地下水补给方法简介及可持续利用

（一）地下水自然补给

地下水自然补给包括降水入渗补给、河道渗漏补给、地下含水层侧向补给以及相邻含水层间的越流补给[26]。其中，降水入渗补给呈面状补给，是地下水的主要来源[27]，降水量的多少将直接影响到区域地下水的丰富程度；河道渗漏补给一般呈线状补给，补给范围主要集中在地表水体的周边地区[26]；侧向补给（或称侧向径流补给）是地下水自然补给的重要组成部分，是地下水在一定时间内沿水平方向通过过水断面的水量[28]；当由弱透水层隔开的两个相邻含水层间存在水力梯度时，则水头较高的含水层中的地下水会穿越弱透水层向水头较低的含水层补给，该现象称为越流。由于弱透水层竖向渗透系数很小，因此越流补给强度不大，但由于越流补给在相邻两个含水层的整个竖向平面范围上发生，因此越流补给量也是相当可观的[26]。

（二）地下水人工补给

地下水人工补给也称为地下水人工回灌，其实质就是借助某些工程设施，将地表水自流或用压力注入地下含水层，以增加地下水的补给量，稳定地下水位或对水资源进行季节之间及年度的调节，保证地下水的充分利用[29]。

目前，国内外经常采用的较为成熟的地下水人工补给方法主要有直接补给法和间接补给法（也成为诱导补给或激发补给）两种[30]，三江平原井灌水稻区在进行地下水人工补给实践时可以参考选用。

1.地下水人工直接补给法

（1）地表入渗补给法。一般采用坑塘、渠道、凹地、古河道、矿坑等地表工程设施及淹没灌溉等手段，使地表水自然渗透流入含水层，见图4-15[31]（a）～（d）。直接补给法一般要求地表上层应有较好的透水性。北京从1984 年开始，在潮白河地区利用水盆地入渗补给地下水，年补给量达到4～8×107m3∕a，到1990 年，该地区的地下水位已经上升了2～3m。青岛从1990 年开始，在大沽河地区采用沟渠入渗补给地下水，使含水层得到有效恢复，确保了青岛市的地下水供给[32]。塔里木河流域管理局为了挽救塔里木河下游尚存的生态植被，自2000 年5 月至2003 年7 月底，先后5 次实施了由博斯腾湖及塔里木河干流向塔里木河下游的应急输水，自大西海子水库累计下泄水量1.38×109m3。由于接受了河道渗漏的补给，河道两侧1km范围内的地下水位有了较大幅度的上升[33]。希腊从1994 年开始，在色雷斯Xanthi平原的Kosynthos河地区利用一段古河道进行地下水补给，使得地下水位有较大幅度上升，有效地遏制了地下水的退化[34]。(www.xing528.com)

图4-15　地下水人工补给方法示意图

（a）灌溉补给；（b）水库补给；（c）水盆地补给；（d）渠道补给；（e）竖井灌注补给；（f）渠旁诱导补给

（2）井内灌注渗水补给。当含水层上部覆盖有弱透水层时，地表水入渗补给强度受到限制。为了使补给水体直接进入潜水或深部承压含水层，常采用管井、大口井、竖井和坑道灌水注入地下含水层。在城市内将再生的工业和生活用水储存于地下，因受场地限制也多采用管井回灌，见图4-15（e）。井内灌注补给包括自流回灌、真空回灌和压力回灌。北京市区从1981年开始，采用地表水、地下水、空调冷却弃水进行生产性深井人工回灌，到1999年累计回灌量为1.07×108t，为城市节水和水资源的循环再利用作出了重要贡献[35]。

2.地下水人工间接补给法——诱导补给法

诱导补给法是在河流或其他地表水体（如渠道、池塘、湖泊等）附近凿井，抽取地下水，使地下水位降低，从而增大地表水和地下水之间的水头差，诱导地面水大量渗入。此法一般在砂、卵石地层中效果较好，见图4-15（f）。