南盤江下游、右江上游流域地下水防污性能評價

王波

摘 要：采用PLEIK評價模型評價流域內(nèi)地下水防污性能。評價結果為，區(qū)內(nèi)以防污性能中等—較好為主，防污性能較差—差區(qū)占25%.針對評價結果，結合流域內(nèi)的污染源和水文地質(zhì)條件，為區(qū)內(nèi)地下水保護和開發(fā)利用提供依據(jù)。

關鍵詞：地下水；巖溶流域；水文地質(zhì)；防污性能

中圖分類號：X824 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.09.010

南盤江下游、右江上游流域內(nèi)地下水資源對人們的日常生產(chǎn)生活有非常重要的作用，而地下水質(zhì)量狀況直接影響著人們的生產(chǎn)、生活和社會經(jīng)濟的發(fā)展。近年來，持續(xù)干旱和環(huán)境惡化導致“水臟”，地下水資源的保護更顯緊迫。研究區(qū)內(nèi)地下水防污性能，不僅對區(qū)內(nèi)長遠水資源安全和應急水資源保障有切實意義，同時，這也是合理開發(fā)、利用區(qū)內(nèi)地下水資源，促進工農(nóng)業(yè)科學發(fā)展的重要依據(jù)。

1 流域概況和水文地質(zhì)特征

南盤江下游、右江上游流域位于云南東南部，屬珠江流域（云南段），地理坐標為東經(jīng)102°12′～104°47′，北緯23°13′～25°58′。工作區(qū)東北部為烏蒙山余脈，為南、北盤江分水嶺，西北部、西部有烏蒙山和梁王山為南盤江與金沙江分水嶺，西南部為峨山縣南西部南盤江與元江分水嶺地帶，東南部至云南廣南縣、富寧縣與廣西百色市邊界地帶，總面積約40 000 km2。工作區(qū)總體地勢自西向東傾斜，呈明顯的階梯狀分布，地貌類型以滇東高原邊緣（河谷）斜坡地貌為主，少部分為滇東高原面地貌。

工作區(qū)以東西向的師宗—羅平斷裂為界，北面為揚子準地臺區(qū)，南面為華南褶皺系，北面中下三迭統(tǒng)碳酸鹽巖地層不發(fā)育，南面廣泛分布巨厚的中、下三迭統(tǒng)碳酸鹽巖。含水層以D—T碳酸鹽巖為主，間夾少量碎屑巖，水文地質(zhì)邊界除了平遠街一帶地表分水嶺被元江水系強烈襲奪（近30 m）外，地下水分水嶺均與地表水分水嶺一致。地下水以大氣降水補給為主。部分盆地及其邊緣和河谷地帶可有裂隙水越流補給。受相對侵蝕基準面控制，地下水主要賦存并運移在巖溶管道中，有的直接向山間河谷逕流排泄，有的匯集于斷陷盆地排泄，有的雨季部分的排泄于斷陷盆地山麓地帶，大部分則轉(zhuǎn)入深部逕流，向更底一級排泄基準排泄。

2 防污性能評價方法概述

防污性能即地下水的脆弱性，是含水層本身的脆弱性與人類活動產(chǎn)生的污染負荷造成的。含水層本身的脆弱性是內(nèi)因，人類活動產(chǎn)生的污染負荷是外因，外因通過內(nèi)因而起作用。所以，將兩者有機結合起來，用參數(shù)系統(tǒng)法對各類水源地進行定性評價。根據(jù)工作區(qū)自然地理、地質(zhì)環(huán)境條件、巖溶分布廣泛和可操作性等因素，采用PLEIK評價模型進行評價。

3 地下水防污性能評價

3.1 評價因子

3.1.1 保護性蓋層（P）

如表1所示，按照厚度和性質(zhì)將保護性蓋層劃分為4類。土壤性質(zhì)與厚度屬性共同構成評分矩陣，具體如表2所示。

3.1.2 土地類型與利用程度（L）

土地利用變化是人類活動的真實寫照，根據(jù)用途的不同，土地可分為林地、草地、園地、耕地、裸地和村鎮(zhèn)及工礦用地等6種。

土地利用程度屬性分類如表4所示。

3.1.3 表層巖溶帶發(fā)育強度（E）

表層巖溶帶發(fā)育程度可以通過2個基本尺度來度量，即垂直相交溶蝕通道在特定尺度內(nèi)的平均深度和頻率（即個數(shù)）。溶蝕通道包括巖溶節(jié)理、溶蝕裂縫、小溶溝、溶隙、溶管、小溶坑或豎井。工作區(qū)表層巖溶帶的發(fā)育分級如表5所示。

3.1.4 補給類型（I）

補給類型既包括巖溶含水層的補給類型，又包括補給強度。補給類型屬性分級如表6所示。

對于非巖溶區(qū)，補給類型可根據(jù)平均地形坡度分別按I3和I4來考慮；對于地形坡度小于10%的耕作、荒地區(qū)和坡度小于25%的草地、林地區(qū)，按I3來考慮。結合補給類型，根據(jù)資料收集情況，本因子用年均降雨量代替，具體評分等級見表7.

3.1.5 巖溶網(wǎng)絡發(fā)育情況（K）

含水層巖溶網(wǎng)絡是由直徑或?qū)挾瘸^10 mm的溶蝕空間組成的，也是自然條件下產(chǎn)生紊流的最小有效尺寸。為了定量地評價含水層巖溶網(wǎng)絡發(fā)育特征，采用地下水徑流模數(shù)作為反映含水層巖溶網(wǎng)絡發(fā)育的參數(shù)，具體如表8所示。

3.2 評價和分級

為了定量評價地下水系統(tǒng)的防污性能，需要對PLEIK屬性進行數(shù)值計算，其主要包括2個部分，即權重賦值確定和指標等級劃分。計算方法如式（1），即：

DI=w1×Pi+w2×Lj+w3×Ek+w4×Im+w5×Kl···. （1）

式（1）中：DI為防污性能等級，DI值越低，防污性能越小；w1，w2，w3，w4，w5為權重賦值；Pi，Lj，Ek，Im，Kl為等級分值。各指標權重賦值可采用模糊綜合矩陣法確定。

根據(jù)上述方法，得到各因子權重，具體權重值和DI值詳見表9.

3.3 評價結果

工作區(qū)地下水防污性能以中等至較好為主，如圖1所示，具體評價結果如下。

工作區(qū)地下水防污性能差區(qū)分布面積為2 448.86 km2，占6.18%，主要呈條帶狀分布于工作區(qū)南部。該區(qū)以純質(zhì)碳酸鹽巖為主，地下河和伏流呈樹枝狀集中發(fā)育，地下水埋深比較淺，地表巖溶漏斗、落水洞集中連片發(fā)育，土壤類型以石灰土、紅壤為主，植被覆蓋比較差。

地下水防污性能較差區(qū)面積為7 461.75 km2，占18.83%，在工作區(qū)零星分布。該區(qū)域地層巖性以純碳酸鹽巖為主，地下水埋深比較淺，漏斗、落水洞、豎井等較發(fā)育，少量成片發(fā)育；土壤以石灰土為主，并零星分布有水稻土和黃壤，植被覆蓋比較差。

地下水防污性能中等區(qū)域面積為20 845.38 km2，占52.60%，在工作區(qū)廣泛分布，各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有分布，地層巖性以次純碳酸鹽巖為主，植被覆蓋中等，大部分谷地中以旱田為主，降雨量中等，對污染物有一定的防污能力。

地下水防污性能較好區(qū)域面積為6 723.74 km2，占16.96%，主要是在不純碳酸鹽巖分布區(qū)，植被覆蓋比較好，地表巖溶水點和形態(tài)點發(fā)育比較少，土層比較厚，以紅壤、黃壤和黃棕壤為主，降雨量也比較少。

地下水防污性能好的區(qū)域面積為2 148.21 km2，占5.42%.該區(qū)大部分為碎屑巖、火山巖和第四系覆蓋區(qū)，為巖溶承壓地下水，并且大部分地區(qū)植被覆蓋比較好，土層比較厚，地下水天然防污性能好。

4 結束語

工作區(qū)以碳酸鹽巖為主，選用的防污性能評價模型比較符合巖溶區(qū)的實際情況。評價結果為：工作區(qū)地下水防污性能以中等為主，防污性能差和較差區(qū)占25%.根據(jù)防污性能評價結果，結合流域內(nèi)污染源和水文地質(zhì)條件，對區(qū)內(nèi)水資源保護及其合理開發(fā)、利用具有重要的現(xiàn)實意義。

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〔編輯：白潔〕