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水文地质学中的地下水资源与保护

地下水是指自然界中地面以下的水体，不但使地下生态系统、

地表水、温泉、地热等各种资源得以蓬勃发展，而且直接或间接

为生产和生活提供了重要的物质基础。因而，地下水被广大人民

誉为“地球的子午脉络”，拥有非常高的利用价值和广阔的发展前

景。水文地质学是研究地球表层的水文循环与岩石圈相互作用的

综合学科，它涉及到地质、水文学、地球化学和环境科学等多个

学科领域，被誉为解决地下水问题的“法宝”，而地下水资源的合

理利用和保护正是水文地质学的核心课题之一。

一、地下水资源的状况与开发潜力

地下水资源是世界范围内重要的经济和社会资源之一。据统计，

全球有7.5亿人口依靠地下水供水。仅在中国，地下水资源就占年

降水量的20%以上，是重要的补给水源。但是，地下水资源的开

发和管理也面临着一些问题，如地下水超采、地下水环境污染和

塘坑塌陷等，这些问题都需要在水文地质学的基础上得到解决。

1.地下水资源的状况

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地下水资源是全球最大的淡水储存库，其储量相当于全球河流

水量的20倍左右。地下水在我国也是十分重要的水资源，人均地

下水资源占据了我国总水资源的70%以上。然而，地下水资源呈

现出井喷式的开发和快速消耗现象，死淘、盲井、乱钻等违规开

采的现象不断发生，部分地区地下水资源面临了严重的供需矛盾

和资源枯竭的风险。

2.地下水开发的潜力

地下水是一种受自己生长周期调节以及外部气候条件的影响较

为明显的自然水资源。由于地下水属于一种相对独立的系统，运

动轨迹较为复杂，研究地下水的跑动特征和水文地质条件有助于

找出潜在的供水资源。在地下水资源枯竭的基础上，水源勘查和

开发具有一定的积极意义。鉴于此，开展自然保护区地下水资源

调查、防护、管理和开发利用有重要的意义。

二、地下水保护措施与技术手段

地下水资源保护包括地下水污染防治和地下水开发可持续性问

题的保护措施。因为地下水开发和污染问题常常交织不清，因此

地下水的保护也需要有相应的技术和方法。

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1.地下水污染的防治

地下水污染是指在某些环境条件下，有害物质通过地表底下的

渗透和渗漏进入地下水中，影响地下水的质量，造成地下水的污

染或破坏地下水的环境。各种工业、农业、城市生活废水和其他

一些无害的地下水污染源是造成地下水污染的主要因素。因此，

地下水污染的防治技术应当针对性地选用适宜的治理方式，包括

地下水源保护区的设立、废水排放和处理、地下水源和污染物迁

移与来源、地下水污染评价等。

2.地下水保护的技术手段

地下水保护的技术手段主要分为地下水环境追踪、地下水结构

分析和数值模拟技术等。地下水环境追踪可以通过研究化学性质、

物理特征以及水运动过程的变化来控制和管理地下水资源。而地

下水结构分析则可通过地下水动力学理论计算水文元素的引导，

以及分析土壤中离子交换与对流作用的作用。最后，数值模拟技

术则是利用计算机模拟地下水动力过程，研究地下水在不同水文

地质条件下的运动及其对土壤、植被和水文循环的影响，可为地

下水保护提供依据。

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三、地下水资源的合理开发与利用

地下水资源的合理开发是建立在地下水资源保护的基础上的，