内蒙古包头地区地下水资源利用与保护对策

摘 要

地下水资源是重要的基础资源，是生态与环境的主要决定性成分，地下水资源的有效开发利用支持和保障了当地居民的生活质量。需要注意的是，过度开发自然资源会对生态环境构成负面影响。当生态环境遭到破坏，XX必须耗费巨资进行恢复治理。以长清区为例，其水资源始终处于过度开发的状态，导致水源匮乏现象越来越严重。简而言之，水资源的供求矛盾逐渐成为阻碍地方经济发展的核心要素，并已严重威胁经济安全、生态安全和社会稳定。并且地下水是水资源的重要组成部分，对农业灌溉、工业生产以及城市生活起重要作用。本文主要介绍了内蒙古包头地下水的自然条件、分布和补排状况、开采、埋藏深度状况和各行业用结构，并对其进行分析得出结论，从而提出相应的发展对策，为内蒙古包头更好地合理开发和利用地下水资源提供了科学的理论依据。

关键词：地下水；开采；埋深深度；发展对策

1 前言

1.1选题目的及意义

水资源是保障全世界人类生存与发展的必需资源，是社会进步和经济发展的支撑前提，也是实施人类社会可持续发展战略的基础物质。地下水是水资源的基本构成组分，在保障居民生活用水、保障生态环境、促进社会经济可持续发展等方面具有非常重要的作用。

特别是在我国北方干旱、半干旱等地表水资源比较匮乏的区域，地下水资源具有不可代替的作用。科学地理解和运用我国地下水资源的时空分布及其运动规律，是实现地下水资源可持续利用战略的基础。

内蒙古包头位于蒙古高原的南端，西部、西北部濒临黄河，南北长50.3km，东西宽50.8km，总面积1178.1km²。内蒙古包头地区地属黄河流经地区，区域内水资源非常充沛。近几年来，由于内蒙古包头对地下水资源的规律性和有限性了解不够，人们在大肆开发资源的同时忽视了对水资源的保护，导致水量供应不足，出现地下水资源短缺问题，供需矛盾不断增加，地下水已变成影响社会经济平稳快速发展的一个重要原因，并已严重威胁人类的生产和生活。于是如何保证该区地下水资源的可持续开发利用及长期稳定供给，就变得尤为重要。本文在总结前人研究成果并结合长清区实际情况的前提下，查阅当地气象水文、水文地质和地表径流等多年实测资料，评价研究内蒙古包头地下水资源的数量、水质等问题，为内蒙古包头地区地下水资源的合理规划、有效利用等提供有益借鉴和参考，并推动本地区地下水资源的健康、有序利用。

1.2国内外研究现状

地下水资源是地球上水资源的重要组成部分，快速发展的背后是对自然资源的盲目开采利用，目前世界对地下水资源的过度开采，人为污染地下水进而导致一系列资源环境问题。因此国内外加大对地下水的研究。例如20世纪九十年代初运用了，X联邦地质调查局制作完成了第一份大区域水资源图集；A.Borgia在研究威尼斯泄湖潮滩沉积区的水文地质条件下的迁移问题用到了MODFLOW网格，从而轻松地解决了繁琐的原理和水文模型等等。国内从1970年开始重视对水资源的的开发和保护，启动“水资源的综合评价和合理利用的研究”项目，其中包括对地下水资源的调查工作。在研究过程中，蒸发、径流以及降雨等要素是国内学者的主要研究方向。除此之外，水资源分布以及数量是学界重点关注的问题。通过这种方式，既丰富了相关领域的理论研究成果，又为水利规划、水资源评价以及农业划分等项目的开展奠定了理论基础。

2内蒙古包头地下水的环境条件

2.1 自然条件

内蒙古包头位于蒙古高原的南端，西部、西北部濒临黄河，南北长50.3km，东西宽50.8km，总面积1178.1km²。包头，山地占14.49%，丘陵草原占75.51%，平原占10%。已开发和利用的土地中，市区面积为168平方公里；耕地面积占土地面积比重14.3%；森林面积149.2千公顷，草原面积2086.5千公顷。内蒙古包头地区地属黄河流经地区，区域内水资源非常充沛。近几年来，由于内蒙古包头对地下水资源的规律性和有限性了解不够，人们在大肆开发资源的同时忽视了对水资源的保护，导致水量供应不足，出现地下水资源短缺问题，供需矛盾不断增加，地下水已变成影响社会经济平稳快速发展的一个重要原因，并已严重威胁人类的生产和生活。

2.2 分布及埋藏条件

从实际情况来看，包头地区的经济增长与水源的充足程度密切相关。根据数据统计显示，包头地区的生活用水以及工农业用水均来源于黄河，其境内的黄河水域长达214公里，260亿立方米的年平均径流量，每秒6400立方米的最大流量，每秒1.4米的平均流速，1.6-9.3米的水深以及130-458米的水面宽度。与此同时，包头境内的河流还包括美岱沟、五当沟、昆都仑河、哈德门沟以及艾不盖河等。

其地下水主要是第四系地层中的孔隙水，从上到下共有四个含水层，分别是潜水层、潜水-承压水层、承压淡水层和深部承压水层。每个含水层的底板埋藏深度、含水层厚度以及单井出水量各不相同，总体上随着底板埋藏深度的不断加深含水层的厚度越来越厚。滏东区除了潜水层的单井出水量比较少以外，其他三个含水层单井出水量大体上相同。滏西区的单井出水量则随着底板埋藏深度和含水层厚度的不断增加而减少。滏东区和滏西区的地下水分布状况如表1和表2所示。

表1 内蒙古包头西部地下水分布状况

表2内蒙古包头东部地下水分布状况

中西部山地地区有大面积的高山，孔隙水存在于岩石的孔隙中，因此该地区的地下水主要是孔隙水。丘陵地区以石灰岩和片麻岩为主，地下水存在于石灰岩和片麻岩的岩溶层中，因此该地区的地下水主要以岩溶水为主。

2.3 地下水的补、排状况

地下水的补给方式主要有降雨入渗、地表水入渗、侧向补给、越流补给和井灌回归。

2.3.1平原地区地下水的补、排状况

在实践过程中，滏东平原与滏西平原是地下水补的主要区域。究其原因，前者降水渗入量较大，最佳补水地段位于古河道带与沿河床区域，平原地区海拔高度为100～30米，坡度在1/500～1/10000之间，利于排水。排泄形式主要是人工进行开采。后者靠近阴山，拥有80多千米的山前地带。在此基础上，滏西平原的岩性颗粒较粗，且含水层极厚。由于可溶岩体的缘故，该地区的侧向补给量非常可观。

2.3.2中西部地区地下水的补、排状况

内蒙古包头西部山地地区有大面积岩石，因其抗风化能力弱，山顶多呈浑圆型，风化壳较厚，沙粒含量多；丘陵以石灰岩和片麻岩为主，岩性颗粒较粗；因此该地区地下水补给方式主要是降雨入渗。山地的海拔高度在500米以上，排水条件良好。

3 内蒙古包头市地下水资源利用现状分析

3.1内蒙古包头水资源现状

内蒙古包头在很长一段时间以来属于全国水资源严重缺乏的地区之一。受所在地区气象条件的影响，其平均降水量比较稳定，始终维持在525.1毫米左右。与此同时，该地区还拥有5.43亿立方米的年径流量以及43.6毫米的多年平均年径流深度。根据内蒙古第二次水资源评价结果显示，整个区域多年平均水资源总量为14.61亿立方米，其中地表水总量为5.4亿立方米，地下水总量为10.4亿立方米，其它水资源总量为1.19亿立方米。其供水水源结构如图1所示，从图中可以直观地看到地下水在水资源总量中占很大一部分比例，是主要的供水水源。另外，通过计算得出内蒙古包头人均水资源量为209立方米，仅仅是全国人均水资源量的十分之一，可以看出内蒙古包头水资源短缺形势严峻。

　　图1 内蒙古包头供水结构图

　　3.2地下水井的开采状况

随着社会经济的不断发展，水资源逐渐成为制约发展的重要因素，为此人们加大了对地下水资源的开发力度。截止到2015年，内蒙古包头浅层地下水开采井10万眼，占全省浅层井总数的比例为11.8％，密度为每平方千米8.1眼；深层地下水开采井1.2万眼，占全省深层井总数的比例为10.7％，密度为每平方千米1眼；总开采井11.2万眼，占全省开采井总数的比例为11.7％，密度为每平方千米9眼。根据相关资料显示，该地区拥有11.1亿立方米的可开采浅层地下水以及8.9亿立方米实际开采量。因此，该地区拥有0.80的浅层地下水开采系数。与此同时，该地区拥有6.4亿立方米的可开采深层地下水以及15.2亿立方米的总地下水开采量。从浅层地下水开采量来看，内蒙古包头的地下水资源开发程度高，水资源短缺形势日趋紧张。

3.3近年地下水埋藏深度状况

依据内蒙古水利厅地下水资源调查数据报告，近年来内蒙古包头全年地下水埋藏深度数据以及变化趋势如表3和图2所示。

表3近年来年内蒙古包头地下水埋藏深度状况

图2 近年来内蒙古包头地下水埋藏深度变化折线图

　　根据图2所示， 1月—2月浅层和深层地下水的埋藏深度均表现为下降趋势，此时正值冬季，降雪量的增加在一定程度上减少了农业灌溉对地下水资源的需求，所以对地下水的开采量有所减少。2月—3月，浅层地下水和深层地下水埋藏深度均成上升趋势，此时即将进入农业上的春灌期，对水资源的需求开始增加。3月—6月浅层地下水和深层地下水的埋藏深度变化趋势大致相同，均为先下降后缓慢上升，虽然在3月—4月地下水埋藏深度有下降趋势但是和1月—2月地下水埋藏深度变化对比，地下水埋藏深度还是增加，对水资源的开采也在增加。此时正值农业生产的春灌期，农业生产对水资源的需求量不断增加。同时该时期处于我国北方的旱季，随着气温的不断升高，水资源的蒸发也急剧上升，所以在一定程度上增加了农业用水量。从图中可以看出6月份的地下水埋藏深度是一个转折点，从6月—10月，地下水的埋藏深度均表现为下降趋势，而深层地下水的埋藏深度变化趋势更为明显。内蒙古包头属于暖温带亚湿润季风气候，降水集中在夏季并且多暴雨，从6月份开始，全市开始进入雨季。降雨的入渗补给了地下水，同时内蒙古包头境内的21条河流进入汛期，河流水位增加也对地下水进行了补给。所以地下水埋藏深度成下降趋势，地下水水位在增加。10月份雨季结束，开始进入旱季，此时地下水的补给来源停止补给。10月份内蒙古包头深层地下水埋藏深度迅速上升，可以看出人们对地下水的开采量在增加。11月—12月进入冬季，随着农业活动需水量的减少，地下水埋藏深度成下降趋势。

3.4各行业的用水状况

根据数据显示，内蒙古包头2012年总用水量为18.12亿立方米，其中农业用水量为13.27亿立方米，工业用水量为1.04亿用水量，生活用水量为1.65亿。各行业用水量在总用水量中所占比例如图3所示。

图3 内蒙古包头各行业用水结构图

从图3中可以看出，农业用水在总用水量中占比最大，反映出农业对水资源的需求量很大，因此在对水资源利用和开发方面，农业用水是关键。其次是城市生活用水，水资源在居民的日常生活中是不可或缺的因素，因此在水资源的利用中，城市居民也应当发挥作用。工业用水占比相对较小，但如果用水不当，会产生环境污染等问题，所以水资源的开发利用在工业方面不可忽视。

4 内蒙古包头地区地下水发展对策

水资源的短缺给内蒙古包头的农业生产、工矿企业发展以及城市生活带来一定影响，为此需要实施科学合理的发展对策应对。

4.1 加强地下水动态监测

在实践过程中，地方XX必须增强站网调整以及地下水动态监测的力度。究其原因，生态环境与水资源动态变化密切相关。因此，水质和水位监测工作至关重要。截至到2015年，内蒙古包头地下水开采井总共11.2万眼。要加强对内蒙古包头中西部山地、丘陵地区以及滏西、滏东平原地区地下水的监测力度。随着南水北调的实施，还要加强对南水北调邢台段的地下水动态监测。通过这种方式，逐步扩大地下水源监测范围，进而提高监测效率。

4.2 提高地表水利用效率

全市要尽快调整供、用水结构，加快推进外调水及雨洪资源利用工程建设。除此之外，地方XX应结合实际情况，充分发挥地表水的作用。简而言之，利用地表水解决供求矛盾，逐步缓解地下水的压力。在此基础上，蓄水节制阀必须定期进行检修。同时利用夏季降水与调水，间歇式补充渠道水位。加大外调水源的力度，比如引入江水等，这是解决水资源短缺的一个重要途径。除此之外，兴修水利工程不仅能调节地表径流和改善气候条件，还能增加地表径流渗入地下的水量，促使地下径流条件发生变化。

3.3 增大地下水资源储备量

一方面，严格控制单位以及个人挖掘地下水源。与此同时，地方XX必须对开采井的布局进行调整。究其原因，地下水流的平衡与开采量密切相关。另一方面，解决因气候产生的季节性剩余或缺乏水资源的情况，提升暂时的（时间单位为月或者年）地下水的存在量。简单来说，当地下水资源匮乏时，地方XX要充分发挥表层水的作用，使其成为补充地下水的重要资源；当表层水资源匮乏时，地方XX要充分发挥地下水的作用，使其成为补充表层水的重要资源。基于这一点，地表水与表层引水均可存储于地下水库当中。

4.4 调整农业用水

农业用水是内蒙古包头总用水量的一大部分，所以在缓解水资源短缺过程中农业节水是关键。农业节水主要从以下几方面体现：1.合理规划种植结构。不同的农业种植结构对水资源的需求量不同，合理的规划农业种植结构除了要考虑自然条件以外，还需要调查内蒙古包头区的居民对粮食作物的需求，按需进行农业的生产并且采用“适水型”的农业种植结构。2.采用经济灌溉定额法。简单来说，在保障农作物产量的前提下，尽可能的提高水资源利用效率，被称为经济灌溉定额法。通过这种方式，有助于地方XX实现农业节水。在实践过程中，还要充分考虑不同农作物生长期的需水规律以及在生长过程中所受到的外部环境的影响。3.发展农业输水和节水技术。内蒙古包头在农业灌溉用水中，水资源利用效率低，所以要大力发展先进的农业输水和节水技术。比如在农田灌溉中利用低压管道进行输水，这种输水方式比传统的土渠输水方式可以节约20%—30%的水资源。在节水技术上可以采用喷灌、滴灌等灌溉方式，以节约利用水资源。4.要充分发挥农业劳动者节约水资源的积极性。农业生产最终还是要通过广大农业劳动者来实现。为此要建立农业劳动者参与管理决策的管理机制，同时还要提高农业劳动者的节水资源意识

4.5 控制生活用水

节约水资源，缓解水资源紧张局面还要从城市居民生活用水方面入手。

一、在实践过程中，增加配水器具以及节水型卫生器具的数量，能够避免水资源浪费。根据相关数据显示，家庭用水总量的34%～37%为洗澡用水，而37%～39%则为冲洗厕所用水。基于这一点，可以认定城市节水的目标，能够通过厕所冲洗设备的改进以及节水型家用设备的推广来实现。简单来说，针对冲洗用水量的调节，可以从液压缓闭冲洗阀以及液压水箱冲洗配件的推广入手。除此之外，充气水龙头以及陶瓷片水龙头的应用，也可以起到相同的效果。在上述设备的影响下，用水费用与用水量都会呈现出下降态势。不仅如此，地方XX应结合居民收入情况，适当提高水价。究其原因，包头地区的人均收入非常可观。当水价过低时，很难激发当地居民的节水意识。需要注意的是，各类维护费用直线上升，具体包括工程建设、污水处理以及供水等维护费用。在这种情况下，地方XX的财政负担相当重。因此，加大宣传力度，增强居民节水意识，虽也起到了节水的作用，但从长远角度考虑，我们还必须充分利用电视、广播、报纸等媒体进行大量的宣传，提高全民节水意识，尤其要加强妇女、儿童的节水教育，培养他们节约用水的良好习惯。四、减少水污染，并重复利用污、废水。尽量少用洗涤剂等对水体污染的化学制剂。“一水多用”，洗衣后废水用于拖地、冲厕等；利用先进的污水处理技术对不同类型的废水进行具有针对性的处理，对于水质要求不高的冲厕用水、浇灌绿化带用水可使用经过二级或三级净化处理后的回收水。

3.6 管控工业用水

内蒙古包头主要有两大工业企业分别是冀中能源和邢台钢铁厂。工业生产用水在内蒙古包头的总用水量很大一部分，所以缓解水资源短缺现状从工业方面入手很重要。主要有以下几种发展对策：一、调整工业结构。内蒙古包头大型工业企业主要以生产钢铁，煤炭资源为主。所以要加快对现有经济和产业结构的调整步伐，加快对现有大中型企业技术改造力度，“调整改造存量，控制优化增量”，转变落后的用水方式。健全、完善企业节水管理体系、指标考核体系，促进企业向节水型方向转变。二、提高工业节水技术。简单来说，增强核心技术的研发力度，使工业废水处理以及水资源循环利用效率得到提升。在核心技术的影响下，对单位产品取水量进行控制，防止地下水资源遭到过度开发。除此之外，地方XX还要完善相关法律法规，对废水与节水处理、用水企业与融资方以及设备供应商实施资源倾斜，增强社会各界的环境保护意识。三、改变企业经营模式。在造纸、钢铁等行业，逐步推广特许经营、委托营运等专业化模式，提高企业节水管理能力和废水资源化利用率；开展废水“零”排放示范企业创建活动，树立一批行业“零”排放示范典型。在实践过程中，实施专业化运营至关重要。具体而言，地方XX采用废水集中处理以及区域统一供水等模式，尽量缓解供求矛盾。四、组织开展节水型企业评价试点。充分听取专家学者的意见，组建节水评估小组，完善节水评价标准。针对部分优秀企业，地方XX要给予适当奖励。依据《节水型企业评价导则》和《重点工业行业取水指导指标》，在钢铁、造纸等行业组织开展节水型企业评价试点工作。抓紧树立一批节水型企业示范典型，总结推广节水型企业的成功经验，通过配套鼓励政策、社会监督、舆论引导等措施，推动重点行业加快节水型企业建设。

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致谢

四年的学习生活在即将划上一个句号，而于我的人生来说却仅仅只是一个逗号，我将面对新的征程的开始。本研究及论文是在我的导师刘伟杰的亲切关怀和耐心的指导下完成的。伟人、名人固然为我所崇拜，可是我更迫切地想要把我的敬意献给给一位平凡的人，我的导师xx老师。也许我不是您最出色的学生，但您却是我所最尊敬的老师。您是如此的治学严谨，学识渊博，视野广阔，思想深刻，您用心为我营造一种良好的学术氛围，让我的论文更加的严谨。

同时，我还要感谢一下一起完成毕业论文小组的同学们，如果没有你们的支持和倾心的协助，我是无法解决这些困难和疑惑，最终能够让本文顺利完成。

最后，再次对那些在论文完成过程中，关心、帮助我的同学和朋友们表示衷心地感谢！

内蒙古包头地区地下水资源利用与保护对策

价格 ¥5.50 发布时间 2022年12月3日

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