黄山市地下水应急水源地研究

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(安徽省地勘局第一水文工程地质勘查院，安徽 蚌埠 233000)

建立地下水应急水源地对于黄山市来说，不仅践行了国务院和省政府“关于加强饮用水安全保障”的指示精神，解决黄山市饮用水源过于单一的风险，尤其是应对特枯年、连续干旱和水质污染等突发事件造成的饮水紧张具有一定的现实意义和长远的战略意义[1]。

1 黄山市概况

1.1 地理位置

黄山市位于安徽省东南部，地理坐标为：东经 117° 49′02″-118°24′52″，北纬29°39′28″-30°31′04″。东连旌德、绩溪县、歙县，西连石台、青阳、黟县交界，东北与泾县相依，西南与休宁毗邻。市区辖屯溪区、徽州区、黄山区三个区。市区面积为 2342 km2，建成区面积为44 km2，2010年末市区总人口数43.73万人，其中非农业人口为20.15万人。

1.2 水文气象

黄山市水资源主要来自天然降水，地表水靠降水补给，2011年黄山市降水总量152亿 m3，其中新安江流域98亿 m3，占全市降水总量的64%。全市地表水资源总量丰富。最大月雨量一般出现在5、6、7月份，最小月雨量一般出现在12月份，同时境内降雨的年际变化也相当悬殊，最大最小年份的比值达2.5以上，有时甚至达到3.0。

2 水资源开发利用现状

根据地形地貌特点计算得出，黄山市多年平均水资源总量105.56亿 m3，人均占有水资源量7 130 m3，是全省人均占有水资源量的6.4倍，全国人均占有水资源量的3.4倍。全市水能资源理论蕴藏量58.3万 kw，可供开发量20万 kw，占理论蕴藏量的34.3%。黄山市供、用水总量均为5.826亿 m3。地表水为5.646亿 m3，占供水总量的97%；地下水为0.180亿 m3，占供水总量的3.0%。全市农灌用水量3.528亿 m3，占用水总量的61%；工业用水量1.085亿 m3，占用水总量的19%；林牧渔畜用水量0.154亿 m3；城镇公共用水量0.414亿 m3；居民生活用水量0.608亿 m3；生态环境用水量0.037亿 m3。黄山市水资源丰富，但是供水结构单一，抗风险能力差。

3 地下水赋存条件及补排特征分析

根据地下水的赋存条件将本市地下水分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水、碎屑岩类孔隙裂隙水、基岩裂隙水四种类型现分述如下。

(1)松散岩类孔隙水主要分布在河流中下游河谷两侧及山间谷地第四纪沉积物中，含水层具二元结构，上部为粉质粘土，下部为粘质粉土，厚3～5 m，透水性较好，主要接受大气降水补给，径流条件通畅，多以泉的形式排泄，矿化度小于0.5 g/L，水质类型为HCO3—Ca型，水质良好。

(2)碳酸盐岩裂隙岩溶水要分布在中低山区和低山丘陵区，分布较广，由于区内断裂构造发育，岩石破碎，地表水系发育，大气降水充沛，地下水补给条件较好，水交替强烈。矿化度0.5～1 g/L，水化学类型为HCO3—Ca型或HCO3—Na·Ca型，水质良好。

(3)碎屑岩类孔隙裂隙水区内分布较广。矿化度0.5～1 g/L，水化学类型为HCO3-Ca型或HCO3-Na·Ca型，水质良好。

(4)基岩裂隙水含水岩组主要有变质岩和岩浆岩组成，断裂构造发育，岩石破碎，补给条件良好，水量较小。

地下水补、径、排条件，松散岩类孔隙水的补给主要来自于大气降水，其次为地表水体的渗透补给和农田灌溉水的回渗补给。碎屑岩类孔隙裂隙水和碳酸盐岩裂隙岩溶水的补给主要来自大气降水(基岩裸露区)和侧向补给，排泄方式为侧向径流和泉。基岩裂隙水主要依靠上部含水层的垂向补给和侧向径流补给，出露区域直接接受大气降水补给，排泄方式主要为侧向径流和泉。

4 应急水源地选取原则及影响条件

4.1 与现状供水水源无直接水力联系

应急水源选择应与现状水源无直接水力联系，保障应急水源的水量水质安全。如现状水源地为地表水，那么与之水力联系紧密的地下水水源不适宜作为应急水源，因为其起不到应急的作用[2]。

4.2 优先考虑已关停水源地

以往地下水供水水源地，已经停止使用的，应当优先考虑这一类地下水水源地，在满足水质水量的前提条件下，在可靠性、易操作性以及经济性上优于新建水源地。

4.3 水量满足应急需求

根据市区人口确定应急供水需求量，在地下水应急水源地的供水量不能满足要求时，可动用地下水的静储量、换取量、疏干量和改变原供水方向的水源地的供水量等。

4.4 地理位置条件

从地理位置条件、经济条件和可开采性等因素考虑，应急分散供水点，应选择在城市市区；小型地下水应急水源地主要选择在距城市中心10 km范围内；中型地下水应急水源地应选择在距城市中心30 km范围内；大型、特大型地下水应急水源地须选择在距城市中心50 km范围内。

4.5 地质环境条件

地下水应急水源地应该避开污染源和地质灾害点。

4.6 供水期与定额

供水期一般为3～6个月。供水量一般为50 L/人·d，最少不低于20 L/人·d标准。

4.7 符合相关规划

地下水应急水源地应符合相关规划要求，规划包括城市总体发展规划，城乡发展规划，地质灾害防治规划，矿产资源总体规划，矿山地址环境规划，供水规划等。

4.8 水质要求

地下水水源地水源水质必须符合《地下水质量标准》(GB/T14848-1993)Ⅲ类水标准，经过处理后符合《生活饮用水标准》(GB5749-2006)。

5 应急水源地选取与评价

从黄山市地下水赋存特征和开采现状以及区域水文地质条件等分析，根据《1:20万屯溪幅区域水文地质普查报告》和《1:20万旌德幅区域水文地质普查报告》，在市区建立四个地下水应急水源地，分别为甘棠应急水源地、沿江应急水源地、郭村应急水源地和谭家桥应急水源地。

5.1 甘棠应急水源地

甘棠应急水源地位于黄山市黄山区甘棠镇一带(在黄山区建成区内)，面积约23 km2，含水层为基岩裂隙水(风化带网状裂隙水)，含水层岩性为花岗闪长岩，岩脉、岩相带、断裂破碎带泉水出露较多，泉均流量0.37 L/s，根据抽水资料，水位降深16.13～18.04 m，单井涌水量为23.91～121.82 m3/d，地下水为HCO3-Ca·Na型水，矿化度为0.13～0.27 g/L。

采用水文地质比拟法中的径流模数法计算，本次计算面积为23 km2，含水层岩性主要为岩浆岩，地下水径流模数为14.68万 m3/a·km2，计算结果为337.64万 m3/a。

可采资源量利用可采资源模数和单井涌水量进行估算。甘棠应急水源地为基岩裂隙水，为裸露型，单井涌水量为100～200 m3/d，可采资源模数为2万 m3/a·km2，计算得出甘棠应急水源地可采资源量为0.13万 m3/d。

通过资料收集，水源地水质满足作为应急供水水源的要求。

5.2 沿江应急水源地

水源地位于皖南山区水文地质分区，新安江河漫滩和Ⅰ级阶地，含水层为第四系全新统冲积砂层，上部为粘土、亚粘土、亚砂土，下部为细砂、砂砾石层，总厚度4.5～16.0 m，含水层厚度2.0～8.3 m，水位埋深1.02～6.21 m，地下水类型为微承压松散岩类孔隙水，单井涌水量为1 000～5 000 m3/d，地下水为HCO3-Ca型水，矿化度小于0.056～0.36 g/L。

沿江应急水源地位于黄山市屯溪区新安江两侧(在屯溪区建成区内)，面积约29 km2，地下水类型为松散岩类孔隙水，具有弱承压性质，与现状供水无水力联系，地下水现状主要为生活用水，现状开采量约1万 m3/a，本区城市规划为绿化用地，未曾作为供水水源地，附近无污染源和地质灾害点。调查期间最大水位埋深为1.5 m(2011年6月)，较屯溪幅1:20万水文地质普查期间无明显变化，通过新谭镇梅林村民井采样分析，地下水为HCO3·SO4-Ca型水，矿化度为0.36 g/L，和以往相比没有发生太大变化。

利用补给量法计算本水源地的天然补给资源量，本次计算面积为29 km2，近十年平均降水量为1 505.65 mm/a，其地表岩性为第四系全新统粘性土，降雨入渗系数取0.21，计算结果为916.94万 m3/a，天然补给资源模数为31.62万 m3/a·km2。

可采资源量利用可采资源模数和单井涌水量进行估算。沿江应急水源地为松散岩类孔隙水，顶板埋深小于5 m，单井涌水量为1 000～5 000 m3/d，可采资源模数为24万 m3/a·km2，计算得出沿江应急水源地可采资源量为1.91万 m3/d。

通过对新谭镇梅林村民井的地下水水样测试结果进行分析，所测指标全部满足地下水质量标准(GB/T 14848-93)三类水标准，满足作为应急供水水源的要求。

5.3 郭村应急水源地

水源地位于皖南山区水文地质分区，含水层岩性为寒武系泥质灰岩、灰岩夹页岩，地下水主要赋存在岩溶发育带中，为裸露型，溶蚀裂隙多沿碎屑岩与碳酸盐岩的界面发育，泉水出露较多，流量为0.5～5 L/s，地下水为HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg型水，矿化度为0.11～0.46 g/L。

郭村应急水源地位于黄山区郭村、贤村一带(距黄山区建成区约20 km)，面积约36 km2，地下水类型为裸露型碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙岩溶水，地下水现状用途主要为生活用水，现状开采量为0.5万 m3/a，水源地与市区现状供水无水力联系，城市规划为生态农业用地，未曾作为地下水供水水源地，附近无严重污染源和地质灾害点，调查期间最大水位埋深为7.6m(2011年6月)，相比1:20万安庆幅调查期间(1.98 m)，水位下降幅度较大，主要是2011年是枯水年所致。调查期间对黄山区焦村镇三民村泉及民井进行采样分析，地下水为HCO3-Ca型水，矿化度为0.05～0.102 g/L，较1:20万水文地质调查期间水质未发生明显变化。

利用补给量法计算本水源地的天然补给资源量，本次计算面积为36 km2，近十年平均降水量为1 376.99 mm/a，其地表岩性为寒武系碳酸盐岩，降雨入渗系数取0.35，计算结果为1 735.0万 m3/a，天然补给资源模数为48.20万 m3/a·km2。

可采资源量利用可采资源模数和单井涌水量进行估算。郭村应急水源地为裂隙岩溶水，主要为裸露型，单井涌水量为100～1 000 m3/d，可采资源模数为8万 m3/a·km2，计算得出郭村应急水源地可采资源量为0.79万 m3/d。

通过对黄山区焦村镇三民村泉及民井的水样测试结果进行分析，所测指标全部满足地下水质量标准(GB/T 14848-93)三类水标准，满足作为应急供水水源的要求。

5.4 谭家桥应急水源地

水源地位于皖南山区水文地质分区，绩溪复背斜中的谭家桥向斜核部，水量中等，为麻川河源头，含水层岩性为寒武系泥质灰岩、灰岩夹页岩，地下水主要赋存在岩溶发育带中，为裸露型，溶蚀裂隙多沿碎屑岩与碳酸盐岩的界面发育，部分被第四系全新统砂质粘土、砂砾石层覆盖，松散层厚度一般小于3.0 m，与下伏基岩水力联系密切。泉水出露较多，流量0.5～5 L/s，地下水为HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg型水，矿化度0.11～0.46 g/L。

谭家桥应急水源地位于黄山区谭家桥一带(距黄山区建成区约20 km)，面积约39 km2，地下水类型为覆盖-裸露型碳酸盐岩夹碎屑岩裂隙岩溶水，地下水现状用途主要为生活用水，现状开采量为1万 m3/a，水源地与市区现状供水无水力联系，城市规划为生态农业用地，未曾作为地下水供水水源地，附近无严重污染源和地质灾害点，调查期间最大水位埋深为5.3 m(2011年6月)，相比1:20万旌德幅调查期间(1.26 m)，水位下降幅度较大，主要是2011年是枯水年所致。调查期间对黄山区谭家桥镇西文村山泉及民井进行采样分析，地下水为HCO3-Ca型水，矿化度为0.29 g/L，较1:20万水文地质调查期间水质未发生明显变化。

利用补给量法计算本水源地的天然补给资源量，本次计算面积为39 km2，近十年平均降水量为1 381.26 mm/a，其地表岩性为寒武系碳酸盐岩，降雨入渗系数取0.35，计算结果为1 885.41万 m3/a，天然补给资源模数为48.34万 m3/a·km2。

可采资源量利用可采资源模数和单井涌水量进行估算。谭家桥应急水源地为裂隙岩溶水，主要为裸露型，部分为覆盖型，单井涌水量为100～1 000 m3/d，可采资源模数为8万 m3/a·km2，计算得出谭家桥应急水源地可采资源量为0.85万 m3/d。

通过对黄山区谭家桥镇西文村山泉及民井的水样测试结果进行分析，所测指标全部满足地下水质量标准(GB/T 14848-93)三类水标准，满足作为应急供水水源的要求。

6 结语

综上所述，黄山市四个地下水应急水源地，甘棠应急水源地、大沿江应急水源地、郭村应急水源地和谭家桥应急水源地天然补给资源量合计为4 874.99万 m3/a，可采资源量为3.68万 m3/d，通过对地下水水样的测试分析，水质上满足作为应急供水水源的要求。

[1]戴长雷，迟宝明，等.北方城市应急供水水源地研究.水文地质工程地质杂志.2008(4).

[2]卜华，孙英波.山东省重点城市应急供水水源地研究.水文地质工程地质杂志.2008(6).