湖南省水资源及开发概况讲座

湖南省水资源及开发概况讲座前言应学院的邀请，来给大家讲水资源及地下水开发情况，今天给大家讲的主要是关于水资源及开发方面的一些概况和湖南省地下水资源特征及其勘察评价和开发利用的一些体会，供大家在学习、工作中参考。由于本人离开工作岗位已有10多年，因此给大家介绍的资料有的可能较陈旧，仅供参考。“水是农业的命脉，是人类生存的基础”，各行各业都离不开水。据了解，生产一吨玉米需水量800m3；一吨钢需水量6.7m3，一吨谷物需水量1400m3，一吨纸需水量500m3，、、。可见工农业生产没有水是不行。地下水（包括矿泉水、地下热水）不仅为人们生活、人体健康方面有重要作用，在农田供水、城镇、厂矿、企事业单位供水等都有重要作用。但开发地下水往往又带来地质环境负面影响问题，因此也给大家讲讲地下水开发引发的地质环境变化和地质灾害的一些情况。一、水资源概况（一）、全球水资源概况地球总面积为5.1亿km2,有3.61亿km2为冰复盖，（占地球面积71%）;全球水资源量为13.8—14亿km3,但其中不能直接使用的海洋占96.5%,余下的3.5%陆地淡水绝大部分被冰川、雪山、地下水、土壤水所占。可供人类采用的地表水、浅层地下水总储量仅占淡水总量的0.35%.可见地球上水虽较多，但可供利用的淡水数量却是很少。(二)、我国水资源概况我国水资源量为28000亿m3,，总量居世界水资源的第六位，次于巴西、俄罗斯、加拿大、美国、等国家。但按中国12亿人口计算，人均占有水资源量仅为2333m3，居世界第88位；华北地区人均占有水资源量又仅为全国人均量的1/3；远远低于世界人均占有量11000m3。我国人均占有水资源量仅为加拿大的2.5%，为俄罗斯的1/7；为美国的1/5；。按国际上划分贫水国家标准（人均占有量5000m3以下属贫水国家），我国实际为一个贫水的国家。全世界共有50多个贫水国家；按耕地占有水资源量,我国平均每亩只有1755m3。我国有200多个城市地下水开采量已接近或超过可开采的极限量。其中北京、天津、上海、西安、济南等60多个城市严重缺水，由于缺水，每年造成200多亿元以上工业生产损失。我国在地下水资源方面，全国地下水天然淡水资源总量为8730亿m3/a，微咸水220.3亿m3/a；开采资源总量2865.38亿m3/a；微咸水96.5亿m3/a。其中南方有6100亿m3/a，占总资源量的71%；而西北片，（陕、甘、宁、青海、新疆、内蒙）六省区，总淡水资源量为1300亿m3/a；占总资源量15%；东北和华北片六省市：北京、天津、河北、山西、山东、河南等地下水天然淡水资源量仅占全国地下水淡水天然资源量的6—8%；地下水分布很不均匀。全国地下水天然资源量以西藏最多，808.8亿m3/a；广西居第二，786.54亿m3/a；云南居第三，742.74亿方/年；四川710.7亿方/年；广东680.66亿m3/a；湖南省位于第6位，460.24亿m3/a。全国以天津最少，地下水天然资源量淡水只有5.42亿m3/a，微咸水1.54亿m3/a。其次为宁夏，淡水14.7亿m3/a，微咸水8.54亿m3/a；上海为16.96亿m3/a；北京淡水39.51亿m3/a，微咸水26.51亿m3/a。吉林、山西地下水天然资源均在100亿m3/a以下。（三）、湖南省水资源概况全省大于5km以上的河流共5341条，构成湘、资、沅、澧四大水系，自南、西向洞庭湖汇集，并于城陵矶注入长江。包括邻省流入的客水，全省天然迳流量2076亿m3/年;(省内1618亿m3);人均水量3844m3;低于世界划分贫水标准,故湖南省也为贫水省份。按90年代初期统计的耕地面积计算,亩均水量4026m3；湖南省天然地下水资源量约为460亿m3/a，开采资源量约154.48亿m3/a。二、湖南省地下水（一）、地下水类型湖南省地下水类型共四大类，即：1、松散岩类孔隙水，又分孔隙潜水和孔隙承压水二亚类。2、基岩裂隙水；又分为碎屑岩裂隙水、浅变质岩裂隙水、岩浆岩裂隙水三亚类。3、碳酸盐岩溶水；又分为碳酸岩岩溶水和碎屑岩、碳酸岩裂隙岩溶水两类；4、红层裂隙孔隙—裂隙水。红层系指白垩系、第三系各类砂岩、砂砾岩地层。湖南省各类地下水资源情况表地下水类型分布面积占全省%地下水迳流模数法亿m3/a已开发年平均枯季数量占%数量占%孔隙水2．47311．6649．310．7142．49617．550．278占0.56%岩溶水6．02428．44263．34657．22110．74851．1825．794占9.79%红层裂隙孔隙裂隙水2．70212．7623．1335．0210．0084．630．399占10.72%基岩裂隙水9．98447．14124．46127．0453．3324．640．396占3.2%全省21．18100%460．24100%216．382100%27．占14.82（二）、湖南省地下水资源量1、地下水资源总量63年地质部门用降雨渗入法计算，全省天然地下水资源总量为365.6亿m3/a;76—77年用水文分析法计算,全省天然地下水资源总量为401.46亿m3/a;81年计算,估季地下水迳流量为155.95亿m3/a;83年进行水文地质区划时计算：山丘区总量为460。239亿方/年；枯季216.382亿m3/a。水利部门计算结果与上述结果略有出入。总体上全省天然地下水资源量约400亿m3/a左右；枯季迳流量约200亿m3/a左右。地下水开采资源量约155亿m3/a。2、各类型地下水资源分布情况（1）、松散孔隙水，主要为第四系冲积、湖积、洪积层，分布于洞庭湖区浅部，四水及其支流两岸阶地，含水层性为砂、砂砾石，砂卵石。一般分孔隙潜水和孔隙承压水，最大单井涌水量29715m3/d；松散孔隙水资源量：49.3亿m3/a；枯季42.296亿m3/a。（2）、岩溶水：碳酸盐岩分布面积占全省28.44%，主要为三迭、二迭、石碳、泥盆、奥陶及寒武系地层。分碳酸盐岩岩溶水和碎屑岩、碳酸岩裂隙岩溶水两种。各类型又分裸露型覆盖型和埋藏型。其富水程度取决于岩溶发育程度：碳酸盐岩质纯、厚度大、近地表浅部、断裂带、储水构造、、，其富水性强。常有大泉或暗河出露。单井水量最大达10000m3/d以上。全省碳酸盐岩岩溶水天然资源量为263.346亿m3/a；枯季110.748亿m3/a；（3）、裂隙水：可分为碎屑岩裂隙水、浅变质岩裂隙水、岩浆岩裂隙水三种。碎屑岩裂隙水主要分布于湘西北、湘中南、湘东南，出露面积占全省总面积10.86%；其含水层主要为这些岩石浅部风化带、构造裂隙和断裂带；岩层富水性为贫---中等。本类型水资源量为124.461亿m3/a；岩浆岩裂隙水主要分布于各岩体分布区，地下水赋存于风化带及断裂带。富水贫乏至中等。（4）、红层裂隙孔隙—裂隙水：红层指白垩系、下第三系地层。分布在全省80多个盆地，主要的如沅麻、石门、常桃、湘乡、湘潭、衡阳、醴攸、茶永、长平等盆地，（面积大于50km2）；,粉砂质泥岩、细砂岩含水性弱或不含水；砾岩有的含水丰富。单井最大涌水量达10000m3/d。本类天然资源量：23.132/亿m3/a；枯季10.008亿m3/a。（三）、湖南省水文地质分区全省共分为六个区，即：1、湘西北低山岩溶水区（I）；分布于省西北部，面积：28938.98km2，本区地势西北高、东南低，海拔多在800m以上，碳酸盐岩广泛分布，占全区面积约55%，岩溶发育，含水丰富，大于5L/s的大泉水484个，暗河432条，澧水及沅水支流自西向东纵贯全区，年均地下水迳流量102.945亿m3/a；枯季地下迳流量37。977亿m3/a。2、湘西中低山裂隙水区（II）：位于本省西部，面积49488.9km2；分两个亚，境内以中山、低山为主，南端海拔1500—1984m，北部在500—1000m之间。主要为元古界浅变质岩和古生界碎屑岩组成。基岩裂隙水分布占本区面积70.8%；全区地下水迳流量：65.859亿m3/a；枯季迳流量28.282亿m3/a；3、湘中低山丘陵岩溶水区（III）：位于湘中地区西部，面积29137.8km2；区内由灰岩、砂页岩构成的波状起伏的丘陵区，大部份海拔在500m以下，相间有板岩、砂岩、硅质岩、花岗岩组成局部的中低山。全区地下水迳流量为92.733亿m3/a；枯季地下水迳流量41.778亿m3/a。本区碳酸盐岩分布面积21567.8km2，占总面积74%；据统计，大于5L/s的岩溶泉水846个，地下暗河387条，总流量18.816亿m3/a。4、湘南中低山丘陵岩溶-裂隙水区：（IV）位于南岭山地北缘包括零陵、郴州地区的绝大部分，衡阳的小部分。面积39150km2；区内地势东高本低，与桂、粤、赣及本北部边缘地带分布有花岗岩、浅变质岩构成的山地，孤峰山岭重叠，海拔多在500—1500M之间，中部地区为灰岩、砂页岩构成的低山丘陵盆地。本区以碳酸盐岩岩溶水和基岩裂隙水为主，全年地下水迳流量103.610亿m3/a，枯季地下迳流量45.372亿m3/a。5、湘东北中低山岩溶裂隙水区（V）本区位于省东部，包括岳阳、长沙市、湘潭市、衡阳市、郴州市霸部分地区，面积44950.8km2，境内山脉与其间的盆地均平行排列，地势总体由东向西逐渐降低，湘江及其支流贯穿全区，本区地下水类型复杂，以基岩裂隙水为主，其次为红层裂隙孔隙—裂隙水，全区地下水平均迳流量49.331亿m3/a，枯季地下水迳流量22.835亿m3/a。6、湘北沉积平原孔隙水区。（VI）主要为洞庭湖平原区，面积20133。73km2，地势平坦，河湖众多，东、南、西三面被丘陵低山环绕，标高一般在50m以下。砂砾层厚度一般超过20m，平均单井涌水量300—3000m3/d。全区多年平均渗入量45.761亿m3/a，枯季渗入量40.138亿m3/a。地下水主要赋存于第四系砂砾层中，地下水一般含铁高。（四）、湖南省储水构造盆地：全省共圈出15个储水向斜盆地；表：湖南省主要储水盆地情况一览表。序号构造名称富水面积Km2地下水点平均矿井排地层泉水个）地下河（条）总流量l/s单井水量m3/d水量m3/h1龙山八面山向斜P51．0511522．32龙山洛塔向斜P--T113．8451472．123龙山马蹄寨向斜P--T46014205956．514新化晏家铺车田江向斜P1319．2323194835．195涟源桥头河向斜P137311802．217061775--57256恩口斗笠山向斜P137424173785--75707宁乡煤炭坝五亩冲向斜P111026067295--100008湘潭云湖桥向斜P11516032251604．67--9湘潭杨家桥向斜P170566．750010湘潭谭家山向斜P11281893114411茶陵清水路水向斜D3—D2791821118．455457200--3001茶陵排前D3—312309．434352复式向斜D213汝城田庄延寿向斜D158187348．1514江华大圩-新圩向斜D2—D31221682428．1615石门南坪向斜C1+2、P、T110455．95总计15个2672．81206218975.1l/（163．95万方）/日全省有254条充水断裂。（五）、地下水化学特征。省区雨量充沛，地下水的补给充足，山后区切割大，河网密布，地下水迳流短，排泄通畅。因此形成了地下水矿化度低、硬度低落、化学类型简单的基本特征。1、松散孔隙水化学特征主要分布在洞庭湖平原区及沿湘、资、沅、澧、汩罗河、新墙河、捞刀河河谷及两岸阶地区，地下水化学类型以HCO3—Ca、,HCO3—Ca.Mg为主，矿化度一般小于0.3g/L；硬度一般小于4.2德国度；PH值多在6.5—8；局部也有较大变化。洞庭湖区地下水铁含量一般较高，最高可达20—30mg/L。2、基岩地下水化学特征包括碎悄岩裂隙水、浅变质岩裂隙水和岩浆岩裂隙水。（1）、碎屑岩裂隙水主要分布于湘西北，湘中、湘及湘东南部。地下水化学类型以HCO3—Ca型为主，其次为HCO3—N.Ca型。矿化度一般小于0.3克