李秀麗 ,王忠國 ,孫 偉
(1.濰坊市水文局,山東 濰坊 261061;2.山東正大地理信息工程有限公司,山東 濰坊 261061)
青州市峱山經濟發展區位于青州城區以西5 km處,規劃總面積20 km2,集綜合工業區、現代物流區、生活服務區和生態旅游區四大功能于一體。水廠占地0.75 hm2,機井6眼,日平均供水量為3000 m3,鋪設供水管線3.3萬m,供水覆蓋面積約20 km2。隨著峱山經濟發展區的快速發展和人口的不斷增加,對水資源的需求日益增長,解決經濟發展區工業、生活供水問題已迫在眉睫。通過對本區域地下水資源的研究,全面掌握峱山經濟發展區地下水資源的特征,為合理開發利用和保護地下水資源,加強地下水開發利用監督管理提供技術依據。
根據調查,該區域1990年以前地下水開發利用程度較高,山前地帶機井密布,開采強度較大。特別是鄭家溝——辛莊——核桃園一帶機井密度大,其中勝利油田東高水源地共打深井44眼,向油田和周圍農田供水。1982年后,勝利油田停止大量抽水,僅保留3眼供水井,年供水量約18萬m3。迄今為止,勝利油田在該區域所鉆深井仍能利用的約有30多眼,除油田保留3眼井繼續開采地下水外,其余的全部用作農村生活供水和農業季節性灌溉供水。當地用水供水量較小,每天約0.1萬m3。由于深井抽水成本較高,農田灌溉已很少使用深井,許多農村自己打淺井(井深60 m左右)開采第四系孔隙潛水灌溉,使該區域裂隙巖溶水地下水開采量呈遞減趨勢。
目前,在水源地西側淄博市齊陵鎮境內共有深井49眼,大部分為生活用水和農田灌溉,農田灌溉面積1.2萬hm2,屬季節性開采。另外,臨淄區自來水公司在該地區建有一供水水源地。經調查統計,臨淄區境內裂隙巖溶地下水現狀年開采量為384萬m3,其中工業生活開采量為84萬m3,農田灌溉開采量為300萬m3[1]。青州市境內普通——東高——邵莊一帶裂隙巖溶地下水開采量主要用于農田灌溉和人畜飲用水,少部分用于工業供水,現狀年開采量為433萬m3,其中,生活用水開采量為130萬m3,農業灌溉開采量為210萬m3,勝利油田開采量為18萬m3,工業供水開采量為75萬m3。
經統計,本區域現狀年裂隙巖溶地下水開采量為817萬m3,日均開采量為2.24萬m3[2]。
本項目水源地位于普通——東高——齊陵富水地段,根據地質、水文地質調查結果,水源地論證范圍為淄河以東整個斷塊水文地質單元,其邊界東至益都斷層、高家孝陵斷層;西邊界為淄河地表分水嶺,向北接孫家徐姚斷層;南邊界為黑山——明祖山——堯王山一線地表分水嶺,向東與益都斷層相接;北邊界由劉營斷層、孫家徐姚斷層和安樂店斷層組合構成。根據上述邊界劃分結果,在5萬分之一軍用地圖上劃定水源地論證區界線,統計量算計算總面積為128.7 km2,其中山區補給區面積87.1 km2。
根據抽水試驗觀測數據,利用非穩定流采用配線法,求得試驗地段水文地質參數:導水系數T為36 833.4 m2/d,彈性給水度μ為0.000 614。利用圖解法推算影響半徑為716 m。此參數較好地反映了計算地段灰巖裂隙巖溶含水層水文地質特性。
水文地質調查勘察以及水文地質抽水試驗結果表明,本區域隱伏灰巖裂隙巖溶水與上覆第四系松散巖層孔隙水無直接水力聯系,根據水源地開采實際情況,確定本次僅對灰巖裂隙巖溶水資源量進行評價,不評價第四系孔隙水資源量。
本次評價范圍為整個斷塊水文地質單元,灰巖裂隙巖溶水補給區域為山區與山前平原交界線以南的灰巖裸露山區,面積為87.1 km2。由于灰巖裂隙巖溶水水文地質條件復雜,含水介質最顯著的特點就是不均一性,加上巖溶山區裂隙巖溶水地下水動態資料缺乏等,各項計算參數較難確定,經綜合考慮,采用綜合降雨入滲補給系數法評價計算地下水資源量。計算公式如下:

式中:Wr為綜合降水入滲補給量,即地下水資源量(萬 m3);P為多年平均降水量(mm);α 為綜合降水入滲補給系數;F為灰巖裸露區(受雨區)面積(km2)。
計算時降水量采用益都、廟子、辛店三處雨量站1956—2012年多年平均值653.1 mm;綜合降水入滲補給系數的取值,參考《濰坊市水資源調查與評價》和《山東省水資源綜合調查與評價》成果,確定為0.33,面積為87.1 km2;降雨入滲補給量為1 877.2萬m3,即地下水資源量為1 877.2 萬 m3。
地下水可開采量是指在可預見的時期內,通過經濟合理、技術可行的措施,在不引起生態環境惡化條件下允許從含水層中獲取的最大水量。
此次可開采量采用可開采系數法計算,參考《濰坊市水資源調查與評價》和《山東省水資源綜合調查與評價》成果,可開采系數取值為0.90,則年均地下水可開采量為1 689.5萬m3,合日均可開采量為4.63萬m3。
根據評價成果和調查統計結果,本區灰巖裂隙巖溶水年均地下水可開采量為1 689.5萬m3,現狀年實際開采量境內外合計817萬m3,經補排分析,年均剩余可開采量為872.5萬m3,合日均可開采量2.39萬m3,尚有較大的增采潛力。
根據《地下水環境質量標準》(GB/T14848-2017),對本項目取水水源井裂隙巖溶地下水水質監測報告分析。詳見地下水質現狀評價結果表1。由表看出,研究區地下水水質為Ⅱ類水的要求,綜合評價F值為0.71,屬于優良水質,達到生活用水要求,可以作為生活用水水源。

表1 地下水質現狀評價成果表
1)經計算和增采潛力分析,區域年均地下水可開采量為1 689.5萬m3,合日均4.63萬m3;區域年均地下水可增采潛力為872.5萬m3,合日均可開采量為2.39萬m3,水量滿足建設項目取水要求。
2)地下水水質符合國家《地下水環境質量標準》(GB/T14848-2017)Ⅱ類水的要求,水質優良,符合建設項目對水質的要求。
3)研究區日取用地下新水量3000 m3,年取用新水量109.5萬m3,灰巖裂隙巖溶水年均可開采量為1 689.5萬m3,現狀年實際開采量為817萬m3,年均剩余可開采量872.5萬m3,尚有較大的增采潛力。
1)進一步完善合理用水、節約用水的規章制度,加強用水管理,落實各項節水措施,不斷提高節約用水的技術水平和管理水平,提高水的重復利用率。
2)全市要盡快調整供、用水結構,增大地表水的利用量,以地表水置換地下水,嚴格控制地下水的開采量。
3)城市規劃和建設的初期,應重視加強污染源治理工作,做到“在保護中開發,在開發中保護”。