舟山群岛地下水资源量及地下水水质评价

许红燕

(浙江省水文局,浙江 杭州 310009)

1 舟山市概况

舟山群岛隶属于舟山市,位于我国东南沿海,浙江省东北部,长江口东南,钱塘江、甬江的入海交汇处,杭州湾外缘东海海域。 位于东经121°30′～ 123°25′, 北纬 29°32′～31°04′,东起童岛 (海礁),频临公海；西至滩浒岛黄盘山,紧靠杭州湾,与上海市金山卫相邻；南自六横西磨盘山,与宁波市的象山县相望；北到花鸟山,毗邻江苏省的佘山洋。东西长181.70km,南北宽 169.40km。区域总面积22216.00km2,其中岛屿陆域面积1256.93km2,滩涂面积183.19km2。市内陆域由1390个大小岛屿组成,海岸线总长2447.87km。区内最大岛屿是舟山岛,东西长44.70km,南北宽18.30km,土地总面积502.65km2,其中,陆域面积476.17km2,滩涂面积26.48km2,是仅次于台湾、海南和崇明岛的第4大岛；舟山市行政区划分为定海区、普陀区、岱山县、嵊泗县4个县(区),各县(区)陆域面积分别为：定海区531.06km2,普陀区388.82km2,岱山县269.10km2,嵊泗县67.95km2。地形系浙江省境内天台山余脉向东北方向延伸入海的出露部分,属海岛丘陵区,岛屿由高到低呈西南—东北走向,西南部大岛较多,分布密集；东北部多为小岛,分布零散。海域自西向东由浅入深。岛内丘陵起伏,有较多的丘间谷地。一般大岛中央绵亘分水岭,山脚和滨海呈小块平地。全区最高峰为桃花岛对峙山,海拔544.4m；其次是舟山岛的黄杨尖,海拔503.6m,其余山一般在200.0～400.0m。沿海有面积众多的滩涂和盐地,群岛海岸线蜿蜒曲折,总长度2447.87km。气候属北亚热带南缘季风海洋性气候,冬季受蒙古冷高压控制,盛行西北风,以晴冷、干燥天气为主,是全年低温少雨季节；夏季受太平洋副热带高压控制,盛行东南风,空气湿润,是高温强光照季节；全年常有大风,尤其夏秋台风 (热带风暴)影响频繁,并常伴有暴雨,易受潮汛顶托,故常有干旱和内涝发生。全市多年平均降水量1275.2mm(1956—2000年),多年平均降水量为1038.1～1553.1mm,全市平均最大年降水量 1648.5mm(1977年),最小年降水量632.6mm(1967年)。舟山各岛均无大的水系,现有河道1023条,总长737.2km,分布在舟山、金塘、六横、岱山、衢山等18个较大岛屿上。其中,舟山岛的盐仓、临城、勾山、芦花、金塘、六横等岛部分河道可通农船,其余为1～2km的小河。岛内河道以平地范围为界,间以山岭,互不相通,独流入海。土壤以粗骨土、红壤、滨海盐土、水稻土为主,面积占全市土壤总面积的92.4%,土壤从丘陵地到滨海滩涂地,质地由粗到细,山岗陡坡为石砾砂土,滨海涂地以匀细的涂泥为主。pH值在8～9,由丘陵到滨海逐渐增高,盐分含量增大。植被属天台山、括苍山山地植被片。目前大多数为次生植被和人工植被,马尾松和黑松林是各岛主要植被类型。

2 水资源分区

本次评价采用全省统一的水资源分区系统,即 《浙江省水资源综合规划分区手册》的分区,并根据舟山市区域的实际情况,将五级区 “舟山本岛” 划分为“舟山岛”、“其他岛”2个六级区。分区原则为：

(1)保持流域和主要水系的完整性,以利于流域水资源的管理、规划、保护及开发利用；

(2)与原应用的流域分区基本衔接,不改变原二级流域分区的格局,保持二级流域分区的一致性和三级流域分区的基本一致性,以便于前后评价成果的比较；

(3)本次划分将县级行政区作为最小行政分区,以水资源六级分区套县级行政区作为计算分区。

全市分区总面积1256.93km2,分属于1个水资源四级区、2个水资源五级区,全市共划分8个计算分区。各分区均属一般山丘区(见表1、表2)。

表1 舟山市水资源分区表

表2 舟山市计算分区表

3 地下水资源

地下水是指赋存于饱水带岩土空隙中的重力水。本次评价的地下水资源量是指地下水体中参与水循环且可以逐年更新的动态水量,指浅层淡水地下水。

舟山市是我国首个以群岛组成的地级市,为天台山脉向东北延伸入海的出露部分,岛上丘陵起伏,地层以朱罗纪火山岩为主,侵入岩比较发育,花岗岩广为分布,局部滨海地区有小块平原,分布有陆、海相松散沉积层。地下水以河谷潜水为主,局部滨海地区小块平原为平原潜水。根据水文地质条件,全市地下水类型区为一般山丘区,其地下水资源量采用排泄量法计算,把山丘区年均河川基流量近似作为年均地下水资源量。

3.1 山丘区地下水资源量计算

山丘区总排泄量包括河川基流量、山前泉水溢出量、山前侧向流出量、浅层地下水实际开采净消耗量和潜水蒸发量。河川基流量已汇集了地下水排泄量中的绝大多数,而山前泉水溢出量等其它各项所占比重较小,按全国水源综合规划技术细则中南方地区地下水资源量计算方法,近似将河川基流量作为山丘区总排泄量。

选取本市域内唯一的流量站长春岭站,按直线斜割法进行河川基流分割。选取1980—1990年实测逐年日平均流量过程分割计算河川基流量,但直接采用斜割法在海岛山丘区地下水资源评价中存在局限性,由于本站集水面积很小,基流切割浅,分割计算河川基流量的基径比代表性不够,采取与加里宁法计算成果进行同步对比,并参考邻近地区宁波市洪家塔水文站基径比系列,对长春岭站1980—1990年基径比进行调整,并按调整后的河川基流量与河川径流量的比值(即基径比)和天然径流量计算天然河川基流量；建立天然河川基流量与天然径流关系曲线,推求出1956—2000年河川基流量系列。

3.2 分区地下水资源量计算

对由单一山丘区构成的计算分区,采用该区计算面积和河川基流量模数相乘,求出该计算分区1956—2000年逐年河川基流量系列；以1980—2000年河川基流量的均值作为该计算分区的近期下垫面条件下多年平均年地下水资源量。由于全市大部分无径流系列资料的岛屿,水文地质条件与长春岭站类似,因此,单一山丘区的计算分区可直接移用长春岭站的河川基径比。通过上述方法求得本市多年平均地下水资源量为16151.90万m3,地下水资源量模数为12.85万m3/km2,基径比为0.23。1980—2000年多年平均浅层地下水资源量计算成果见表3。

表3 计算分区及行政区浅层地下水资源量计算成果表

评价成果与上次评价成果(《浙江省水资源》,浙江省水文总站1986年9月)的差异：上次评价成果,地下水资源量18500.00万m3,地下水资源模数14.90万m3/km2；本次评价成果地下水资源量16151.90万m3,地下水资源模数12.85万m3/km2,差异的主要原因有2方面：一是评价面积不同,上次全市面积为1239km2,本次全市面积为1256.93km2,另一方面,下垫面的改变,本次评价是近期下垫面。

3.3 地下水资源可开采量

地下水资源可开采量是指在可预见的时期内,通过经济合理、技术可行的措施,不致引起生态环境恶化条件下允许从含水层中获得的最大水量。根据《浙江省地下水资源调查评价与开发利用规划》提供的数据,全市地下水资源可开采总量为1747万m3。

3.4 地下水水质评价

全市地下水类型有孔隙潜水、基岩水、承压水 (承压水不在本次评价范围内)。全市水质分析点共8个,其中孔隙潜水7个,承压水1个。

3.4.1 地下水水化学特征

3.4.1.1 孔隙潜水

孔隙潜水分河谷潜水及平原区潜水。河谷潜水主要接受大气降水补给,径流途径短,交替能力强,为低硬度、弱酸性～中性、低矿化淡水,固形物一般＜0.3g/L,水化学类型以HCO3-Na、HCO3-Na·Ca型为主。河谷潜水含水层上覆黏性土厚度＜2m,防护性能差。

平原区潜水多为低矿化淡水,固形物含量一般＜0.5g/L,已作为农村居民饮用水源,但在滨海平原海岸带,固形物含量可增至＞1.0g/L,水化学类型相应由山前的HCO3-Na、HCO3-Na·Ca型过渡到滨海平原海岸带为CI·HCO3-Na·Ca甚至CI-Na型。平原区孔隙潜水主要接受大气降水补给,交替能力较强,含水层防护性能较差。

3.4.1.2 基岩水

基岩水总体水质优良,固形物含量一般＜0.3g/L,总硬度＜50mg/L,水化学类型为HCO3型。基岩水上覆包气带、黏性土极不均匀,防护性能变化较大。风化网状裂隙水防护性能较差；块状岩类构造裂隙水、层状岩类裂隙水一般径流途径较长,防护性能较好。

3.4.2 按GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》 评价

地下水水质评价结果：河谷潜水大部分地区水质优良,水中各项成分均符合国家饮用水卫生标准,是理想的饮用水水源。但个别地方如嵊泗莱元基湖村因受污染,COD超标而水质变差,不适于饮用。另外,部分河谷潜水开采井中Fe、Mn含量偏高；全市河谷潜水Fe超标地区有普陀区朱家尖海天台宾馆、嵊泗县莱元镇基湖村自来水厂；定海区小沙镇自来水厂、嵊泗县马关老街巷、嵊泗县莱元镇石柱村Mn超标。

平原区孔隙潜水中淡水水质良好,局部地区因受沉积环境及人为污染影响,NH3-N、Fe、Mn等含量超标。

基岩水大部分地区水质优良,无区域超标成分,是理想的饮用水源。

3.4.3 按GB/T 14848—93《地下水质量标准》评价

根据 《地下水质量标准》,选择pH值、固形物、总硬度、CI-、SO42-、COD、NO3-、As、Hg、Cr6+、Pb、Cd、F-、Cu、Zn等15项参数,对全市主要地下水类型进行综合质量评价。

评价结果：以2012年为评价期,地下水水质相对较好,现状水质和目标管理水质均为Ⅲ类,矿化度为1.6g/L,水化学类型以Cl·HCO3-Na·Ca为主,地下水功能区属海岛自然生态保护一级区和地质灾害易发二级区。

4 结 论

(1)本次评价全市及各分区面积均扣除了滩涂面积亦即陆域面积,舟山市面积为1256.93km2。

(2)直接采用斜割法在海岛山丘区地下水资源评价中存在局限性,采取与加里宁法计算成果进行同步对比,并参考邻近地区宁波市洪家塔水文站基径比系列,对长春岭站基径比系列进行调整,并按调整后基径比和天然径流量计算天然地下径流量；建立天然河川基流量与天然径流关系曲线,推求出1956—2000年天然河川基流量系列。

(3)本次评价成果地下水资源量16151.90万m3,地下水资源模数12.85万m3/km2；上次评价成果,地下水资源量18500.00万m3,地下水资源模数14.90万m3/km2,差异的主要原因有2方面：一是评价面积不同,上次全市面积为1239.00km2,本次全市面积为1256.93km2,另一方面,下垫面的改变。

(4)地下水水质评价结果：以2012年为评价期,地下水水质相对较好,现状水质和目标管理水质均为Ⅲ类,矿化度1.6g/L,水化学类型以 Cl·HCO3-Na·Ca型为主,地下水功能区属海岛自然生态保护一级区和地质灾害易发二级区。

[1]吴季松,李原园,贺伟程,等.全国水资源综合规划编制技术[R].北京：中日合作JICA中国水利人才培训项目教材开发组,2002.

[2].植田,刚史.日本掌握水资源的方法 [R].日本国国土交通省中部地方整备局,中日合作JICA中国水利人才培训项目,2002.

[3]伍远康,汪邦道,顾卫明,等.浙江省水资源调查评价 [R].杭州：浙江省水文局,2004.

[4]许红燕,汪邦道,陶永格,等.舟山市水资源调查评价 [R].杭州：浙江省水文局,2007.