分散式农村地下水水源选址技术的应用

刘春洋

(彰武县水利事务服务中心，辽宁 彰武 123200)

0 引 言

经济的快速发展和城镇化建设的持续推进，使得水生态功能退化、工业废水与生活污水排放等问题日趋突出，饮水安全问题越来越引起农村居民的普遍关注。水源地的周边环境与农村饮用水水源安全直接相关，而水源安全直接影响着饮用水质量，这关系到经济社会的长远发展及整个社会的和谐稳定，同时与家庭幸福度、居民身心健康密切相关，因此非常有必要保护好农村饮用水水源[1]。虽然我国正式出台了有关水环境保护、水污染防治、地下水质量、水源保护区划等技术标准及法规，但缺乏系统完整的选择、建设和管理农村水源地的指导意见，从而使得利用、保护和开发农村水源地工作处于被动地位[2]。分散式地下水源的供水人口不超过1万人或日供水规模为1000m3，这种水源地为辽宁地区农村用水的主要来源，占总饮用水源的90%。近年来，由于不合理的选择地下水水源地，进一步加剧了辽宁省农村水资源浪费、水位下降、地下水污染等问题，地下水不达标的现象普遍存在，并且尚未颁布水源选址的有关规范[3]。为有效保护生态环境、促进水资源的可持续利用以及保证广大群众喝上放心水，科学规范的解决水源地选址问题已成为当前的研究热点[4]。文章依据辽宁省农村饮水实际状况，按选址时间顺序归纳总结选择、建设、管理现有分散式地下水水源地的技术规范，在此基础上提出行之有效的水源地选址技术，为提高水源选址的规范性、减少选址工作的选择性以及积极推进农村饮水安全工作提供决策依据。

1 水源地的选择

1.1 分散式农村地下水水源地

一般地，分散式地下水水源地的保护区为取水口周围30-50m范围，其供水规模不超过1000人，未配置或者配有简易的净水设施向村、乡镇供水。其中，规划饮用水水源地、备用和现用地下水源为常见的水源地类型，按照不同的供水方式又分为单户或联户、单村、联片、联村等形式，以下简称为“水源地”。

1.2 水源地的类型与特点

1)数量多、分布广、规模小为分散式地下水水源的典型特征，这种水源地在辽宁省农村饮水安全保障体系中所占比例较高。农村水利与供水安全成为辽宁省“十三五”规划农村饮水提质增效的重点方向，计划投资30.26亿元，建设实施5610处水源工程，其中90%以上为分散式水源地。

2)大部分水源地的水量充沛。辽宁省分布有太子河、饶阳河、辽河、浑河、大凌河等河流，河网水系密布且地表径流发育，东南部与渤海相邻降水量充足，中部平原的降水量适中其地下水资源丰富，西部与蒙古高原相连降水稀少且风沙干旱严重。

3)普遍存在高砷、高氟的水质问题。受农村地区卫生条件限制，汛期降水时极易发生水环境污染，这主要体现在细菌菌落总数及有机物超标两方面，对农村居民的身体健康产生潜在威胁。此外，农村居民生活用水以传统的一户一井取水方式为主，生活用水、污水和垃圾在小范围内循环，其卫生条件差且无法保证饮水质量，季节性缺水以及高砷、高氟、苦咸、水污染等问题突出，取水不便、水量不足、水源保证率低对居民生活产生严重影响。

4)环境风险较高，水源保护区的环境整治力度低、监控设施落后且未形成统一的取水构筑物建设标准。因此，根据辽宁省农村饮水实际状况，按选址时间顺序归纳总结现有分散式地下水水源地技术规范，从而提出科学规范的水源地选址技术。

1.3 选址原则

充分考虑以人为本的地下水开发利用原则，应选择便于卫生安全保护、水质优良、水量丰富的地域作为地下水水源地。根据辽宁省地貌形态和地形特征，遵循以下原则实施水源地的选址与建设：原则一，坚持山涧泉水、深层和浅层地下水的顺序选择不同类型的水源地；原则二，地形条件允许的情况下，以重力流泉水为优先选择的水源地；原则三，优先选取村庄、乡镇上游作为水源地的地理位置；原则四，在满足水量、水质要求的条件下，优先选取维护、运行和施工方便的地区。

1.4 选址调查与勘察

现场调查和资料收集为比较常用的调查方法，以调研、资料收集为主最大程度的利用现有资料，并以现场调查为辅补充完善相关的调查数据。

1)资料收集。收集相关资料合理选择水源地，全面收集相关部门、地方政府和国家的统计数据、相关规划、调研报告、调查成果、设计材料、专著、年鉴等，系统分析水文地质、河流水系资料拟定待比选的水源地方案。充分搜集比选方案优良地区的地下水水质分析成果，统计整理拟建水源地附近的钻井资料，对拟建水源地的水质状况、富水性和含水层特征做初步确定，在此基础上准确判定水质、水量是否达到设计要求。

2)现场调查。通过对现有资料的充分分析，为合理确定水源地位置还要想当地主管部门咨询。采用现场调查法补充周边污染状况、供水设施、当地居民了解水源情况、供水单位等基础资料，实地水样采集、定位和调查等。根据以下要求对水源地初选位置30-50m范围内的现场条件分析：不应存在污水排放口以及与取水设施无关的建筑物，对于已存在的排污口和无关建筑物要予以拆除；不应存在墓地和农牧业活动区，不存在堆放或倾倒有害废弃物、粪便、乡村垃圾、工业废渣等行为；不应存在油库和输油管道、输送污水的渠道通过该地区。总而言之，水源地初选地址必须满足以上有关规定。

3)选址勘察。采用对比分析的方法对初步确定的待选水源地地址分析，其中场址选择和比较的依据为主要工程地质资料。拟建地下水水源地场址位于饶阳河、大凌河、太子河、浑河、辽河等流域及其主要支流河谷平原，以及大连、丹东、营口等地下水资源丰富区时，水源地水量可以达到用水量设计要求，在满足现场调查条件下优先选择拟建水源地场址；拟建地下水水源地场址位于降水稀少且风沙干旱严重区时，如喀左县、大洼县、盘山县、义县、朝阳县、彰武县、北票市等地下水富水性贫乏，要全面调查水资源条件及充分搜集水文地质资料。将探采结合井布置于平原区时要实行工程物探勘察和抽水试验，布置于残山分布区或山丘区时要实行工程物探勘察。在查明周围含水层分布特征的情况下选择地下水水源地场址，此区域要具有相对较好的富水性。

1.5 工程物探与抽水试验

根据DL/T 5010标准规定的工程物探勘察方法探测初步选定的拟建地下水水源地，按照有关要求形成物探报告。开采目的层层位依据物探成果初步确定，选择的地下水水源地为富水性相对较好、分布稳定且含水层较厚的备选地域，准确测量井深，通过对物探成果的分析确定设计水量不低于允许开采量[5]。

采用水位稳定时间不少于24h的最大降深稳定流抽水试验，对探采结合井测试，抽水试验的其它技术要求按GB 50027标准执行[6]。此外，为判定过滤管孔隙率是否合理以及准确获取抽水期间涌入孔中的沙量，抽水试验开始前、结束后均要测量孔深，并且在抽水试验结束前宜采集水质分析所需的水样。

1.6 水质水量要求

水源地取水量和供水量的确定依据是SL 310标准，其中允许开采的水量为取水量的最大界限，在单一水源水量无法达到设计水量要求的情况下可以实行调蓄或多水源措施。以不低于10%-20%的设计水量作为备用井取水量，GB/T 14848规定的Ⅲ类标准属于水源水质的基本要求；在没有其他可以利用水源且水质不达标的条件下，选择的水源经过处理后要达到Ⅲ类水质要求，若水质无法达到以上要求则不宜作为饮用水水源。

2 水源保护区的建设管理

对于辽宁省水源保护区的建设与管理相关内容利用现场调查的方法深入分析，并对有关指南、规范和法规要求利用资料分析的方法全面探究，在此基础上提出科学有效的建设管理方法。

2.1 取水构筑物

按照不同的功能将地下水取水构筑物分为泉室、渗渠、机井等类型，其中辐射井、大口井和管井属于常见的机井类型，并以管井的应用最为广泛。根据SL 310有关规定合理选择取水构筑物类型和提水设备，科学设计井盖、井台、散水坡和井位，并且辐射井和大口井的设计应符合有关要求，执行GB 50296及SL 256相关规定设计管井、辐射井和大口井；此外，执行GB50013-2006的规定合理设计泉室。

2.2 监控能力

将监测点设置于水井处，由于封井等条件限制现有水源无法满足监测条件的情况下，可以将监测点设置于水厂汇水池处。依据每年的水环境监测计划合理确定监测频次及指标，执行GB 5750标准采集、检测和保存水样。

2.3 保护区划分、标志

一级保护区的划分执行HJ/T 338的要求，保护区划分半径在含水介质为细砂的情况下取30-50m，水源保护区的宣传牌、交通警示牌、界标等标识应符合HJ/T 433标志技术要求。

2.4 隔离防护与环境整治

将隔离防护设施设置于人类活动频繁的一级保护区范围，地下水水源地有道路交通穿越的情况下，宜在保护区内建设应急池、事故导流槽和防撞护栏等设施。此外，要采取防泄漏措施对穿越保护区的输气、输油管道处理，特殊情况下还要建设事故导流槽[7]。

为有效防止有害废弃物堆放、污水排放、人工回灌、地下处置、地下水过度开采及污染等导致的地下水质恶化，执行HJ 2032标准保护水源地环境。

3 结 论

针对农村饮水安全问题提出了科学有效的水源地选址技术，有利于保证农村饮水安全及促进新农村建设。文章结合辽宁省农村饮水实际情况，全面总结与概括了水源地现有选址技术，在此基础上明确了水源地保护范围和分散式水源地的概念，结果表明建立的规范化水源地选址技术具有较强的可行性与适用性。