安徽省阜阳市地下水资源合理利用及超采控制对策
2022-06-12
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维普资讯 http://www.cqvip.com 资源保护口2002年第2期 安徽省阜阳市地下水资源合理利用及超采控制对策 汪润桃 (安徽省阜阳水文水资源局,安徽阜阳236000) 摘要:简述阜阳市水文地质条件与区域内重点城市地下水开发利用现状;对地下水资源量进行初步评价;划 分超采区,并调查超采区出现的环境地质问题;制定合理开发利用和控制超采的对策措施。 关键词:地下水开发利用;超采;地质环境;阜阳市 中图分类号:TV213.4 文献标识码:B 文章编号:1004—6933(2oo2)02—0032—03 边缘一带,含水层厚度20~80m。 中深层地下水主要来源:①浅层地下水补给,有 阜阳市地处黄淮海平原南端,安徽省西北部,南 北气候分界线秦岭一淮河交叉点上。市区位于颍河 下游,城市面积170.1 km2,建成区面积41.0 km2,泉 河在城区西部汇入颍河。 改革开放以来,阜阳市经济发展迅猛,对水资源 的需求迅速增长,但区域内地表水污染严重.城区均 以中深层、深层地下水作为供水水源。 时(当中深层开采形成水头差时)为与之相邻的深层 地下水的越流补给;②侧向径流补给;③开采水头降 低时.来自本身的弹性释放。主要排泄途径:向上越 流补给浅层地下水,向下游侵蚀基准面和人工开采。 1.3深层地下水 1区域内水文地质概况 阜阳市属广大冲洪积平原地区,区内第四系地 层发育,厚度由西向东变薄。第四系地层自下至上 深层由部分下更新统(Q )与第三系组成。含水 层以多层、巨厚、粗粒砂层为主,砂层厚38~169m。 阜阳市辖区地下分布着中深层、深层承压水盆 地。除城区取用中深层、深层地下水形成一定范围 可划分为下更新统(Q1)、中更新统(Q2)、上更新统 (Q3)及全新统(Q )。 广泛分布于平原区的第四系(下延至第三系上 的水位降落漏斗外,目前承压水头分布区域约为 1.24万I 。 深层地下水的主要补给来源:深层孑L隙承压水 部)地下水含水层组,按其埋藏深度、补径排特征及 开采条件,从上至下可划分为3个含水层组:浅层(0 ~常处于坳陷盆地深部,其水力循环条件滞缓微弱。 开采时.主要来自侧向补给和本身的弹性释放。天 然条件下,排泄极其微弱。 50ln)、中深层(50~150m)和深层(150m以下)。 浅层地下水属潜水一弱承压水,由全新统(Q )及 1.1浅层地下水 上更新统(Q )组成,有上、下两个韵律层:20~25 m 以上,含水层厚度8~17 m,以粉细砂为主,分布较为 广泛;下部25~50m,含水层厚度2~8 m,岩性为粉 细砂夹中砂、亚砂土,分布不均。浅层是农田灌溉开 采的主要目的层位。 2地下水开发利用情况 根据1993年底阜阳市调查统计资料(近期只有 部分城区资料),地下水实际开采量7.71亿m3,其中: 浅层2.00亿m3,占开采量26%;中深层4.15亿m3,占 开采量54%;深层1.56亿 ,占开采量20%。 阜阳城区浅层地下水开采量不大,中深层、深层 地下水为主要开采面。市区中深层、深层地下水源 浅层地下水主要补给来源是大气降水、地表水 体入渗和引用地表水源灌溉渗漏,主要排泄途径为 潜水蒸发、人工开采、河流侧向排泄。 1.2中深层地下水 地开采井数1984年为120服,年开采量3.29亿m3; 1999年为281眼,年开采量4.66亿 。 城区中深层、深层地下水历年开采量见表1。 中深层由中更新统(Q2)、下更新统(Q1)组成,广 伏于平原之下 含水层岩性主要为冲、洪积粉细砂、 中粗砂,局部夹有砂砾石层及亚砂土。沿淮河北部 从近年来地下水开采量调查资料分析,阜阳市 大部分农村地区地下水资源总量大于开采量。但阜 阳市城区中深层、深层采补严重失调,根据地矿部门 作者简介:汪润桃(1966一),女,安徽松阳人,助理工程师,主要从事水质监测工作。 ・32 ・ 维普资讯 http://www.cqvip.com 表1阜阳市城区中深层、深层地下水历年开采量统计 年份 井数/眼 开采量/万m 年份 井数/眼开采量/万m 1975 36 985 1989 205 3865 1981 93 2441 199O 218 4015 1984 120 3293 1993 239 4380 1996 168 3350 1995 251 4756 1987 173 3 394 1999 281 4658 1988 195 3634 和阜阳市水利局1993年对阜阳城区水源地现状调查 资料可知,阜阳市区1993年地下水资源补给量为 3486.0万m3/a.其中中深层、深层地下水补给量为 2716.0万m3/a;平均地下水开采量为3 140.0万r玎}/a, 其中中深层、深层可开采量为2490.0万m3/a。 3地下水超采现状概述 根据地下水超采程序、地下水位下降速率、地下 水超采所产生的环境地质问题,超采区可划分为强 烈超采区、一般超采区、未超采区。 地下水超采区强度以开采系数k值表达(k= 1/M,,为实际开采量, 为允许开采量),当 ≤1 为未超采区,jc>1为超采区。 在超采区中,当存在下列情况之一时为强烈超采 区:①k>1.2的地区;②地下水位连续下降速率大于 1.5m/a的地区:③因开采地下水引起的地面沉降速 率大于10mm//a的地区;④因地下水开采引起水质恶 化,使原淡水溶解性总固体大于5000mJL或Cl一/ c0;一>3,或cl一浓度大于1 000m L的地区。 地下水超采问题主要集中在大量开采中深层、 深层地下水的城区。阜阳市城区地下水历年开采系 数、地下水位年平均下降速率见表2、表3。 阜阳市城区地下水历年开采系数k值介于 0.39~1.84之间,1984年以来,k值均大于1.2,1999 年k值为1.84;地下水位下降速率为0.04~4.23m/a。 整个阜阳城区为地下水严重超采区。 表2阜阳市城区中深层、深层地下水历年开采系数 年份 k值 年份 值 年份 值 1975 0.39 1987 1.34 1993 1.73 1981 0.97 1988 1.44 1995 1.88 1984 1.3O 1989 1.53 1999 1.84 l986 1.33 l990 1.59 表3阜阳市城区历年地下水位下降统计 年份 年份 1975~1981 3.37 1988~1989 0.40 1981~1984 4.23 1989~1990 1.5O 1984~1986 1.70 1990~1993 1.33 l986~l987 1.70 l993~l995 0.95 1987~1988 3.6o 1995~1999 4地下水超采产生的环境地质问题 阜阳市城区由于中深层、深层地下水长时间超 量开采,采补严重失调,带来了一系列环境地质问 题,突出表现在以下两个方面。 a.以阜阳市城区为中心已形成1 200km 的水 位降落漏斗,漏斗中心动水位埋深达89 m,静水位埋 深达64m。地下水位下降引起地面沉降,沉降范围 达450km2,最大沉降量已达1.42m,地面沉降速率 为0.16~93.6 mm//a,详见表4。1980年以来,地面 沉降速率均大于30 mm//a,漏斗中心位于城区东侧 的颍河节制闸附近。 表4阜阳市城区历年地面沉降统计 测量年份 测量单位 水准等级黄海高程/m沉降量/mm 平均沉降量:1957~1980年间为3.16 mm//a, 1980~1985年间为59.8 mm//a,1985~1987年间为 75.4mm//a.1987~1989年间为93.6 mm//a,1989~1995 年间为79.5nlm//a,1995~2001年间为35.5mm//a。 地面沉降导致阜阳市的一些基础设施受到不同 程度的破坏,阜阳颍河大堤下沉,降低了河道蓄水防 洪能力:颍河闸底板多处开裂,闸墩错位,1996~ 1997年耗资1 6OO万元对其进行加固维修: b.地下水的大量开采,已影响到地下水水环境 质量。地下水水质监测成果见表5。 根据GB/T14848---93《地下水质量标准》,阜阳 城区浅层地下水水质介于Ⅱ~Ⅳ类之间,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ 类各占33.3%。超过Ⅲ类标准的主要污染指标为 总硬度,N02.N,N 一N,氯化物,NO3一N。其中总硬度 最高超标1.1倍,N02一N最高超标10.3倍,N}{3一N最 高超标O.1倍,氯化物最高超标O.74倍。目前浅层 地下水水质已受到不同程度的污染。 阜阳城区中深层、深层地下水为Ⅳ类,主要污染 指标为氟化物,个别深层地下井(地区医院深井)中 检出N02一N,细菌总数、大肠菌群超标。主要原因为 地下水过量开采,造成地下水水位持续下降,加速了 地表污染水体的下渗速度,上含水层的劣质水通过 弱透水层进入开采层。考虑到氟化物为原生污染 物,阜阳城区中深层、深层地下水水质整体较好,主 要为I类,但由于长期严重超采,水质污染有加重的 趋势,与以往监测成果相比,部分区域NO2一N含量较 ・ 33 ・ 维普资讯 http://www.cqvip.com 表5 2,001年阜阳市地下水水质监测成果表 *总硬度以CaCO3计。 以前有所增大,其发展形势不容乐观。 a.开发城区周边古河道地下水水源地。根据 5地下水合理开发对策措施 5.1认真做好地下水资源保护的规划工作 要把地下水的开发利用与保护作为水利基础设 施的重要组成部分,加强领导,认真做好地下水资源 保护的规划工作,实现地下水的可持续利用。 5.2努力实现地下水的采补平衡 加强对地下水的管理,全面实施取水许可制度, 已属严重超采的城区要严格管理,原则上不应立项 安徽省地质矿产局1991年编制的《安徽省阜阳市水 工环地质勘察报告》,在阜阳市区东北的潘寨一袁 庄,西南部程集一黄庄(颍西镇)一九里沟、十二里庙 一后肖营一王店及颍河、泉河交汇三角洲一带,各分 布有2~5 km宽,20~30 krn长的古河道。每个河道 叠加沉积有浅层、中深层、深层3个含水层组。据测 算,若4个水源地同时开发向市区供水,日供水量可 达20万m3。 b.从流经城区的颍河、泉河调水。颍河是淮河 审批新建、改建和扩建新的建设项目;对于超采区内 持续用水的部门,制定压采政策,有计划、有步骤地 削减地下水开采量,实现采补平衡。在城区兴建拦 蓄洪水工程系统,在支流、干流上可适度兴建小型节 制闸、滚水坝,以便拦蓄地表径流,增加中深层地下 水入渗补给量。 5.3加强法制建设 的最大支流,目前河道水质大部分为Ⅳ~V类,可作 为分质供水水源。通过对河流水文资料分析,近期可 取水量15万m3/d,远期可取水25万m3/d,并可满足 3.3万~6.6万 农田灌溉用水需求。 c.以淮河水作为阜阳市供水水源地。淮河干 流距阜阳市区4o~52 km。目前淮河水质为Ⅲ~V 类。随着淮河流域污染源治理力度的加大,水质将 要广泛深入宣传《中华人民共和国水法》、《中华 人民共和国水污染防治法》和《取水许可制度实施办 法》等法律法规,加快制定《地下水管理条例》和《地 下水超采区管理办法》等相关的法规,通过法律手 段,依法管理地下水。 进一步变好。通过对水文资料分析,考虑到淮南、蚌 埠两市的用水,近期可取水量15万m3/d;远期考虑 到临淮岗工程上马,可取水量3O万m3/d。 5.5建立合理开发的保障制度 建立合理开发的保障制度,实现地下水合理开 发利用,有效压缩地下水开采量,加强地下水、地表 5.4合理开发和有效调控地下水 要充分利用城区周边地表水和跨河流调水等替 水联合运用,逐步实现水资源调度的实时管理。 5.6建立健全地下水动态监测站网 建立健全地下水动态监测站网,加强对地下水 开采利用的监督,进行地下水情的预测预报,以及时 代工程,压缩地下水开采量,实施分质供水规划。 目前,阜阳市正在茨淮新河插花段兴建阜阳市 第二水厂,建成后日供水量可达10万m3。同时要 着手规划研究以下几方面供水方案,从阜阳市区以 外调水济阜,对阜阳城区水资源进行新的调控配置。 ・发现和防治由于地下水的开采而引起的地质环境和 生态环境的影响。 (收稿日期:2O02—05—08编辑:高渭文) 34・