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1、水资源过度开发引起的生态问题研究摘要： 水资源是人类赖以生存和社会经济发展不可缺少的物质基础。随着经济 的发展,对水资源利用的不断增多导致了水资源的过度开发并引起了一系列的生 态环境问题.本文主要介绍了我国水资源过度开发利用所引起的生态问题，如河 流断流、地面沉降、地面塌陷、海水入侵等问题，并通过对这些问题的分析与研 究，对21 世纪如何正确的利用与保护水资源具有十分重要的指导意义。 关键词：水资源过度开发 生态问题 河流断流 湖泊萎缩 地面塌陷 地面沉降 海水入侵水资源是荒漠绿洲形成、发展和稳定的基础, 是自然界物质和能量迁移转化 的主要介质,人类对水资源开发利用的种种手段和方法 ,都会使水
2、的循环转化条 件和整个水资源系统发生变化。在此之前，已有大量的学者对水资源所存在的问 题进行过探讨，如许文海就针对石羊河流域水资源过度开发利用所引起的生态环 境问题作了系统的阐述，提出了8条河流出山地表水资源均有显著较少的趋势1； 裴源生所提出的南水北调对海河流域水生态环境的影响，表明了人类对水资源的 过度开发利用已改变了海河流域的天然水循环并导致水生态环境全面退化2;何 凡能提出了海河流域河流季节化的改变所影响的地下水及生态环境的影响,明确 指出河流季节化与平原地区地下水之间存在着相互影响、相互因果的密切关系， 河流季节化因地下水超采的日益严重而越演越烈 3；同时还有由于水资源的短 缺，而导
3、致的生态环境脆弱和水资源的过度开发利用，使得甘肃西河地区内陆河 流域荒漠化的严重的水资源问题4。但大部分主要是针对某一地区的水问题所做 的介绍,并没有针对我国大多数城市存在的普遍的水问题进行论述本文主要是从 我国对水资源的过度开发利用的角度,探讨了我国普遍存在的由于过度开发所引 起的一系列的生态问题.1。水资源过度开发引起的生态环境变化1。1 水环境的变化地表水资源变化主要表现在河流水系变迁, 湖泊萎缩干涸，河流下游水量逐 年减少, 纳污能力丧失, 水质污染严重；地下水变化主要表现在地下水天然补给 量减少， 区域性地下水水位逐年持续下降， 地下水水质变差；泉水是流域内水 循环系统的重要环节,是
4、分析判断北盆地自然环境变化的主要依据 .泉水的变化 主要表现在溢出量逐年减少, 泉眼干涸,泉水溢出带下移、带幅变窄。由于多年 集中超量开采地下水，使地下水位逐年下降,导致依赖地下水补给的河流断流， 在雨季时河流水体反而补给地下水 ,从而缩短了河流丰水期的时间,加速了河流 的断流。1.2 生态环境的变化在极度干旱的地区,生态环境的变化主要体现在绿洲面积的变化上.随着社会 的不断进步和科学技术的迅猛发展,人类的生产活动，包括大面积开垦荒地、植 树造林、兴修水利等， 使天然绿洲得到改造并不断扩大 , 或使荒漠变成绿洲, 人为作用对绿洲的形成起到了关键性的作用。绿洲人工生态系统的建立, 扩大了 绿洲面
5、积，提高了土地的生产力, 创造了绿洲小气候，提高了环境人口容量，为 人类的生存和发展奠定了基础.但是, 随之而来的是水量的地域平衡、盐量平衡、 生态平衡及生物多样性遭到破坏，由此又产生了一系列的生态环境问题, 影响人 类的生存和发展.主要表现在地下水水位持续下降、天然植被大面积死亡， 流动 沙丘迅速发展、沙漠面积不断扩大, 土壤次生盐渍化、贫瘠化, 植被退化、物种减少, 自然灾害加剧、沙尘暴频繁发生绿洲生态环境的恶化， 直接威胁到依赖 绿洲而生存的人类， 甚至使许多人沦为“生态难民”。民勤县湖区浅层地下水每 年平均下降0。59m,深层地下水每年平均下降1.33m,地下水矿化度达4-6g/L,
6、流沙以每年8m的速度吞噬着绿洲，大片耕地被迫弃耕撂荒，湖区群众生产生活 开始发生逆转,沙进人退、水苦民穷成为今日湖区的真实写照,迫使部分农民迁 居他乡1。2 地表水过度开发引起的环境问题2。1。河流断流由于人口的快速增长和经济发展速度的不断加快以及对水资源的过度开发利 用,河流断流现象日趋严重.目前河流断流已不仅仅出现在干旱少雨的西北部地 区，而且频繁发生在水资源相对充裕的西南地区。据初步统计, 在流域一、二、 三级支流的近 10000km 河长中， 已有约 4000km 河道长年干涸.一些河道虽然有 水， 但主要是由城市废污水和灌溉退水组成, 基本没有天然径流,“有河皆干， 有水皆污”已成为
7、海河流域的一个突出问题。河道干涸还引发河道内杂草丛生、 土地沙化、土壤盐分累积。山前平原与河道两岸附近的浅层地下水位持续下降地 区， 河流冲积沙地和砂质褐土、砂质潮土、砂质草甸土等耕地沙化趋势严重, 沙 土随风迁移造成覆盖沙地。近 30a 来，流域内“沙化”土壤面积不断扩大.由于 缺少入海水量,山区进入平原的径流、引黄水量和降雨中带来的盐分不能排出， 引起区域性的积盐1。2。2 湖泊萎缩据统计，近 30 年来，我国第一大内陆盐水湖- 青海湖湖水水位持续下降， 1959-1998 年湖水水位下降了2。96 米，平均每年湖水水位下降0.102米；同期 新疆最大的淡水湖博斯腾湖湖水水位下降了 3.5
8、4 米，平均每年下降 0。12 米； 西藏最大的湖泊纳木错湖在19701988 年的 18 年间，湖水水面缩小了 39 平方 公里，而其他小型湖泊不仅面积缩小，而且有数以千计永远地从地球上消失了。 除此之外，超采地下水引起地下水位大幅度下降后，能使泉群消失和湖泊、沼泽 干涸,如北京的海淀、万泉庄、圆明园、清华园、清河镇、紫竹院、玉渊潭、什 刹海、北海、中南海等一系列水面、湖泊之沼泽和低洼地，这些地带曾经泉流广 布、地下水常年溢出,池水清澈，人畜使用与农田灌溉极为便利。但是近几十年 来，因为连续大量超采地下水,使地下水位下降幅度达 4Om 以上，从而使上述一 系列的泉群、湖泊、沼泽逐渐地消失了,
9、一些湖泊不得不依赖地面水库为主要补 给水源。3. 地下水过度开发引起的生态问题3。1 地下漏斗与地面沉降地下水是维持岩土体应力平衡的一个重要因素。过量开采地下水，使水体从 含水层空隙中排出或使地下水头压力降低，无疑都会改变岩土体原来的应力状态 和平衡条件,从而使岩土体结构和稳定性造到破坏，产生地下漏斗，导致地面沉 降。地面沉降是由于大量超采地下水引起承压含水层释水压密而产生的一种地面 下沉现象; 地面沉降的快速发展预示着含水层储水功能与调节功能的减退， 是 地下水资源濒临枯竭的信号3.我国典型的地面沉降地区分布于各大城市，比较 严重的城市北方有天津、沧州、西安、太原；南部有上海、苏锡等地,其中
10、上海 和天津的沉降超过了 2m,太原和西安也超过1m。表1中国东部沿海部分城市地面沉降统计表4类别上海常州苏州南通无锡宁波天津塘沽汉沽大港湛江最大累积沉降 量（mm）2700820105630010003502690278026301230413地面沉降面积（km2）8502005610013013001300130013003.2地裂缝和地面塌陷地裂缝和地面塌陷是超采地下水所引起的又一环境问题。在许多岩溶矿区和 覆盖型岩溶水源地，地裂缝常常是地面塌陷产生的征兆。地面塌陷是在覆盖型岩 溶地区或黄土地区由于大量开采地下水,造成地面突然产生陷落的现象.在覆盖 型岩溶区开采岩溶水时，地下岩溶发育为第
11、四纪松散堆积物所填充，由于过量开 采地下水，水位下降，在潜流作用下，掏空岩溶洞穴，使上覆松散地层失去骨架 支撑而发生塌陷5。例如在河北平原已发现地裂缝100多条，主要分布在邢台、 邯郸、石家庄、沧州等处，地裂缝长几米至几百米、宽0。05-0.4米、深可达9 米。据我国18个省、市、自治区统计,已发现地面塌陷点700多处，有塌陷坑3 万多个,其中因超采地下水而造成的塌陷点占27。5%，较大的塌陷坑直径达10 多 米,深达8米多。如秦皇岛、杭州、昆明、贵阳、武汉等城市，由于超采地下水， 使碳酸盐岩溶地下水位急剧下降,造成了地面塌陷。仅秦皇岛造成的地面塌陷面 积达34万平方米,出现塌陷坑286个，坑
12、的直径为0.55米、坑深为25米， 坑的最大直径达12 米、坑深7.8米,并出现地裂缝,造成耕地被毁，民房开裂。 3。3海水入侵海咸水入侵是由于过量开采地下淡水，导致淡水水头低于附近咸水或海水水 头时，而引起的咸、淡水界面向陆地推移扩散的现象。在沿海地区,因超采引起 地下水位急剧降低至海潮水位以下,使海水沿地下含水层入侵到内陆或海水顺河 上溯补给地下水，造成地下水水质恶化、水质变咸.如海河流域近几十年来,随 着河流季节化的不断发展和地下水位的急剧下降, 在下游平原区及沿岸地区引 发了海咸水入侵7。海水入侵在本区只发生在河北省秦皇岛市的局部地区, 影响 范围较小; 咸水入侵主要发生在衡水地区和沧
13、州地区，影响范围较广.衡水和沧 州地区位于河北省南部平原的中、东部, 濒临渤海湾， 在浅层地下水中广泛分 布着咸水含水层。据统计，矿化度大于2mg/ L的咸水和矿化度小于2mg/ L的 淡水， 其分布面积约各占二分之一。随着淡水利用量的不断增加, 咸水体不断 浸染淡水体，使淡水分布面积明显缩小,咸水面积不断扩大。如沧州地区1980 年浅层淡水分布面积为7217km2, 1989年减少到6602km2,在短短的九年里，减 少了 615km2,年均缩减68. 3km2；相应地咸水分布面积则由1980年的6834km2, 增加到1989年的7449km2，平均每年有68。3km2的淡水为咸水侵染.水
14、资源的过度开发所引起的问题除了上述的之外，还引起了诸多的问题。例如，在对河流影响方面,不仅导致了河流断流的加剧，同时也使得河流的功能减弱。海河流域（包括滦河流域）每年产沙量约2. 53X 1081,其中约有1. 25X108t的泥沙堆积在下游平原地区，而约有1。28X 108t的泥沙则随洪水输入 渤海。然而, 近几十年来，随着河流季节化的不断发展与入海水量的大幅减少， 有更多的泥沙淤积在河床和河口上，使河口日渐淤高, 河道日益萎缩，河流行 洪能力日趋衰减；同时对湿地的生态环境的影响也不可容小看的,华北平原历史 上存有许多湖沼洼淀，如文安洼、白洋淀、胜芳洼、东淀、团泊洼、大黄铺洼、 七里海等等,
15、 这些湖沼洼淀曾经是河北平原的“鱼米之乡”。然而，近几十年来 由于对水资源的过度开发与利用，促使的河流的季节变化迅速增加,使得大部分 的洼淀日趋萎缩,甚至干枯消亡。如冀中大型洼地文安洼, 在70年代以前仍有较 丰富的水源入洼，每逢洪水到来，便潴水为淀泊，水面可达550km2;70年代以 后, 在河流季节化的影响下, 入洼水量日益减少，洼淀面积也大幅度退缩；到 了80年代， 文安洼已彻底干涸， 淀泊早已名存实亡， 洼地也被垦为农田9.4. 结语我国的水资源短缺，由于经济发展对水的需求的压力造成水资源开发利用过 度.人类大规模的水资源开发利用使得流域天然水循环过程和状态发生了很大变 化，与之有关的
16、水生态环境也发生了巨大改变.总之，超量开采地下水，可使地质 环境产生严重的恶果，影响工农业经济建设，破坏自然生态景观，给人类造成重 大的损失。为此，必须严格贯彻执行国家水法及其它有关水源保护的规章、制度； 健全与强化水资源管理机构，统一管理、调度和计划开采、分配使用地下水；严 格执行奖罚制度；厉行节约用水，实行限额用水，提倡一水多用。循环用水，防止 污染地下水；同时兴建地下水库，开展人工回灌地下水等等措施。目前我国的水 资源已经出现了地面沉降、地裂、海水入侵、河道干涸、湖泊湿地萎缩消失、河 口生态环境退化、水质污染等一系列与水有关的生态环境问题。现今这些问题已 成为制约我国社会经济可持续发展的重要因素， 同时还严重威胁着人们的生存 环境。因此，合理开发利用水资源， 保护和改善生态环
