河津禹門口沖洪積扇水源地地下水動態(tài)分析與水質評價

李 玲

（河津市水資源管理委員會辦公室 河津 043300）

1 水源地現(xiàn)狀

河津禹門口沖洪積扇水源地位于河津市境內汾河與黃河匯流處的三角地帶，總面積88 km2。該水源地具有良好的貯水構造和充沛的補給來源，一直被譽為華北地區(qū)的一顆明珠，是附近工農業(yè)的主要供水水源。本區(qū)域屬暖溫帶半濕潤大陸性氣候，多年平均降雨量495.7 mm，最小年降雨量253.4 mm，最大年降雨量997.5 mm。水源地按地貌可分為黃河三級階地區(qū)與黃河、汾河河漫灘及一級階地區(qū)。按其供水目的及地貌特征可分為清澗灣水源地、連伯灘水源地與汾河口水源地（未運行）。

該水源地動態(tài)監(jiān)測起始于1995年1月，由于整個水源地以開發(fā)淺層地下水為主，故目前只對區(qū)內淺層地下水動態(tài)進行監(jiān)測與分析?，F(xiàn)狀年（2010年）共有水位長觀井9眼，統(tǒng)測井17眼；水質監(jiān)測井4眼，監(jiān)測頻次為豐水期、枯水期各一次。

2 地下水動態(tài)分析

2.1 地下水補給、徑流與排泄

在天然條件下，水源地淺層水的補給源除降水入滲補給外，主要受黃河水側向徑流補給，在北部還有巖溶水和澗河水徑流補給，地下水總體流向是由北面向東南方向流動，并與來自東部黃河三級階地南西向的淺層水匯流于沖洪積扇前緣，轉向南偏東方向徑流。排泄有蒸發(fā)與人工開采。

在開采條件下，淺層水的主要補給源為黃河地表水的側向補給，因為開采使地下水水力坡度增大，黃河地表水的側向補給量遠遠大于天然狀態(tài)下的滲入補給量，同時井位越接近河邊其補給量越大。

2.2 降雨與開采現(xiàn)狀

現(xiàn)狀年（2010年）降雨量488.4 mm，與多年平均降雨量相比減少1.5%，與上年比減少15.7%。年內降水量主要集中在6—9月份，占年降雨量的73.3%，1—5月降雨量占年降雨量的23.4%，10—12月降雨量較少，僅占年降雨量的3.3%。年內總降水天數(shù)為68天。

水源地內現(xiàn)有開采井190眼，其中工業(yè)用水井40眼，農業(yè)開采井150眼?，F(xiàn)狀年開采量2 188.8萬m3，與上年2 196.5萬m3基本持平。年內工業(yè)用水1 638.8萬m3，占總用水量的74.9%，農業(yè)用水量533.9萬m3，占總用水量的25.1%。全年各月開采量中7月份開采量最大，為274.3萬m3，1月份最小，為121.0萬m3。各月開采情況見圖1。

圖1 河津禹門口沖洪積扇水源地2010年各月開采量柱狀圖

2.3 地下水動態(tài)分區(qū)

1）根據地下水水位年末差進行分區(qū)

根據地下水水位年末差變化大小可分為：上升區(qū)（年末差＞+0.5 m）、下降區(qū)（年末差＜-0.5 m）、穩(wěn)定區(qū)（年末差在+0.5～-0.5 m之間）。

2）根據地形、地貌進行分區(qū)

按地形、地貌將水源地分為黃河三級階地，黃河、汾河河漫灘及一級階地區(qū)。其中黃河三級階地分布在水源地中部大石咀、蒼頭至清澗、永安，面積26 km2；黃河、汾河河漫灘及一級地區(qū)分布在清澗灣及蒼頭、連伯以南，面積62 km2。

3）從水資源保護角度進行分區(qū)

根據污染源進入地下水后，稀釋、遷移規(guī)律將水源地分為一級水源保護區(qū)和二級水源保護區(qū)。其范圍是：一級水源保護區(qū)西從開采井至黃河堤岸，東從開采井至1 400 m處，面積68 km2；二級水源保護區(qū)從開采井向東2 200～3 330 m處，面積 20 km2。

2.3 地下水動態(tài)

2.3.1 年際地下水水位動態(tài)

表1 河津禹門口沖洪積扇水源地2010年不同分區(qū)地區(qū)地下水動態(tài)統(tǒng)計表

根據水源地現(xiàn)狀年地下水水位長觀井及統(tǒng)測井觀測資料，分析了水源地不同分區(qū)的地下水動態(tài)，結果見表1。與上年末相比，全區(qū)地下水水位平均下降0.06 m，基本呈穩(wěn)定狀態(tài)。

2.3.2 年內地下水水位動態(tài)

1）不同地貌單元地下水水位動態(tài)特征

在黃河三級階地區(qū)，根據水源地長觀井埋深過程線及區(qū)內枯水期、豐水期統(tǒng)測井埋深變化狀況分析，年內高水位出現(xiàn)在雨季后的2月份，低水位出現(xiàn)在8月份，地下水年內變幅小于1.35 m，屬降雨—開采動態(tài)類型。本區(qū)年內地下水枯水期平均埋深19.11 m，豐水期平均埋深18.89 m，說明年內汛期降雨量對地下水有一定的補給。

在黃河、汾河河漫灘及一級階地區(qū)，由于地質、地貌及開采條件不同，在清澗灣、汾河口及連伯灘一帶地下水動態(tài)類型各不相同。在連伯灘及汾河口一帶，地下水開采主要以農灌為主，但年開采量不大，現(xiàn)狀年開采量僅500萬m3左右，對地下水水位變化影響較小，區(qū)內地下水水位主要受黃河、汾河水位變化影響，在蒼頭以南局部地區(qū)，由于受電廠開采的影響，年內水位變化較大，變幅在0.51～2.05 m，其余大面積范圍水位變化不大，屬水文—動態(tài)類型。在清澗灣一帶，由于該區(qū)是中鋁山西分公司的主要供水水源地，其水位變化主要受黃河水位影響，也為水文—動態(tài)類型。由于本年度區(qū)內地下水開采較小，所以該區(qū)地下水水位變化較為平衡，年內變幅小于1.0 m。

2）不同水源保護區(qū)地下水年內動態(tài)特征

一級水源保護區(qū)面積68 km2；包括黃河三級階地及黃河、汾河河漫灘絕大部分地區(qū)。本區(qū)枯水期平均埋深8.11 m，豐水期平均埋深7.85 m，豐水期地下水水位比枯水期上升0.26 m。二級水源保護區(qū)面積20 km2，其中包括黃河三級階地6 km2，汾河河漫灘及一級階地14 km2，區(qū)內枯水期平均埋深11.72 m，豐水期平均埋深10.91 m，豐水期地下水水位比枯水期上升0.81 m。不同分區(qū)地下水埋深動態(tài)見表2。

2.4 地下水蓄變量計算

地下水蓄變量可以綜合反映一個均衡期始末水源地地下水資源動態(tài)特征。通過對水源地地下水蓄變量進行計算分析，整個水源地與上年相比儲蓄量減少109.5萬m3，為負均衡。不同分區(qū)蓄變量計算成果見表3。

表2 河津禹門口沖洪積扇水源地2010年不同分區(qū)地下水埋深動態(tài)計算表

表3 河津禹門口沖洪積扇水源地2010年地下水蓄變量計算表

3 地下水水質評價

3.1 水質監(jiān)測現(xiàn)狀

本年度水質監(jiān)測點4個，采集樣品8個，采樣時間為豐水期、枯水期各一次。監(jiān)測項目有：色、嗅、味、八大離子、五毒、三氮、重金屬、細菌等共33項。

從33項水質監(jiān)測的結果來看，豐水期、枯水期各監(jiān)測點的地下水水溫變化基本穩(wěn)定，各監(jiān)測點水體均無色、無味、無肉眼可見物，感官性狀符合飲用水標準。氰化物、鎘、鉛、銅、汞等豐水期、枯水期均未檢出。超標項目豐水期有：氨氮、硝酸鹽、總硬度、六價鉻及氟化物，枯水期超標項目與豐水期基本相同。其中氨氮飲用水標準為0.5 mg/L，而豐水期監(jiān)測值為0.84 mg/L，硝酸鹽飲用水標準為20 mg/L，而豐水期監(jiān)測值為47.3 mg/L，枯水期監(jiān)測值為44.9 mg/L，總硬度飲用水標準為450 mg/L,而豐水期監(jiān)測值為472 mg/L，枯水期監(jiān)測值為458 mg/L，六價鉻飲用水標準為0.05 mg/L，而枯水期監(jiān)測值為0.219 mg/L，氟化物飲用水標準為1.0 mg/L,而豐水期監(jiān)測值為1.08 mg/L。

根據監(jiān)測結果綜合分析，水源地各監(jiān)測點水質均為較差水，水體遭到輕微污染。

3.2 主要超標組分對人體健康影響

地下水水體中三氮是相互轉換的。氨氮、硝酸鹽本身對人體危害不大，只有在有氧條件下才轉換為對人體危害極大的亞硝酸鹽?，F(xiàn)在普遍認為它是一種致癌物質。氟已被確認是人和動物必需的微量元素，而水中含氟過高則會導致人體含氟量失調，以至危害健康。六價鉻化合物在體內具有致癌作用，還會引起其他健康問題，如皮膚接觸會造成皮膚過敏反應。生活用水硬度太硬的水除了味道不好外，對人體健康也不利，總硬度超標水引起的癥狀大多為“牙斑病”，還有“粗脖子”病。

4 結論與建議

4.1 結論

水源地動態(tài)監(jiān)測網的建立，基本上做到了對整個水源地水資源質和量的宏觀控制，綜合以上的分析與評價，得出以下結論：

（1）現(xiàn)狀年地下水水位基本呈穩(wěn)定狀態(tài)。

（2）現(xiàn)狀年開采量與上年基本持平。

（3）與上年相比水源地地下水蓄變量減少109.5萬m3，為負均衡。

（4）水體超標項目有氨氮、硝酸鹽、總硬度、六價鉻及氟化物。

（5）水源地各監(jiān)測點水質均為較差水，水體遭到輕微污染。

4.2 建議

（1）繼續(xù)加強對水源地的動態(tài)監(jiān)測，為合理調配水資源提供科學依據。

（2）從可持續(xù)利用發(fā)展的角度來看，必須制定一系列具體可行法規(guī)、政策，對水源地加強保護，合理開發(fā)利用，防止水質進一步惡化。