畢悅澄
(遼寧省丹東水文局,遼寧 丹東 118000)
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丹東市地下水監測現狀及分析
畢悅澄
(遼寧省丹東水文局,遼寧 丹東 118000)
地下水的監測影響著資源的配置,掌握地下水的動態變化規律及發展趨勢,對保護地下水資源地質環境、加強地下水合理開發利用都具有十分重要的意義。文章對丹東市地下水現狀監測進行了分析。地下水監測成果較為顯著,但仍然有很多亟待改進之處,隨著人類工程活動的增多,許多監測點被破壞,亟需增加新的地下水監測點。目前的觀測手段是以人工井繩測量為主,5d觀測1d,對水位等的實時數據不能隨時掌握,需要增加地下水專業的觀測儀器,方便隨時掌握數據的變化情況,為科學管理地下水資源、保護地質生態環境以及防治地質災害提供技術支撐。
地下水資源;監測;動態變化;丹東市
1.1 地下水監測工作的意義與目的
地下水監測作為地質環境的重要組成部分,是一個動態變化系統,是人類生存和發展的基本條件之一,一項基礎性、社會公益性地質工作,是履行政府職能的基本要求,是21世紀水安全的重要保障,按時做好水溫、水位、水質、流量監測,能夠方便監測部門及時的了解地下水的動態,采取相應措施,保障地下水安全。監測地下水的動態,對地下水有個質的了解便就相當于控制了地下水的使用狀況。地下水的監測影響著資源的配置,掌握地下水的動態變化規律及發展趨勢,對保護地下水資源地質環境、加強地下水合理開發利用都具有十分重要的意義。地下水又是城鄉居民生活和工農業生產用水的主要水源,因此地下水與人們的生活水平和質量有著密切的關系。隨著我國人口的不斷增長和國民經濟的飛速發展以及受到全球氣候變暖等影響,地下水的重要作用得到更加充分顯現,對于地下水進行實時的監測和分析有著重要的現實意義。地下水動態監測的目的:為了進一步查明和研究水文地質條件,特別是地下水的補給、徑流、排泄條件,掌握地下水的動態規律,為地下水資源評價,科學管理地下水資源以及保護地質環境提供科學依據。
1.2 地下水監測的任務
地下水動態監測的基本任務:在基本查明水文地質條件的基礎上,對已不同程度開采利用地下水或擬將開采地下水的廣大區域和城市范圍內,布設各級監測網點,以淺層地下水及作為主要開采段的深層地下水為重點,進行地下水動態長期監測[1]。在基本查明環境地質條件的基礎上,對于已發生或者可能發生區域性水位下降、水資源衰竭、水質污染與惡化、海水入侵、土壤鹽漬化、土地沼澤化、地面變形等環境地質問題的地區,進行地下水動態監測。每年在必要的時間發布主要城市和區域地下水水情預報。
1.3 丹東地區地下水資源的現狀分析
丹東市地下水資源比較豐富,主要賦存在鴨綠江及其支流大沙河等第四紀沖積砂礫石層中的空隙潛水和丘陵區基巖裂隙中的裂隙水。鴨綠江右岸空隙潛水單井出水量在1000-3500t/d;大沙河兩岸孔隙潛水單井出水量在100-950t/d;丘陵區地下水也有一定的可利用資源。丹東市是以地表水供水為主的城市,地下水僅占全市總供水量的20%。說明丹東市地下水開發利用程度不高,存在著進一步開發利用的潛力。丹東市區地下水總體評價為城區較差、郊區良好。城區地下水大多已超出Ⅲ類水標準,除自然因素影響水質不良外,主要是大量的“三氮”排放,使地下水遭受不同程度的污染[2]。通過地下水污染程度評價表明,分布在丘陵區及溝谷地帶的地下水受污染程度為輕,水質良好;分布在城建區老城區的地下水已遭到了輕度-重度污染,重度污染源呈點狀—塊狀分布。通過歷年監測資料變化判斷,總的變化呈下降趨勢,應該引起重視,保護地下水資源。
2.1 氣象水文
丹東地處中緯度地區,屬北溫帶大陸型季風氣候區,晝夜溫差較大。冬季多西北風,夏季多西南風,氣候濕潤,雨量充沛。據丹東市氣象局氣象資料:多年平均氣溫9.4℃,夏季一般溫度20.1-23.5℃。最高氣溫35.5℃(2009年8月12日),冬春季節溫度為-6.81-15.63℃。最低溫度-25℃(2001年1月12日)。降雨量集中在7—8月份。降雨量781.3-1234.1mm,多年平均降水量1001.26mm;蒸發量846.5-1437.0mm,多年平均蒸發量981.85mm。
2.2 地形地貌
本區由北向南,劃分為北部中-低山區;中部和南部低山-丘陵區,南緣沿海平原區三類較大的地貌單元。中低山區位于寬甸、鳳城北部,山體海拔高一般為500-1300m,侵蝕切割深,一般為300-500m。山體坡度一般在25-40°之間,局部可達50°以上。溝谷發育多呈“V”型,山系發育。低山—丘陵區占全區一般海拔高度為200-500m,相對高差50-300m。山體坡度一般在10-30°,溝谷多呈“U”型谷,水系發育。階地、盆地及局部平原地段為低山丘陵中的次一級中小型地貌單元。綜上,本區地形條件復雜,地貌類型中等—復雜[3]。
2.3 區域構造
該區大地構造位置大部分處在中朝準地臺膠遼臺隆營口—寬甸臺拱東部。區內廣泛有古元古界遼河群地層,其后時代地層分布零散,發育不全。遼河群和燕山期為主的巖漿巖廣泛出露。因此決定了該區域地層發育中等,巖性復雜,褶皺、斷裂構造強烈而復雜。
2.4 區域水文地質條件
區域地下水主要受自然地理、巖石特征、構造3個因素控制。
1)該區地貌類型中等—復雜;隨季節常有局部集中強降水出現。
2)區域構造中等—復雜,一般在向、背斜的發育區富水條件好;風化裂隙帶富水條件好;新華夏系斷裂富水條件好,通過碳酸鹽巖的斷裂富水性強。
3)該區巖類較復雜,河漫灘、Ⅰ級階地上展布的砂礫(卵)石層含水較豐富;遼河群大石橋組大理巖近地表或破碎帶內,溶洞一般較發育,且局部水量較豐富[4]。
綜上,丹東地區氣象條件較差;地貌類型復雜;地形條件中等—復雜;地層發育不全,一般為簡單—中等;地層巖性復雜;地質構造復雜;水文地質條件中等—復雜。因此,本區水文地質條件為中等-復雜。
3.1 監測點分布
丹東地區各類監測點共37個。其中國家級監測點4個;省級監測點12個;地區級監測點21個。動態監測點45%分布在丹東市區內,其余點分布在東港、鳳城、寬甸地區。全區控制監測面積約1500km2。監測點70%控制第四紀沖積層孔隙潛水。監測點現狀大部分保持良好丹東市東起珍珠泡,西至四道溝,整個地段屬鴨綠江Ⅰ級階地,屬同種成因類型。地下水類型屬第四紀孔隙潛水(沖積物)。地下水來源以大氣降水滲透補給為主,河流及鴨綠江水位側向補給為輔[5]。
3.2 監測點類型
主要為廠礦的自備井、農灌井、大口井、壓把井及泉點等。
3.3 監測點管護
廠礦的自備井由廠方管護,少數有井房,多數遮蓋,利用率較高。農灌井多封蓋加鎖,階段使用,簡單管護。壓把井大多棄用,但保留在自家院內。簡單管護,利用率低。
4.1 水位動態變化
地下水位的變化反應了地下水儲量的增減,當地下水含水層接受到補給量大于排泄量時,水位增加,反之水位下降[6]。丹東地區地下水水位動態受氣象因素、水文因素及人為因素共同作用,其中以氣象因素為主,氣象對地下水的影響主要是大氣降水和蒸發量。圖1為點4046 10a內水位變化與降雨量動態曲線圖,可以明顯看出地下水水位變化周期與降雨量的變化周期規律大概一致。每一年分枯水期和豐水期的變化。

圖1 點4046 10a內水位與降雨量動態曲線圖
4.2 水質變化
自20世紀90年代始,隨著城市規劃、擴建,逐步將城市內工廠、工業加工點取消或遷移至郊外;原城郊耕作區已擴建成城市生活區。隨著城市環境治理不斷加強,城市污染源逐步在減少[7]。但仍然有遺留或產生新的污染源問題。按照國家《地下水質量標準》為評價標準,采用綜合法對全市近10a的地下水進行評價,結果見表1。圖2為點4026 10a內總礦化度、總硬度、氯離子的變化曲線可以看出,城市生活區內局部點出現污染的輕微變化或不穩定狀態應屬正常現象。但是可見總礦化度在逐年增加,可能說明丹東市降雨量少,蒸發量大,天氣干旱,蒸發濃縮強烈,地層中鹽分增高,地下水補給、徑流、排泄條件不足,使地下水本身礦化度較高[8]。

表1 地下水綜合評價結果表

圖2 4026監測點地下水水質動態曲線圖
4.3 地下水溫度變化
圖3為4045點10a水溫變化動態圖。可以看出,地下水溫度呈現周期性變化,地下水溫度的變化主要影響因素是熱源、巖性,構造、地形、降水及地下水活動等,由于是同一地區所以巖性、構造、地形影響不大,根據太陽輻射,地表溫度的周期性變化而變化。

圖3 4045點 10a水溫變化動態圖
綜上所述,丹東地區地下水分布較為全面,以人工測量為主。通過近10a的數據監測顯示,丹東地區地下水水位多隨降雨量的變化而上下波動,水質變化大體變化不大,近年來隨著人類工程活動的增多,局部地區表現出水質變壞的現象。目前丹東市地下水監測成果較為顯著,但仍然有很多亟待改進之處,隨著人類工程活動的增多,許多監測點被破壞,亟需增加新的地下水監測點。目前的觀測手段是以人工井繩測量為主,5d觀測1d,對水位等的實時數據不能隨時掌握,需要增加地下水專業的觀測儀器,方便隨時掌握數據的變化情況,為科學管理地下水資源、保護地質生態環境以及防治地質災害提供技術支撐。
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1007-7596(2016)10-0022-04
2016-09-22
畢悅澄(1983-),男,遼寧丹東人,工程師,研究方向為水文水情及水文預報。
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