(中航天建设工程有限公司 北京 100000)

一、前言

地下水是一种宝贵的自然资源，与人类的生产生活息息相关,是人类赖以生存和发展的物质基础。地下水是水资源的主要组成部分，是工业、农业及生活用水的重要来源，在保障居民生活、支撑社会经济发展、维持生态平衡等方面都具有重要作用，尤其在地表水资源相对贫乏的干旱、半干旱地区，地下水资源具有不可替代的作用。伴随着人口的增长和经济的发展，人类对地下水资源的开采量大幅度增长。近30年来，我国地下水的开采量以每年25亿立方米的速度递增，全国有400个城市开采地下水，40%的耕地部分或全部依靠地下水进行灌溉，地下水的供水量已经占到了全国总供水量的20%，北方缺水地区占到了52%，在华北和西北的城市供水中分别占到了72%和66%，有些城市基本上是完全依靠地下水来满足对水资源的需求。而在广大的农村，地下水更成为主要的饮用水源。对地下水资源的过度开发利用，引发了地下水水位下降、地面沉降、地下水漏斗、水土流失、泉水枯竭、海水入侵、土壤次生盐渍化等一系列问题，且有些问题在不断加重。

人类活动的影响同样加剧了对地下水的污染，造成了对人体健康和生命财产安全的严重威胁。据对全国195个城市的监测结果表明，97%的城市地下水受到不同程度的污染，40%的城市地下水污染趋势加重，北方17个省会城市中的16个污染趋势加重，南方14个省会城市中有3个污染趋势加重。在一些地区，地下水污染已危及到供水安全。

二、国内外相关领域研究现状

(一)水安全评价研究现状

水安全评价的具体方法，国内外学者也进行了大量研究。主流的评价方法为评价者根据一定的原则构建水安全评价指标体系，并应用多种数学模型或方法对所构建评价指标体系进行分析。

指标体系构建方面，国际上主要采用水资源紧缺指标与水贫穷指数来衡量水安全状况。其中，水资源紧缺指标主要有两种。一是1992年Falkenmark和Widstrand提出的以人均水资源量来度量区域水资源稀缺程度，根据干旱区中等发达国家的人均需水量确定了人均水资源的临界值，以此来判别各国及区域水资源紧缺状况。二是用水资源开发利用程度来衡量水资源紧缺程度，水资源开发利用程度以年实际取用的淡水资源量占可获得的淡水资源总量的百分比来计算，世界粮农组织、联合国教科文组织、联合国可持续发展委员会等很多机构都采用了这一指标。

国内主要采用分类法建立指标体系。韩宇平、王顺久等分别从水供需矛盾、生态环境、粮食安全、饮用水安全、控制灾害、水价值和水资源管理等方面构建指标体系;畅明琦、黄强等依水资源条件、水环境、粮食安全、社会协调、经济协调、水管理与灾害的分类构建指标体系;张巧显从生命安全、经济安全、粮食安全、生态系统安全、环境安全和社会安全等六个子安全出发构建指标体系。

(二)地下水安全评价研究现状

地下水安全问题的研究，多为将地下水和地表水放在一起作水安全问题的综合分析，单独对地下水安全问题作研究的文献相对较少。现阶段，与地下水安全问题相关的研究主要集中在地下水可再生性研究、地下水资源承载力研究、地下水环境健康评价研究、地下水环境容量计算等四个方面。

三、地下水安全问题特征

严格来讲，凡是与地下水有关的地下水自身的安全问题以及由地下水引发的外界环境的安全问题，都可以归为地下水安全问题范畴。地下水安全问题是一个非常复杂的问题，其特征可以用复杂性来概括。而这种复杂性体现在:

(一)地下水功能的多重性

地下水除具有对人类社会的资源供给功能外，还兼有维持生态环境平衡及维护地质环境稳定等功能。地下水功能是指地下水的质和量在空间和时间上的变化对人类社会和环境所产生的作用，它由地下水的资源功能、生态环境功能和地质环境功能组成。

(二)影响地下水安全因素的广泛性

作为全球物质循环与能量交换的积极参与者，地下水在影响外界环境的同时，也受外界环境变化的影响。地下水安全受到地下水外界环境多种因素的制约，总体可归纳为自然因素和人为因素。

(三)人类涉水活动的多元性

随着社会和经济的发展，人类涉水活动变得更加多元，其多元性不仅体现在地下水开采强度增大，还体现在取水方式多样、调水形式多样、排水途径多样、排水成分复杂等方面。取水方式多样体现在地下水自身取水方式多样、地表水和地下水调控取水、海水淡化、云水资源利用、中水回收利用等多方面;调水形式多样主要指中长距离调水和大中型水利设施的兴建，如实施南水北调工程和修建三峡水库;排水途径多样体现在各种废水(工业、农业和生活废水)的排放路径不同，这些废水有些直接排放到河流湖泊中，有些排放到地下水井中，有些则被污水处理厂处理回收利用;排水成分复杂体现在各种废水，特别是矿山排水的成分复杂。

(四)自然环境变化的异常性

全球性气候变暖，区域性降水变化异常，地球内部活动加剧等一系列自然环境异常变化现象，虽然引起这些变化的原因还有待研究，但毫无疑问，这些变化对地下水安全产生了重要影响。

四、地下水安全性评价方法

(一)地下水质量安全性评价方法

地下水质量安全性指地下水在外界环境影响下能够保持其自身质量处于安全状态的能力。地下水质量安全性由三部分因素决定:地下水自身已有的化学成分组成，即水质等级，水质较好的地下水，保持其自身质量处于安全状态的能力就强;地下水防止其自身受到污染的性能，区别于地表水，人类排放的污染物，并不能直接进入到地下水含水层中，而是需要穿透最上层含水层之上的包气带，包气带成为地下水保护自身质量安全不易受威胁的天然屏障，这一特性使得地下水具有防污性能;外界环境可能产生的对地下水质量安全的威胁，地下水质量安全受到的威胁多，其安全性就弱。

(二)地下水数量安全性评价方法

地下水的数量安全体现了地下水的资源属性，对地下水水量的评价研究一直是水文地质学科的研究重点。一个区域的地下水数量安全性强弱从根本上决定于外界环境综合作用下的地下水自身抵抗外界消耗的能力。我们提出用地下水抗消耗性能的概念来代替地下水数量安全性的说法，提出这一概念主要基于三点考虑:与地下水防污性能概念相对应，便于从字面意思上区分质量安全性与数量安全性之间的不同;强调地下水与其受到的外界环境干扰(特别是人类活动干扰)之间的对立关系;利用该概念，有利于区分天然和人为等不同因素对地下水数量安全性的不同影响。