珠江三角洲地区地下水开发利用现状分析与建议

陈慧川

(广东省地质调查院,广东广州 510080)

1 自然地理

珠江三角洲经济区位于广东省中南部,濒临南海,毗邻港澳,行政区域包括广州市、深圳市、珠海市、东莞市、中山市、江门市、佛山市、惠州市(龙门县除外)以及肇庆市的市区、高要市和四会市。

本地区中心为河网密布的三角洲平原,东、西、北部为断续的山地、丘陵环绕。珠江三角洲以狮子洋为界,分为西、北江三角洲和东江三角洲。境内河流众多,绝大部分属珠江水系,其中东江、西江、北江具有集水面积大、径流量大、汛期长、含沙量大的特点。

2 区域水文地质概况

该地区地层隶属华南地层东南地层区,主体为东江地层分区,从震旦系至第四系均有出露,以泥盆系、石炭系、二迭系、侏罗系、第四系为主,其中第四系广泛分布于平原地区。区内地下水可分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水、基岩裂隙水三大类,其主要补给形式有:降雨渗入补给、河流的渗入补给、平原接受基岩裂隙水的侧向补给、沿海砂堤及砂地的凝结水补给、灌溉回归水的渗入补给等。

3 地下水开发利用情况

3.1 地下水开发利用历史述要

珠江三角洲地区城镇和居民点集中生活、生产用水均以引用江河水为主,地下水作为居民生产生活用水的有效补充。珠江三角洲地区地下水开发利用的历史可追溯到西汉南越王时期(图 1),距今超过 2200年,历史时期地下水开发主要是以大口径民井分散开采松散岩类孔隙水,民井单井开采量一般在 0.5～2.6m3/d。据不完全统计,现存明清时期的民井数量超过 300眼,目前大部分仍在使用。该区裂隙岩溶地下水开发利用历史也较早,广花盆地一带岩溶地下水从20世纪六十年代初起,就开始为一些厂矿、部队或村镇开采利用,开采方式有集中开采、分散开采。九十年代中期以来,地下水作为生产生活用水的比例呈减少趋势。

图1 广州古代大口径民井

3.2 地下水开发利用现状

珠江三角洲地区人口密集,工业发达,经济总量大。在用水结构中,工业和居民生活用水比重相对较高,农业用水比重较低。近年来,由于经济高速发展,人口不断增加,地表水污染日益加重,造成水质性缺水,人们出于生产、生活的需要,开始重视地下水的开发利用。

3.2.1 地下水开采情况

据 2007年《广东省水资源公报》,珠三角平原地区地下水资源量约 13.2×108m3,总量 46.4×108m3,水位变幅不大,地下供水 1.71×108m3,占供水总量 4.6%。1997～2007年本地区 9个地级市地下水供水量合计数占总供水量平均不到 3%,在生活饮用供水中的比例更低(表 1)。数据来源:据文献[8]。

表1 珠三角地下水各地级市历年开采量 ×108m3

近年来,该区地下水开采量较早年有所下降,其中主要开发利用地下水城市有广州市、深圳市、惠州市、肇庆市等(表 2)。中山、珠海等地区由于地下水资源较为匮乏,无法集中开采,且多不适于饮用,因此开发利用程度较低。

珠江三角洲西部地区民井调查中,共计调查井点 611个,其中 275个仍用作饮用水源,占 44.9%,260个仍用作生活用水水源,占 42.5%,合计仍在使用率 87.4%。在农村聚集地主要是部分外来人口在使用当地民井作饮用水源,当地居民仅用作非饮用生活用水水源[1]。

表3 广花盆地地下水开采量统计表

表2 珠三角地下水主要开采地区用水量比例统计

资料来源:据文献[10]。

目前在岩溶地下水开采方面,转为减少集中开采,增加分散供水为主的开采模式。以广花盆地为例,因 1970～1990年间广州市自来水公司过度集中开采该区岩溶地下水,造成地面塌陷与房裂等环境地质问题,遂于 1990年 11月间停止开采,改用流溪河水作供水水源。随着经济建设的迅猛发展,人口不断增长,地下水供不应求,因此,花都市于 1991年和 1995年相继建成秀全水厂和巴江水厂供水,地下水的开采量也就逐年减少。虽然,广花盆地大部分地区均以地表水代替岩溶地下水作为集中供水水源,但是,以分散性供水的开采岩溶水机井仍然有增无减,因为广花盆地的工矿企业较为分散,开采地下水有投资少、见效快、成本低,水温及水质较稳定等优点,多年来地下水的总开采量仍有上升趋势。根据 1996年广花盆地机井调查情况反映,共调查机井 489个和 11个采石场,其中属正常使用的开采井点 322个(,已报废 167个),总开采量 159 554 m3/d(对比 1982年开采机井点增加近两倍多,总开采量增加一倍多),其中机井开采量132 154m3/d,采石场排水量 27 400m3/d(表 3)。资料来源:据文献[11]。

3.2.2 部分区域水位监测情况

该地区在广花盆地、禅城区、南海区冲积平原、肇庆盆地、深圳等四个区域设有地下水监测区,监测结果显示:近年地下水水位变化不大。

广花盆地监测区:潜水水位埋深最大值为 6.05 m,最小值为 0.55m,平均值为 3.49 m,与 2007年水位埋深平均值比较上升 0.02m,属基本平衡区。承压水水位埋深最大值为6.58m,最小值为 0.94 m,平均为 3.49 m,与 2007年水位埋深平均值上升 0.56m,属弱升区。

禅城区、南海区冲积平原监测区:潜水(民井)松岗、仙溪、澜石、丹灶监测区水位平均值分别为 8.33 m、22.99 m、2.02m和 3.74m,与 2007年水位比较,松岗和澜石水位分别下降 0.20 m和 0.13m;仙溪和丹灶水位分别上升 0.01m和 0.47 m;属基本平衡区;孔隙裂隙水(机井)松岗、仙溪、城区北郊、澜石、丹灶监测区水位平均值分别为 2.48 m、13.90 m、1.20m、5.01m和 0.08m,与 2007年水位平均值比较,松岗水位下降 0.10 m,城区北郊和澜石水位分别上升 0.16m和 0.04 m,属基本平衡区;仙溪水位上升 0.91m,属弱升区。

肇庆盆地监测区:第四系孔隙水水位埋深为 0.32～3.63 m,平均值为 1.98m,年变幅为 0.41～2.99 m,与 2007年同期相比,水位下降 0.17m,属基本平衡区;基岩水水位埋深为0.95～2.90m,平均值为 1.93 m,年变幅为 1.54～1.66 m,与 2007年同期相比,水位下降 0.40m,属基本平衡区。

深圳监测区:孔隙水水位最大变幅 1.64m(黄贝岭),最小变幅 0.39 m(海上田园),平均变幅 1.00 m。水位标高0.98～8.33m,平均水位标高 3.73m。与 2007年同期比较,黄贝岭平均水位上升 0.09 m;老干中心平均水位下降0.18m;西乡村平均水位下降 0.23m;属基本平衡区[12]。

3.3 地下水开发利用中存在的环境问题

地下水的不合理开发利用造成的环境地质灾害或生态环境问题,在该区主要表现为水质恶化、岩溶塌陷、地面沉降等。

3.3.1 水质恶化

珠江三角洲地区近年来经济快速发展,城镇人口急剧增加,造成生活污水、工业废水等排放失控,地表水受污染情况较为严重,地下水检测结果亦不容乐观。以佛山地区为例,根据 1996年到 1999年动态监测年鉴中地下水监测数据统计,该区地下水水质一直较差,且污染范围有从中心城区向周边郊区扩大趋势。根据 2008年地质环境公报显示:佛山地区地下水水质仍然较差。根据珠江三角洲地区地下水污染调查评价计划项目调查浅井采样显示:珠江三角洲部分地区上层滞水检出少量挥发性有机物[1]。

3.3.2 地面变形

地面变形主要包括地面塌陷、地面下沉和地面裂缝等几种表现形式。近年地面变形问题主要出现在花都、高明、肇庆等碳酸盐岩类分布区。

较易发生地面形变的碳酸岩类分布区分布规律为:多发生在岩溶发育富水带中的浅部岩溶发育地段;多分布在断裂、褶皱轴部等构造部位;多分布在第四系底板粘土层缺失或厚度较薄地段;多出现在地下水位下降漏斗范围内,水力坡度大的地下水补给方向上。因为这些地段一旦被大量抽取岩溶地下水,人为改变地下水动力条件后,均衡条件遭到破坏,便极易引发地面变形等环境地质问题。例如:广花盆地自 1966年供水勘探及 1970年建井开采以来,经实地调查,先后发现地面塌陷 109处,地面下沉 6处,地面裂缝 7处,以塌陷出现次数最多[11]。

4 建议

4.1 依法保护水资源

按照《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国水污染防治法》等法律法规保护水资源,严格控制地下水开采量,执行取水许可制度,审批新建、扩建建设项目之前必须进行水资源论证,严格实施水资源的统一管理,使地下水开发利用按可持续开采的方向运行。

4.2 大力宣传水资源

水是生命之源,是国民经济发展的命脉,应利用多种途径、多种方式广泛持久地加强水资源重要性的宣传,加强水资源保护的宣传,加强生态环境保护的宣传,提高群众的生态环境保护意识,建立有效的地下水保护措施,实现水资源可持续利用。

4.3 科学利用水资源

随着社会经济的发展,地下水作为重要的水源储备,有着广泛的应用前景。从目前情况来看,珠三角地区岩溶地下水不宜作为城市集中供水水源,但对村庄、厂矿、部队等单位的分散性供水却是个较理想的水源,建议在开采过程中加以控制和保护,避免乱采、滥采导致地下水资源遭受破坏和引起不良环境地质问题的发生,实现可持续开采。而该区浅层地下水应该加以开发利用,浅层地下水开发成本低,开采工艺简单,补给源丰富,更新比深层地下水快,只要在开采上加以引导,保持采补平衡,无局部区域超强度集中持续开采,浅层地下水的适量开采对珠江三角洲地区水资源供给结构将会起到明显的优化作用,同时在某些方面完全可以用浅层地下水代替深层地下水,这对保护深层地下水具有较为重要的作用。

[1]中国地质科学院水文地质环境地质研究所,广东省地质调查院.珠江三角洲地区地下水污染调查评价计划项目报告[R],2009.

[2]广东省地质调查院.珠江三角洲经济区 1:25万生态环境地质调查成果报告[R],2006.

[3]广东省地质局水文工程地质一大队.1:200000区域水文地质普查报告(高要幅)[R],1980.

[4]广东省地质局水文工程地质一大队.1:200000区域水文地质普查报(从化幅)[R],1980.

[5]广东省地质局水文工程地质一大队.1:200000区域水文地质普查报(阳江幅 广海幅)[R],1980.

[6]广东省地质局水文工程地质一大队.1:200000区域水文地质普查报(怀集幅)[R],1980.

[7]广东省地质局水文工程地质一大队.1:200000区域水文地质普查报(开平幅)[R],1980.

[8]广东省水利厅.广东省水资源公报,1997～2007.

[9]广东省环境保护局.广东省环境状况公报,1995～2007.

[10]广东省地质环境监测总站.广东省香港澳门特别行政区地下水资源评价报告[R],2002.

[11]广东省地质矿产局环境地质研究所.广东省广花隐伏岩溶盆地地下水资源及环境地质问题预测研究[R],1998.

[12]广东省国土资源厅.广东省地质环境公报[R].2007～2008.

[13]广东省地质环境监测总站.广东省广州市广花盆地五年地质环境监测报告(1986～1990)[R].1991.

[14]广东省地质环境监测总站.广东省地下水动态年鉴(1991～1995)广花盆地分册[R].1997.