地下水资源可持续利用对策
1)研究吉林市城区地质及水文地质条件，确定地下水主要含水层及其分布特征、水力特征、动态区特征及循环特征等。
2)计算研究区水文地质参数值，评价地下水资源量、可采资源量。
3)根据调查井和监测井水质资料，利用内梅罗指数法和模糊综合评价法对该区地下水水质进行评价。
4)建立研究区地下水水流数值模型，并根据开采方案预测未来地下水位动态变化情况，进行地下水资源开采潜力分析。
5)以地下水资源评价结果为基础，建立地下水资源可持续利用的评价指标体系并进行评价，提出地下水资源可持续利用对策。
地下水资源是水资源的重要组成部分。中国有310多个城市以开采地下水作为城市供水水源，约占全国城市的71%;北方地区70%的生活用水、60%的工业用水和45%的农业灌溉用水均依靠地下水;南方地区地下水资源利用量也在增加。随着国民经济高速发展、人口不断增加和城市化进程的加速，中国国民经济和社会发展对地下水资源的保证程度提出越来越高的要求，地下水资源已成为支持国民经济可持续发展的重要支柱[68]。
21世纪国民经济和社会发展对地下水资源评价工作的要求是:①从解决实效性与战略性问题转向加强前瞻性与战略问题，为国家宏观决策和各地区社会经济发展规划服务;②加强关系到国计民生和国家安全的重大战略问题的综合调查评价，增加对宏观战略问题的快速反应与分析能力，及时向国家提出科学建议，发挥水文地质工作在宏观决策中的重要作用[69，70]。这一要求是第一轮水资源评价力所不及，也是全国地下水资源新一轮评价必须解决的问题。
图9.44 2015年研究区地下水水位降深图
总之，随着经济发展，水资源短缺的趋势将更加严峻，地下水资源更面临着合理开发、高效利用、优化配置、全面节约、有效保护、综合治理的新任务。然而以往的工作程度远远不能满足国家日益增长的对地下水资源保证与地下水生态环境保护的要求。对于地下水资源动态变化的反映能力尚未建立;地下水不合理开发利用出现的环境问题日益加剧，区域地下水污染是严重的潜在生态环境问题，对此研究评价程度低;全社会科学合理使用地下水的观念有待形成;对水文地质参数变化的研究，对深部储存地下水可利用性研究，对地下水、人类活动、生态系统相互影响的研究有待深入;由于试验观测条件的削弱，支撑地下水资源评价的科学理论水平进展迟缓，难以起到有效支撑作用[71]。所以，全国地下水资源新一轮评价是国民经济发展之急需，也是水文地质工作适应自身发展变化和国民经济发展的要求，贯彻温家宝同志关于地质工作根本转变，“紧密结合、主动服务”，“贯穿自始至终，渗透到方方面面”的批示精神的具体体现。
以可持续发展理论指导地下水开发就是要保障地下水资源的可持续利用，既要求有地下水可采，同时要求有一个良好的生态环境；既要保证当代人有地下水可采，也要保证子孙后代有优质的地下水资源可以利用；不仅要使地下水满足目前社会经济发展的需求，也要保障社会经济持续稳定发展条件下对地下水资源的需求。
一、防止地下水污染，保护地下水资源
地下水是社会经济发展的物质基础，保护和利用好地下水资源是关系到社会经济长期发展和子孙后代生存的大事，在努力发展经济的同时，保护好松嫩平原的地下水资源已经成为一项十分紧迫的任务，同时也是实现松嫩平原社会、经济、人类、环境协调持续发展的一项重要举措。保护地下水资源应从技术、经济、法律各个层面抓起，让节水、护水行为成为人们日常生活的习惯。
防止地下水污染，首先要保护好地下水的补给源，其实质就是保护补给地下水的质量和数量，也就是阻断地下水的污染源，广开地下水的补给源。
地下水的污染源主要有工业废水和废物、生活污水垃圾、农业污水灌溉及农药化肥污染，保护地下水就必须防止这些污染物对地下水的污染。
（一）防止工业废水、废物的污染
松嫩平原是东北老工业区之一，工业废水和固体废弃物排放量多，特别是在20世纪60～70年代，缺乏地下水保护意识，工业废渣、废水随处排放，多数露天堆放和直接排放，废水处理率低，在降水的溶滤作用下，其所含的大量有害物质渗入到地下，从而污染了地下水。尤其像大庆、齐齐哈尔、白城等城市，包气带厚度薄、结构疏松、渗透性强，地下水很容易遭受工业废水、废物的污染。因此，必须加强对工业固体废弃物和废水排放的管理，提高无害化处理程度，严格执行国家排放标准，对固体废弃物堆放场地做好防渗衬砌、填埋护顶等处理措施，严禁随意排放、随意堆放，防止造成地下水污染。
（二）防止生活污水、生活垃圾污染
松嫩平原是一个人口密集区，人口密度近200人/km2，随着人民生活水平的提高和城市化进程的加快，生活污水和生活垃圾，特别是城市生活污水和垃圾越来越多，对地下水的污染必将越来越严重。农村生活污水直接泼洒，大部分城市污水未做处理就由明渠排放，排水渠成了污染地下水的渠道。城市生活垃圾多数城市是露天堆放，进行填埋的仅有长春、哈尔滨等少数大中城市，大部分中小城镇没有填埋处理，即使填埋，填埋场地多数没有作防渗处理。因此，应加强生活污水处理和地下排污管网建设，防止生活污水对地下水的污染，选择合适的填埋场地或进行焚烧或压碎处理生活垃圾，以防止污水、垃圾渗液对地下水的污染。
（三）防止农业污染
松嫩平原是农业比较发达的地区，农业生产对地下水的污染将越来越突显，防止农业污染是今后一个时期内一项任重而道远的艰巨任务。农药、化肥对地下水的污染是一种面状污染，数量逐年增加，使用面积广、点多分散、不易管理，对地下水的污染又没有很好的监控措施。特别是西部山前倾斜平原和中部低平原，地下水埋藏浅，容易遭受农药、化肥的污染。本次调查发现，即使在含水层上部有较厚的亚粘土分布的东部高平原区，地下水中也出现了氮大面积超标的现象，农业污染正在严重影响地下水的质量，甚至使地下水无法饮用。因此必须加强农业生产田间管理，逐步采用低毒、易降解、低残留农药代替长效、剧毒农药，少施化肥，多施农家肥，以防止农药、化肥对地下水的污染。
（四）防止开采地下水造成污染
地下水除了污染物通过包气带渗入遭受污染外，成井质量较差的各种开采井也是污染地下水的一个重要途径。开采井作为污染的通道，它沟通了含水层与地面或其他含有劣质水体含水层之间的水力联系，正在使用和废弃的水井都可能成为地下水污染的管道。近20年来，在低平原多层承压水分布区，由于开采承压水的开采井止水效果差，使深层承压水受到浅层劣质水体的窜层污染，第四系承压水中氟、铁、锰含量明显升高，有的已超过饮用水卫生标准。因此，开发地下水时，必须重视成井质量，采取严格的技术措施，防止开采井自身造成地下水污染。
二、合理开发地下水，保持地下水可持续利用
（一）科学规划，合理布井
地下水有其运动、循环的自然规律，开发利用应在科学规划基础上进行。根据地下水可采资源量和已开采资源量划分不同的地下水开采区。对超采区要逐步缩减开采量，对于采补平衡区要严格限制新增开采，对于有增加开采潜力的地区要根据水文地质条件合理地布置开采井，控制单井开采量、避免井距过密、超量开采，并要保证成井质量，避免在开采过程中造成地下水污染。不同类型地下水在不同地貌单元，开采技术条件差异较大，应因地制宜、深浅结合，优先开采潜水、谨慎开采承压水。
西部山前倾斜平原第四系潜水，水量丰富、埋深浅，宜井深度10～40 m，井距不宜小于800 m。该区降水少，农业用水量大，近几年洮儿河与霍林河相继断流，使地下水的补给量大大减少，应采取措施增加地下水的人工补给。另外本区地下水环境脆弱，含水层上部包气带薄，且多为亚砂土或砂砾石，无好的隔污层，应防止地下水污染。潜水下部有新近系承压水，水质好、水量丰富，可作为后备水源，在建井开采时，要作好止水，防止地下水窜层污染。
中部低平原第四系潜水因水质天然不良，仅有少部分作为农业用水和分散生活饮用水。第四系承压水作为主要开采目的层，在社会经济发展中发挥着巨大作用。第四系承压水多数地区水量丰富，容易开采、开采深度40～100 m，农业开采井井距一般不应小于1000 m。居民生活用水井，应特别注意止水问题，对于报废井应做封井处理。该层水已发现被上层水污染的问题，氟含量比以前明显升高，甚至超标，多年不见的氟病又重新出现，因此应特别注意开采过程中的地下水污染问题。
泰康组和大安组承压水，水量比较丰富，单井涌水量多在1000～3000 m3/d，但补给资源不足，更新能力较差，布井间距不宜小于1500～2000 m。这两层承压水作为防病改水和生活饮用水的宝贵水源，应倍加珍惜，严格限制开采。在松原油田的新村、二龙水源地已形成开采漏斗，漏斗中心最大水位降深分别为25.62 m 和22.88 m，应采取适当措施，控制开采量，积极寻求其他水源，保持地下水采补均衡。
东部高平原除了承压水盆地及河谷区外，大部分地区缺水，水文地质条件和地下水富水性差异较大，地下水合理开发应因地而异。广大的农村大部分地区开采水量贫乏的第四系潜水，由于本区属半湿润气候区，农业用水相对少，农村生活用水开采比较分散，单井开采量小。工业和城市生活用水主要开采河谷潜水与白垩系承压水，应对集中供水水源地进行勘查评价，依据评价结果合理布置开采井和确定开采量。
（二）建立地下水采补平衡机制
地下水资源是有限的，也是可以再生的，大气降水、地表水、地下水在不断地相互转化，开采地下水量应限定在地下水的更新能力内，为此必须调整现有不合理的地下水开采布局，遵循地下水的循环规律，保持地下水的采补动态平衡，形成地下水的良性循环，才能实现地下水的可持续利用。
三、加强综合管理，优化水资源配置
（一）现状水资源分布中存在的主要问题
1.水资源时空分布不均水资源时间分布不均主要体现在降水量年内季节分布不均，年际变化较大。年平均最大降水量为646.4 mm，最小降水量为303.01 mm，年际变化相差2.1倍。年内降水主要集中在6～9月，降水占全年降水量的70%～80%以上。尤其是农业春季需水量较大，降水只占10%～20%，呈现春旱、夏涝、秋少、冬枯的特点，与工业农业和居民生活用水不相适应。
水资源空间分布不均主要体现在降水量东部较多、西部较少，由东向西降水量递减，西南降水最少。随降水量减少，气候也发生变化，由东向西，气候由半湿润气候过渡到半干旱气候。东部高平原区多年平均降水量在500～600 mm，属半湿润气候；西部年降水量在350～450 mm 之间，属半干旱气候。蒸发量则自东北向西南递增，东部高平原蒸发量在1150～1500 mm，西部在1150～1600 mm之间。
2.水资源分布与社会经济格局不匹配
水资源分布与社会经济格局不相匹配，严重制约着经济社会的可持续发展。东部高平原，是以长春、哈尔滨省会城市为中心的城市、人口、经济密集带，有德惠、榆树、双城、绥化、海伦等中等城市和经济开发区，水资源需求量大，但这一地区地下水贫乏，地表水污染严重，水资源供需矛盾突出。
中部低平原，是重要的农牧业生产基地和能源化工基地，也是国家生态农业建设区，这里有著名的扎龙湿地、莫莫格湿地，湖泡沼泽较多，农业和生态用水较大，地下水资源比较丰富，但降水偏少，蒸发量大，浅层地下水水质差，土地盐渍化、沙化严重，生态环境脆弱，环境问题突出。地下水是本区社会经济发展的主要水源，水资源需求量已大于水资源总量，深层地下水正在不断地被开采利用，由于地下水不合理开采而出现了区域性的地下水位下降，由此引发了一系列生态环境问题，加剧了经济用水和生态用水之间矛盾。
西部山前倾斜平原，地下水比较丰富，但社会经济发展相对落后，生态环境比较脆弱。地下水中来自于大兴安岭的河流的补给占很大比重，近几年由于降水量偏少，农业开采量增加，河道径流减少，地下水补给不足，水位出现持续下降趋势。
（二）水资源优化配置的途径
1.优先开发利用地表水，合理利用过境水
松嫩平原水资源总量为175.16×108m3，其中地表水占55.3%，不重复的地下水占44.7%，优先开发利用地表水应是水资源优化配置的重点，特别是东部高平原，地下水赋存条件差，降水资源相对较多，更应把开发地表水资源放在首位。
优化地表水应从时间和空间两个方面进行。时间优化就是利用水库、湖泊、湿地、塘坝拦蓄汛期地表水量，调节河川径流，改善天然径流的年际变化和年内季节分配不均的问题。空间优化就是在科学论证的基础上，通过引水工程和调水工程调节水资源空间分布格局，使水资源配置能更好地满足经济社会发展和生态环境的需要。松嫩平原过境水资源丰富，全区多年平均入境水量为383.2×108m3，且水质好，出境水量有481.63×108m3，地表水出境后流过三江平原注入黑龙江，下游社会经济密度小，水资源充足，利用过境水不会产生与下游争水或影响生态环境等问题。
2.地表水与地下水联合调度
地表水和地下水联合调度是水资源配置中的一项重要措施，特别是松嫩平原西部山前倾斜平原，分布有多个冲洪积扇，地下水储存空间巨大，是天然的地下水库，非常适合利用地下空间调蓄地下水和地表水，可以利用丰水期或丰水年的洪水进行人工补给地下水，也可以利用水利枢纽工程进行人工补给地下水，留到枯水期或枯水年利用，这样既可以减少洪水的危害，又可增加地下水的补给。山前冲洪积扇不仅是地下水的良好储存空间，也是中部低平原地下水的重要补给带，保证山前有一个较高的地下水位，可增大中部低平原地下水的补给。另外，在嫩江、第二松花江及其较大的支流河谷，都有很大的地下水调蓄空间，可以进行地表水与地下水的联合调蓄。
3.分水质供水，开发利用多种水源
分水质供水也是水资源合理配置的一项重要措施，分水质供水应优先保障饮水安全，保证优质的地下水用于生活饮用。分水质供水应遵循优水优用，优质优价的原则，对水质要求不高的农业和其他用水，尽可能减少开采优质的地下水。在水资源利用过程中根据具体情况合理配置饮用水、生活杂用水、工业用水、农业用水、市政用水、服务业用水、生态环境用水等。在分水质供水的同时，也应积极开发利用多种水源，如人工增雨，改造微咸水，中水回用等，加大开发多种水源的投入，提高开发利用多种水源的水平。
4.科学安排生态用水
掠夺式的开发利用水资源，给松嫩平原生态环境造成的破坏是巨大的，教训是深刻的。合理安排生产、生活、生态用水，是水资源合理配置的基本原则之一，是落实科学发展观和人水和谐理念的具体体现。通过行政、经济、技术、工程等综合措施，科学安排低平原区的湖泊、湿地用水，不断加大生态补水和生态修复的力度，建立生态用水常态化机制，切实保障生态环境的长期用水。
5.加强水资源的综合管理，建立健全水资源优化配置的社会体系
松嫩平原是跨省的流域水资源系统，要实现水资源的优化配置，必须建立国家级的有效的水资源优化配置综合管理机构，从宏观和微观多层面对水资源进行合理配置。从水资源综合规划到健全的水权法律制度，以及系统的管理指标体系和发育的水资源供需市场，都需要进一步完善、培育和加强。
四、以人为本，保障饮水安全
水是生命之源，是人类赖以生存的自然资源，也是人们日常生活中不可代替的生活资料。坚持以人为本，保障人民群众的饮水安全是全面建设小康社会、和谐社会，提高人民生活质量的一项重中之重的工作。
（一）保障农村饮水安全的主要措施
前已述及，在松嫩平原的广大农村，饮水基本全部使用地下水，广泛分布的劣质水体和日益严重的污染形势以及局部地区出现的资源枯竭，增加了农村饮水安全隐患，且水质隐患大于水量隐患。消除农村饮水安全中隐患，就是要消除影响农村饮水的不安全因素，主要有以下几个方面：
1.改善饮水质量
松嫩平原大面积分布着高氟、高砷劣质地下水，是影响农村饮水安全的重要因素。对此应积极寻找优质水源，利用工程措施，改善饮水质量，防止发生饮水型地方病。
2.修复被污染的地下水
农业污染程度的加剧，已经对农村饮水安全构成威胁。高平原潜水是农村饮水的主要水源，目前
3.集中处理农村生活垃圾
随着生活日用消费品的成分复杂化、品种多样化以及数量的不断增多，农村生活垃圾中有害成分也越来越多，这些有害成分对地下水的污染将是影响农村饮水安全的潜在因素。目前农村生活污水随意排放、生活垃圾随意堆放，没有集中堆放的场所，更没有集中处理的设施，在降水的淋溶下渗入地下，长期下去必将影响农村饮水安全，在建设社会主义新农村的同时，应将农村污水和生活垃圾的处理纳入新农村建设的整体规划。
4.保护低平原区中深层承压含水层
低平原中深层承压水是当地农村生产、生活的良好水源，也是农村防病改水的供水目的层，该层水在开采过程中受到上层劣质潜水的污染，水质下降，长期下去必将影响低平原区农村饮水安全。此外，防止油田污染也是保障低平原区农村饮水安全的重要方面。
5.提倡节约用水，积极寻找新的水源
部分农村地区，地下水资源贫乏，超量开采导致地下水资源减少，供水水源不足，饮水保证率下降，出现缺水型饮水安全问题。对于这些地区应运用多种手段促进节约用水，同时积极寻找新的供水水源。
（二）保障城市供水安全的主要措施
1.统一管理、科学规划
城市供水安全必须纳入城市总体规划，充分考虑当地的水资源条件，科学制定城市水资源规划和城市供水安全预防机制，合理配置地下水与地表水供水水源，建立工程措施和非工程措施的城市供水安全保障体系。
2.加强监控、建立城市供水安全预警机制
应用各种高新技术和设备，不断提高地下水、地表水的监控水平，建立城市供水水质、水量预警机制，做到防患于未然。
3.建设节水型城市
从长远来说，城市缺水将是一个普遍现象，要保证城市供水安全，必须建设节水型城市，运用行政、法律、经济、技术等综合措施，促进节约用水，提高用水效率，保证水量供需平衡。
4.建立和完善城市供水应急机制
保障城市供水安全，必须编制城市供水应急预案，在水资源评价的基础上，结合城市水资源合理配置及供水过程中存在的安全隐患等因素，建立城市供水应急机制，并进行实战演练，纳入城市发展总体规划。
五、发展节水型农业，保障粮食安全
（一）大力推广节水灌溉技术
20世纪70年代，世界上出现了严重的粮食危机，联合国粮农组织向各国政府发出了关于粮食安全的警告。粮食安全可概括为在任何时候、任何情况下都可以使人们得到健康必需的，结构合理的和营养充足的粮食。众所周知，灌溉可以保障粮食生产，农业是用水最多的行业，松嫩平原农业用水量已占到全区用水总量的78%，其中地下水占农业用水量的54.55%，农业灌溉面积仍在不断扩大，到2010年，松嫩平原农业用水将达到46×l08m3,2020年达到58×108m3，缺水已成为制约粮食生产的一个重要因素，节水灌溉是保障粮食生产安全的必由之路。推广农业节水灌溉技术，提高农业用水效率，保障农业灌溉用水质量，是保障粮食安全的基本途径之一。
（二）合理开发水田、旱田地表水浇灌面积
引水灌溉，无疑可以增加对地下水的补给，加快地下水的循环，特别是水田，因其多种植在阶地、漫滩上，引水灌溉，将有30%～40%的地表水渗入地下，补给地下水。但大面积开发水田，过度引水，也会造成河道径流减少，破坏河流系统生态健康，甚至导致河道断流，不仅影响河道对地下水的补给量，也会影响生态环境用水及其他部门用水。
六、发展节水型经济，全面建设节水型社会
节水型社会是全面树立节水意识、建立节水型经济结构、生活方式、生产方式和水资源管理体制与机制，以高效用水保障社会经济和生态环境可持续发展的资源节约型和环境友好型社会经济系统，发展节水型经济是建设节水型社会的重要内容。
随着人口增多，经济快速发展和城市化水平提高，用水需求不断增加，而地下水资源量有限，分布不均，从理论上计算，到2020年松嫩平原地下水需求量将达到地下水可开采量，但实际上地下水可开采量永远不会全部开采出来，因此缺水必然提前到来，缺水是必然趋势，依靠扩大供水解决缺水危机是不可持续的，节水才是应对缺水危机的根本出路。
松嫩平原农业用水占全区用水量的78%，其中利用地下水量占地下水开采量的73%，灌溉方式粗放、灌溉水利用率低、农业节水潜力巨大。
工业用水量占全区用水总量的5.44%，地下水占工业用水量的66.85%，万元GDP消耗地下水118 m3。在低平原区，工业用水几乎全部来自地下水，随着振兴东北老工业基地战略的实施，工业需水量必将增加，因此应根据当地的水资源条件合理配置工业用水，优化产业结构，发展节水型工业，加大污水处理力度，建设中水回用工程，提高水的重复利用率。
养成与节水型社会相适应的生活方式与习惯，通过节水宣传教育，普及节水知识，增强人们的节水意识是全面建设节水型社会的基础工作。
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