淮北市應急水源地地下水資源評價

費中良 鮑微

摘要：隨著工農業經濟的不斷發展和城市化進程的加快，地下水資源的供需矛盾越來越突出，淮北市區及近郊區有的水源地地下水開采量已超過可開采量。由于長期持續超量開采地下水，而且開采布局很不合理，同時超采引發地面沉降、地下水水質變差等一系列環境地質環境問題，地下水資源供需矛盾越來越突出。故進行淮北市應急水源地地下水資源評價對以后淮北的發展和規劃具有重大意義。

關鍵詞：地下水;應急水源地;資源評價

1.項目概況

1.1基本概況

城市應急水源地主要作為城市由于連年干旱以及水質污染造成的突發性事件，使現有供水水源地出現問題的情況下，為解決城市生產生活用水的燃眉之急而采取的非常規的、有一定開采周期的臨時水源地。 淮北市水資源可利用量不足，工業與生活、城市與農村用水矛盾越來越突出。淮北市多屬季節性河流，受降水影響地表水資源時空分布不均，再者部分地表水又受到污染，可利用量不多;淺層地下水、巖溶水的開采不均，水資源沒有充分的得到利用，隨著淮北經濟和城市化不斷發展，供需矛盾日益加劇，確定城市應急水源地是當務之急之事。

1.2應急水源地地質概況

應急水源地為全隱伏區，位于閘河復向斜南端.有相山背斜在此傾沒并與之復合，向斜寬緩，自北而南的地下徑流在南部受到巖體阻隔，形成富水區（見圖1）。第四系之下主要分布奧陶系下統，其次為奧陶系中統、石炭系上統及火成巖巖體。

1.3應急水源地水文概況

應急水源地被第四系松散沉積物所覆蓋，下部巖溶較為發育，含水豐富。屬隱伏區類型，在水源地東側和東北側，有青龍山、烈山等灰巖露頭區，海拔高程50m-400m，構成低山～丘陵補給區，地下水主要為第四系沉積層的孔隙潛水和奧陶系灰巖中巖溶承壓水。水源地灰巖分布普遍，該含水組巖性除灰巖外，尚有白云質灰巖巖、泥灰巖等，該含水組埋藏于地表以下42m-520m處，呈一厚度為40m-80m不等之似層狀含水組。裂隙、溶洞均較發育，含水豐富，特別是奧陶系古風化殼和灰巖蝕變風化帶上，巖芯破碎，巖溶裂隙甚為發育，導水性強，地下水動靜儲量豐富，富水性強，為承壓巖溶裂隙水。早期水壓較大，水頭一般高出地面0.4m-0.8m左右。

本區富水性內部差異較大，由于喀斯特溶洞發育的不均一性，富水性由東至西逐漸減弱，滲透系數竟然相差數十倍之多。部分地區單位涌水量q>lOL/s.m，滲透系數達17.8m/d。

2.應急水源地水化學特征及水質類型

區內淺層地下水一般均為無色、無味、無臭、透明，總硬度150dH，水的硬度為微硬水，礦化度小于lg/L，pH值7.8，屬淡水。

水質類型為：HCO3.S04-Na.Mg型。

區內地下巖溶水一般均為無色、無味、無臭、透明。礦化度小于lg/L，pH值7.7，屬淡水。總硬度220dH-280dH，水的硬度為硬水～極硬。

水質類型為HC03-Ca·Na或HCO3.S04-Ca·Mg型，為承壓巖溶裂隙水。

3.應急水源地選擇、特征及囤定范圍和資源量

3.1應急水源地選擇、特征及圈定范圍

根據《淮北市水資源保護規劃》（安徽省水科院，2007年1月），徐樓水源地因其第四系淺層孔隙水主要是大氣降水補給，大部分淺層地下水的現狀水質符合《地下水質量標準》（CB/T14848-93）中的Ⅱ～Ⅲ類水，淺層地下水屬HC03-Ca、HC03-Na或HCO，-Mg型淡水，礦化度小于l.Og/L，pH值介于7.1-7.5之間，中等硬度，適宜農灌，符合國家飲用水質標準，已作為集中供水水源區。深層孔隙水主要受越流和測流補給，所處地層地下徑流非常的滯緩，水化學類型以富鈉為特征，屬HC03-S04-Na、HC03-Cl4-Na型，礦化度一般小于lg/L。水質尚好，滿足《地下水質量標準》（GB/T14848-93）中的Ⅱ～Ⅲ類水的要求，已作為分散式開發利用區。而深層巖溶水因開采量少，已劃分為保留區，作為應急水源地。

應急水源地位于濉溪縣徐樓鐵礦及周邊，為平原，被第四系松散沉積物所覆蓋，地形平坦，下部巖溶較為發育，含水豐富，屬隱伏區類型。根據地層構造、巖溶地下水形成、分布、運移、轉化規律，圈定徐樓水源地范圍：鄭楊樓至黃橋一線以南，符離集斷層線以北，青龍山車站至五鋪一線以西，大劉家斷層線線以東地區，面積176.63km2。

3.2應急水源地地下水資源量

根據《淮北市水資源保護規劃》（安徽省水科院，2007年1月），徐樓水源地北部為相山水源地，相山水源地基巖裸露區面積為22.9km2，隱伏區面積為58.4km2，為徐樓水源地巖溶水補給區。徐樓水源地為隱伏區面積為176.63km2，巖溶水資源量1608×10⁴m3/a，可開采量1126×10⁴m3/a，日平均可開采量3.1×10⁴m3/d。現狀實際開采量很少，只有徐樓鐵礦井下對外排水是216.22×10⁴m3/a，徐樓水廠2013年底開始使用，計劃居民每年總用水量約61.2×10⁴m3/a，即水源地每年總開采量約331.2×104m3/a，即0.92×10⁴m3/d。應急計劃開采量的范圍3.0×10⁴m3/d～4.0×10⁴m3/d，最大日開采量不超過4.0×10⁴m3，最低限制靜水位2m-5m，最低限制動水位為-8m-- lOm。見表1。

4.應急水源地開采量及供水規模

徐樓應急水源地水資源量1608×10⁴m3/a，可開采量1126×10⁴m3/a，日平均可開采量3.1×10⁴m3/d。按淮北市城區人口120萬人，市民的基本生活用水量每人每天20L/d.人的標準計算，該總需水量為2.4×10⁴m3/d。而此水源地日平均可開采量3.1×10⁴m3/d，滿足淮北市市區人應急供水量。

5.應急水源地選擇主要考慮因素

地下水應急水源地選擇主要考慮以下因素：

根據地下水的賦存規律，盡可能選擇在含水層層數多、厚度大、滲透性強、分布廣、調節能力強等富水地區（段）。

水質：地下水水質符合《地下水質量標準》（ GB/T14848-93），經過處理后符合《生活飲用水標準》（GB5749-2006）。

地質環境：水源地盡可能遠離污染源和地質災害點，盡可能地選擇不易引起水質污染，便于保護的地段。

開采條件：水源地盡可能選擇在開采條件良好，取水方便，輸水便捷的地段。

6.應急水源地地下水水質評價

根據調查和收集濉溪縣徐樓水廠水分析資料，按GB/T14848-93《地下水質量標準》，對徐樓水源地地下水水質進行綜合質量評價，并按GB5749-2006《生活飲用水衛生標準》進行超標組分情況分析。地下水綜合質量評價方法如下：

確定各單項組分評價分值Fi。單項組分分類標準見GB/T14848-93《地下水質量標準》：

I類水主要反映地下水化學組分的天然低背景含量，適用于各種用途Fi為0。

Ⅱ類水主要反映地下水化學組分的天然背景含量，適用于各種用途Fi為1。

Ⅲ類水以人體健康基準值為依據，主要適用于集中式生活飲用水水源及工農業用水Fi為3。

Ⅳ類水以農業和工業用水要求為依據，除適用于農業和部分工業用水外，適當處理仍可作為生活飲用水Fi為6。

V類水不宜飲用Fi為10。

計算綜合評分值F。綜合評分值F的計算公式為：

F=√（F2+F2max）/2

F=1/n.∑F，

式中：F為各單項組分評分值Fi的平均值;Fmax為單項組分評價分值Fi中的最大值;n為評價項目數。

確定地下水質量級別。根據綜合評分值F的大小，確定地下水質量級別：優良<0.80，良好0.80≤2.50，較好2.50≤4.25，較差4.25≤7.20，極差>7.20。

評價結果：本次在濉溪縣徐樓水廠收集2013年11月、2014年3月兩份水質分析報告，該報告由縣衛生監督站委托淮北市職業病防治醫院檢測，根據水質分析報告對地下水質量評價結果如下：

地下水感官性狀指標為I類;一般化學指標Ⅱ一Ⅲ類;微生物指標為I類;毒理指標為I-Ⅲ類。地下水質量綜合評價采用加附注的評分法，經計算確定地下水單項組分評分值的平均值為1.32，地下水單項組分評分值的最大值為3，最終計算F為2.32，按照地下水質量級別表2和微生物指標確定地下水質良好（I類）。

根據《淮北市水資源保護規劃》（安徽省水科院，2007年1月）資料，2004年淮北市環保局對6個匯水池水質所測的pH值、總硬度、硫酸鹽、氯化物、高錳酸鹽指數、氨氮、氟化物、總大腸菌群8項指標均符合《地下水質量標準》（GB/T14848-93）的Ⅲ類標準，水源地水質均達標。評價結果見表2。

由表2可以看出，淮北市集中供水水源地地下水質總體良好，監測的6個匯水池水質綜合評價全部為良好（ I）。

淮北市水源井水質主要超標為總硬度，主要是由原生地球化學形成的地下水本底，地下水多層次及過量開采造成的。從各水期看大多水源井水質變化不大。

另外，從收集的2013年淮北市水務局委托安徽省宿州水環境檢測中心編制《淮北市巖溶水、潛水、地表水水質評價報告》表明淮北市巖溶水75%水質達Ⅱ類，均能直接滿足飲用水水源要求，25%巖溶水硬度高于Ⅲ類標準。 從淮北市環保局和淮北市水務局水樣資料分析，淮北市巖溶水水質質類型為I、Ⅱ、Ⅲ類，大部分供水井處在徐樓應急水源地東北部，與徐樓應急水源地處在一個富水帶上，是應急水源地補給區，因其水質良好，故可以推測應急水源地水質良好。

綜合評述，徐樓應急水源地水質質量良好。

7.結論與建議

7.1結論

徐樓水源地屬隱伏區類型，根據巖溶地下水形成、分布、運移、轉化規律和開發利用現狀，圈定水源地面積176.63km2。

根據徐樓水廠水質分析報告和收集水源地北部補給區水質分析資料，綜合評價徐樓水源地地下巖溶水的水質良好（I-Ⅲ類），水化學類型屬HC03-Ca-Na型，礦化度小于0.4g/L，pH值7.1。

根據收集到的資料，徐樓水源地巖溶水資源量約為1608×10⁴m3/a，可開采量為1126×10⁴m3/a，現狀實際開采量很少，可作為應急水源地。

水源地巖溶水水質較好，水質級別為I-Ⅲ類水，但在徐樓礦區附近硫酸鹽含量為V類，是由于地下環境地質本身造成的。

7.2建議

該水源地目前開采量很少，作為備用水源地，在干旱年作為應急備用水源。應急計劃開采量的范圍3.0×10⁴m3～4.0×10⁴m3/d，最大日開采量不超過4.0×10⁴m3，最低限制靜水位2m-5m，最低限制動水位為-8m--lOm。

該水源地應按照保護水資源的有關規定劃分為嚴格保護區、限制區、監察區。特別是北部通過大氣降水補給裸露山區，對附近已建工業區，嚴格控制污水排放標準，禁止工業區排放污水污染地下水。

應建立水源地監測井網，加強對地下水進行水位、水質、水量長期監測，保證水資源的科學化管理和合理開發利用。

根據水源地開采量評價和現狀開采量分析，建議在水源地范圍內沿濉溪一百善公路附近南北向布設水源井，井距1500m左右，井深150m-200m左右。

參考文獻：

[1]《淮北市應急水源地潛力評估報告》.

[2]《淮北市巖溶水、潛水、地表水水質評價報告》.

[3]《淮北市水資源保護規劃》（安徽省水科院，2007年1月）.

[4]《地下水質量標準》GB /T14848-93.

[5]《生活飲用水衛生標準》GB5749-2006.

[6]簡俐.民勤縣第二供水水源地水文地質特征及地下水資源評價[J].西部資源，2017（03）：127-128.

[7]侯智國，康彥福.新疆哈拉哈塘油田水源地地下水資源評價[J]西部資源，2017（04）：140-141.

[8]魏憲云.水資源與環境[J].西部資源，2015（01）：198-199.

[9]王松，管后春.基于Mapgis和AHP的DRASTIC模型的合肥市地下水防污性能評價卟西部資源，2018（06）：92-96.

[10]方明發.山區地下水勘察研究與探索[J].西部資源，2017（01）：68-69.

[11]李軍瑞.逕尾水庫應急水源引水工程地質災害識別與危險性判定[J].西部資源，2017（02）：132-134.