[摘  要】地下水均衡是以地下水為對象的研究，是研究地下水水量（熱量、鹽量）的收入與支出之間的數量關系。而研究人類活動影響下的地下水均衡，可以幫助我們定量評價、預測地下水在人類活動的影響下，其水質、水量的變化趨勢，并據此提出調控地下水動態，使之朝有利方向發展的措施。研究地下水的均衡狀態，可預測地下水水量、水質及與地下水有關的環境地質作用的變化及總體發展趨勢，有助于水動力學、水文地球化學等方面基本理論的研究和驗證。

 

  [關鍵詞]地下水均衡人類活動補給排泄.

 

  地下水是水資源的重要組成部分，是構成并影響生態環境的重要因素。

 

  但在我國許多地區，目前都存在不同程度的地下水資源開發利用不合理和農業用水嚴重浪費的情況，造成了部分地區出現區域性地下水位下降，平原地下水日漸枯竭，這就需要我們對一個地區的地表水與地下水體從宏觀上進行調控，而水均衡研究就是其中之一。

 

  一個地區的水均衡研究，實質就是應用質量守恒定律去分析參與水循環的各要素的數量關系。地下水均衡是以地下水為對象的均衡研究。目的在于闡明某個地區在某一段時間內，地下水水量（熱量、鹽量）收入與支出間的數量關系。當補充與消耗量相等時，地下水（量與質）處于均衡狀態：當補充量小于消耗量時，地下水處于負均衡狀態：當補充量大干消耗量時，地下水處于正均衡狀態。地下水在天然條件下，一般多處于均衡狀態。

 

  地下水資源收入與支出的數量關系，通常用地下水均衡方程來描述：地下水資源儲量的變化等于總補給量與總排泄量之差。地下水總補給量包括降水入滲補給量，河、渠、湖、庫等地表水體滲漏補給量，人工回灌補給量，灌溉回歸補給量，地下水側向徑流補給量，土壤水解凍補給量，越流補給量及區外流入量等。

 

  在天然條件下，對于一個含水層或含水系統而言，其周邊的補排環境具有相對穩定性，大氣水、地表水、土壤水與地下水的相互轉化關系基本上是穩定的。但是由于人類經濟活動的開展，諸如：墾殖耕耘，平整土地，開渠引水，實施灌溉，修路挖溝，筑壩蓄水，鑿井抽水，礦坑疏干等，都會破壞地下水的天然均衡關系，改變地下水的天然動態特性。隨著經濟建設發展，人類活動對地下水動態和均衡的影響也越來越激烈，這種影響往往具有兩重性，既有利也有弊。

 

  以大田縣銀頂格——太華礦區為例：區內主要出露前震旦系麻源組片巖、變粒巖和石炭系林地組石英砂巖。巖石風化強烈，殘坡積層、風化帶厚度較大，普遍大于5m，主要含風化帶孔隙潛水，富水性弱。礦山單個面積一般在0．05 -0. 5km2之間，僅個別達1.5km2左右，主要溪溝大合溝流集水面積32km2。

 

  對于單個礦山評估來講，開采對植被及含水層的破壞面積小、相對于整個流域及水文地質單元，地下水均衡破壞無影響或影響小。實際上由于流域內分布有幾十個礦山，累計開采影響面積大于12km2，由于對植被、含水層的破壞，降雨后很快以地表徑流排泄，減少了降水的滲入量和土壤涵養水份功能，地下水涌水量明顯減少，含水層的富水性減弱，地下水位下降，對地下水均衡長生了極大的破壞。

 

  人類經濟活動對地下水動態和均衡的影響，大致可歸納為通過以下三個方面產生影響：

 

  (1)通過改變表層土壤水理性質產生的影響.

 

  由于經過長期墾殖耕耘和平整土地等農事活動，使原先板實的表土逐漸形成具有一定深度的疏松耕作層，從而加大了局部表土層的給水度值，而且由于保堤作用增加了降水入滲補給地下水量，同時又因耕作層截斷毛細水上升通道，相應地抑制了強烈的潛水蒸發，減少垂向排泄量。

 

  (2)通過改變外界補排環境產生的影響.

 

  產生這方面影響的人類經濟活動是大量的普遍的，例如開渠引水，灌溉農田，筑壩雍水和建庫蓄水等人為措施，可以增加地表水滲入轉化為地下水的補給來源，加大地下水的補給量，抬高地下水位，也可能由此形成地下水位持續上升，甚至招致土壤鹽漬化。又如挖溝修路，農田排水和礦坑疏干等人類活動，都為地下水排泄轉化為地表水創造條件，加大了地下水排泄量，降低了地下水位。

 

  (3)直接改變地下水位產生的影響.

 

  直接改變地下水位的人工措施也很普遍，如鑿井提水灌溉，抽取地下水供應城鎮用水等開發利用地下水，直接降低了地下水位。由于地下水位下降，一方面可以減少潛水蒸發，加大降水入滲補給量，另一方面還可導致鄰近地區的地下水向開采區匯集，增加地下水的可開采量。但是，如果長期過量開采地下水，超過地下水補給量，則會引起地下水位持續下降，形成大面積下降漏斗，導致水源枯竭，水質惡化，在沿海地帶則會引起海水內侵等不良后果。

 

  人類活動對均衡和動態的影響不一定就會產生不良后果，如合理規劃與建設，可根據當地實際條件，改變局部的水資源狀態，使其向有利于地下水儲存與利用的方向發展。如中國山區與平原接觸地帶，山前均分布有一系列的沖洪積扇，含水層厚度一般較大，顆粒較粗，有巨大的、良好的儲水空間，是大型的天然地下水庫，可以人為地利用這一條件，對變率很大的水資源進行年內或多年的調節。應充分利用山前地下含水層儲存空間巨大、蒸發量極小的自然條件，變地表水庫調蓄為“地下水庫”調蓄，最大限度減小地表水無效蒸發損失，充分發揮泉水在綠洲地帶的灌溉作用。在低平原地區以發展井灌為主或井渠結合，通過地下水開發利用調控潛水位埋深，變地下水無效蒸發為有效蒸騰就等于最有效的“開源’：同時還有利于鹽堿地的改造。

 

  地下水均衡中的各項要素在不同地區所占的比重不同。如地下水埋藏較淺的平原地區，降雨入滲補給量及地下水擴散補給土壤水量為主要收支項：大量利用地表水和地下水進行灌溉的地區，灌溉回歸補給量與人工開采量為主要收支項：山前洪積扇地區，地下徑流為主要收支項等。不同時段的地下水均衡特點也不同，如多年平均地下水均衡中的儲量變化等于零等。地下水均衡是地下水文學的一個基本理論與方法。利用地下水均衡關系，可估算地下水資源數量及研究各種水資源相互間的轉換關系。

 

  研究地下水動態與均衡，對于認識區域水文地質條件、水量和水質評價、水資源的合理開發與管理，以及水文地質基礎理論研究等，都具有非常重要的意義。任何目的、任何勘查階段的水文地質調查，都必須重視地下水動態與均衡的研究工作。由于對地下水動態規律的認識，往往要經過相當長時間的資料積累才能得出結論，因此在水文地質調查中，應盡早開展地下水動態與均衡的研究。