柳 育
(平涼市水利水電勘測設計院 甘肅平涼 744000)
崆峒區位于甘肅省東部,地處六盤山東麓,隴東黃土高原的西部。地理位置位于東經106°25'-107°21',北緯35°12'-35°45'。在行政區劃上,東鄰涇川縣,南依華亭、崇信縣,西與寧夏自治區涇源、固原接壤,北與彭陽、鎮原毗鄰。
崆峒區北部塬區分布在涇河以北,屬黃土高原溝壑殘塬區,被大蘆河和小蘆河自西向東分割成三條帶狀殘塬。塬面平坦開闊,海拔高程一般1650~1400m。由于塬側溝谷的切割,塬邊常形成數十米乃至百米陡坎。塬區地層由馬蘭黃土、離石黃土、午城黃土等組成,其底層為白堊系志丹群地層。
崆峒區屬溫帶半干旱大陸性季風氣候,全區春旱少雨,夏、秋季多東南風,且雨量集中,冬季多西北風,干旱少雨雪,降水多集中在7、8、9三個月,多年平均年降水量511.2mm,多年平均蒸發量高達1466.9mm以上,全年盛行西北風,最大風速為18m/s,最大凍土層為0.69m。
崆峒區北部塬區主要包括白廟塬、寨河塬-香蓮塬、草峰塬、索羅塬等。地下水為潛水,分布在大小殘塬之中。
①含水層及富水性
塬面覆蓋5~10m馬蘭黃土,具大空隙,垂直裂隙發育,透水性強,其下為中更新統離石黃土。離石黃土上段為亞粘土夾多層古土壤及姜石層,亞粘土具大空隙,裂隙發育,為潛水賦存提供了有利條件。下段為粘土,空隙裂隙均為不發育,且姜石層為板狀姜石,古土壤特征不明顯,起相對隔水作用。因此,中更新統上段 (Q22)空隙裂隙為潛水主要存貯場所。
②補給、徑流、排泄條件
塬區補給、徑流、排泄條件較簡單。由于塬區四周都被溝谷深切,塬面高出當地侵蝕基準面200m以上,所以不存在側向補給,也不存在承壓水的越流補給,唯一補給源為大氣降水垂直入滲補給。地下水自塬面中心部位緩慢向塬兩側及傾斜方向徑流,大塬中心部位水力坡度<5‰,向四周逐漸增大,至塬邊增大到15‰~30‰,塬區潛水大部分以泉的形式在溝腦深切割部位排泄,其余一部分直接補給黃土梁峁潛水或人工排泄。如索羅塬塬中心水位埋深較小,為120m左右,含水層厚度大于25m,水力坡度0.4%,富水性強,單井出水量200~300m3/d;塬邊水位埋深大,140m,含水層厚度小于5m,水力坡度4%,富水性弱,單井出水量小于80m3/d。塬區地下水水質一般良好,在塬中心一帶水質類型屬HCO3-Ca2+型,礦化度在0.3~0.5g/L,p H值在6.8~7.1。
補給及排泄強度,含水層厚度的大小,除受氣象因素的控制外,也受到地貌的嚴格控制。一般來說,塬面寬闊平坦,塬面面積大,降水滲入量大,含水層厚度大,塬邊沖溝切割深,使潛水水力坡度增大,泉流量大,即排泄強度大。泉水最低流量出現在2~5月,最高流量出現在12月至第二年的元月份。比雨季要滯后4~5個月,最低水位出現在5~7月。月平均最大最小流量正負誤差小于5%。
由于對崆峒區北部塬區地下水利用和管理不科學等原因,存在著一系列的問題:
(1)地下水開采過量,形成了地下水位下降漏斗區。地下水降落漏斗的形成比較復雜,崆峒區北部塬區大量開采地下水,開采量大于補給量,使地下水位長期處于下降狀態下,水位持續下降,在開采量大于補給量的地段,就形成了以水源地為中心的地下水降落漏斗,中心區水位越低,形成的漏斗區面積越大,反之則小。漏斗區的面積擴展與縮小又與本年度的降雨量、灌溉的入滲量及開采量的大小有密切的關系。北部塬區地下水多年超量開采,近年干旱少雨,地下水不能得到及時補充,致使部分塬區潛水位降落漏斗擴大。
(2)農業用水管理粗放,水資源浪費嚴重,單位面積灌溉成本高。目前,崆峒區北部塬區灌區工程配套陳舊、設施老化、缺少量水設施,喝 “大鍋水”的現象依然存在,水費按畝平均攤配,不利于提高農民節水的自覺性和積極性,直接影響到水資源的科學利用和可持續發展。田間大都采用土渠輸水,渠道水的利用系數為0.48左右,進入田間的水由于采用傳統的大水漫灌,約一半滲漏或蒸發掉,真正被農作物利用的只有灌溉總水量的1/3左右。單方水的效益平均不到1kg糧食,而采用現代的高效節水灌溉技術時,其單方水效益均在2kg糧食以上。
(3)對廢井未采取保護措施。由于20世紀70年代施工技術落后、工藝差,機井運行多年,井壁管出現坍塌,維修恢復困難,大多數已成廢井,但沒有封堵井口,裸露敞開,污染源直接從井口棄入污染地下水資源,導致崆峒區北部塬區地下水污染日益加重,呈現由點到面、由淺到深趨勢。
(4)對水資源環境保護不科學,可能對地下水造成污染。根據崆峒區北部塬區地下水資源的污染源角度可分兩種途徑:一是地表污廢水的排放,化糞池、污水管的泄漏以及垃圾堆的雨水淋溶土壤,使地下水遭受污染;二是農業面源污染,農耕區過多施用農藥和氮肥,其中約有12.5%~45%的氮從土壤中流失,造成農耕區地下水硝酸鹽的含量嚴重超標。
通過對崆峒區北部塬區地下水資源利用存在的問題淺析,保護該區地下水資源的措施大致有以下建議:
(1)貫徹執行 《中華人民共和國水法》、《中華人民共和國環境保護法》、《水污染防治法》和 《平涼市節約用水管理辦法》等法規。完善地方法規,實行誰污染,誰治理;誰開發,誰保護的原則,有步驟、有重點的解決環境污染問題。嚴禁企、事業單位利用滲井、滲坑、裂隙排放、傾倒含有毒污染物的廢水、含病原體的污水和其他廢棄物。
(2)統一管理水資源,合理開采、配置地下水。在開采多層地下水的時候,如果各含水層的水質差異大,應當分層開采,對已受污染的潛水和承壓水,不得混合開采,以免污染水源。
(3)加強水資源保護的宣傳工作。通過各種新聞媒體對水資源的保護進行大力宣傳,進一步提高人民節約用水、科學用水及保護水資源的認識。
(4)大力倡導節約用水,提高水資源利用率。崆峒區北塬區工農業用水大多采用傳統的用水方式,生產用水定額普遍較高,在某種程度上加劇了地下水的開采。主要措施有:一是采用生活節水裝置,以節約居民生活用水;二是改造配套灌區工程設施,提高渠系水利用系數,以免水資源滲漏浪費;三是提倡高效節水灌溉農業,采用噴灌、微灌代替大水漫灌等方法;四是設量水設施,提高農民節水的自覺性和積極性;五是調節作物種植比例,增加農業效益,降低灌溉定額。
(5)開展地下水資源環境保護工作。封堵廢棄井口,積極治理三廢與鄉鎮生活廢棄物,嚴防廢水與生活污水滲入地下污染水源。要科學合理地施用化肥、農藥和農家肥,以防止農業污染地下水。認真做好建設項目的地下水環境影響評價工作,以保障地下水源不遭受工業等行業的污染。
(6)積極開展地下水水質監測工作。特別是對已建供水工程的水源地要進行重點監測,了解和掌握水質動態。
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5 周斌 .平涼市崆峒區主要地下水環境問題及防治意見及探討 [J].地下水,2010,(3).
6 甘肅省地質水文一隊 .甘肅省平涼縣農田供水水文地質勘察報告 [R].1975.