国内外研究现状与趋势( 二 )


50多年的地下水评价工作 , 具有如下特点:①体现国家意志、服从国家目标 , 成为地下水评价的宗旨;②发挥水文地质工作优势 , 体现地下水区域性、基础性评价服务于国家建设;③取得的丰富资料和经验 , 奠定了地下水评价方法研究的基础 。自20世纪70年代以来 , 由于应用数学和地下水动力学的相互渗透 , 以及电算技术的推广和应用 , 丰富并突破了传统水文地质学的内容 , 使地下水评价从定性研究发展到定量研究的新阶段 。地下水资源评价的基本理论 , 从稳定流发展到非稳定流 , 从二维流发展到三维流 , 从一般均衡法和比拟法 , 发展到解析法和有限单元或有限差分数值法及相关分析法 。地下水质量评价从单项评价发展到综合评价 , 从一般数理统计方法发展到聚类、神经网络和灰色系统评价方法 。
20世纪80年代后期 , 地下水资源评价工作开始把主要目标转向管理模型的研究 , 涉及与地下水开发活动有关的自然环境、社会环境和技术经济环境等各方面问题 。
但是 , 面对21世纪可持续发展的要求 , 地下水评价工作存在不同程度的不适应新问题 。始于20世纪80年代的第一轮全国地下水资源评价 , 是基于以消耗资源、牺牲环境作为代价的发展过程 , 在评价指导思想、评价理念和评价方法诸方面 , 都存在历史的局限性 , 急需按新的要求进行完善和发展 。例如由于受当时认识能力和技术水平的局限 , 对地下水系统的资源、环境和生态属性功能的基本认识和评价方式中 , 有关可持续发展思想和水循环理念体现不足 , 静态思维比较突出 。
1.地下水资源分类与概念演变
20世纪50~60年代 , 我国在地下水资源评价方面普遍采用前苏联的“四大储存量”的概念 , 即动储存量、静储存量、调节储存量和开采储存量 。在欧美一些国家也都使用过这些概念(曲焕林等 , 1991) 。经过水文地质工作者的多年实践 , 普遍感到应用“四大储存量”的概念评价地下水资源存在许多缺陷(陈雨荪 , 1982;刘光亚 , 1982;王强忠等 , 1982) , 现在已基本停止使用 。
在20世纪70年代提出了“三种水量”的概念 , 即补给量、储存量、允许开采量 , 并于1989年纳入国家标准(GBJ27-88) 。但是随着实践和理论的发展 , 其局限性和理论缺陷逐渐暴露出来(徐恒力等 , 2001) 。方案中沿袭以含水层(或水源地)为评价单元的思维模式 , 没有体现地下水资源整体性和系统性;补给量和储存量的时空概念含糊 , 容易造成水量重复计算;允许开采量仅仅是一种笼统的提法 , 在实践中难以操作等 。
20世纪80年代“资源”的概念逐渐为人们所接受 , 欧美、日本等国家和地区先后采用了地下水资源的概念 , 陆续出现了“潜在可更新资源”(Potential Renewable Resource)、“实际可更新资源”(Actual Renewable Resource)、“可用更新资源”(Available Renewable Resource)、“安全开采量”(Safe Yield)、“可持续开采量”(Sustainable Yield)和“实际可持续开采量”(Practical Sustained Yield)等 。
我国学者王大纯教授(1995)等人 , 从地下水资源自然属性出发 , 将地下水资源划分为“补给资源”和“储存资源”两类 。“补给资源”被定义为“含水系统可以恢复再生的水量” 。将含水系统的多年平均补给量作为补给资源量 , 单位为m3/a 。“储存资源”被定义为“含水系统在地质历史时期积累保存下来的水量” 。将含水系统多年平均低水位以下的重力水体积作为储存资源量 , 单位为m3 。
陈梦熊院士等1983年提出的、后经过不断调整和补充(2002)的地下水资源分类 , 也具有广泛代表性 。在该分类中 , 将地下水资源分为“天然资源”和“可采资源” 。“天然资源”被定义为“在一个完整的水文地质单元(地下水系统)内 , 地下水在天然条件下通过各种途径 , 直接或间接地接受大气降水或地表水入渗补给而形成的具有一定水化学特征、可资利用并按水文周期呈现规律变化的多年平均补给量” , 一般可用区域内各项补给量的总和或排泄量的总和来表征 。“可采资源”被定义为“在经济技术条件合理、开采过程中不发生水质恶化或其他不良地质现象(如地面沉降、地面塌陷等) , 并对生态平衡不致造成不利影响的情况下 , 有保证的可供开采的地下水资源” 。

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