淮北市应急水源地地下水资源评价

费中良 鲍微

摘要：随着工农业经济的不断发展和城市化进程的加快，地下水资源的供需矛盾越来越突出，淮北市区及近郊区有的水源地地下水开采量已超过可开采量。由于长期持续超量开采地下水，而且开采布局很不合理，同时超采引发地面沉降、地下水水质变差等一系列环境地质环境问题，地下水资源供需矛盾越来越突出。故进行淮北市应急水源地地下水资源评价对以后淮北的发展和规划具有重大意义。

关键词：地下水;应急水源地;资源评价

1.项目概况

1.1基本概况

城市应急水源地主要作为城市由于连年干旱以及水质污染造成的突发性事件，使现有供水水源地出现问题的情况下，为解决城市生产生活用水的燃眉之急而采取的非常规的、有一定开采周期的临时水源地。 淮北市水资源可利用量不足，工业与生活、城市与农村用水矛盾越来越突出。淮北市多属季节性河流，受降水影响地表水资源时空分布不均，再者部分地表水又受到污染，可利用量不多;浅层地下水、岩溶水的开采不均，水资源没有充分的得到利用，随着淮北经济和城市化不断发展，供需矛盾日益加剧，确定城市应急水源地是当务之急之事。

1.2应急水源地地质概况

应急水源地为全隐伏区，位于闸河复向斜南端.有相山背斜在此倾没并与之复合，向斜宽缓，自北而南的地下径流在南部受到岩体阻隔，形成富水区（见图1）。第四系之下主要分布奥陶系下统，其次为奥陶系中统、石炭系上统及火成岩岩体。

1.3应急水源地水文概况

应急水源地被第四系松散沉积物所覆盖，下部岩溶较为发育，含水丰富。属隐伏区类型，在水源地东侧和东北侧，有青龙山、烈山等灰岩露头区，海拔高程50m-400m，构成低山～丘陵补给区，地下水主要为第四系沉积层的孔隙潜水和奥陶系灰岩中岩溶承压水。水源地灰岩分布普遍，该含水组岩性除灰岩外，尚有白云质灰岩岩、泥灰岩等，该含水组埋藏于地表以下42m-520m处，呈一厚度为40m-80m不等之似层状含水组。裂隙、溶洞均较发育，含水丰富，特别是奥陶系古风化壳和灰岩蚀变风化带上，岩芯破碎，岩溶裂隙甚为发育，导水性强，地下水动静储量丰富，富水性强，为承压岩溶裂隙水。早期水压较大，水头一般高出地面0.4m-0.8m左右。

本区富水性内部差异较大，由于喀斯特溶洞发育的不均一性，富水性由东至西逐渐减弱，渗透系数竟然相差數十倍之多。部分地区单位涌水量q>lOL/s.m，渗透系数达17.8m/d。

2.应急水源地水化学特征及水质类型

区内浅层地下水一般均为无色、无味、无臭、透明，总硬度150dH，水的硬度为微硬水，矿化度小于lg/L，pH值7.8，属淡水。

水质类型为：HCO3.S04-Na.Mg型。

区内地下岩溶水一般均为无色、无味、无臭、透明。矿化度小于lg/L，pH值7.7，属淡水。总硬度220dH-280dH，水的硬度为硬水～极硬。

水质类型为HC03-Ca·Na或HCO3.S04-Ca·Mg型，为承压岩溶裂隙水。

3.应急水源地选择、特征及囤定范围和资源量

3.1应急水源地选择、特征及圈定范围

根据《淮北市水资源保护规划》（安徽省水科院，2007年1月），徐楼水源地因其第四系浅层孔隙水主要是大气降水补给，大部分浅层地下水的现状水质符合《地下水质量标准》（CB/T14848-93）中的Ⅱ～Ⅲ类水，浅层地下水属HC03-Ca、HC03-Na或HCO，-Mg型淡水，矿化度小于l.Og/L，pH值介于7.1-7.5之间，中等硬度，适宜农灌，符合国家饮用水质标准，已作为集中供水水源区。深层孔隙水主要受越流和测流补给，所处地层地下径流非常的滞缓，水化学类型以富钠为特征，属HC03-S04-Na、HC03-Cl4-Na型，矿化度一般小于lg/L。水质尚好，满足《地下水质量标准》（GB/T14848-93）中的Ⅱ～Ⅲ类水的要求，已作为分散式开发利用区。而深层岩溶水因开采量少，已划分为保留区，作为应急水源地。

应急水源地位于濉溪县徐楼铁矿及周边，为平原，被第四系松散沉积物所覆盖，地形平坦，下部岩溶较为发育，含水丰富，属隐伏区类型。根据地层构造、岩溶地下水形成、分布、运移、转化规律，圈定徐楼水源地范围：郑杨楼至黄桥一线以南，符离集断层线以北，青龙山车站至五铺一线以西，大刘家断层线线以东地区，面积176.63km2。

3.2应急水源地地下水资源量

根据《淮北市水资源保护规划》（安徽省水科院，2007年1月），徐楼水源地北部为相山水源地，相山水源地基岩裸露区面积为22.9km2，隐伏区面积为58.4km2，为徐楼水源地岩溶水补给区。徐楼水源地为隐伏区面积为176.63km2，岩溶水资源量1608×10⁴m3/a，可开采量1126×10⁴m3/a，日平均可开采量3.1×10⁴m3/d。现状实际开采量很少，只有徐楼铁矿井下对外排水是216.22×10⁴m3/a，徐楼水厂2013年底开始使用，计划居民每年总用水量约61.2×10⁴m3/a，即水源地每年总开采量约331.2×104m3/a，即0.92×10⁴m3/d。应急计划开采量的范围3.0×10⁴m3/d～4.0×10⁴m3/d，最大日开采量不超过4.0×10⁴m3，最低限制静水位2m-5m，最低限制动水位为-8m-- lOm。见表1。

4.应急水源地开采量及供水规模

徐楼应急水源地水资源量1608×10⁴m3/a，可开采量1126×10⁴m3/a，日平均可开采量3.1×10⁴m3/d。按淮北市城区人口120万人，市民的基本生活用水量每人每天20L/d.人的标准计算，该总需水量为2.4×10⁴m3/d。而此水源地日平均可开采量3.1×10⁴m3/d，满足淮北市市区人应急供水量。

5.应急水源地选择主要考虑因素

地下水应急水源地选择主要考虑以下因素：

根据地下水的赋存规律，尽可能選择在含水层层数多、厚度大、渗透性强、分布广、调节能力强等富水地区（段）。

水质：地下水水质符合《地下水质量标准》（ GB/T14848-93），经过处理后符合《生活饮用水标准》（GB5749-2006）。

地质环境：水源地尽可能远离污染源和地质灾害点，尽可能地选择不易引起水质污染，便于保护的地段。

开采条件：水源地尽可能选择在开采条件良好，取水方便，输水便捷的地段。

6.应急水源地地下水水质评价

根据调查和收集濉溪县徐楼水厂水分析资料，按GB/T14848-93《地下水质量标准》，对徐楼水源地地下水水质进行综合质量评价，并按GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》进行超标组分情况分析。地下水综合质量评价方法如下：

确定各单项组分评价分值Fi。单项组分分类标准见GB/T14848-93《地下水质量标准》：

I类水主要反映地下水化学组分的天然低背景含量，适用于各种用途Fi为0。

Ⅱ类水主要反映地下水化学组分的天然背景含量，适用于各种用途Fi为1。

Ⅲ类水以人体健康基准值为依据，主要适用于集中式生活饮用水水源及工农业用水Fi为3。

Ⅳ类水以农业和工业用水要求为依据，除适用于农业和部分工业用水外，适当处理仍可作为生活饮用水Fi为6。

V类水不宜饮用Fi为10。

计算综合评分值F。综合评分值F的计算公式为：

F=√（F2+F2max）/2

F=1/n.∑F，

式中：F为各单项组分评分值Fi的平均值;Fmax为单项组分评价分值Fi中的最大值;n为评价项目数。

确定地下水质量级别。根据综合评分值F的大小，确定地下水质量级别：优良<0.80，良好0.80≤2.50，较好2.50≤4.25，较差4.25≤7.20，极差>7.20。

评价结果：本次在濉溪县徐楼水厂收集2013年11月、2014年3月两份水质分析报告，该报告由县卫生监督站委托淮北市职业病防治医院检测，根据水质分析报告对地下水质量评价结果如下：

地下水感官性状指标为I类;一般化学指标Ⅱ一Ⅲ类;微生物指标为I类;毒理指标为I-Ⅲ类。地下水质量综合评价采用加附注的评分法，经计算确定地下水单项组分评分值的平均值为1.32，地下水单项组分评分值的最大值为3，最终计算F为2.32，按照地下水质量级别表2和微生物指标确定地下水质良好（I类）。

根据《淮北市水资源保护规划》（安徽省水科院，2007年1月）资料，2004年淮北市环保局对6个汇水池水质所测的pH值、总硬度、硫酸盐、氯化物、高锰酸盐指数、氨氮、氟化物、总大肠菌群8项指标均符合《地下水质量标准》（GB/T14848-93）的Ⅲ类标准，水源地水质均达标。评价结果见表2。

由表2可以看出，淮北市集中供水水源地地下水质总体良好，监测的6个汇水池水质综合评价全部为良好（ I）。

淮北市水源井水质主要超标为总硬度，主要是由原生地球化学形成的地下水本底，地下水多层次及过量开采造成的。从各水期看大多水源井水质变化不大。

另外，从收集的2013年淮北市水务局委托安徽省宿州水环境检测中心编制《淮北市岩溶水、潜水、地表水水质评价报告》表明淮北市岩溶水75%水质达Ⅱ类，均能直接满足饮用水水源要求，25%岩溶水硬度高于Ⅲ类标准。 从淮北市环保局和淮北市水务局水样资料分析，淮北市岩溶水水质质类型为I、Ⅱ、Ⅲ类，大部分供水井处在徐楼应急水源地东北部，与徐楼应急水源地处在一个富水带上，是应急水源地补给区，因其水质良好，故可以推测应急水源地水质良好。

综合评述，徐楼应急水源地水质质量良好。

7.结论与建议

7.1结论

徐楼水源地属隐伏区类型，根据岩溶地下水形成、分布、运移、转化规律和开发利用现状，圈定水源地面积176.63km2。

根据徐楼水厂水质分析报告和收集水源地北部补给区水质分析资料，综合评价徐楼水源地地下岩溶水的水质良好（I-Ⅲ类），水化学类型属HC03-Ca-Na型，矿化度小于0.4g/L，pH值7.1。

根据收集到的资料，徐楼水源地岩溶水资源量约为1608×10⁴m3/a，可开采量为1126×10⁴m3/a，现状实际开采量很少，可作为应急水源地。

水源地岩溶水水质较好，水质级别为I-Ⅲ类水，但在徐楼矿区附近硫酸盐含量为V类，是由于地下环境地质本身造成的。

7.2建议

该水源地目前开采量很少，作为备用水源地，在干旱年作为应急备用水源。应急计划开采量的范围3.0×10⁴m3～4.0×10⁴m3/d，最大日开采量不超过4.0×10⁴m3，最低限制静水位2m-5m，最低限制动水位为-8m--lOm。

该水源地应按照保护水资源的有关规定划分为严格保护区、限制区、监察区。特别是北部通过大气降水补给裸露山区，对附近已建工业区，严格控制污水排放标准，禁止工业区排放污水污染地下水。

应建立水源地监测井网，加强对地下水进行水位、水质、水量长期监测，保证水资源的科学化管理和合理开发利用。

根据水源地开采量评价和现状开采量分析，建议在水源地范围内沿濉溪一百善公路附近南北向布设水源井，井距1500m左右，井深150m-200m左右。

参考文献：

[1]《淮北市应急水源地潜力评估报告》.

[2]《淮北市岩溶水、潜水、地表水水质评价报告》.

[3]《淮北市水资源保护规划》（安徽省水科院，2007年1月）.

[4]《地下水质量标准》GB /T14848-93.

[5]《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006.

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