在平原,爲寶貴的地下水建「銀行」

我們修建地表水水庫用於儲存水資源,需要達到儲水空間的構建和水源的彙集這兩項物質基礎。同樣的,地下水水庫也要具備儲水空間和水源補給。兩者的主要差異在於地下水水庫的儲水空間在地下,由地下介質的空隙組成。

在平原,為寶貴的地下水建“銀行”

地下含水層

地下水水庫與地下含水層具有相似的意思,容易混淆概念,其區別在於人為地對地下含水層調蓄功能進行管理的程度。我國在水文地質術語中,將地下水庫定義為“地層中能儲存外來補給水源又便於開發利用的地下儲水層”。而我們這裡所介紹的“平原區淺層地下水水庫”可以理解為由山前衝洪積扇前緣的單一含水層,及洪積扇邊緣的多層含水層上部的潛水含水層共同組成的地下水水庫。

在平原,為寶貴的地下水建“銀行”

漢中平原屬沖積平原,位於秦嶺和大巴山之間的漢江上游的斷陷盆地。春季,油菜花田垛垛相連,微風拂面,景緻盎然。而地表之下涵養的地下水為這裡的土地提供著肥沃的養料,促使漢中成為“漢家發祥地,中華聚寶盆”。

雷保壽/攝影

地下水水庫的運行包括回灌補給與開採兩個基本要素。可以用於儲水的地下水水庫包括:天然地下富水區的巨大含水層和人類地下工程形成的地下空間。例如,礦業開採形成的地下空間等均可利用來建設地下水水庫。

如果做一個形象化的比喻,地下水水庫好比是一間巨大的地下水銀行。在劃定水權的前提下,用戶將多餘的水存儲在水庫中,需要的時候再抽出來用,像銀行一樣可以在餘缺或存貸雙方之間進行調節,達到優化配置水資源的效果。與普通銀行對存款者支付利息不同的是,水銀行是對存水者進行收費或者對水量根據存放的時間長短進行折扣,因為存放的水會出現蒸發、越流等損失的現象。

在平原,為寶貴的地下水建“銀行”

澳大利亞地下水工程

目前,世界上有數百個有效運行的地下水水庫。按照地下水水庫的功能主要分為兩大類:美國和以色列型,以增加地下水水庫的水源補給量為主要管理手段;歐洲型,以改善水質、調溫冷卻為主的地下水水源控制工程。按照補給模式則又分為兩類:適用於沖積扇和沖積平原的鬆散沉積層潛水含水層條件,以及古河道等的滲坑塘、溝渠和天然河道的地下水補給方式;還有用於深部承壓水含水層,通過管井、輻射井和廊道的地下水回滲補給方式。

在平原,為寶貴的地下水建“銀行”

北京西郊連綿的山脈如同城市的衛兵,遠眺鱗次櫛比的城市建築,靚麗的天際線展示著現代化都市的風采。為了解決密集的人口所加重的水資源短缺問題,在西郊相繼開展了地下水水庫的研究和建設工作。

詹曉航/攝影

人類在利用地下水的初期,曾過度開採,引發了地下水水位大幅度下降與一系列環境問題。隨著科學研究的深入,水文地質工作者提出了管理地下含水空間的理念。對地下含水層的利用不僅限於利用天然的地下水資源,更增加了對含水層中水資源的有效管理和控制。相對於地表水水庫而言,地下水水庫有許多明顯的優勢,如:有巨大的地下水存蓄空間和調蓄能力、天然蒸發量小、投資小、便於開採利用和管理等。

我國北方水資源短缺,為解決水資源的供需問題,1975年在河北省南宮市建設了一座典型的平原區地下水水庫。在北京西郊和山東的王河等條件適當的區域,也相繼開展了地下水水庫的研究和建設工作。地下水水庫漸漸成為我國重要的蓄水工程。

往期精彩:

1.《我們日常飲用的礦泉水,是一種特殊的地下水》

未完待續……


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