河北衡水 053000
摘要：随着人们对于环境的愈渐重视，地下水工程开始备受人们的关注。结合人工补给地下水源工程——地下水回灌工程的效益特点，阐述了其效益的内容，并对常见补给方式进行了分析和其应用效益进行了介绍。
关键词：地下水；人工补给；经济效益
1前言
随着国民经济的飞速发展和城市工业化水平的不断提高，社会对水资源的需求猛增。由于地面降雨时空分布不均和地面水源水质污染，单靠地表水已远远不能满足用水的需要，开采地下水逐渐成为满足用水需要的重要措施。然而，地下水的开采也是有限度的。自70年代以来，地下水超采现象严重，出现了一系列社会及生态环境的负效应。因此，人们对地下水的供需平衡有了初步的认识并开始进行深入的研究，采用地下水人工补给即地下水回灌工程应运而生，人们通过地面地下水的联合调度运用有效地缓解了地下水源供需紧张的矛盾，促进了工农业生产的持续发展。然而在对地下水回灌工程进行经济评价时，人们对于其工程效益的正确计算一直缺乏足够认识及重视，从而对程方案选择、可行性及水价的合理确定产生影响，最终也影响了该类工程的资金回收及其经济的良性循环。
2地下水回灌方式选择
2.1地下水回灌工程效益的内容
地下水回灌工程的效益主要体现在增产、节支与减灾等方面的效益。增产效益主要表现为利用多余的或经济价值较低的水回灌，使供水水量增加从而促使工农业等国民经济部门的产量提高、效益增加；节支效益主要表现为地下水回灌后地下水储量增加、地下水水位上升，减少了机泵提水扬程，导致提水费用的降低和为弥补原供水不足而所需的建设投资的节省；减灾效益主要表现为利用天然地表水回灌抬高了地下水位、改善了地下水质而导致了显著的生态环境效益——即减少或基本缓解了因地下水位下降而引起的一系列社会、环境负效应(水质恶化、地面下陷、海水内侵、房屋塌陷、植物枯死等)。
2.2回灌方式
将回灌方式主要分为河道渗灌,坑塘、河渠拦蓄地上水补充地下水,地面淹没灌注,利用大口井、浅、深机井进行回灌,地下水库,大规模植树造林。不论如何进行方法的分类研究,常用方法共同的优点是相同的,即建造简单、造价低廉、效果显著,不受水源和水量限制。
3地下水补给的常用方法
地下水人工补给又称人工回灌，即是用人工方法增加地下水的补给资源。它是增加地下水资源数量、防止地下水水位下降、防治地面沉降、阻止海水(咸水)入侵及改善水质等的积极措施，同时还能起到“储能”的作用。国外许多发达国家都采用人工补给措施来增加地下水资源。我国的地下水人工补给工作，目前还处于起步阶段，主要是从解决上海市地面沉降问题开始的。随着我国地下水开发程度的提高，人工补给地下水的工作必然会得到迅速发展。
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3.1试验场地选择
根据地下水的人工补给条件、补给水源的分布和水文地质特征，试验场地选择的依据是:把补给地点选择在径流补给区以及包气带厚度大、岩性以粉土为主的水源地附近。这样既有利于人工补给水源的入渗，又可以使补给水在地下通过较短的运移途径补给水源地开采区的含水层，从而发挥最大的人工补给效益，并可充分利用原有的水利工程和自然河道、沟渠、坑塘，通过自流的方式引用地表水，减少人工补给的投入。
3.2人工补给试验
根据水源地的地形地貌及补给水源的状况，采用地面水渗入法，利用现有的坑塘、渠道、民井等集水工程设施，积蓄地表水，借助地面水和地下水之间的天然水头差，使之自然渗漏补给含水层，以增加含水层储量。地面水渗入补给可因地制宜利用自然条件，以简单的工程设施和较少的投资获得较大的入渗补给量，在运行期间也比较容易管理和便于清淤，故能经常保持较高的渗透率。在水源地范围内选取适宜的地段进行人工补给地下水试验，开展双环渗水试验、浅井注水试验、渗坑注水试验、农田灌溉试验，通过试验结果分析水源地入渗补给能力，确定人工补给的可行性。
浅井注水试验是用供水箱通过水管向井内注水，利用水位计测量井中的稳定水位，并记录流量。当达到相对稳定后，浅井周围可形成一倒置降落漏斗，根据相对稳定水位和注水量，计算渗透系数。如在大陈闸库区附近有地表水源的地段选取浅层井进行注水试验，根据试验结果计算得到松散层的渗透系数K=18．5m/d，影响范围可达17m。分析注水试验结果可知:由于地表水通过井孔直接补充进入地下含水层中可获得较大的渗透系数，有利于地表水以井孔注水的方式补给地下水。每年按丰水年60d的时间计算，年平均对地下水的补给量为0．8万m3/d。采用井孔注水方法实施人工补给地下水，不仅回灌效率较低，而且随着回灌时间的延续，造成回灌井过滤管被堵塞，含水层渗透性下降。在河道内人工布置渗坑或渗井，为河水补给地下水提供通道，可以取得较好的补给效果。
4地下水补给水源问题
地下水人工补给的可能性及其效果首先取决于补给水的来源，而这种补给水的来源又由区域自然地理、水文地质条件、经济条件、水质等情况决定。日本专家M?T约诺斯认为，大体有以下三种水源可以利用；第一种水源是大气降水。如能把降水作为补给水源加以利用，是较为理想的方式。但是他又认为净化是个复杂的问题。
第二种水源是城市废水或经过处理的工业废水，但这种水在水质上确实是有问题的，尤其对满足城市饮用水水质标准来讲，一是需要再处理，二是难于为社会上所接受。
第三种水源是从其他地区引水。如在有地表水蓄积的地区附近，用地表水补偿水位降低了的地下水含水层是比较合适的。
综上所述，我认为第一种水源仍是十分理想的水源。只要处理得好，完全有可能收到自然净化的效果。第二种水源，就我国目前的经济技术条件看，没有普遍意义。第三种水源，对于地表水奇缺的平原区，将不易获得，预期引流成功也将付出昂贵的代价。因此不宜采用。
5结束语
地下水回灌工程的效益所包含的内容是广泛的,本文提出采用大气降水作为首选水源，是地下水回灌工程直接带来或体现的效益以及常见措施，供相关工程人员参考。
参考文献
[1]梅学嘉.人工补给地下水工程规划与补给措施[J].华夏地理,2016(3).
[2]王琴.干旱区引水渠道渗漏补给能力实验研究[J].地下水,2015(3):17-18.
论文作者:聂龙龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期
论文发表时间:2018/1/9
标签：地下水论文; 水源论文; 效益论文; 地表水论文; 工程论文; 含水层论文; 水源地论文; 《建筑学研究前沿》2017年第21期论文;