地下水的好处

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地下水的好处范文第1篇

关键词　地下水资源　合理开发　利用

前言

地下水是水资源的重要组成部分，在保障我国城乡居民生活用水、支持社会经济发展和维持生态平衡等方面发挥了重要作用，尤其是在地表水资源相对贫乏的干旱、半干旱地区，地下水资源具有不可替代的作用。

1　我国地下水资源概况

根据国土资源部最近组织开展的新一轮全国地下水资源评价成果，全国地下淡水天然资源多年平均为8800亿立方米，约占全国水资源总量的1／3，地下淡水可开采资源多年平均为3500亿立方米。全国每年开采利用地下水量达1100亿立方米，约占总用水量的1／5。另外，全国地下微咸水天然资源为277亿立方米，半咸水天然资源为121亿立方米。目前我国在地下水资源开发利用中，存在着一些值得高度重视和亟待解决的问题。

一是地下水开采程度很不平衡，一部分地区过量开采并引起相关环境地质问题。由于地下水赋存分布条件差异大，加上各地对地下水的开采方式和开采量也各不相同，因此各地区地下水开采程度很不平衡，有的已出现区域超采，有的虽然整体仍有潜力但部分地区超采严重。由于一部分地区地下水超量开采，已引起地下水位持续下降，形成区域地下水位降落漏斗、地面沉降和泉水枯竭等环境问题。二是对水环境缺乏严格有效的保护，地下水污染问题严重。目前，我国浅层地下水资源污染比较普遍，全国浅层地下水大约有50％的地区遭到一定程度的污染，约有一半城市市区的地下水污染比较严重，地下水水质呈下降趋势。三是水资源的利用缺乏科学性，浪费现象严重。一些地区的用水结构很不合理，一方面将受污染的地表水源作为生活饮用水，另一方面又将优质的地下水大量用于农业灌溉和工业生产，不能科学调度、优质优用。

2　科学合理利用地下水资源

地下水是地球水圈的一部分，接受大气降水和地表水的补给，参与自然界的水分循环，因此，自然界中的地下水资源，大部分是属于可再生资源，我们只要坚持科学的发展观，合理地开发和利用，是可以做到和实现地下水资源可持续利用的。要实现地下水资源可持续利用，当前必须努力克服两种错误倾向：一是盲目乐观型，认为地下水资源“取之不尽、用之不竭”，可以无节制地开采和利用；二是悲观型，当在一些地区由于超量开采地下水引发出环境问题之后，便产生了另一种错误认识，认为地下水不能动用，一用就会出现问题。

地下水资源保护和合理利用的指导思想是：贯彻“节约资源、保护环境”的基本国策，坚持科学的发展观，坚持“开源和节流并举、节约优先、治污为本，高效利用”和“人与自然和谐共存”的方针，实施以地下水资源的合理开发利用支持我国社会经济的可持续发展战略，并实施以下具体战略。

2.1地表水与地下水统一规划、联合调蓄、综合利用

按照地表水和地下水综合利用的思路进一步修订和完善流域和地区水资源开发利用规划。水资源开发利用必须以实现水资源的可持续利用为目标，以保持生态环境的良性循环为前提，坚持地表水和地下水联合调配、上下游统筹兼顾、综合利用的原则。

2.2调整开采井布局和开采量，控制最优地下水位

一是在地下水超采区调整井孔布局，压缩地下水开采量，增加人工回灌量，把地下水位恢复到不产生严重的环境地质问题的最佳位置。以地面总允许沉降量和年允许沉降量为约束条件确定深层地下水开采量，同时充分开发利用该地区的浅层地下水资源，发挥浅层地下水具有接受降水补给量大、更新速度快的调节功能和优势。

二是在北方引地表水灌区增加地下水开采量，减少地表水灌溉量，把地下水位控制在蒸发极限深度以下。重点是大力推行”泉、河、井、渠结合，引、灌、排配套”的灌溉方式，充分利用本地区的地下水资源灌溉，把地下水位控制在蒸发极限深度以下(一般大于4米)。这样，既有效地防治灌区的次生盐碱化，又可减少引地表水量，增加河流向下游的输送量，缓解下游地区用水紧张状况。

三是合理配置河流上下游水资源，把地下水位控制在植物根系能吸收到的位置。重点是协调好北方地区特别是西北内陆河流域上下游之间的用水矛盾，优化配置地区和部门之间的用水量，减少上中游地区的拦蓄引水量，增加下游地区的地表水和地下水补给量，把下游地区地下水位抬高到湖杨林等植物根系能吸收到的位置(一般小于7米)，以维系生命绿洲的环境。

2.3多渠道开源

2.3.1加大找水力度，发现和开辟新的地下水水源地

我国虽然已经开展了大量的地下水资源普查和勘探工作，但由于工作研究程度不一，仍存在一些空白区或研究程度很低的地区和含水层位，有许多亟待发现和开辟的新水源地可供开发和利用，如北方平原和盆地深部地下水、隐伏岩溶水及咸水地区的淡水体，长江三角洲地区的浅层第四系孔隙水，红层地区的基岩风化带裂隙潜水等。

2.3.2充分利用矿坑等排水，变废为宝

目前，我国矿坑排水量十分可观，据调查，仅太行山周边地区矿坑排水量每年高达50亿立方米左右，绝大部分没有利用。这部分水一般水质较好，可直接利用或稍加处理即可利用。充分利用矿坑排水，实行排供结合，变废为利，对缓解水资源紧缺状况将发挥重要作用。

2.3.3开发利用微咸水资源

我国北方干旱地区和滨海地区咸水、微咸水资源分布广，资源较丰富。近年来，随着石油、化工、电力等工业的开发，都在开发利用微咸水资源，农牧林业也在试验利用微咸水灌溉。应进一步加大微咸水资源的开发和改造利用力度。

2.4控制污染、综合防治的地下水资源保护

地下水有比地表水水质好、不易被污染的优势，但是，由于地下含水介质的隐蔽性和埋藏分布的复杂性，地下水一旦被污染，治理起来要比地表水困难得多，所需成本也要高得多，有些甚至根本不可能得到彻底根治。防治地下水污染，应坚持“以防为主，防治结合、防重于治”的方针。一是大力推行清洁生产，减少污染源，从源头上防治地下水的污染。二是建立地下水防护带，要根据水文地质条件和工农业生产布局，科学划分地下水防护带的范围和防护层位，并采取科学严格的防护措施，保证地下水水源地及补给区范围内的水质不被污染。

结语

要想使地下水资源的科学、合理和可持续利用，要重视并加强地下水资源方面的基础工作和监督管理。一是加强重点地区地下水资源勘查评价工作，增强地下水的资源储备能力。二是加强对地下水资源开发利用的管理、监测和监督工作，加大执法监督力度，使地下水资源的开发利用做到有序开采、有效利用。三是建立合理的投资机制，多渠道筹集资金，加大对地下水资源勘查开发和保护的投资力度。四是依靠科技进步，提高我国地下水资源理论和勘查开发技术及管理水平。

地下水的好处范文第2篇

关键词：基槽；降水；深浅基坑；基底处理。

Abstract: through a example to briefly introduce the basic construction in foundation construction of groundwater is high, pay attention to the problems and how to deal with.

Key words: deep foundation pit; foundation; precipitation; foundation treatment.

随着人民生活水平的提高，对居住建筑的需求在不断地增加，各种型式的住宅小区不断兴建，人们对地下空间的要求越来越多，导致建筑物基础埋深相应在不断地增加。可是，在深基础施工过程中，地下水位高，开槽就会出水的情况，给施工带来许多不便。这就需要设计人员根据地形地质情况及水位高度对基础基底做好处理，以满足国家地基基础工程设计和施工规范。如笔者在某个住宅小区建设中就遇到了上述问题。工程建设地点所处地形为旧有河床的边缘地带，地下水位高，自然地坪1.5米以下就会有地下水涌出，且施工建筑的当年气候降水又比较多，地面水较为丰富；所以需要对住宅小区建设工程地址进行人工降低地下水位。设计与施工人员经过深入现场研究论证，决定采用井点降水方案，既操作方便简单，又实用经济。

1、基础基槽降水井点布置

基槽降水点的布置应根据基槽平面形状.大小.要求降水深度，地下水流方向和含水层渗透系数来确定。基础为独立基槽宽度小于6米而降水深度不超过3米~4米，一般可采用单排井点布置在地下水的上游；基槽宽度大于6米，土质较差，渗透系数较大，可沿基槽两侧各布置―排井点。基础基槽面很大，可采用四周环形或多边形封闭布置，间距6~8米为宜，井坑距离基槽壁不宜小于2米，距离太小容易造成塌方。

2、基础基槽井点的制作安装

〈1〉深基槽

深基槽井点其深度比基底深1米左右，人工挖到一定深度时，把四周打眼，在把直径1.2米的砼管（四周均设有进水孔）用倒链或简易起重设备吊入井坑中，人站在其中挖方，使之边沉边挖边用污水泵抽水，直至达到要求的深度。井坑做好后，上部用M5.0水泥砂浆砌Mu7.5粘土砖，做成井筒，上覆井盖，以免杂物掉入其中，井底铺撒300mm厚的碎石，进一步起过滤作用。连接管用直径50钢管制成，每个连接管装设阀门，以便检修。集水总管一般用直径50~75mm钢管分节连接，每节长6m。抽水设备采用潜水泵，每台泵各设一个电源控制，所有的泵串联后再由总电源控制。另外设一个贮水池，大小根据工地用水量而定。

〈2〉浅基槽

浅基槽井点降水是井点降低地下水位，通过四周挖井来暂时将基槽水用水泵抽出，借此形成水位的局部降落，如集团公司工大南住宅小区即为轻型井点系统，它是在基槽内水沟的一边或两边每隔6m左右设置一系列井点，并由水平水渠将水流在井坑；再用抽水设备把地下水连续不断地排出。

3、基础基槽降水后建筑物基础处理方法

〈1〉深基槽深降水井

深基槽井降水后建筑物基槽土质含水量很少，经过数天凉晒，土质含水量基本达到设计要求含水量，故不需进一步处理即可进行建筑物基础施工。

〈2〉浅基槽浅降水井

浅基坑井降水后，建筑物基槽土质含水量还很大，不进行地基土质处理是不能进行施工。处理方法：（a）将拟建建筑物基槽进行大开挖挖至设计标高，（b）在基槽设计标高处四周挖降水井及降水井之间通渠，（c）基槽水降至看不到水而成泥状,(d)均匀干插400mm高毛石(e)铺好毛石后在其上铺压一层600mm厚水泥碎石用碾压机分层碾压，（f）打C15素砼基础垫层 ，做大板钢筋砼基础板。

4、基础基槽井降水处理应注意的几个问题及措施

深基槽深基坑井降水

采用深基井点降水，施工时要特别慎重，防止引起建筑物、管线、道路等不均匀沉降，导致的建筑物倾斜开裂、管线断裂、路面裂缝等危害。深井点降水，一是要防止挖至设计基底标高时出现流砂，保证基坑内正常作业；二是要防止基坑外的地下水位下降对周围已建建筑物、管线、道路所造成的各种危害。井点降水后的地下水位是个漏斗形曲面，随时间推移，降水曲面半径不断的向外延伸。根据许多工程的实践，井点降水时，降水曲面坡度为降水半径的1/10。如建筑物、管线、道路面位于影响半径范围内，且末采取防护措施，就会引起不均匀沉陷，造成倾斜开裂。为此，需采取以下几点措施：(a)采用有挡水作用的支护结构，如砼灌注桩，地下连续墙，尽可能把降水井点立管设在支护墙内侧。井点立管的埋深应小于支护墙深度，这样的井点仅对支护封闭的基坑内抽吸，而对挡土结构以外的地下水位影响很小，或没有影响。（b）合理确定井点立管的深度，控制降水曲线。当基坑邻近处没有建筑物、管线、道路时，降水可按基坑干燥孝虑，坑中心点水位以降至基坑底面以下不大于1m为宜。当基坑邻近有建筑物、管线时，井点立管可适当埋深，其深度以不出现流砂为宜。（c）适当控制抽水量。开挖基坑时，井点降水用最大的抽水量进行。在垫层、地下室底板完成后可适当减小降水量，使井点有效的抽吸深度变小，使基坑外的降水曲线尽可能控制在较小的范围内，但坑内外要设置水位观测井，根据水位的变化及时控制抽水量。(d)在降水井管与建筑物、管线和路面间设置回灌井点，持续用水回灌，补充该处的地下水，使降水井点的影响半径不超过回灌井点的范围，阻止回灌井点外侧建筑物地下水的流失，使地下水位基本保持不变。

浅基槽浅基井降水

基槽开挖末达到设计标高时，地下水从基底突然涌出，影响施工正常进行。对于地下水一是注意观察水位的高度，在紧靠基槽边挖几个排水井进行排水，使其能达到正常施工作业。二是要防止挖基坑离基槽边太近造成塌方及影响四周已建建筑物安全稳定。

以上几项就是高水位小区建筑基础在施工中的处理和应考虑的几个问题，本文只考虑挖槽后用基井排水法处理，其它不作讨论。

地下水的好处范文第3篇

【关键词】岩土工程；勘察；试样采取

引言

随着我国城市化进程的加快，兴建了众多基础建设项目和现代化超高层建筑物，在工程实施方面，岩土工程勘察至关重要，如果岩土工程勘察没有做到实处，则会给工程实施带来巨大的影响。岩土工程勘察目的是查明场地地基的工程地质条件，提出基础类型建议，提供地基土物理力学指标和地基承载力特征值、桩基等岩土参数，为设计、施工等提供详实、科学、准确的地质资料。因此，各项工程建设在设计和施工前，必须按基本建设程序进行岩土工程勘察。

1、勘探点深度及间距

实际工作中，勘探人员虽严格按原定大纲执行，但因现场编录人员的不仔细，不能做到随机应变，造成在内业资料整理中发现相邻两勘探点地层变化很大，甚至相差悬殊的情况。另外，在对勘探区岩土特性不太了解的情况下，按某个地基等级进行勘探，在室内对所采集的岩土试样进行分析时，发现如盐渍土、湿陷性土等特殊性岩土，使地基等级发生变化，造成勘探点间距的不合理。遇复杂地基情况，应按规范要求加密勘探点，不能局限于经济或时间等因素而坚持原勘探方案不变，否则难以查明场地工程地质情况，埋下工程隐患。大部分勘察人员遇到上述情况，都会进行补充勘探，完善勘察工作，造成一定的成本支出。但在勘察市场竞争激烈、盲目压价的地区，遇到这种情况勘察人员可能会闭门造车，给工程建设造成资金浪费或埋下工程隐患。

建筑基础形式结构形式不同，勘探深度不同，如5～6层砖混结构住宅，勘探孔深15m可满足要求，在工程地质条件好的密实碎石土及基岩区可适当减小深度，而多层框架结构商场，高度较大的地下室，由于柱网的柱荷载大，基础面积大甚至可能采用桩基，尤其在细土平原区可能存在软土层的情况下，15m深度不能满足要求。相反，在有丰富经验的碎石地区，对2、3层一般建筑物，也盲目地勘探15m深，造成不必要的浪费。

2、野外编录及地层划分

野外编录描述不细对工程质量影响也较大。如某工程为28层高层建筑，采用

3、地下水的测定

实际地下水位量测存在以下几个问题：

（1）应同时观测地下水位，量测时间须在最后一个钻孔施工24h后。

（2）地下水位观测应考虑周围地下水开采情况的影响，若量测时间正好处于附近抽水井抽水下降漏斗时，所量测到的地下水位肯定偏深。

（3）水位量测应与钻孔坐标、标高回测相结合。我们知道勘探孔口周围地面实际不是一个水平面，水位量测参照孔口位置不同，水位埋深也不一样，因此而产生的误差几厘米是难以避免的，这根本无法满足按规范要求地下水位量测精度为±2cm的要求，也更无法测定地下水的正确流向。解决方法是孔口坐标、标高回测，同时以标高回测时的孔口位置为准向下量测地下水位深度。

（4）要分析近年地下水的变化幅度以及历史最高水位、最低水位。

（5）钻孔深度范围内有2个以上含水层时，应分层量测水位，在钻穿第一含水层（到下一含水层之前）并进行静止水位观测之后，采用套管隔水，抽出孔内存水，变径钻进，再对下一含水层进行水位观测。这样量测到的水位才是含水层分层水位。

4、原位测试和室内试验

通过采取原位测试和室内试验方法，可较好地解决岩土工程分析评价问题，提供真实、可靠、完整的技术参数，如强度、固定变形、渗透性能等；一方面，原位测试主要对勘察环节中主体部分进行细致分析，应确保试样在实际环境中获取，并保持原位应力，综合表现宏观结构对岩土性质的影响，但是这种方法不能对应力的路径进行控制，难以进行大量试验；另一方面，室内试验的周期短、效率高，尤其在岩土层采样存在困难的情况下，这种方法可精准评定工作性质，并且充分了解边界实际情况，对应力条件、应变条件、试验条件等进行掌控。

5、试样采取

试样采集中，没有严格按照规范要求，原状样高度不够，数量不足或密封不到位，造成土中含水量散失，有时用于颗分或土盐化学分析的碎石土试样，采集时因从井壁敲刻接收不好，造成多为大颗粒，影响对实际级配的定性或土盐化学分析的准确性。采取地下水试样时，钻孔才终孔即采取，尤其是采用冲洗液或泥浆护钻进的钻孔，其水样成分根本就无法代表地下水的真实成分。

6、岩土工程分析评价

6.1 地基均匀性评价

高层建筑地基均匀性评价按《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）之规定进行，但对一般建筑，（GB50007-2001）规定要求进行地基均匀性评价，没有给出相应的评价方法进行评价，许多单位参考高层建筑地基均匀性评价的方法进行评价，目前许多专家认为这种评价方法不太合理，需要各地区定制相应的评价方法。

6.2 地基承载力特征值的确定

我国幅员辽阔，土质条件各异，用查表法按（GBJ7-89）规范确定地基土承载力值在大多数地区可能适合或保守，也可能在某些地区会不安全，故（GB5007-2002）取消了按表格查取承载力的办法，但大多地区仍在采用，因为很多地区的经验不足，没有能够建立起自己的成熟经验，基本上仍是各勘察单位各自为政、沿用2002规范。更有甚者，故意利用所谓地区经验，逃避责任，降低承载力指标，造成工程浪费。

6.3 基础方案的选择

基础方案选择应依据场地岩土工程条件、荷载大小及地区经验综合考虑，从多个可行方案中选取既经济又合理的基础方案。现大多数勘察单位图省事，既不与设计协商，也不考虑工程造价，仅提供单一的基础方案，设计人员不问原由拿起就用，可能给工程造价造成很大的影响。相反，也有勘察单位建议基础方案时脱离当地实际情况，设计方根本不与理会，这些都是勘察单位今后引以为戒的。

结束语

综上所述，岩土工程勘察质量水平的高低，将对工程建设的安全、稳定运行产生直接影响。作为一名岩土工程勘察工作者，只有全面掌握与岩土工程有关的规范、规程，并在实际工作中认真细致的开展工作，同时汲取互相在实际工作中积累的经验，才能确保岩土工程勘察工作有条不紊地运行，提高勘察质量，实现工程效益目标。

参考文献：

[1] JGJ72―2004高层建筑岩土工程勘察规程[S]

[2] GB50007―2002建筑地基基础设计规范[S]

地下水的好处范文第4篇

一、基坑降水控制与设计

据武汉地区的水文地质资料，及近年来基坑工程的降水设计、施工经验表明：汉口地区的基坑工程普通存在与地下水有关的问题，而武昌地区近长江边存在与地下水相关的问题及长江古河道中心、古河道漫滩沉积区域，在基坑开挖深度较大的地段存在与地下水有关的问题。根据目前武汉市基坑开挖深度情况，对武汉市基坑降水控制与设计进行讨论。对于一般一层地下室的基坑，由于其开挖深度在5m～6m左右，在汉口地区，基坑底部一般位于粉土、粉砂与粉质粘土交互层中。由于地层沉积的原因，使得该层土水平方向的渗透系数与垂直方向的渗透差异较大，且水平方向的渗透系数远大于垂直方向的渗透系数。因而这种类型的基坑在考虑基坑降水时，应作两个方向的考虑，既要考虑作为垂直方向的隔水层被由于承压水的水头过高产生管涌及流土，又要考虑水平方向为含水层，在基坑侧壁出现流土现象，引起基坑侧壁土体崩解、滑塌。于是在基坑降水设计应该考虑基坑底为减压降水，降水的目的就是防止由于承压水头过高，引起基坑底部出现管涌、流土的问题，降水深度有限；基坑侧壁由于有粉土的存在，应该采用止水或坑外轻型井点降水来处理。

根据武汉地区的工程实践经验，对于该类地层主要采用中深井减压降水加侧壁止水帷幕（一般采用搅拌桩或高压旋喷处理）处理较为妥当。大部分工程建设位于主城区，其面临城市主干道、密集的居民区、城市管网系统。一方面，大量的降水无法降、排粉土、粉砂与粉质粘土交互层中的地下水，反而引起较大的地面沉降，另一方面，侧壁止水能有效地防止水土流失，减小基坑周边的建筑物、构筑物的变形有很大的好处。对位于汉口地区的二层地下室的基坑工程，一般开挖深度在10.50m～12.0m，而电梯井部位开挖深度一般在13.5m左右，有的甚至更大些，这样上部的隔水顶板基本上被挖除，整个基坑底部基本上与透水层、粉细砂层完全接触。由于基坑侧壁局部或整个存在粉土、粉砂与粉质粘土交互层，因而在侧壁采用高压旋喷或搅拌桩做止水帷幕，并且深入坑底一定的深度，作为悬挂式的止水帷幕。在坑内必须采用中深井进行疏干降水，否则基坑承台及电梯井孔无法施工。在超过2层地下室的汉口地区，大多需采用地下连续墙做止水帷幕兼支护结构、建筑结构。有的止水帷幕为悬挂式、有的为落地式，也有采用TRD工艺作止水帷幕的。

根据目前了解的工艺情况，就是落地式帷幕的止水效果也不能达到完全的止水，还是需要在坑内进行降水，只是降水量要比敞开式降水要少很多。由于采用疏干降水，降水量势必很大。由于降水的降深要求大，周边环境条件容易失去原有的平衡状态，引起地面开裂、建筑物沉降、周边道路管线运行不正常。降水深度增大，引起土体有效应力增加，土体在有效应力增加的情况下，会引起较大的地面沉降。为减小降水对周边环境的影响，将影响程度控制在最小的范围，在基坑外应采用相应的措施。如增加侧壁止水帷幕的深度。由于止水帷幕深度的增加，增加了水的渗透路径，在相同的水头差的情况下，表现出来渗透系数减小，出水量减小，对外界环境的影响在减小；另外的措施是在坑外设置回灌井，使得坑外的地下水位基本上保持不变，这样周边建筑物、道路、管线等由于降水引起的沉降很小。如新加坡在基坑开挖是采用“零”水位法，使基坑外水位基本没变化，控制基坑外环境是非常有益的。

处于武昌地区长江古河道漫滩相地带，埋深一般在10.0m～20.0m，地层具有明显水平层理，因而其水平方向渗透系数较大，垂直方向渗透系数小。采用管井降水时，水量很小，但在实际开挖过程中，出现流土、流沙的情况。该类地层若采用板式基础，可采用盲沟集水井法排水，间距根据水量情况调整，一般深度在50cm～80cm，在盲沟中填充碎石和中粗砂，在集水井出抽排地下水；在较深承台及电梯井部位宜采用轻型井点降水，井管间距一般按1.0m左右布置。这种类型的地下水，对周边环境的影响有限。

二、降水对周边环境影响

大量的抽取地下水对基坑周边会产生较大的沉降，根据有限计算结果，沉降的大小与距基坑边的距离有关系，成对应增量关系。根据武汉地区多年的降水经验，一般在基坑外每降深1m，沉降在0.8cm～1.2cm之间，如果该地区反复多次降水，降水对沉降的敏感度会降低。根据《基坑工程技术规程》，降水与沉降是成正比的关系，一般计算取用土层的压缩模量E1-2，计算结果偏差较大，应该取用该层土对应自重压力段出的压缩模量。从实际监测情况来看，监测成果表现为基坑的水平位移引起的周边环境的沉降和基坑降水引起的周边环境的沉降叠加在一起，但降水引起的沉降权重很大，在85%～90%之间，与通过上述指标计算较为相符。

三、结语

地下水的好处范文第5篇

西北地区内陆河流域下游的生态环境长期以来呈总体的退化趋势，特别是近50年来，其退化速度进一步加快，主要表现为：地表水、地下水、土壤水盐化现象加速，使水质恶化、土地盐碱化问题日趋突出；下游地表水量剧减，地下水潜水面下降，造成了土地全面退化，沙漠化现象严重；下游绿洲大面积退化，植被体系衰退：植物种群向极端的方向（耐旱、耐盐）发展，植物群落总体上呈负向演替，向低级化、简单化趋势发展，群落景观呈现出碎片化、岛屿化。在此基础上形成的生态系统更加脆弱，抗干扰性更小，极易失衡向盐碱化、沙漠化方向发展。

这些问题在新疆、青海、甘肃、内蒙等地均有不同程度的存在。仅以黑河下游弱水三角洲地区为例。50年代以前，该地区曾分布连片茂密的沙枣、胡杨、红柳、梭梭、芦苇、芨芨草等灌丛草甸，到70年代末，沙枣、胡杨林减少了5.76万hm[2]，植被覆盖率大于30%的灌丛草场减少了327.18万hm[2]。三角洲内的以红柳、梭梭、芦苇及芨芨草为主的灌丛草甸也大面积退化并逐渐被枸杞、骆驼刺及红砂等旱生或超旱生荒漠草甸所取代。与此同时，土壤盐碱化和沙漠化在黑河流域也迅速发展，下游地区有35.09万hm[2]的水域、森林草场变成盐碱地和沙漠，土地年退化面积1.1～1.3万hm[2]。

2西北地区内陆河流域生态环境恶化的原因

2.1西北地区的长期干旱化趋势是其生态环境恶化的根本原因

有关研究表明，中国西北地区正处于干旱快速发展的时期，并且将来还会向持续干旱化方向发展。而造成这种长期持续干旱化的原因则是晚新生代以来青藏高原的持续隆升。它使中国宏观气候由纬向分带变为经向分带为主，从而使现代四大水文循环系统，即太平洋水文循环系统、印度洋水文循环系统、北冰洋水文循环系统与鄂霍次克海水文循环系统，成为控制中国水资源时空分布的基本因素，中国西北地区正好处于四大水文循环的空缺带，其地理位置决定了西北内陆河流域内近地表大气层水分含量少，降水稀缺，水分收支失衡，地下水位下降，气候长期向干旱化方向发展，且主要靠封闭性流域水文循环系统和水分垂直循环系统维护其生态系统的水分均衡。流域内蒸发力大的气候条件和相对封闭的地形条件则决定了流域水文循环系统中水分的最终去向只能以蒸发输出方式为主，由于基本没有盐分排泄去路，流域将始终处于盐分积累过程中，尤其是在局部流动系统和区域流动系统的汇区，地表水、地下水、土壤水中的含盐量不断增高。

由于西北地区土壤的水、盐背景值及其分布是决定植物生态种群自然选择的关键因子，因此总体上的水资源极端匮乏造成了西北内陆河流域生态环境的脆弱性。

2.2水资源的不合理开发利用导致脆弱的生态环境进一步恶化

2.2.1水资源系统性的认识不足导致过度开采

西北地区内陆河流域水资源系统一般都与其他表流域系统的范围相一致，跨越不同的行政区划，且在系统内水资源量的分布极不均匀；地表水系统与地下水系统间转化频繁，水力联系密切，相互影响与制约作用强烈，牵动系统中的一个环节，都可能对其它环节产生不同程度的影响，甚至导致其空缺。而在以往的水资源开发中，缺少对水资源的系统特点的认识，对其采取上、中、下游分段评价与开采，导致了水资源量的重复计算，中上游地表水和地下水过量开采和下游河道断流，下游地下水位下降，使原本就极不均衡的水资源在人为作用下分布更趋于极端化，最终导致了流域水资源系统的失稳，使下游自然生态环境进一步恶化。

2.2.2水资源分配中没有考虑自然生态用水

在部分地区，虽然认识到了水资源的系统性，对其使用进行了统筹规划，但只考虑到人工生态用水、工业用水与生活用水，没有考虑自然生态用水，所以现有的流域水资源分配一般是在中游大量引用地表水或提取地下水进行农业灌溉，而对下游则只考虑分配其生活用水，没有为其自然生态用水预留配额，导致下游地区地下水位下降至生态水位以下，地表植被迅速恶化。

2.2.3对自然生态用水机理不清而导致配水有效性低

一些地区虽然定期为流域下游分送一定水量，但由于对流域水资源与生态环境耦合关系不清，尤其是对下游植被年内需水量的动态规律不清，导致配水多集中在下半年，对下游地表生态的保护和恢复作用不大，并易加剧盐碱化。另外，年度配水量也不足以使下游地下水达到生态水位，难以为地表植被利用，因此大部分为无效水。

3西北地区内陆河流域面向生态环境的水资源开发模式

3.1流域水资源的开发与分配必须要面向生态环境

生态环境必须要求有足够的水量来维系。鉴于西北地区内陆河流域水资源系统特点及生态环境特点，在进行水资源开发时，必须考虑其引起的生态环境效应，确定面向生态环境的流域水资源的开发和分配方案，即将水资源作为一个动态系统，考虑其时空分布及内部各种水资源间的相互转化，在维护现有流域水资源系统的宏观稳定态及流域生态环境平衡的基础上确定水资源的开发方案，对开发出的水资源也要进行统筹安排、系统分配，以获得最大效益。

3.2面向生态环境的流域水资源开发与分配的基本模式

为了对流域水资源进行科学分配以保护生态环境，必须分析水资源与生态环境的耦合关系，建立其耦合模型，进行水资源开发方案的生态环境效应评价。其基本思路是：建立流域水资源系统模型和生态地质环境系统模型，将水资源的开发作为水资源系统的输入，由水资源系统模型得到其输出，该输出同时是生态地质环境系统的输入，再由生态地质环境系统模型得到其输出，即流域生态环境可能的变化。其过程见图1。通过上述耦合关系的分析，继而可以对流域水资源开发方案可能引起的生态环境效应进行评价。为此，需要开展的研究如下：

3.2.1流域生态地质环境调查与系统分析

调查内容包括流域内现有植被的种类、分布、生长状况及其所对应的水、盐等对植被影响较大、易受外界干扰的浅地表地质环境因子。根据植物在不同的地质环境因子下的生长状况，分析不同植物的生存域，即植物对水、盐等地质环境因子组合的适应范围。从而确定地质环境因子的变化对植被演替的作用，以及地质环境因子间的相互作用，尤其是地下水位这一受水资源开发影响最大的地质环境因子对其它环境因子的影响，建立生态地质环境系统模型，模拟各种输入对其产生的影响及其相应输出。

3.2.2流域水资源系统分析

将整个流域的地表水与地下水作为一个系统。研究其结构特点和环境特点，分析其动力学机制，建立系统模型，研究各种输入下水资源系统的输出。

3.2.3流域水资源系统与生态地质环境系统的耦合模型

附图

图1西北地区内陆河流域水资源与生态环境耦合关系分析

将水资源的开发作为水资源系统的输入，由其内部结构分析该输入对水资源系统的作用，预测其输出，如地下水位及地表径流的变化等。并将其作为生态地质环境系统的输入，通过分析地下水位对其它各地质因子的作用以及它们一起对植被的作用，确定可能引起的生态环境变化，并以此作为生态地质环境系统的输出。

3.2.4流域水资源开发方案的生态环境效应预测

利用上述耦合关系，对流域水资源开发方案的生态环境效应进行预测性评价，为确定合理的流域水资源开发方案提供生态环境方面的依据。

3.3研究中的关键问题

3.3.1水资源系统的滞后与延迟效应

水资源的开发所造成的水资源系统的改变并不能立即反映在它的输出中，而是有一个滞后，因此中上游的水资源开采并不能立即反映为下游地下水位的变化。不同的流域水资源系统，甚至同一流域水资源系统在不同的开发方案下，其输出的滞后也有长有短。而西北干旱区植被的需水量在年内差异较大，所以在进行分析时必须考虑这个滞后时间。水资源的开发对流域水资源系统的影响还具有延迟效应，在常年开发的情况下必须考虑各个阶段水资源开发对水资源系统的累计影响。因此，正确的考虑水资源系统的滞后效应与延迟效应，对水资源的合理开发具有重要意义。

3.3.2水因子的涨落特点

西北干旱区内陆河流域中的植被系统所具有的宏观稳定态较少，但作为一般系统，它也具有多态性。当水因子缓慢涨落时，植被系统产生适应，通过自组织保持当前稳定态或从某一稳定态向其它稳定态演替。但当水因子涨落幅度及速度较大，超过植被系统的适应范围和适应速度时，它来不及适应，现有稳定态难以保持，而新的稳定态也难以形成或保持，可能直接向其终态（沙漠化）方向演替。因此在水资源开发时，应保持水因子的正常涨落幅度和速度。另外，还要注意水因子与其它生态因子的相互作用，在某些地区，水因子的涨落可能会对风因子和土壤因子等产生放大效应，对植被系统产生不可逆转的破坏作用。

3.3.3植被的生活习性

在生态地质环境系统分析过程中，要充分考虑植被的生活习性。不同植被对地下水与地表水的依赖程度不同，其年内的需水量也有变化，这对流域内自然生态配水的有效性有特殊意义。以胡树为例，其繁殖期主要是在春季，而这个季节下游正处于干旱少雨期，降水不足以使小胡杨萌芽成活，此时地表水的配给对胡杨的繁殖就十分重要。如果河道来水仍集中在中游农作物成熟后的九月份，其有效性显然不高。