基于鞍山市地下水资源保护规划及对策的研究

唐红霞

(辽宁省丹东水文局，辽宁 丹东118001)

1 地下水资源开发利用情况

鞍山市1956—2000 多年平均地下水可开采量为6.58 亿m3，地下水实际开采量为6.87 亿m3，地下水开采率为104%，鞍山市局部地区地下水超采现象比较严重。

2 地下水化学特征

2.1 水化学类型分布

按舒卡列夫分类法评价，全区地下水化学类型共有5 种，主要为HCO3·Cl 型、HCO3型和HCO3·SO4型，分别占全区总面积的41.6%、26.8%和26.4%。其中，HCO3型水主要分布于绕阳河、辽河、浑河和太子河，分别占其分区面积的54.2%、45.4%、18.6%及61.7%;HCO3·Cl 型水主要分布于大洋河、太子河以及辽河，分别占其分区面积的52.4%、12.5%、44.2%。全区地下水水化学类型按山丘区、平原区统计，分布如下:

2.1.1 山丘区

水化学类型共有HCO3型、HCO3·SO4型、HCO3·Cl 型、SO4·Cl 型4 种，主要为HCO3·Cl 型、HCO3·SO4型和HCO3型，分别占山丘区总面积的39.8%、35.1%和24.2%。其中市区为HCO3·SO4型和HCO3型，分别占其行政区内山丘区面积的63.6%、36.4%;海城市主要为HCO3型，占95.5%;岫岩县为HCO3·SO4型和HCO3·Cl 型，占47.6%和52.4%。

2.1.2 平原区

水化学类型共有HCO3型、HCO3·SO4型、HCO3·SO4·Cl 型、HCO3·Cl 型、SO4·Cl 型五种，主要为HCO3·Cl 型、HCO3型和HCO3·SO4·Cl 型，分别占平原区总面积的45.7%、32.9%和11.8%。其中台安县主要为HCO3型和HCO3·Cl 型，分别占其行政区内平原区面积的40.2%和47.6%;海城市主要为HCO3·Cl型、HCO3·SO4·Cl 型和HCO3型，分别占51.9%、19.0%和13.8%;市区主要为HCO3型、HCO3·SO4型，分别占42.9%和27.9%。

2.2 矿化度、总硬度、pH 分布

2.2.1 矿化度

根据全区47 眼地下井矿化度监测结果统计，全区96.4%的矿化度＜1 g/L，1 ～2 g/L的矿化度仅占3.6%，主要分布于太子河北部。按山丘区和平原区统计，分布如下:①山丘区地下水中矿化度＜1 g/L占山丘区总面积的99.7%，只有汤岗子、甘泉以东一带矿化度达到1 ～2 g/L;②平原区地下水中88.7%的矿化度＜1 g/L，1 ～2 g/L仅占11.3%，主要分布在太子河左岸的腾鳌、耿庄、汤岗子、甘泉一带以及绕阳河桓洞镇的北部。

2.2.2 总硬度

根据全区47 眼地下井总硬度的监测结果统计，100 ～150 mg/L、150 ～300 mg/L、300 ～450 mg/L、450 ～550 mg/L、＞550 mg/L分别占全区总面积的3.9%、86.6%、2.6%、2.9%及4.0%。按山丘区和平原区统计，总硬度分布如下:①山丘区地下水中150 ～300 mg/L、300 ～450 mg/L、450 ～550 mg/L、＞550 mg/L分别占山丘区总面积的97.3%、0.5%、1.0%、1.2%。总硬度＞450 mg/L的地下水主要分布在山区与平原交界处的汤岗子、大屯、甘泉一带和岫岩县的黄花甸周围;②平原区地下水中100 ～150 mg/L、150 ～300 mg/L、300 ～450 mg/L、450 ～550 mg/L、＞550 mg/L 分别占平原区总面积的12.9%、62.0%、7.4%、7.2%和10.5%。450 mg/L以上占17.7%，主要分布在太子河的腾鳌、耿庄、南台、甘泉以及绕阳河桓洞镇一带，局部地区达到700 mg/L。

2.2.3 pH 值

通过对全区47 眼地下井的pH 值监测结果进行统计发现:山丘区的pH 值划分在6.5 ～7.0，平原区划分为6.5 ～7.0 和7.0 ～7.5 两个级别。其中6.5～7.0 占山丘区面积的100%、平原区面积的44.9%、全区面积的83.3%，主要分布在绕阳河、辽河的东部以及浑河、大洋河和市区的西北部;7.0 ～7.5 占山丘区面积的0%、平原区面积的55.1%、全区面积的16.7%，主要分布在绕阳河、辽河的西部以及大辽河和太子河的西北部［1］。

2.3 铁、锰、氟化物分布

2.3.1 铁

全区铁＜0.3 mg/L、0.3 ～0.5 mg/L、0.5 ～1.0 mg/L、＞1.0 mg/L分别占全区总面积的46.9%、26.3%、10.2%、16.6%。绕阳河、辽河、浑河、大辽河以及太子河西北部，铁含量普遍较高。按山丘区、平原区统计，铁分布如下:

山丘区地下水中铁＜0.3 mg/L占山丘区总面积的60.5%，主要分布在大洋河西部以及太子河的东南部;0.3 ～0.5 mg/L之间占37.7%，主要分布在大洋河东部地区;0.5 ～1.0 mg/L之间占1.8%，主要分布在山丘区与平原区交界的海城市境内［2］。

平原区地下水中＞1.0 mg/L占54.7%，主要分布在绕阳河、辽河中部、浑河及太子河西北部。0.5～1.0 mg/L之间占29.8%，主要分布在绕阳河东部大于1.0 mg/L的周边地区以及辽河＞1.0 mg/L与小于0.3 mg/L 之间的窄条区域、大辽河西四镇的南部、浑河的高坨、黄沙坨东部地区、太子河＞1.0 mg/L的周边地区以及海城市的南台、西柳、中小、感王等地区。铁＜0.3 mg/L占平原区总面积的15.5%，主要分布在辽河的东部和西部以及市区的大部分地区［3］。

2.3.2 锰

全 区 锰 ＜ 0.1 mg/L、0.1 ～ 0.3 mg/L、＞0.5 mg/L分别占全区总面积的63.8%、0.6%和35.6%，平原区锰含量普遍较高。按山丘区、平原区统计，锰分布如下:

山丘区地下水中锰＜0.1 mg/L占山丘区总面积的80.3%，主要分布在大洋河及海城孤山镇附近;0.1 ～0.3 mg/L占0.1%，主要分布在东鞍山镇山丘与平原交接处;＞0.5 mg/L占19.6%，主要分布在太子河南部及大清河大部分地区。

平原区地下水中锰＜0.1 mg/L占平原区总面积的25.8%，主要分布在辽河、浑河的中部地区以及太子河左岸的甘泉、耿庄、汤岗子、唐家房一带;0.1 ～0.3 mg/L占1.8%，主要分布在腾鳌镇附近;大于0.5 mg/L占72.4%，主要分布在绕阳河、辽河、浑河、大辽河、太子河的大部分地区。

3 地下水资源质量评价

3.1 地下水质现状评价

根据2001 年的监测资料，挑选47 眼有代表性的地下井进行全区各水资源分区的地下水质现状评价。其中，超标率统计以超过《地下水质量标准》Ⅲ类标准值计算。

从评价结果看，全区地下水水质较差，超标率87.2%，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类水质分别占全区总面积的0.2%、19.4%、28.6%、51.8%。

绕阳河、辽河、浑河地下水质最差，超标率100%;太子河及大洋河水质一般，超标率分别为84.8%、66.7%。全区主要超标项目是受水文地球化学条件影响较大的锰、铁和总硬度，超率分别为63.8%、55.3%和27.7%。

3.1.1 山丘区地下水质评价

山丘区地下水质超标率71.4%，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类水分别占山丘区总面积的25.9%、30.9%、43.2%，主要超标项目为铁、锰，超标率分别为57.1%和28.6%。各主要水资源分区水质评价结果如下:

太子河:1 748 km2的地下水质评价，超标率为75.0%，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类水分别占其评价面积的3.7%、13.4%、82.9%，主要超标项目为铁、锰。其中海城市1 344 km2的地下水质评价为Ⅴ类;市区65 km2的地下水质评价为Ⅲ类，233 km2的地下水质评价为Ⅳ类，106 km2的地下水质评价为Ⅴ类。

大洋河:4 214 km2的地下水质评价，超标率为66.7%，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类水分别占其评价面积的30.0%、38.6%、31.4%，主要超标项目为铁和总硬度。岫岩县1 262 km2的地下水质评价为Ⅲ类，1 628 km2的地下水质评价为Ⅳ类，1 324 km2的地下水质评价为Ⅴ类。

3.1.2 平原区地下水质评价

平原区地下水水质较山丘区差，超标率高达90.0%，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类水分别占平原区总面积的0.6%、5.2%、23.5%和70.7%，主要超标项目为锰、铁以及总硬度，超标率分别为70.0%、55.0%、30.0%。从整体来看，只有太子河流域的地下水超标率为55.6%，其它各水资源分区由于地下水中的含锰矿物以及处于还原环境下的含铁淤泥质地层在有机酸的长期作用下生成Fe(HCO3)2溶解于水中等原因的影响，超标率均为100%。

3.2 地下水水质变化趋势

地下水储存于地表以下一定深度，上部有一定厚度的包气带土层作为天然屏障，地面污染物在进入地下含水层之前，在包气带土层的多孔介质中进行缓慢的运移。因此，地下水质污染具有隐蔽性，难以逆转性和延缓性的特征，地下水即使受到人类活动的影响，其发展变化过程也是相当缓慢的。由于全区地下水质监测站点较少，监测项目不全，历史系列资料不足，因此这里只对地下水一些简分析项目的年际变化进行趋势分析。

总硬度:从整体看，2 个站次具有上升趋势，占总站次的20%;1 个站次具有显著上升趋势，占10%;其余7 个站次无明显升降趋势，占70%。

硫酸盐 从整体看，4 个站次具有上升趋势，占总站次的40%;1 个站次具有下降趋势，占10%;其余5个站次无明显升降趋势，占50%。

氯化物 从整体看，2 个站次具有上升趋势，占总站次的20%;1 个站次具有下降趋势，占10%;1 个站次具有显著的下降趋势，占10%;其余6 个站次无明显升降趋势，占60%。

硝酸盐氮 从整体看，4 个站次具有上升趋势，占总站次的40%;其余6 个站次无明显升降趋势，占60%。

氨氮 从整体看，4 个站次具有下降趋势，占总站次的40%;1 个站次具有显著下降趋势，占10%;其余5 个站次无明显升降趋势，占50%。

趋势分析结果表明，在评价的10 个站次中，评价总数的26%呈上升趋势，16%呈下降趋势，大部分评价项目无明显升降趋势，占58%。以站次统计，除了黄花甸子、郭家2 个站次的评价参数无明显升降趋势变化外，其余各站次的评价参数均有不同程度的升降变化趋势。

4 地下水污染分析

地下水污染是由于人类活动的影响，造成地下水水质向恶化方向发展的现象。引起水质恶化的溶解物或悬浮物，无论其浓度是否达到促使水质明显恶化的程度，均称为地下水污染物。

地下水的污染来源繁多，从其形成原因不外乎两大类:人为污染源和天然污染源。人为污染源主要包括生活污水、工业废水、城市固体废物、工农业生产及采矿活动。天然污染源主要是指海水及含盐量高和水质差的地下水，是天然存在的污染源。地下水开采活动也可能导致天然污染源进入开采含水层。从以上地下水质现状评价来看，影响全区地下水质超标的主要参数有铁、锰、总硬度及氨氮等。

5 地下水超采情况

鞍山市境内城市供水水源地有4 处:海城、铁西、西郊、太平水源地，围绕着4 处供水水源地都程度不同地产生了区域降落漏斗，总的漏斗区面积达125.3 km2，漏斗区中心降深达46 m，整个漏斗区平均日超采4.1 万m3，漏斗中心埋深递降速率为0.3～2.1 m/a，由于地下水超采，地下水位持续下降，供水工程报废，供水效益降低，甚至极易引起岩溶应力失衡塌陷，地面沉降等地质灾害，地下水超采区急待治理。

鞍山市现有3 个地下水超采区，分别为海城水源超采区、铁西—西郊水源超采区和太平水源超采区，现状年总面积137.4 km2，现状年年超采水量1 501 万m3。具体治理计划如下:

5.1 海城水源超采区

现状年面积35.1 km2，年开采量4 122 万m3，年超采水量143 万m3。到2007 年底压缩鞍山市自来水公司取水量146 万m3，封闭水源井4 眼。

5.2 铁西－西郊水源超采区

现状年面积79.3 km2，年开采量3 572 万m3，年超采水量1 286 万m3。到2007 年底通过行政措施压缩市自来水公司取水量730 万m3，封闭工业企业自备水源井10 眼，由新建引细入鞍工程替代;到2010 年底再压缩自来水公司及部分工业企业自备水源取水量556 万m3，封闭水源井8 眼，由大伙房水库输水工程替代。

5.3 太平水源超采区

现状年面积23.0 km2，年开采量1 166 万m3，年超采水量72 万m3。到2007 年底通过行政措施压缩市自来水公司取水量72 万m3，封闭水源井2 眼，由新建引细入鞍工程替代。

6 地下水资源保护对策

6.1 建立健全政策法规体系

目前全市水资源管理重点发生变化，水资源统一管理体制已经基本建立，水资源管理正从静态管理向动态管理转变，需要建立一套以建设节水防污型社会为目标，以提高水资源的利用率、保护生态环境、保障水资源的可持续利用为根本，适应社会主义市场经济需求，加强水权管理，保护水量水质，完善节水制度，强化对违法行为查处的水资源管理制度体系，使各项水资源管理工作和活动做到有法可依，促进和保障地下水保护行动计划的顺利实施。

鞍山市下一步需要制定的主要政策法规包括:《鞍山市水资源管理条例》、《鞍山市城市供水用水管理条例》、《鞍山市节约用水管理办法》、《鞍山市非常规水源建设管理及使用鼓励办法》。

6.2 加强能力建设和基础性研究工作

为实现地下水资源的科学管理，必须进一步加强水资源管理的能力建设和水资源基础性研究工作。今年完成的鞍山市水资源评价工作，基本摸清了鞍山市水资源的家底，为地下水资源保护行动的开展奠定了坚实基础。

下一步本市要结合地下水资源保护行动，开展《水资源承载能力和水环境承载能力的分析研究》、《傍河取水对地表水袭夺量引发沿河地表水对地下水污染问题研究》、《区域地下水开采控制量和恢复、治理措施研究》，为地下水资源管理和保护提供科学依据。

6.3 加大节水力度，建设节水工程

鞍山市水资源严重匮乏，根据“开源与节流并重、以节水为主”的战略方针，节约用水是解决用水需求的主要措施。

6.4 地下水污染治理工程

6.4.1 杨柳河沿岸地区地下水污染治理工程

杨柳河发源于本市东部山区，流域内上游有东鞍山铁矿等大型企业，下游是自来水公司铁西和西郊水源地，2004 年污水排放总量为3890 万吨，相当于全流域的多年平均径流量。因承纳工业和生活污水，致使杨柳河变成了红水河。丰水期、枯水期均为超Ⅴ类水质，大量矿粉悬浮物和其它一些有毒、有害物质排入河道，不仅污染了河水，更对铁西、西郊水源造成潜在威胁。杨柳河沿岸地下水质已由HCO3－CaMg 型异变为CL、HCO3－CaNa 型。该区域浅层及中层地下水中三氮、酚、氰、汞、铬、砷、铝均有检出，局部地区地下水已不能饮用。为保障城市饮用水安全，维护河道生命健康，规划实施杨柳河地下水污染治理工程，该工程总投资610 万，主要内容:①河道清淤工程，清淤河120 km;②供水工程建设，解决沿岸3 个镇20 个村农民饮用水问题，打深井12眼，铺设管线5 万延米;③地下水位、水质观测站网建设。打观测井40 眼，建设水位、水质远程监测系统，规划实施年限2006—2008 年。

6.5 运粮河地下污染治理工程

运粮河发源市内二一九公园的东山风景区，由于每年因承纳1.31 亿t的城市污水，而变成“黑水河”、“臭水河”，河流水质无论丰、枯水期均为劣Ⅴ类，由于其下游地下水超采，水位下降，地表水补给地下水，致使沿岸地下水遭受污染，为全面遏止地下水污染，保障饮用水安全，规划实施运粮河地下水污染治理工程，该工程总投资240 万元，主要内容:①清淤河道18 km;②建设沿岸地下水位、水质监测站网;③供水管网建设3 万延米，规划实施年限2006—2008 年。

［1］高健磊.水资源保护规划理论方法与实践［M］.黄河:黄河水利出版社，2002:59－63.

［2］朱党生.水资源保护规划理论及技术［M］.北京:中国水利水电出版社，2001.

［3］尹如洪.和田河流域水资源规划研究［D］.西安:西安理工大学，2002.