湖南省水资源及开发概况讲座.doc

1、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 6.7 m3，一吨谷物需水量 1400 m3，一吨 纸需水量 500 m3，、。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

2、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 13.814 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

3、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 2333 m3 ，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 11000 m3。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 5000 m3 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 1755 m3。我国有 200 多个城市地下水开采量已接近或超过可开采的

4、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 68%；地下水分

5、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

6、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 4026 m3；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

7、、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迳流模数法 亿 m3/a年平均 枯季地下水类型分布面积占全省%数量 占% 数量 占%已开发孔隙水 2473 1166 493 1071 42496 1755 0278 占 0.56%岩溶水 6024 2844 263346 5722 1107485118 25794 占9.79%红层 裂隙孔隙裂隙水2702 1276 23133 502 10008 463 0399 占10.72%基岩裂隙水

8、9984 4714 124461 2704 5333 2464 0396 占 3.2%全省 2118 100% 46024 100% 216382100% 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; 7677 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

9、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 29715 m3 /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

10、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

11、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

12、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 49488.9 km2；分两个亚，境内以中山、低山为主，南端海拔 15001984m，北部在 5001000m 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

13、部，面积 29137.8 km2；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21567.8 km2，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 39150 km2；区内地势东高本低，与桂、粤、 赣及本北部边缘

14、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 5001500 M 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 44950.8 km2，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

15、，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。73 km2，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 3003000m3/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。地下水点序号 构造名称 富水地层面积Km2 泉水个）地下河（条） 总流量 l/s平均单

16、井水量m3/d矿井排水量m3/h1 龙山八面山向斜P 5105 1 152232 龙山洛塔向斜P-T 1138 4 5 1472123 龙山马蹄寨向斜P-T 460 14 20 5956514 新化晏家铺车田江向斜P1 31923 23 19 4835195 涟源桥头河向斜P1 373 11 8022 1706 1775-57256 恩口斗笠山向斜P1 374 2417 3785-75707 宁 乡 煤炭 坝五 亩 冲向斜P1 110 2606 7295-100008 湘潭云湖桥向斜P1 151 60 3225 160467-9 湘潭杨家桥向斜P1 70 5 667 50010 湘潭谭家山向斜

17、P1 128 1893 114411 茶陵清水路水向斜D3D279 18 2 111845 5457 200-30012茶陵排前复式向斜D3D231 2 3094 343513 汝城田庄延寿向斜D 158 18 7 3481514 江 华 大圩 -新圩向斜D2D3122 16 8 24281615 石门南坪向斜C1+2、P、T110 4 5595总计15 个26728 120 62 18975.1 l/（16395万方） /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

18、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 HCO3Ca、,HCO3Ca.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 6.58；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 2030 mg/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 HCO3Ca 型为主，其次为 HCO3N.Ca 型。矿化度一般小于 0.3 克/升，最大不超过 0

19、.5 克 /升。硬度一般小于 4.2 德度，PH 值多在 5.56.9 之 间；（2）、浅变质岩水主要分布在湘西、湘东及湘南，地下水化学类型以 HCO3Ca、HCO3Ca.Mg 及 HCO3Na。Ca 为主,其次为HCO3.CL-Na.Ca 型。矿化度绝大多数小于 0.1g/L；最高也不超过0.5g/L。矿化度一般小于 4.2 德度极软水，最高不超过 25 德度；PH 值一般 5.56.9 占统计的 70%以上，小于 5.5 只零星分布。（3）、岩浆岩裂隙水主要分布在雪峰山以东的白马山、沩山、关帝庙、大义山、骑 田岭、等岩体出露区，地上水化学 类 型主要以 HCO3Na、HCO3-Na。Ca

20、型为主。其次为 HCO3.CL-Na 型。矿化度小于0.3g/L 占 95%；硬度小于 4。2 德度的极软水占 90 左右。PH 值 5.56.9占 66.7%，小于 5.5 只有 5 处。（4）、红层裂隙孔隙裂隙水的化学特征：此类水主要分布在各红层盆地，其地下水化学特征：以 HCO3.Ca 为 主，由于红层富含石膏，所以 SO4Na.Ca 型及 SO4Ca 型也有零星分布。矿化度、硬度比其他水稍高，PH 值在 78.5 居多。（5）、碳酸盐岩岩溶水的化学特征：主要分布在湘西北、湘中及湘南。其地下水化学类型以 HCO3Ca 型为主，其次为 HCO3Ca.Mg 水。矿化度多小于 0.3g/l；个

21、别有大于 1g/l。硬度以 8.416.8 德度为主；PH 值多在 78.5 之间。 （六）、地下水补给、 迳流、排泄及 动态特征湖南省地下水的补给、迳流、排泄条件及动态特征受地形地貌、条件控制，并与气象、水文、地质构造等因素有关，处于不同地貌单元的地下水，其补给、 迳流、排汇条件及动态变化特征显著不同。1、平原区洞庭湖平原坦荡辽阔，河湖众多，由于降雨充沛，地表水丰富，为地下水的形成与补给提供了充足的水源。多年平均降雨量在 1285mm，促成降水对地下水的有利补给；平原上分布广泛的稻田，灌 溉用水渗入地下也是地下水补给的来源。平原地形地貌岩性 结构为上述天上水、地上水渗入补给创造了较好的条件。

22、在河流的两 侧阶地、漫滩上分布有较宽广的冲洪积扇，砂砾卵石透水性强，加之河水位常年高于地下水位，故通过侧向补给，有一定量的地表水转化 为地下水。湖南省水文地质分区略图2、山丘区：地下不补给、排汇、 动态变化有较大差别，（1）、松散孔隙水的地下水补给来源主要为降水渗入补给为主，局部地段还受地表水的补给。低阶地并受高阶地地下水的 补给。其水位动态变化幅度，一般在 12m 至数 m。高阶地地下水受补给后在区内迳流，在洪水期，河水位高于地下水位，地表水反向补给地下水。地下水在含水介质中迳流运移，迳流方向与地形坡降基本一致，向江河排泄。（2）、 碳酸盐岩类岩溶水的补给方式，迳流排泄条件及动态变化与岩溶埋藏条件、岩溶发育程度、地形地貌条件有关，并与地域性有关。湘西北主要为裸露型岩溶，地表漏斗、落水洞、天窗等利于降水渗入，因而降水是主要补给来源。其补给方式有灌入型、渗入型、混合型。岩溶水主要沿地下河（管道流）集中迳流，排泄。岩溶发育弱区地下水沿溶隙运移，以泉水形式排泄。