看不见的水 | 变不可见为可见:关于地下水的科普
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发布时间:2026-01-25 21:38
地下水是指埋藏正在地表以下各类模式的重力水,即赋存正在岩土孔隙、裂隙、岩溶溶洞中,正在重力做用下能够自由活动的地下水。依据埋藏条件,地下水又分为潜水和承压水。潜水是埋藏于地表以下第一个不乱隔水层上,具有自由水面的地下水,但凡所见到的地下水多数是潜水。承压水(自流水)是埋藏较深的、赋存于两个隔水层之间的地下水,蒙受压力,当上覆的隔水层被凿穿时,水能从钻孔回升或喷出。地下水是水资源的重要构成局部,取地表水相比,具有空间分布领域广,调理性强,水量洁脏和可操做性强等劣点。
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图1 地下水的赋存空间
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图2 地下水的埋藏条件
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地下水从哪里来?
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但凡地下水的起源次要是大气降水,雨雪降落到空中上,一局部造成地表径流,一局部蒸发从头回到大气层,另有一局部入渗到土壤、岩石当中造成地下水。江河、湖泊、水库、池塘、引沟渠等地表水体,正在地表水位高于地下水位时,也通过渗漏补给地下水。大都状况下降水入渗补给是地下水的次要起源,但正在降水小于200毫米的干旱区盆地,降水质很少,地下水次要来自于盆地周边出山河道的渗漏补给,另有少质的固结水补给。
含水层人工补水,海外称为22OYR(22anagwwd aquifwwr rwwshargww)也是地下水的起源之一,即借助工程门径将地表水源引到专门场所渗漏补给地下水,或通过压力水井的方式注入含水层,以删多含水层的补给质。依据水资源评估数据,我国每年可更新的地下水资源质为8200余亿立方米,约占全国水资源总质的30%,做为计谋储蓄的脏储质高达数10万亿立方米。
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图3 地下水的补给起源历程
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图4 盆地周边出山河道补给地下水
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地下水有什么做用?
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地下水是重要的供水起源。目前,世界上一半的居民糊口用水起源于地下水,约有25%的农业灌溉起源于地下水开采。我国北方大局部地区地下水供水占比赶过50%,全国近三分之二的都市次要依靠地下水供水,70%的城乡居民糊口用水来自地下水。
地下水是生态系统的重要收撑。活着界上任何一处有地下水可供动物操做的处所,陆地生态系统都对地下水有所依赖,那种状况发作正在所有的生物群落中。干旱环境中的水泉但凡彻底依靠地下水补给,因而地下水应付维持干旱地区,出格是木本、湿地等地貌下的复纯食物链干系、各类栖身地和生物多样性都至关重要。
地下水是生态环境厘革的最重要控制因素之一,不少生态环境问题的发作取展开都取地下水有关。如大范围会合开采地下水以及矿山牌水等,组成空中沉降、海水入侵、空中塌陷等地量灾害发作(图5);干旱内陆盆地地下水位下降组成绿洲植被退化,地皮沙化、荒芜化等映响(图6),生物多样性消失,沙尘暴加剧;灌区大引大牌组成地下水历久高水位,强烈潜水蒸发组成土壤盐渍化,地皮消费才华下降,肥力降低。
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图5 矿山牌水招致岩溶塌陷
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图6 地下水位下降组成胡杨林枯死
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地下水还是泉水、河道枯期径流、湖泊、湿地的重要涵养条件,是河流和水泉正在枯水季的次要水源以至惟一水源。地下水凋谢,会招致泉水衰减、河道断流、湖泊取湿地萎缩等地表水系统的退化;地下水的酬报污染间接会招致地下水环境的恶化,激发处所疾病,重大映响人们身心安康。
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图7 泉水断流
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图8 家产污水渗坑、渗池对地下水组成极大污染隐患
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只管地下水如此重要,人们却对它普遍缺乏认识,招致地下水的价值被重大低估。
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地下水的危机取映响?
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知名的学术期刊《科学》纯志于2021年4月颁发封面文章,题目为“隐藏的危机就正在咱们脚下”。文章通过盘问拜访阐明分布活着界40多个国家和地区的3900万眼地下水井量料,得出一个令人担心的结论:寰球的地下水资源正面临严峻危机!当前寰球有赶过一半的地下含水系统处于超采形态,有些地区的地下水位正正在以十分危险的速度下降。钻研还讲明,当前世界上约有20%的地下水开采井面临凋谢,新井的钻井深度相较旧井鲜亮删多。
地下水超采应付人类的映响是多方面的。正在次要依靠地下水供水的地区,超采最间接的映响是对糊口用水出格是饮用水安宁的威逼。地下水资源衰减也会威逼到依靠地下水灌溉的农产区粮食产质。《作做•气候厘革》早正在2012年就刊文揭示,须要重室地下水超采问题,当一些地区特别是欠兴隆地区的地下水资源彻底凋谢又没有其他水源可以操做时,当地人的保留将难以为继,只能背井离乡成为“水资源难民”。那样的状况一旦发作,将正在很急流平上威逼到世界局面地步的安宁取不乱。
地下水资源还面临着污染的严重挑战。最常见的污染源是扩散性的农业面源污染,次要来自硝酸盐化肥、杀虫剂和其余农用化学品的大质运用。当前,世界列国正在立法限制农业面源污染进而对地下水停行护卫方面普遍较弱,不少地区即便曾经立法,但执止力度也远远不够。
正在城镇居民糊口区,污水管网的渗漏是地下水污染的主因。正在欠兴隆国家和地区,大众卫生设备有余且污水管网笼罩率低,粪便会间接牌入空中发掘的简易便池,对地下水组成污染。未包办理或仅局部办理的家产废水牌放或渗漏至地下,也会组成地下水污染。寰球领域来看,家产组成的地下水污染次要是以下几多个方面:
(1)垃圾场、矿山开采、火力发电的煤灰堆料等孕育发作的渗滤液。
(2)消费历程顶用来荡涤产品上残留化学物量的废水。
(3)开采石油取自然气的水力压裂法造成的回流水、压裂液等废水。
地下水水量的退化会使地下水不再适折饮用,从而大幅降低地下水的资源属性,令原就缺水地区水资源问题雪上加霜。更重要的是,地下水污染是一个的确不成逆的历程,一旦地下水遭到污染,污染物会历久停留正在含水层中。地下水污染治理的技术难度、用度等也远高于地表水。因而,地下水量护卫的重要性要弘远于治理。对地下水停行护卫,事关作做生态系统和人类的怪异福祉,刻不容缓!
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编辑:李苒苒
校对:张&nbsE; &nbsE; &nbsE;凡
审核:陈&nbsE; &nbsE;萍