張文亮

【摘要】本文通過(guò)對(duì)河北省集中供水水源地長(zhǎng)期運(yùn)行造成的水文地質(zhì)及環(huán)境問(wèn)題的分析，研究了由于超采地下水對(duì)水文地質(zhì)環(huán)境影響，有針對(duì)性的制定控制開(kāi)采地下水的措施。

【關(guān)鍵詞】水文地質(zhì)；地質(zhì)環(huán)境影響；地下水資源量；地下水環(huán)

1、流域概況

河北省位于北京市、天津市周圍，地理位置介于，北緯36°05'～42°37'，東經(jīng)113°11'～119°45'之間。北與遼寧省、內(nèi)蒙古自治區(qū)為鄰，西接陜西省，南與山東省、河南省接壤。西北部環(huán)山，東臨渤海，東南部是廣闊的華北平原。

河北省境南北向最長(zhǎng)線長(zhǎng)約750km，東西向最寬約650km，總面積18769km2，占全國(guó)總面積的1.96%，總?cè)丝?500萬(wàn)，其中農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诘?0%左右，全省設(shè)11個(gè)地級(jí)市，140個(gè)縣級(jí)市。

2、水文地質(zhì)概況

河北平原的第四系厚度，在山麓前緣平原地帶為200～300m，廣大底平原區(qū)為350～500m，厚者達(dá)到550～600m，由于受不同地質(zhì)歷史時(shí)期的古氣候、古地理沉積環(huán)境及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等因素控制，含水層巖層在不同深度的分布形態(tài)和發(fā)育程度，均存在著差異性，并導(dǎo)致了它們的水力性質(zhì)、水化學(xué)、滲透性、導(dǎo)水性、富水性及地下水動(dòng)態(tài)等水文地質(zhì)條件發(fā)生相應(yīng)變化。因此，以第四系沉積物的巖性為基礎(chǔ)，以水文地質(zhì)條件為依據(jù)，將河北平原的第四系含水巖系，自上而下劃分為四個(gè)含水組，第一含水層底界埋深40～60m，大部分相當(dāng)于Q3O上段；第二含水層組底界面埋深一般為120～170m，相當(dāng)于Q3O底界；第三含水層底界面埋深250～350m，大體相當(dāng)于Q2y底界；第四含水組底層界面埋深350～550m；局部達(dá)600m左右，相當(dāng)于Q3g底界；第一含層組與第二含水層組之間，以厚度15～20m亞粘土或亞砂土相分隔；第二含水層組與第三含水層組之間，一般以厚度20～30m以上的粘土、亞粘土層相分隔；第三含水層組與第四含水層組之間，以厚達(dá)30～40m以上的粘土層相分隔。

3、存在問(wèn)題

據(jù)河北省已開(kāi)采和已評(píng)價(jià)的集中供水地下水資源情況來(lái)看，存在或主要面臨的水文地質(zhì)問(wèn)題如下：

3.1 滄州、廊坊、衡水等采取深水承壓水的供水水源地，基本屬于疏干性或消耗性水源地，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，它們的開(kāi)采量不但不能控制，而且還在不斷擴(kuò)大。如廊坊市將擴(kuò)大到12萬(wàn)m3/d，滄州市將擴(kuò)大到15萬(wàn)m3/d，衡水市將擴(kuò)大到10萬(wàn)m3/d。更值得注意的是，開(kāi)采深度已達(dá)到了600m左右。這樣，將不可避免地出現(xiàn)水位繼續(xù)下降、地面不斷下沉，以及因越流作用的加強(qiáng)，使咸水下滲而導(dǎo)致水質(zhì)惡化等問(wèn)題。即面臨地下水資源枯竭和環(huán)境質(zhì)量下降的雙重惡化問(wèn)題。因此，如何科學(xué)地預(yù)測(cè)環(huán)境變化趨勢(shì)，提出有期限的地下水資源允許開(kāi)采量是迫在眉睫的工作。

3.2 在封閉性較好的蓄水構(gòu)造中，地下水源過(guò)分集中，其間相互干擾，不能充分發(fā)揮水資源的整地效益，如張家口盆地洋河河谷從太師莊至宣化區(qū)段約30km，的距離內(nèi)，將要先后設(shè)置腰站堡，沙嶺子、樣臺(tái)、舊李宅、宣鋼等5個(gè)水源地。它們同取帶狀沖積層中的地下水，并且相距很近，一般僅有5～10km，因此，必將出現(xiàn)上下游掙水的現(xiàn)象。又如百泉蓄水構(gòu)造，也存在著邢臺(tái)市第三水源地、邢臺(tái)電廠水源地、紫金泉水源地與眾多自備水源地距離較近，相互嚴(yán)重干擾的問(wèn)題。因此，在這些連通性好的蓄水構(gòu)造中，怎樣科學(xué)地管理好水源地，將是亟待解決的問(wèn)題。

3.3 以潛水-微承壓水作為供水目的的水源地，已有一部分水質(zhì)惡化，如石家莊、張家口、唐山、承德、邯鄲等城市的地下水源地，約有5%～20%的面積受到了中等程度以上的污染，其中以唐山市最為嚴(yán)重。地下水中的主要污染物組分和指標(biāo)是：硝酸鹽、氯化物、硫酸鹽、酚、六價(jià)鉻、總硬度、礦化度等。

4、治理對(duì)策

4.1 河北省已有水源地和擬建水源地的日采水總量將達(dá)到824萬(wàn)～916萬(wàn)m3，即年開(kāi)采水量達(dá)到30億～33.1億m3，如果農(nóng)業(yè)與零散生活用水維持現(xiàn)狀水平123億～130億m3/a不變，則總開(kāi)采量將達(dá)到153億～163.4億m3，水源地開(kāi)采量占總開(kāi)采量的20%左右，新建和擴(kuò)建水源地所增加的地下水開(kāi)采量，除了奪取邊界流量和地表水轉(zhuǎn)化量之外，預(yù)計(jì)將有10%～15%左右，即3.5億～5億m3的水量，要靠消耗儲(chǔ)存量來(lái)維持。一般來(lái)說(shuō)，在地下水資源儲(chǔ)存量較大的蓄水構(gòu)造中，動(dòng)用儲(chǔ)存量后尙不至于引起水源的衰減或枯竭，并且在豐水年地下水還可以得到一定的回補(bǔ)。但出于低平原的深層沖積湖積型蓄水-儲(chǔ)水構(gòu)造、地下水資源儲(chǔ)存量有限。

4.2 在已經(jīng) 超量開(kāi)采地下水的水源地，充分利用降水、棄水及其它水源，積極回補(bǔ)地下水源，對(duì)于防止水源衰竭與枯竭具有重要意義。目前，河北省的這類水源地，幾乎還沒(méi)有人工回補(bǔ)措施，有的即使利用地表水源，也不搞人工回補(bǔ)。這種將地下水和地表水分離取出的做法，實(shí)質(zhì)上是忽視了地下空間的調(diào)節(jié)功能，對(duì)于緩解水資源供需矛盾是十分不利的。因此，有必要搞一些先導(dǎo)性人工回補(bǔ)活地下水與地表水聯(lián)合調(diào)度的運(yùn)作實(shí)例，以推動(dòng)水資源合理利用。

4.3 地下水資源地集中開(kāi)采特別是超量開(kāi)采地下水，是引起環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題的重要原因，其中，地面沉降主要發(fā)生于開(kāi)采深層承壓含水層的底平原地區(qū)；巖溶地面塌陷多發(fā)生于淺埋隱伏巖溶分布的地區(qū)；水質(zhì)惡化則出現(xiàn)在由于水源地強(qiáng)烈開(kāi)采，引起水平與垂直滲流作用加強(qiáng)而導(dǎo)致咸水和污染物下滲速度加快的地區(qū)。因此，在進(jìn)行水源地勘查評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)該對(duì)不同采水方案可能帶來(lái)的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)，并在環(huán)境允許限度內(nèi)，選定合適的開(kāi)采方案，以使其對(duì)環(huán)境所造成的危害減少到最低程度。

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