王德维 雷志祥
连云港市“十三五”地下水资源保护研究
王德维雷志祥
连云港市地处江苏省东北部,全市总面积7615km2,属于沂沭泗水系最下游,地势由西北向东南倾斜,地形以低山丘陵和平原洼地为主。连云港市属暖温带南缘湿润性季风气候,兼有暖温带和北亚热带气候特征。多年平均降雨量为904mm,多年平均地表水资源量19.76亿m3,人均地表水资源量446m3,仅为全国人均量的20%,低于国际公认的人均500m3极度缺水标准,属水资源极度缺乏地区。
1.浅层孔隙水
除西部山丘区之外均有分布。滨海平原区浅层孔隙水主要为全新世浅海相沉积,粉砂总厚度亦不超过1m,富水性差,矿化度大于3g/L,一般不具供水意义。山丘周围的坡脚处及波状平原之谷部分浅层孔隙水主要为第四系残坡积、坡洪积亚砂土、亚粘土夹碎石,一般厚2~5m,地下水矿化度小于1g/L,富水性差,旱季水量极贫乏。
2.深层孔隙水
主要分布于灌云、灌南两县。中层承压含水岩组分布在灌云、灌南一带,含水层厚度30~40m,顶板埋深一般中50~100m,由西向东逐渐加深,富水性明显受砂层厚度控制。深层承压含水岩组分布在灌云县的南岗~洋桥一线以南地区,含水层厚度达50m,含水层顶板埋深一般在90~120m,水量较丰富,矿化度小于1g/L,是极理想的优质饮用水源。
3.裂隙水
主要分布在东海县、赣榆区的西北部,面积1855km2。主要包括前震旦系变质岩裂隙水、白垩系碎屑岩裂隙水和火成岩裂隙水,矿化度多小于1g/L。
4.地下水资源量
全市浅层孔隙水总量5.721亿m3,其中矿化度不大于2g/L的浅层孔隙水3.813亿m3。深层空隙水资源量1.361 亿m3,裂隙水资源量1.080亿m3,是连云港市的主要地下淡水资源。全市矿化度不大于2g/L的地下水资源总量为5.029亿m3。
1.开采利用量
连云港市地下水开发利用历史悠久,主要以机井、大口井、手压井等等多种开采方式。城镇以深井开采深层承压水和基岩裂隙水为主,农村则以分散的手压井为主,开采浅层地下水。目前,全市地下水取水井数44万眼,取水总量0.766亿m3。
2.水位动态
全市浅层孔隙水无集中开采,降水和蒸发直接影响浅层地下水的补给和排泄,与1999年比较,全市浅层孔隙水水位稳定。随着近年经济社会的快速发展,部分地区深层孔隙水被大量开采,深层孔隙水水位多年呈降趋势,其中灌南堆沟下降最大。裂隙水多为风化裂隙水和构造裂隙水,富水带裂隙发育充分,地下水位变化特征与浅层孔隙水类似,水位稳定,见表1。
表1 连云港市地下水水位埋深变化表
3.水质现状
连云港市地下水污染主要受人为因素和自然因素影响。由于历史上多次海侵作用以及低山丘陵地区浅埋基岩和裸露岩石的风化作用,使大量矿物溶解到地下水体,导致地下水总硬度、氯化物、氟化物等指标超标。随着人类开发利用活动范围的扩大,城市工业化程度的提高,农业施用化学肥料量的增大,大量污染物质渗入到地下水中导致氨氮、亚硝氮、高锰酸盐指数等指标超标。
(1)浅层孔隙水
通过对浅层孔隙水分布区51眼井水质检测结果评价统计:Ⅰ~Ⅲ类水质较好的浅层地下水10眼,占19.6%。水质类别为Ⅳ~Ⅴ类的41眼,占80.4%。
(2)深层孔隙水
对4眼深层孔隙水监测井进行水质检测。灌云县图河三舍村水厂、灌南县大前村水厂、青口化肥厂三眼监测井水质类别均为良好及以上,赣榆区柘汪水厂监测井水质类别为较差,主要是硝酸盐氮因子超标。
(3)裂隙水
山丘区因水交替频繁、水循环强烈,除总硬度、氯化物超标外,其他水质指标都较好。裂隙水6个测井水质3个优于Ⅲ类水质标准、3个劣于Ⅳ类水质标准;不考虑总硬度、氯化物两个指标,水质全部好于Ⅲ类水质标准。
4.超采区状况
连云港市地下水超采区主要位于灌云、灌南两县,面积599.1km2,其中燕尾港~堆沟为严重超采区,主要超采层次为第Ⅱ、Ⅲ承压层。较2004年省政府批复公布的超采区(水平年2002年)相比,超采区总面积增加了418.1km2。原先多个独立的地下水位降落漏斗已逐渐连接形成现在的面积较大的中型超采区。通过现在地下水监测资料分析,该地下水超采区地下水位和面积均继续下降和扩大。
连云港市地下水一级功能区2个,分别为开发区和保护区;地下水二级功能区7个,其中集中式供水水源区3个,分散式开发利用区1个,地下水水源涵养区2个,地质灾害易发区1个,见表2。
1.地下水开采总量控制
按照地下水保护与可持续利用的要求,统筹考虑、综合平衡各规划分区地下水可开采量和天然水质状况、区域经济社会发展对地下水开发与保护的需求、生态环境保护的要求等,以实现分区地下水采补平衡和可持续利用为目标,以流域、区域以及地下水规划分区为控制单元,合理确定地下水开采总量控制方案,2016年全市开发利用控制总量为0.169亿m3,2020年为0.126亿m3。
表2 连云港市下水功能区划分成果汇总表
2.地下水水位控制
从地下水环境生态保护角度对地下水水位的要求,根据全市地下水监测站的系列水位资料和降雨量资料分析确定一般区域各地下水功能区的水位保护目标。灌南县集中式供水水源区和灌云—灌南集中式供水水源区“十三五”末要比“十三五”初上升5m,其他未超采水功能区“十三五”初末维持不变,见表3。
表3 连云港市地下水功能区地下水水位埋深控制目标
淮河区沂沭泗河连云港市灌云—灌南地下水水源涵养区为超采区,涉及燕尾港、新安、李集、新集、三口、长茂、田楼、五队、堆沟港等镇,2020年限采水位埋深控制为25m,禁采水位埋深控制为43m。
3.地下水水质目标
根据连云港市地下水各功能区监测井水质监测成果和历史系列资料,确定各地下水功能区主开采层水质控制目标,除淮河区沂沭泗河连云港市赣榆区地质环境问题易发区为Ⅳ类水,其他均为Ⅲ类水,见表3。对实际水质状况好于其功能标准要求的区域,要按照高标准要求继续予以保持。
1.替代水源工程
(1)南水北调东线工程。调引江淮水主要路线为:第一线路为洪泽湖—淮沭河—淮沭新河,经吴场水利枢纽进入连云港市,正常情况下向东海和市区送水50m3/s;第二线路为洪泽湖—淮沭河—新沂河,由新沂河南偏泓进入连云港市灌南县和灌云县;第三线路为洪泽湖—盐河,进入连云港市灌南县。
(2)通榆河北延工程。通榆河作为连云港市第二水源,在通榆河常态供水时,设计进入连云港市的流量为50m3/s,其中灌云、灌南为20m3/s。
(3)农村饮水安全工程。2020年前,全市新增30个农村饮水安全工程,总供水能力8.7万m3/d,水源均为地表水。
(4)城区供水工程。主要涉及灌云县和灌南县,2020年,灌南县规划供水规模为48.5万m3/d。灌云县为30万m3/d,水源均取自地表水。
2.开采井封填工程
开采井封填工程主要针对全市的深层地下水开采井。封井方式包括永久封填、封存备用。永久封填井和封存备用井均是对地表水自来水管网已到达地区,对其中水质符合饮用水要求且地表水源单一的,以封存为主,作为应急水源井。
2015年全市共有深层地下水开采井600眼,规划2020年前封井总数262眼,其中永久封填64眼,封存备用198眼。
3.地下水回灌试验工程
连云港市燕尾港镇~堆沟镇地下水严重超采区,地下水水位长期过低,地下水水位依靠自然恢复非常缓慢。在堆沟镇化工园区连化水务有限公司地表水源地沂南小河附近,设置深层地下水回灌试验井1组,探索适合该区域水文地质条件地下水回灌方式。
东海县黄川镇新沭河沿线地下水含水层岩性主要为中粗砂,近几年区域下水开采量大,局部区域已形成较大地下水降落漏斗。在主要补给区建设实验性质的回灌井1组,探索回灌模式和技术。
(1)加强水资源的统一管理,建立健全地下水资源的管理体系。
(2)制定、完善地下水分区管理的相关法律、法规。
(3)强化取水许可证的登记发放和管理。
(4)加强城市节约用水管理,科学合理利用水资源。
(5)采用价格杠杆等多种手段,调整优化用水结构。
(6)加强宣传,不断提高节约和保护地下水资源的意识■
(作者单位:江苏省水文水资源勘测局连云港分局222004)