地下水下降漏斗

开采地下水所形成的向下凹陷的、形似漏斗状的自由水面（潜水含水层）或水压面（承压含水层）。形成下降漏斗的原因是开采量大于补给量，当两者达到平衡时，可保持稳定。

地下水下降漏斗，按存在时间的长短可分为：①暂时性下降漏斗。由于开采时的动水位低于含水层的天然水位而形成，停止开采后较短时间即可消失。②季节性下降漏斗。在干旱季节因开采而形成，随着雨季的到来，增加了入渗补给量，水位逐渐恢复，下降漏斗则逐渐消失。③常年性下降漏斗。由于常年超量开采而形成，虽经雨季入渗补给，地下水水位有所回升，但下降漏斗依然存在，如继续开采，漏斗将不断加深和扩展。

地下水下降漏斗的持续存在和扩展会产生一系列不良后果：①水位下降，水源枯竭，水井报废。②原提水机具失效，增加抽水投资。③地面沉降、地裂、地面塌陷等严重环境问题。④可形成地域性地下水水位的不断下降，导致一些天然泉水的干枯。⑤浅层淡水与咸水交替分布区，因过量开采，使淡水水压降低，导致周围咸水向淡水水体挤压，上面的咸水水体向下入渗，下面的咸水水体向上顶托补给，逐渐使淡水水体或淡水层的水矿化度增高，水质变坏。⑥近海地区，由于下降漏斗的扩展，破坏了咸水体的天然平衡条件，引起海水倒灌，或沿构造破碎带入渗，造成淡水水质恶化。⑦造成地下缺氧，威胁地下施工人员的人身安全。

防止地下水下降漏斗的形成与扩展的关键，是有控制、有计划地开采地下水。对已出现常年性下降漏斗的地方，采取措施停采或少采地下水，并采用人工回灌措施（参见地下水人工回灌），使地下水水位停止下降或逐渐回升。

地下水下降漏斗的范围，与地下水的开采量、水文地质条件和有关的水文地质参数密切相关。其通用表达式为

潜水（图1）：

承压水（图2）：

式中，K为含水层的渗透系数，其余符号如图所示。

图1 潜水下降漏斗示意图

Q_w—抽水流量；H₀—初始水位至不透水层距离；r_w—抽水井半径；r—井径方向距离；h—在距离r处地下水下降漏斗水位；h_w—当抽水流量为Q_w时井水位；R—影响半径

图2 承压水下降漏斗示意图

Q_w—抽水流量；M—不透水层厚度；r_w—抽水井半径；R—影响半径；H—初始测压面至不透水层底板的距离；h_w—抽水流量为Q时井水面至不透水层底板的距离

地下水下降漏斗，尤其是常年性下降漏斗，范围广，影响大。如中国沧州漏斗、冀（县）枣（强）衡（水）漏斗，中心水位埋深达60m的面积合计达6000km²，常导致相关地质灾害的发生与发展。

缓解以至消除地下水水位常年性下降漏斗的发生与发展，是解决相关的地质灾害的最根本措施，同时也是科学开发利用地下水资源的最终目标。只有既能合理开发利用地下水资源又不导致常年性地下水下降漏斗的形成，才能实现地下水资源的可持续开发利用。