某城區后備水源地水文地質環境可行性研究評述

林 棟

(廣東省地質局第八地質大隊，廣東 梅州 514089)

梅州城區位于梅江中游，依梅江兩岸而建，是廣東省梅州市的政治、經濟、文化、交通樞紐中心和世界客家文化中心。

2002年8月之前，梅州城區以梅江為飲用水水源，清涼山水庫供水工程建成后，已成為梅州城區的主要飲用水水源(梅江作為第一備用水源)。清涼山水庫集雨面積為94.1 km2，總庫容為3 681萬 m3，設計年供水量5 480萬 m3(日供水15萬 m3)。附近還有總庫容合計為181.4萬 m3的補充水源(狗咀坑水庫和盤湖水庫)。目前清涼山水庫供水工程實際年供水能力達到 6 570萬 m3(日供水18萬 m3)，根據《梅州城區后備飲用水源規劃》[1]，到2020年梅州城區需水總量達13 638萬 m3，大大超過清涼山水庫供水工程現有的年供水能力，顯然不能滿足梅州城區發展的需水要求，因此，興建梅州城區后備飲用水源地十分必要。

進行后備水源地水文地質環境可行性研究的目的是：通過對擬建的葉田水庫、梅南水庫、藍溪水庫和大密水庫等4宗水庫庫區及周邊開展水文地質環境綜合調查，初步查明庫區自然地質環境和水質現狀，對大氣降雨、溪水、地下水、工礦及生活污水現狀進行評價，并對水庫蓄水后水質情況作出預測評估。同時針對水庫蓄水后水質是否會發生變化，是否會出現鐵鎰超標等問題進行論述。最終評述“后備水源地”的建設是否可行。

1 工作區自然地理環境

工作區位于梅州市區南部的梅縣區畬江鎮、梅南鎮和梅江區長沙鎮，地理坐標：東經116°02′32″～116°12′10″、北緯23°57′12″～24°11′53″。屬低山丘陵區，地貌形態以山體大、地勢高峻為特征，千米以上山峰頗多，植被發育，蓮花山脈是梅縣與豐順縣的自然分界。

梅州市氣候屬亞熱帶季風氣候區，日照、雨量充足，年平均氣溫21.2℃，年平均降雨量1 472.9 mm，年均相對濕度78%，多年平均蒸發量在996～1 406 mm之間。

擬建的葉田水庫、梅南水庫、藍溪水庫和大密水庫，分別位于梅江右岸一級支流蓮江河(蓮江溪)、龍崗河(古屋水)、羅田河和大密河的中上游，距梅州市區8～40 km，與清涼山水庫同屬蓮花山脈，人口稀少，庫區內植被茂盛，水源充足，壩址條件良好，4個水庫建設工程均列入了“梅州市江河流域(區域)綜合規劃”。

4個水庫總集雨面積為116.08 km2，多年平均降雨量1 605 mm，多年平均產水量9 499萬 m3，總庫容5 600萬 m3，工程總投資約6.8億元。

2 工作區地質和水文地質概況

2.1 地質概況

梅縣區和梅江區位于蓮花山脈北段，工作區內及附近出露地層主要由震旦系、侏羅系下統金雞組、中統漳平組、上統高基坪群、白堊系燈塔群組成，是東南沿海華夏系、新華夏系構造帶與東西向構造帶復合交接地段。其主要構造體系有山字型構造、華夏系及華夏式構造、新華夏系構造和旋卷構造等四種。對工作區地下水的分布與活動有一定的控制作用。區域上北東向斷裂構造較發育，但工作區集雨范圍內斷裂構造不甚發育，主要斷裂有5條，北東向3條，北西向2條。

2.2 工作區水文地質概況

根據地下水的賦存介質特征，工作區地下水類型較為單一，只有層狀巖類裂隙水。大面積分布于工作區，含水巖組包括侏羅系高基坪群、中統漳平群、下統金雞組以及震旦系。充沛的降雨量是工作區地下水的主要補給來源，地下水類型較為單一的層狀巖類基巖裂隙水。區內大部分基巖裸露，基巖節理和風化裂隙發育，植被茂盛，有利于降雨滲入。工作區地下水具有埋藏淺，徑流途徑短，流向與坡向一致、水力坡度大，補給區與排泄區距離小的特點，多為淺循環網狀裂隙水。基巖裂隙水的排泄多以散流、泄露成泉的形式或通過斷層破碎帶附近的溝谷排泄，形成地下水溢出帶，為枯季山區水庫的主要補給來源，地下水動態主要受降雨和徑流所控制。

3 擬建后備水源地水文地質環境現狀

3.1 巖土環境現狀

野外調查工作2010年4月25日-12月10日，現狀調查在擬建的四宗水庫的庫區淹沒區內和集雨范圍內取29件巖石樣，8件土壤樣，化學全量分析結果匯總表見表1和表2。

從表1和表2可以看出，巖石和土壤成分含量以SiO2占絕大部分，次為Al2O3。巖石樣中Mn含量占0.002 71%～0.152 32%，平均0.0347 42%；pH值5.88～9.26，平均7.63。土壤樣中Mn含量占0.002 78%～0.039 63%，平均0.017 44%；pH值4.78～7.06，平均5.66。

表1 擬建后備水源地巖石化學全量分析結果匯總表

表2 擬建后備水源地土壤化學全量分析結果匯總表

3.2 水環境現狀

擬建的4個水庫集雨范圍內無礦區分布、無廠房設施，農田、村莊零星分布其間，自然環境狀況良好，以梅南水庫環境最佳。在藍溪水庫的里順、南坑、藍溪等村莊人口相對較為密集，且有養豬戶，存在豬糞的污染。葉田水庫的上葉田村村莊和人口較多，但污染較小。4個水庫蓄水后均存在淹沒村莊和農田現象。

3.3 水質現狀

在4個水庫集雨范圍內的天然泉點、主要支流、匯水處取88件水樣(其中豐水期34件、枯水期54件；天然泉點21件，地表河水、溪水67件)，分析結果如下：

(1)21件天然泉點水樣中，有11件為HCO3-Ca·Mg型，3件為HCO3-Ca型，2件為HCO3-Mg·Ca·Na型；67件地表溪水、河水水樣中，有36件為HCO3-Ca·Mg型，26件為HCO3-Ca型。天然泉點、地表溪水、河水共88件水質分析結果，47件為HCO3-Ca·Mg型，占53.41%；29件為HCO3-Ca型，占32.95%。

(2)pH值6.68～7.92，平均7.39，屬中性水。

(3)礦化度(即溶解性總固體)18～74 mg/L，平均值35.45 mg/L，屬極低礦化度，為梅州城區飲用水的1/10～1/8。

(4)毒理指標：常規項目(砷(As)、鎘(Cd)、六價鉻(Cr6+)、鉛(Pb)、汞(Hg)、硒(Se)、氰化物、氟化物(以F-計)、硝酸鹽(以N計)、溴酸鹽)、非常規項目(鋇(Ba)、鈹(Be)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、硼酸(B)、銀(Ag)、銻(Sb))符合《生活飲用水衛生標準》(GB 5749-2006)標準限值要求，符合《地表水環境質量標準》(GB 3838-2002)Ⅰ類標準限值要求。

(5)感官性狀和一般化學指標：水樣品的色度、渾濁度、臭和味、總硬度、總堿度、總酸度、鋁(Al)、鐵(Fe)、錳(Mn)、銅(Cu)、鋅(Zn)、氯化物(以Cl-計)、硫酸鹽(以SO42-計)、游離性CO2、偏硅酸、溶解性總固體、化學耗氧量、揮發性酚、溴化物、碘化物、鈷(Co)、鋰(Li)、鍶(Sr)、釩(V)、陰離子合成洗滌劑、礦化油(石油類)符合《生活飲用水衛生標準》(GB 5749-2006)[2]標準限值要求，符合《地表水環境質量標準》(GB 3838-2002)[3]Ⅰ類標準限值要求。

上述所有檢測指標均符合《生活飲用水衛生標準》(GB 5749-2006)和《地表水環境質量標準》(GB 3838-2002)，說明水質基本未受環境污染。

4 擬建后備水源地與清涼山水庫水文地質環境比較及建議

擬建的4個水庫與清涼山水庫同屬蓮花山脈，其中大密水庫與清涼山水庫集雨范圍相鄰，兩壩址區直距只有10 km。

從表3可以看出，擬建后備水源地比清涼山水庫的pH值平均值變化幅度較小，較穩定，雖然總硬度平均值略高于清涼山水庫，但硫酸鹽、氯化物、鐵、錳的含量平均值明顯低于清涼山水庫。而且擬建后備水源地集雨范圍內無礦區分布，不可能使水庫蓄水后對水質造成污染，也不會出現鐵、鎰超標的情況。而清涼山水庫集雨范圍的溪田河上游有廢棄的銀窟鉛鋅礦，礦化現象可能造成了局部水質的鐵鎰超標。不過，清涼山水利樞紐的鐵鎰超標主要出現在壩后引水過程中，總鐵超標尤其出現在輸水管線內的1#隧洞出口、2#隧洞出口和補充水源的狗咀坑水庫，鎰超標主要表現在引水終點的棉地坑。因此，引水過程中的水質控制和監測非常重要，只要在壩后引水至供水點的地段控制和監測好，吸取清涼山水庫在壩下引水過程中出現錠超標的經驗教訓，完全可以確保擬建后備水源地蓄水后的水質不受影響。

表3 擬建后備水源地與清涼山水庫水質監測結果對照表

5 結語

分析數據表明，擬建后備水源地水環境現狀條件良好，在自然條件下，4個水庫淹沒范圍內的巖石、土壤不會改變地下水的類型、水質，也不會出現鐵鎰質超標，因此，興建梅州城區后備飲用水源地項目可行。