孫勝祥
(陜西省地下水保護與監(jiān)測中心,西安 710003)
陜北風沙灘區(qū)主要指陜西省榆林市明(秦)長城以北的沙漠區(qū)或沙蓋區(qū)。西起定邊縣陜寧界,東至神木市大柳塔鎮(zhèn),南以明(秦)長城為界,北到陜蒙界,大致東北—南西向的條帶。 東西長約400km,南北寬80km,面積約12178km2,占榆林市國土面積28.3%。由西向東涉及定邊、靖邊、橫山、榆陽、神木、府谷六縣(市、區(qū)),佳縣在佳蘆河左岸還有小范圍分布。
陜北風沙灘區(qū)屬中溫帶半干旱區(qū), 平均降水400mm,溫度8 ℃,蒸發(fā)量2000~2100mm。目前隨風移動的流動沙丘、沙鏈已基本看不到,代之的是林地、草地或耕地,但細砂、粉砂、粉土等質底未變。此處屬毛烏素沙漠與陜北黃土高原的接壤地帶, 該地區(qū)干旱少雨,生態(tài)環(huán)境脆弱。
本文試圖從內外動力地質作用和人為活動作用影響下的淺層地下水賦存空間環(huán)境變化入手, 分析風沙灘區(qū)淺層地下水演化規(guī)律,預測發(fā)展趨勢,尋求區(qū)域地下水資源合理開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護相諧調,使地下水最大限度地服務于當?shù)亟洕?、社會?/p>
風沙灘區(qū)淺層地下含水層主要是第四系砂層,砂層分為上、下兩層,下部為第四系上更新統(tǒng)薩拉烏蘇組沖湖積砂層,上部為全新統(tǒng)風積砂層。
薩拉烏蘇組砂層廣泛分布于考考烏素河以南,無定河以北的廣大區(qū)域,分布連續(xù)、范圍廣、厚度大。 厚度由北而南,逐漸變薄,變化幅度一般在15~100m之間。巖性為一套灰黃、灰綠、青灰色粉細砂、粉土,局部有砂礫石夾薄層砂質黏土透鏡體,具水平層理。該層受古地形結構控制,常呈湖盆狀或條帶狀,盆地中部及古河道中心沉積厚度大,向盆地四周及古河道兩側逐漸變薄。
全新統(tǒng)風積砂層,為黃色、棕黃色中細砂、粉砂,厚度3~15m。
分析風沙灘區(qū)潛水觀測資料, 淺層水一般埋深在10m以內,大于20m埋深基本屬于超采區(qū)。 從觀測資料看,2009年時, 水位埋深在0~4m的面積約占43%,4~10m面積的約38%,10~20m面積的為11%,最深點在神木錦界鎮(zhèn), 次深區(qū)在靖邊東坑鎮(zhèn);2017年時,埋深在0~4m面積的約41%,4~10m占面積的34%,10~20m占面積的20%,最深點在靖邊東坑鎮(zhèn),神木錦界鎮(zhèn)已缺測數(shù)年了。 風沙灘區(qū)淺層地下水位明顯有下降趨勢。
分析長系列觀測資料, 風沙灘區(qū)淺層地下水位有以年為單位,周期性由高水位降到低水位(部分在底部振蕩)、再恢復到高水位的特征,明顯具有此特征的觀測孔數(shù)占95%,如圖1。 每年6—9月水位下降或振蕩下降, 并在低水位處劇烈振蕩;10月—次年4月基本為水位平穩(wěn)期,是年內高水位期。水位變化在2009—2010年,低水位期波動相對較弱,高水位期當年恢復與往年持平。2011—2016年,低水位期水位波動相對強烈,尤其是2015—2016年;高水位期當年恢復較前一年稍有下降。2017年,低水位期水位波動相對較弱,高水位期水位恢復相較往年有所下降。
圖1 風沙灘區(qū)淺層地下水位典型觀測孔水位多年埋深變幅
1.3.1 補給
風沙灘區(qū)地形開闊,呈舒緩狀起伏,上覆透水性強的現(xiàn)代風積砂,大氣降水易于入滲補給,是淺層地下水主要補給源。在靖邊東坑—梁鎮(zhèn)井灌區(qū),有灌溉回歸水補給。在常規(guī)的水資源評價中,在該區(qū)域還常計入空氣冷凝水。
1.3.2 徑流
風沙灘區(qū)淺層地下水受地表分水嶺控制, 西段以南部白于山為分水嶺,與黃土高原分開;東段以無定河為南界,與黃土溝壑區(qū)分開。風沙灘區(qū)淺層地下水可劃分為3個水文地質單元:①西部定邊閉流區(qū),以安邊—四十里梁—東勝梁為界,與無定河流域分開;②中東部無定河、禿尾河、窟野河流域;③北部紅堿淖閉流區(qū)。
3個水文地質單元淺層地下水徑流特征為: 定邊閉流區(qū)淺層地下水由南向北偏西方向匯流,即由南部白于山分水嶺向北流和東部安邊—四十里梁—東勝梁分水嶺向西流,整體向北偏西流。 無定河、禿尾河、窟野河流域內淺層地下水以干流河谷為軸線,由兩側自分水嶺向河谷匯流,并偏向流域下游。紅堿淖閉流區(qū)以湖區(qū)為中心,周邊沙漠中地下水自分水嶺向湖區(qū)匯聚。
在靖邊東坑—梁鎮(zhèn)超采區(qū), 周邊地下水向漏斗中心匯集。 煤炭開采區(qū)(榆橫、榆神和神府3個煤田)淺層地下水漏失嚴重,榆陽、神木等多地出現(xiàn)大范圍采煤疏干區(qū),地下水向礦坑漏失嚴重。
1.3.3 排泄
地下水天然排泄方式為泉水或滲流溢出。 地下水以溢流形式轉化為地表水, 并有部分垂直入滲補給下伏的基巖含水層。在水位淺埋處尚有蒸發(fā)排泄,人工開采也是地下水重要的排泄方式之一。 分析2008—2018年風沙灘區(qū)地下水供應量,地下水開采量由2008年23117萬m3,增長到了2018年的26844萬m3,年增長率為1.84%。其中淺層地下水增長率為1.09%。淺層地下水供水量占地下水年總供水量的3/5。
由前面分析可知,風沙灘區(qū)地下水分為3個水文地質單元:①西部定邊閉流區(qū),該單元因礦化度高,開采量較小,地下水補徑排關系穩(wěn)定;②中東部無定河、禿尾河、窟野河流域,因人工開采或煤炭開挖形成地下水大量外排,局部淺層地下水徑流、排泄受人工作用影響大;③北部紅堿淖閉流區(qū),淺層地下水受人工開采和煤炭開挖影響較大。
第四系砂層與下伏的白堊系保安群或侏羅系砂巖直接接觸。 白堊系保安群在風沙灘區(qū)主要是環(huán)河組和洛河組, 兩者在橫山—榆陽—紅堿淖一線以西廣泛分布,越向西厚度越大,在靖邊縣城南部形成一巨厚沉積組。 侏羅系地層在白堊系尖滅后直接與第四系砂層接觸,主要分布于榆溪河、禿尾河、窟野河流域,侏羅系地層因煤層自燃大多又形成燒變巖。不論下伏的白堊系地層還是侏羅系地層, 均直接接受來自第四系砂層的地下水垂直入滲補給, 兩者具有暢通的水力聯(lián)系。 尤其在榆溪河、禿尾河、窟野河流域的煤炭開采區(qū), 薩拉烏蘇組砂層地下水構成煤炭礦坑涌水的主要來源。
風沙灘區(qū)第四系砂層具有強透水性, 淺層地下水和地表水系具很好的水力聯(lián)系。接觸泉(潛水沿含水層與隔水層接觸面涌出的泉) 是風沙灘區(qū)淺層地下水最常見的天然排泄方式,形成地表徑流,匯集成湖泊或河流,是沙漠河流、湖泊的主要補給源。 紅堿淖是陜北風沙灘區(qū)最大的天然湖泊(堿水),巴圖灣水庫是風沙灘區(qū)最大的人工湖(水庫,淡水),金雞沙水庫到納林河段的紅柳河(無定河的上游段)干流,均與第四系砂層水有著很好的水力聯(lián)系。
靖邊東坑—梁鎮(zhèn)一帶井灌區(qū)地下水超采, 淺層地下水位低于地表水系,地表水系補給地下水,沙漠海子水漏失,直至海子消失。 但當降水量豐富時,淺層地下水位上升后,低洼處還會出現(xiàn)局部積水。
2.1.1 降落漏斗
靖邊東坑、梁鎮(zhèn)是風沙灘區(qū)主要井灌區(qū),井灌歷史悠久。區(qū)內90世紀70年代以前,農田灌溉多采用深度很淺的馬槽井(深度僅幾米),到80年代馬槽井就被多管井替代(深度20~30m)[1],90年代初,陜西省在榆林市風沙灘區(qū)開展了以打為主的4萬hm2糧副基地建設,灌溉面積迅速擴大,灌水保證率得到提高,相應的許多管井被淺機井(井深50~100m)替代,以后機井深度輪翻加大,近年已最淺到了300m。由于井灌面積的快速增加,在兩鎮(zhèn)南起風沙灘區(qū)邊界,北到金雞沙水庫、伊黨村,西起梁鎮(zhèn)以西的西園子村,東到東坑萬家坑村,約207km2區(qū)域地下水位持續(xù)下降,尤其是近十幾年,下降趨勢加劇,成為陜北地區(qū)范圍最大的超采區(qū)[2]。
2.1.2 煤炭開采致淺層地下水流失
榆橫、榆神、神府煤田因煤炭開采而使榆溪河、禿尾河、窟野河流域淺層地下水大量流失。 1990年4月神木礦區(qū)前礦畔井田瓷窯灣礦,在送巷過程中發(fā)生冒頂涌水涌沙事故,導致附近順溝渠水庫干涸(庫容7000m3),周圍植被死亡,飲馬泉(流量45L/s)流量銳減[3]。 榆神煤田某大型煤礦從2006年10月起擴大產能,產生大量礦坑排水,排水量達16400~25000m3/d[4]。據(jù)測算,2013年,榆溪河流域經礦井漏失薩拉烏蘇組地下水量405.02萬m3, 占該層當年可開采資源量的3.41%;禿尾河流域經礦井漏失薩拉烏蘇組地下水量678.44萬m3,占該層當年可開采資源量3.02%[5]。
榆橫礦區(qū)榆陽煤礦,在煤礦未開采之前,淺層地下水位僅隨氣候干旱、 雨澇變化,2001年煤炭開采后,水位開始波動,但因煤礦開采初期,6年間地下水位下降了0.95m。 從2007年開始礦區(qū)各煤礦大幅度提高開采量和開采高強度,地下水位多處大幅下降,到2015年已累計下降了7.66m,年均下降1m多。 神木西灣露天煤礦, 在2007—2015年淺層地下水位下降了14.7m,而此段時間正是西灣露天煤礦剝離上覆地層以及大面積開采,地下水位變化與其同步進行[6]。
2.1.3 海子(湖泊)面積銳減
海子(湖泊)作為風沙灘區(qū)地下水與地表水的聯(lián)結體,其面積大小直接反映著地下水位的變化。從定邊到神木,沙漠區(qū)分布著大大小小海子近千個,以定邊、靖邊、神木為最多。 而最大的自然湖泊為位于神木北部的紅堿淖,是風沙灘區(qū)最大的咸水湖。
靖邊縣北部掌高兔水源地(海則灘鄉(xiāng)西部)是縣城北幾個工業(yè)石區(qū)供水水源地, 該區(qū)域在20世紀50—60年代有海子18個,有286.7hm2,到90年代末,海子面積急劇縮減至13.3hm2,到2008年,海子僅存2個,面積也只剩0.8hm2,水源不得不關閉[7]。
淺層地下水的水質為HCO3—Ca或HCO3—Ca.Mg型水,礦化度0.13~0.29g/L。 除個別地段受人為污染細菌總數(shù)超標外, 其他指標均符合生活飲用水水質標準。侏羅系基巖含水層水質由淺往深逐漸變差。由HCO3—Ca或HCO3—Ca.Mg型水變?yōu)镠CO3.SO4—Na及Cl—Na型水。 礦化度由0.2g/L升至14.50g/L[3]。
榆神煤田某大型煤礦從2006年10月起擴大產能, 產生大量礦坑排水, 排水量一般為16400~25000m3/d, 這些未經處理的礦坑水直接排放到附近的沙漠丘間洼地之中,形成總面積達1.0萬m2污水池。污染物順地下水流向運移,污染離子以SO42-,Na+,Ca2+最為明顯[4]。
陜北風沙灘區(qū)地表風積沙滲透性較強, 煤礦排水、工業(yè)污水等易于入滲,使淺層地下水易受污染。
從前面分析可知, 風沙灘區(qū)淺層地下水每年在夏秋季有劇烈振蕩的特點,大幅的反復升降,不利于含水層細粒物的穩(wěn)定。薩拉烏蘇組地層為砂巖,質地疏松,劇烈波動的地下水位,使地層中的細粒物或溶水物質隨水而動,動搖了含水層的結構穩(wěn)定。長此以往,加速含水層疏松演化。 導致地面塌陷,只是沙地疏松對少量塌陷表現(xiàn)不明顯。
在人類活動尚未打破原始采補平衡時, 大氣降水(局地有灌溉回歸水)進入第四系砂層,形成潛水,潛水沿下伏地層面在溝谷沿岸溢出形成大量接觸泉,或在沙漠低洼處形成湖泊,或補給河流,或垂直入滲補給下伏地層。
自20世紀80年代末,國家在風沙灘區(qū)開展4萬hm2糧副基地建設后,大規(guī)模的經濟開發(fā)接踵而來,最終將榆林確定為國家能源重化工基地, 當?shù)亟洕l(fā)展進入了快車道,榆林市GDP從2008—2012連續(xù)5年兩位數(shù)增長,隨后又保持在7%~9%。 經濟飛速發(fā)展,水資源短缺頻頻亮紅燈。為支持當?shù)亟洕ㄔO,地下水開采量以每年1.8%的增量增加, 淺層地下水開采量一直保持在1.0%以上的增長率, 為當?shù)亟洕龀鼍薮筘暙I。換來的代價是,井灌區(qū)形成巨大的地下水降落漏斗區(qū),煤炭開采區(qū)淺層地下水大量流失,石油開采區(qū)地下水面臨污染風險,風沙灘區(qū)湖泊干枯等環(huán)境問題。地下水位下降改變了原有的補徑排關系。西部自流區(qū)因地下水開采較少,補徑排關系基本無變化。無定河流域的靖邊東坑梁鎮(zhèn)純井灌區(qū), 因為灌溉農業(yè)面積不斷擴大, 井網密度增加, 地下水位一降再降,2016年被陜西省劃定為一般超采區(qū),地下水補徑排也發(fā)生了改變,由原始的向無定河排泄,改變?yōu)橄蚵┒分行膮R集。 榆溪河、禿尾河、窟野河流域淺層地下水大量通過煤炭開采礦坑或人工強排而流失,地表水徑流量銳減,原來的補徑排關系被打破。紅堿淖閉流區(qū)因周邊地下水位下降,水面一縮再縮,2016年保護政策出臺后,周邊地下水位上升,水面才有所擴大。
風沙灘區(qū)地下水原始流場在西部定邊閉流區(qū)為一獨立區(qū)域,由南部分水嶺向北偏西方向匯流;在無定河、 禿尾河、 窟野河流域以由分水嶺向主河谷匯流,并偏向下游;紅堿淖閉流區(qū)為一獨立區(qū)域,向湖區(qū)匯集。
20世紀80年代末, 國家在榆林北部風沙區(qū)開展的以井灌工程為主的4萬hm2糧副基地建設, 打配各類水井6461眼,其中機井5688眼,建成井灌面積2.97萬hm2[8]。此大量的馬槽井逐漸被多管井取代,沒過幾年, 多管井又被中深井代替。 淺層地下水大面積下降,形成范圍較大的降落漏斗區(qū),淺層地下水很快失去了供水能力,地下水流場相應也發(fā)生了改變;靖邊縣城北部的楊橋畔鎮(zhèn),是靖邊縣自來水公司水源地,近年淺層地下水已出現(xiàn)下降, 并在由點狀向面狀發(fā)展,有連成一片的趨勢;榆溪河、禿尾河、窟野河流域淺層地下水漏失嚴重,面臨被疏干危險,地下水流場已被打亂。 由于人類大量活動打破了區(qū)域原始地下水補徑排關系,致使地下水流場發(fā)展改變。
由前面分析可知, 風沙灘區(qū)淺層地下水位以年為周期在夏秋季出現(xiàn)下降探底, 而后在冬春季恢復到年內高水位。 西部閉流區(qū)淺層地下水位將會延續(xù)夏秋季低位振蕩或探底,冬春季恢復的趨勢;無定河流域靖邊縣東坑、 梁鎮(zhèn)一帶地下水降落漏斗區(qū)被劃為一般超采區(qū),已制定了治理方案,正在逐步落實,該片區(qū)淺層地下水下降的趨勢會得到遏制, 并在一定程度上得到恢復,但要使漏斗區(qū)消失,短時間內可能很難實現(xiàn)。 榆溪河、禿尾河、窟野河流域淺層地下水只有在煤炭開采全部結束后才有可能得到全面恢復。在目前煤炭密集開采初期階段,淺層地下水漏失量仍會隨著采煤量增加而增加, 雖然各煤炭開采公司都使用了保水采煤法,能減少一定漏失量,但要徹底解決恐難達到。
淺層地下水含水層主要是第四系砂層, 砂導可分為下部的上更新統(tǒng)薩拉烏蘇組砂層和上部的全新統(tǒng)風積砂層,兩者有很好的水力聯(lián)系,降水入滲后通過上部風積砂層很暢通地進入薩拉烏蘇組, 形成潛水。 薩拉烏蘇組下伏的白堊系洛河組砂巖或侏羅系砂泥巖、燒變巖,直接接受薩拉烏蘇組垂直入滲補給。
在西部閉流區(qū)降水由全新統(tǒng)風積砂層到薩拉烏蘇組砂層再到洛河組砂巖,水力聯(lián)系暢通,不受任何影響。 在無定河流域靖邊縣東坑、梁鎮(zhèn)井灌區(qū),潛水已無供水能力,機井已主要開采白堊系砂巖水,造成大面積潛水位下降, 也證明淺層水與洛河組砂巖含水層有緊密的水力聯(lián)系, 降水通過砂層而到達下伏基巖面,由于基巖與砂層滲透系數(shù)的差異,穿過包氣帶的降水,在基巖面之上滯留,形成潛水,潛水再通過垂直入滲補給下伏含水巖層。降落漏斗的形成,增大了淺層地下水水力梯度,加速了地下水的流動。
榆溪河、禿尾河、窟野河流域因煤炭開采而使淺層地下水漏失嚴重,泉水斷流,地表徑流量減少,地下水位出現(xiàn)陡降,采煤活動加速了地下水的流動。因采煤而使頂板巖層受到擾動,形成滲漏通道,淺層地下水通過此通道源源不斷地漏失, 更加密切了上下地層水力聯(lián)系。
國家自1959年開始在毛烏素沙漠大力興建防風林帶,引水拉沙,引洪淤地。榆林市在風沙灘區(qū),經幾代人不懈努力,到21世紀初,已經有80%的毛烏素沙漠得到治理,止沙生綠成為現(xiàn)實。許多沙地變成了林地、 草地和良田。 榆林市在風沙灘區(qū)累計新辟農田106.67萬hm2,“沙漠之都”變成了“大漠綠洲”。隨著國家對生態(tài)環(huán)境的重視,沙漠區(qū)綠化治理將越來越好,風沙灘區(qū)植被會持續(xù)好起來,直到沙漠得到徹底治理。
沙漠區(qū)改造成大片的林地、草地,對防風固沙可起到顯而易見的作用,但大面積改造成農田,目前看來尚有諸多問題,最顯著的是莊稼收獲后,土地裸露時間過長,而又多在大風、少雨期,給沙塵暴提供了有利土源。 以馬鈴薯種植為例,定、靖兩縣在沙漠區(qū)開發(fā)了相當面積的馬鈴薯種植區(qū),從5月初下種,8月初收獲,生長期約100d,葉片能覆蓋地表天數(shù)約70d,即一年有近300d地表裸露,期間播種和收獲,至少翻地兩次,造成地表土壤疏松,加劇了飛沙、揚塵。因此在沙漠區(qū)未形表層成有效固結之前, 減少人為擾動成為最好的治理方法。 對沙漠區(qū)有計劃地適度開發(fā)利用非常必要,但應慎重。
目前形成降落漏斗的區(qū)域基本上是地表水源缺乏的區(qū)域,要維持經濟持續(xù)發(fā)展就得有一定量的供水保證,在地表水源不充分的情況下,抽取地下水仍是首選,尤其是淺層地下水,當長期開采量大于補給量時,地下水位會持續(xù)下降,形成降落漏斗。 開采量越大,漏斗范圍和深度越大。降落漏斗在人工干預下,范圍和深度得到控制,直到恢復正常。比如東坑、梁鎮(zhèn)漏斗區(qū)在合理的壓采方案下,定會收到一定治理效果。
在風沙灘區(qū)農業(yè)灌溉面積應加以適當控制。 風沙灘區(qū)多年平均降水量為400mm, 按75%有效降水量全部入滲計算,每km2年可產生地下水資源30.0萬m3,按85%可提取, 地下水資源可開采量25.5萬m3/km2。即以正方形布置抽水井,井距1km情況下,單井年可取水量25.5萬m3。
定、靖兩縣在風沙灘區(qū)種植了大面積馬鈴薯,采用圓形移動行走式噴灌機組灌溉, 每組灌溉面積33.33hm2,從馬鈴薯下種到收獲生長期約100d,噴灌機一天24h不停歇連續(xù)工作約95d, 噴灑量30m3/h,一個生長期灌溉用水量6.48萬m3/33.33hm2,1km2可布置3個33.33hm2噴灌機組,則年需水19.44萬m3,遠超出淺層水供水能力。由于灌溉季大氣蒸發(fā)強烈,噴灑量不形成地表徑流,基本不形成灌溉回歸水量。農業(yè)區(qū)大面積發(fā)展灌溉農業(yè)(包括馬鈴薯種植區(qū)),靖、定兩縣已將馬鈴薯作為縣域鄉(xiāng)村振興支柱產業(yè), 但高強度的耗水量,非當?shù)厮Y源所能承受。
從地質作用看, 風沙灘區(qū)與淺層地下水賦存空間相關的土地面積、含水層結構在有限時期內,不會有大的變化,而在人類活動作用下的地下水開采、廢污水排放、采煤活動等在有限時期內不會減緩。只要人類圍繞這幾項活動不減, 淺層地下水位恢復就很難有大的改觀。
風沙灘區(qū)地下水位下降來自兩部分: ①區(qū)域性下降, 原因是各地都有發(fā)展經濟的需求, 陜西榆林有,內蒙的鄂爾多斯也有,經濟的快速增長,必定會消耗大量的水資源, 而作為還不能完全退出的地下水資源,定會發(fā)揮其應有的支撐作用。所以經濟要發(fā)展, 大范圍的地下水開采至少近十幾年內不可能停止,因此地下水位也不會有大幅上升。②局部性的強開采(強排)不會停,比如東部煤炭開采區(qū),就是再先進的保水開采技術,還會對地下水造成一定影響,否則每天礦坑內大量的涌水早就消失了。
隨著人們對沙漠區(qū)的海子關注度增加,在人工干預下,像紅堿淖等面積較大、具有旅游價值、或供水意義的海子面積會逐漸增大, 直到穩(wěn)定在一定面積區(qū)間。 主要功能將為人們旅游、休閑提供場所或承擔供水任務。 其他已消失的海子,恢復的可能性不大。
西部海子的消失主要原因應該是工農業(yè)大量取用水,地下水補給量滿足不了開采量,使海子存蓄的那點水通過地下水通道回到了含水層,被開采走。為遏制地下水位快速下降, 在加大地表水開發(fā)力度的同時, 關停工業(yè)開采井也十分必要, 此部分水退出后,可以減少地下水消耗量,使水位得到一定程度上升,海子面積定會有所增加。紅堿淖閉流區(qū)海子面積減小,主要因為煤炭開采和工業(yè)取水,政府自2016年加大治理力度以來,湖水面積明顯增大,地下水位也相應上升。
西部的閉流區(qū)(定邊縣境內)水質礦化度大于1g/L,在紅鹽池—蓮花池—溢泥池—鹽場堡—茍池一帶地下水水質礦化度大于3g/L,因地下水利用較少,局部水位埋深淺,造成潛水蒸發(fā),加重了土壤鹽漬化。 鹽環(huán)定引黃工程等地表水引入, 會對地下水體有一定改善作用。
無定河流域靖邊東坑梁鎮(zhèn)井灌區(qū), 大量使用化肥造成淺層地下水氨氮超標,形成面源污染,由于地下水位大范圍下降, 水力坡度增大, 利于地下水流動, 便于污染物擴散。 榆溪河流域榆橫礦區(qū)2012年時, 煤炭開采直接入河或入洼地的礦坑涌水量有1333萬m3/a,直接造成受水體污染。 被污染的水體同淺層地下水有著很好的水力聯(lián)系, 極易使淺層地下水受到污染。 而這部分外排水成為淺層地下水體的帶狀或點狀污染源。
隨著社會用水量的增加,水質污染的風險也隨之增加,地下水體亦如此。但隨著公眾環(huán)保意識的增強,生態(tài)環(huán)境建設加快,地下水體又會得到很好的保護。
(1)陜北風沙灘區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱,生物種類很少。地下水水質好,埋深淺,開采容易,成了工農業(yè)均看好的首選水源。 自榆林4萬hm2糧副基地建設以后,地下水開采量迅速增加, 致使靖邊東坑梁鎮(zhèn)井灌區(qū)地下水位大范圍下降,出現(xiàn)降落漏斗,在城市供水水源地也出現(xiàn)漏斗;榆溪河、窟野河流域由于煤炭開采,淺層地下水被嚴重疏干,已失去了開發(fā)利用功能。紅堿淖閉流區(qū)在經歷水量大幅下降后, 自2016年開始治理以來,水位得到了很好的恢復。
(2)風沙灘區(qū)地下水位在夏秋季出現(xiàn)大幅波動,加速含水層中細粒物的析出,導致含水層疏松,加快了地下水流速,但更加不利于含水層的穩(wěn)定。風沙灘區(qū)地下水降落漏斗的出現(xiàn)改變了地下水原始流場。淺層地下水環(huán)境在人為破壞和人為保護雙向發(fā)力下,向相反的方向演化,并表現(xiàn)出時好時壞,所以在人為破壞沒有停止之前,人為保護雖有作用,但不治本。