農村分散式地下水水源地選址技術研究

趙 微，李鐵男，楊繼富

(1. 黑龍江省水利科學研究院, 哈爾濱 150080; 3. 中國水利水電科學研究院, 北京 100038)

0 引 言

水是生命之源。在農業生產生活進程中，日益復雜的人類活動對水資源的影響逐漸加劇。農村飲用水水源安全狀況對飲用水質量有直接影響，而水源地周邊環境直接關系到水源的安全。這不僅關系到村鎮居民的身心健康和家庭幸福度，也關系到整個社會的和諧和穩定，甚至關系到社會經濟的長遠發展[1]，因此，做好農村飲用水水源保護具有相當重要的意義。國外自20世紀起就開始運用法律等手段對飲用水水源地進行進行調控與保護。美國、日本及英國分別制定了《安全飲用水法》、《水質保護法》及《水資源法》等。盡管我國頒布了《水法》、《水污染防治法》、《環境保護法》、《飲用水水源保護區劃技術規范》、《地下水質量標準》、《飲用水水源保護區污染防治管理規定》等法規及技術標準[2]，但總體而言，還缺少針對農村水源地選擇、建設和管理完整系統的指導意見，導致對農村水源地的開發、保護和利用工作往往陷于被動。黑龍江省農村供水水源地以分散式地下水水源地(日供水規模1 000 m3以下或供水人口10 000 人以下的地下水源)為主(占農村飲用水源總數的90%以上)。近年來，黑龍江省農村地下水地選擇不當造成地下水污染、水位下降、資源浪費等問題進一步凸顯，部分地區的地下水無法達到《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)[3]，到目前為止國家也尚無針對農村分散式農村地下飲用水源選址規范的頒布。為使廣大群眾喝上放心水、保護水資源的可持續開發利用、保護生態環境，分散式地下水水源地規范化選址問題已經迫在眉睫。本文結合黑龍江省的實際農村飲水安全情況，按水源地選址時間順序對現有分散式地下水水源地選擇、建設和管理過程中涉及的技術規范進行歸納總結，提出切實可行的黑龍江省農村分散式地下水水源地選址技術，能夠減少水源選址工作者的選擇性，提高規范性，為黑龍江省農村飲水安全工作做出積極的貢獻。

1 概 念

1.1 農村分散式地下水水源地

指向鄉(鎮)、村供水，有簡易凈水設施或無凈水設施、并小于一定規模(供水人口一般在1 000人以下)，水源地的基本類型為地下水源的現用、備用和規劃飲用水水源地。根據供水方式可分為聯村、聯片、單村 、聯戶或單戶等形式(以下簡稱為“飲用水水源地”或“水源地”)。

1.2 地下水水源地保護范圍

取水口周圍30～50 m范圍。

2 水源地的選擇

2.1 水源地基本類型及特點

黑龍江省分散式地下水水源地特點包括①規模小、數量多、分布廣。黑龍江省國農村飲水安全保障體系中，分散式地下水水源地占具重要的比例，黑龍江省農村飲水提質增效 “十三五”規劃將農村水利與供水安全作為重點研究方向，計劃總投資31.55 億元，實施工程5754處，其中分散式地下水水源地占水源總數的90%以上。②大部分農村地下水水源地水量充沛。黑龍江省北部和東部山區降雨充沛，地表徑流發育，西部和東部的松嫩平原、三江平原及興凱湖平原賦存豐富的地下水資源。缺水地區主要為大慶、哈爾濱、綏化等大中型城市及雞西、七臺河等礦區。③水質鐵錳超標為普遍現象。黑龍江省嫩江、松花江干流沿岸多為含鐵錳較為豐富的巖石山，巖層中鐵錳離子含量較高，巖石風化后鐵錳便會在融雪期和汛期隨著水流，沖刷進入河道或滲入到地下，并在水期側向滲入補給河流，造成黑龍江省大部分水體鐵、錳含量超標。④水源保護區內存在環境風險。取水構筑物建設沒有統一標準、監控能力較差、環境整治能力較弱。基于黑龍江省的實際情況，本文按時間順序開展黑龍江省農村分散式地下水水源地選址技術研究。

2.2 選址原則

依據地下水開發利用以人為本的原則，地下水飲水水源地應選擇水量較豐富、水質優良、便于水源地衛生安全保護的地域。考慮我省地形以及地貌等基本條件，水源地選址及建設應遵循以下基本原則：①不同類型水源地選擇順序為山澗泉水、深層地下水(承壓水)、淺層地下水(潛水)。②有地形條件時，宜優先選擇重力流泉水水源。③水源地理位置宜優先選擇鄉(鎮)、村的上游。④水質、水量均能滿足要求時，宜優先選擇施工、運行和維護方便的地域。基于選址原則，本文按水源地選址工作的時間順序開展研究。

2.3 選址調查

調查的方法主要包括資料收集和現場調查。以資料收集、調研為主，盡可能利用現有資料；以現場調查為輔，對調查數據進行補充完善。

2.3.1 資料收集

水源地的選擇首先從資料收集開始，全面收集國家、當地政府及相關部門的年鑒、專著、調研報告、相關規劃、設計材料、統計資料以及已有的調查成果等。分析區域地質、水文地質資料，擬定待選水源地比選方案。在比選方案優良地區，充分搜集擬建水源地周圍機電井鉆井資料及地下水水質分析成果，初步確定擬建地下水水源地的含水層特征、富水性、水質狀況，初步確定其水量、水質能否滿足設計要求。

2.3.2 現場調查

在充分分析現有資料的基礎上，接下來咨詢當地政府主管部門，初步確定水源地位置。采用現場調查法補充收集資料，包括向供水單位、當地居民了解的水源、供水設施及周邊污染狀況等基礎資料，實地調查、定位、水樣采集等。現場查看初選水源地位置半徑30～50 m之內是否滿足以下規定：①不應存在與取水設施無關的建筑物；②不應存在向陸域排放污水得排污口，已設置的排污口必須拆除；③不應存在農牧業活動；④不應存在傾倒、堆放工業廢渣、鄉村垃圾、糞便及其他有害廢棄物等行為；⑤不應存在輸送污水的渠道、輸油管道通過本地區；⑥不應存在油庫；⑦不應存在墓地。只有滿足以上規定的區域才能作為水源地初選的地址。

2.4 選址勘察

在初步確定幾個待選水源地的地址后，采用對比分析的方法，對幾個場址方案的主要工程地質資料，作為比較和選擇場址的依據。擬建地下水水源地場址位于富水區時，如：嫩江右岸扇形平原，三江低平原，穆棱興凱低平原，松花江、嫩江、呼蘭河等江河及其主要支流河谷平原，松嫩平原的綏化、海倫、肇東、哈爾濱、雙城承壓水盆地等地地下水資源豐富，水量能夠滿足設計用水量要求，可以在滿足文中2.3.2現場調查條件下，擇優選擇擬建地下水水源地場址。擬建地下水水源地場址位于貧水區時，如：山丘區，松嫩平原的蘭西縣、望奎縣、明水縣、青岡縣、克山縣、克東縣、拜泉縣等縣市大部地區地下水富水性貧乏，應在充分搜集區域地質、水文地質資料基礎上，在平原區布置1眼探采結合井并進行抽水試驗，或進行工程物探勘察；在山丘區或殘山分布區，進行工程物探勘察。查明擬建地下水水源地周圍含水層分布特征，選擇富水性相對較好的地域作為地下水水源地場址。

2.5 工程物探

在初步選定的幾處備選擬建地下水水源地進行工程物探勘察，勘察方法執行DL/T 5010標準[4]，并形成物探報告。根據物探成果，初步確定主要開采目的層層位，選擇一處含水層相對較厚且分布穩定、富水性相對較好的備選地域作為地下水水源地場址，確定井深。分析物探成果，設計水量應低于允許開采量。

2.6 抽水試驗

選定的探采結合井應做最大降深穩定流抽水試驗，水位穩定時間不少于24 h，其他要求應按GB 50027中的抽水試驗技術要求[5]執行。另外，抽水前應測量孔深，抽水試驗結束后再次測量孔深，以確定抽水期間涌入孔中砂量，以判定過濾管孔隙率是否合理。水質分析所需的水樣，宜在抽水試驗結束前采集。

2.7 水量水質要求

按照SL 310[6]標準確定供水量和取水量。取水量應低于允許開采的水量，當單一水源水量不能滿足設計水量要求時，可采取多水源或調蓄等措施。備用井取水量應不低于設計水量的10%～20% 。水源水質應達到GB/T 14848中的Ⅲ類標準[7]。若水質不達標，又沒有其他水源可以利用時，則應選擇經過相應處理水質達到GB 5749要求的水源。當水質達不到上述要求時，不宜作為生活飲用水水源。

3 保護區的建設與管理

在接下來的研究中首先采用現場調查的方法對黑龍江省水源地保護區的建設及管理涉及的主要內容進行梳理，然后采用資料分析的方法對有關法律、規范及指南的要求進行分析，進而提出以下保護區建設與管理的方法。

3.1 取水構筑物建設

地下水取水構筑物按取水構筑物類型分為機井、滲渠和泉室等類型。機井包括為管井、大口井和輻射井。其中管井為應用最廣的形式。取水構筑物類型選擇應執行SL310的有關規定。管井的設計執行SL 256[8]及GB 50296[9]的要求。井位、散水坡、井臺和井蓋設計應符合SL 310的有關規定。提水設備的選擇應遵循SL 310的有關規定。大口井和輻射井設計應符合SL 310的有關規定。泉室的設計應符合GB 50013-2006中5.2.1[10]中的規定。

3.2 監控能力建設

可在水井設置監測點；現用水源由于封井等原因不具備監測條件的，可在水廠匯水池(加氯前)設置監測點。監測指標及頻次按照各級環境保護主管部門每年下達的監測計劃實施。水樣的采集、保存與檢測方法執行GB 5750標準[11]。

3.3 保護區劃分

按照HJ/T 338要求[12]劃分一級保護區。含水介質為細砂時，一級保護區劃分半徑30～50 m。

3.4 保護區標志

依據 HJ/T 433飲用水水源保護區標志技術要求[13]，設置界標、交通警示牌和宣傳牌等標識。

3.5 隔離防護

應在一級保護區周邊人類活動頻繁的區域設置隔離防護設施。保護區內有道路交通穿越的地下水飲用水水源地，宜建設防撞護欄、事故導流槽和應急池等設施。穿越保護區的輸油、輸氣管道采取防泄漏措施，必要時宜設置事故導流槽。

3.6 環境整治

為防止地下水污染和過度開采、人工回灌、污水排放、有害廢棄物(農村生活垃圾、秸稈、工業廢渣)的堆放和地下處置等引起地下水質量惡化，水源地環境保護執行HJ 2032標準[14]。

4 結 語

農村飲水安全問題是一項長期、復雜的任務，提出切實可行的水源地選址技術，有利于促進新農村建設和和諧社會構建。本文從黑龍江省分散式地下水水源地的實際情況出發，對現有的水源地選址相關技術規范進行概括與總結，主要研究成果如下：

(1)提出了農村分散式地下水水源地及保護范圍的概念。

(2)初步建立了一種適用于黑龍江省農村分散式地下水飲用水水源地的規范化選址技術。

□

[1] 魏向輝,單 軍,劉海波. 農村飲水安全工程運行管理淺析[J]. 中國農村水利水電,2012,(1):104-105.

[2] 李仰斌,張國華,謝崇寶. 我國飲用水源保護與監測相關法規和技術標準編制現狀[J]. 中國農村水利水電,2018,(1):45-47.

[3] GB 5749-2006，生活飲用水衛生標準[S].

[4] DL/T 5010，水利水電工程物探規程[S].

[5] GB 50027，供水水文地質勘察規范[S].

[6] SL 310，村鎮供水工程技術規范[S].

[7] GB/T 14848，地下水質量標準[S].

[8] SL 256，機井技術規范[S].

[9] GB 50296，供水管井技術規范[S].

[10] GB 50013-2006，室外給水設計規范[S].

[11] GB 5750， 生活飲用水標準檢驗方法[S].

[12] HJ/T 338， 飲用水源保護區劃分技術規范[S].

[13] HJ/T 433，飲用水水源保護區標志技術要求[S].

[14] HJ 2032，農村飲用水水源地環境保護技術指南[S].