舟山群島地下水資源量及地下水水質(zhì)評價(jià)

許紅燕

(浙江省水文局,浙江 杭州 310009)

1 舟山市概況

舟山群島隸屬于舟山市,位于我國東南沿海,浙江省東北部,長江口東南,錢塘江、甬江的入海交匯處,杭州灣外緣東海海域。 位于東經(jīng)121°30′～ 123°25′, 北緯 29°32′～31°04′,東起童島 (海礁),頻臨公海；西至灘滸島黃盤山,緊靠杭州灣,與上海市金山衛(wèi)相鄰；南自六橫西磨盤山,與寧波市的象山縣相望；北到花鳥山,毗鄰江蘇省的佘山洋。東西長181.70km,南北寬 169.40km。區(qū)域總面積22216.00km2,其中島嶼陸域面積1256.93km2,灘涂面積183.19km2。市內(nèi)陸域由1390個(gè)大小島嶼組成,海岸線總長2447.87km。區(qū)內(nèi)最大島嶼是舟山島,東西長44.70km,南北寬18.30km,土地總面積502.65km2,其中,陸域面積476.17km2,灘涂面積26.48km2,是僅次于臺(tái)灣、海南和崇明島的第4大島；舟山市行政區(qū)劃分為定海區(qū)、普陀區(qū)、岱山縣、嵊泗縣4個(gè)縣(區(qū)),各縣(區(qū))陸域面積分別為：定海區(qū)531.06km2,普陀區(qū)388.82km2,岱山縣269.10km2,嵊泗縣67.95km2。地形系浙江省境內(nèi)天臺(tái)山余脈向東北方向延伸入海的出露部分,屬海島丘陵區(qū),島嶼由高到低呈西南—東北走向,西南部大島較多,分布密集；東北部多為小島,分布零散。海域自西向東由淺入深。島內(nèi)丘陵起伏,有較多的丘間谷地。一般大島中央綿亙分水嶺,山腳和濱海呈小塊平地。全區(qū)最高峰為桃花島對峙山,海拔544.4m；其次是舟山島的黃楊尖,海拔503.6m,其余山一般在200.0～400.0m。沿海有面積眾多的灘涂和鹽地,群島海岸線蜿蜒曲折,總長度2447.87km。氣候?qū)俦眮啛釒暇壖撅L(fēng)海洋性氣候,冬季受蒙古冷高壓控制,盛行西北風(fēng),以晴冷、干燥天氣為主,是全年低溫少雨季節(jié)；夏季受太平洋副熱帶高壓控制,盛行東南風(fēng),空氣濕潤,是高溫強(qiáng)光照季節(jié)；全年常有大風(fēng),尤其夏秋臺(tái)風(fēng) (熱帶風(fēng)暴)影響頻繁,并常伴有暴雨,易受潮汛頂托,故常有干旱和內(nèi)澇發(fā)生。全市多年平均降水量1275.2mm(1956—2000年),多年平均降水量為1038.1～1553.1mm,全市平均最大年降水量 1648.5mm(1977年),最小年降水量632.6mm(1967年)。舟山各島均無大的水系,現(xiàn)有河道1023條,總長737.2km,分布在舟山、金塘、六橫、岱山、衢山等18個(gè)較大島嶼上。其中,舟山島的鹽倉、臨城、勾山、蘆花、金塘、六橫等島部分河道可通農(nóng)船,其余為1～2km的小河。島內(nèi)河道以平地范圍為界,間以山嶺,互不相通,獨(dú)流入海。土壤以粗骨土、紅壤、濱海鹽土、水稻土為主,面積占全市土壤總面積的92.4%,土壤從丘陵地到濱海灘涂地,質(zhì)地由粗到細(xì),山崗陡坡為石礫砂土,濱海涂地以勻細(xì)的涂泥為主。pH值在8～9,由丘陵到濱海逐漸增高,鹽分含量增大。植被屬天臺(tái)山、括蒼山山地植被片。目前大多數(shù)為次生植被和人工植被,馬尾松和黑松林是各島主要植被類型。

2 水資源分區(qū)

本次評價(jià)采用全省統(tǒng)一的水資源分區(qū)系統(tǒng),即 《浙江省水資源綜合規(guī)劃分區(qū)手冊》的分區(qū),并根據(jù)舟山市區(qū)域的實(shí)際情況,將五級區(qū) “舟山本島” 劃分為“舟山島”、“其他島”2個(gè)六級區(qū)。分區(qū)原則為：

(1)保持流域和主要水系的完整性,以利于流域水資源的管理、規(guī)劃、保護(hù)及開發(fā)利用；

(2)與原應(yīng)用的流域分區(qū)基本銜接,不改變原二級流域分區(qū)的格局,保持二級流域分區(qū)的一致性和三級流域分區(qū)的基本一致性,以便于前后評價(jià)成果的比較；

(3)本次劃分將縣級行政區(qū)作為最小行政分區(qū),以水資源六級分區(qū)套縣級行政區(qū)作為計(jì)算分區(qū)。

全市分區(qū)總面積1256.93km2,分屬于1個(gè)水資源四級區(qū)、2個(gè)水資源五級區(qū),全市共劃分8個(gè)計(jì)算分區(qū)。各分區(qū)均屬一般山丘區(qū)(見表1、表2)。

表1 舟山市水資源分區(qū)表

表2 舟山市計(jì)算分區(qū)表

3 地下水資源

地下水是指賦存于飽水帶巖土空隙中的重力水。本次評價(jià)的地下水資源量是指地下水體中參與水循環(huán)且可以逐年更新的動(dòng)態(tài)水量,指淺層淡水地下水。

舟山市是我國首個(gè)以群島組成的地級市,為天臺(tái)山脈向東北延伸入海的出露部分,島上丘陵起伏,地層以朱羅紀(jì)火山巖為主,侵入巖比較發(fā)育,花崗巖廣為分布,局部濱海地區(qū)有小塊平原,分布有陸、海相松散沉積層。地下水以河谷潛水為主,局部濱海地區(qū)小塊平原為平原潛水。根據(jù)水文地質(zhì)條件,全市地下水類型區(qū)為一般山丘區(qū),其地下水資源量采用排泄量法計(jì)算,把山丘區(qū)年均河川基流量近似作為年均地下水資源量。

3.1 山丘區(qū)地下水資源量計(jì)算

山丘區(qū)總排泄量包括河川基流量、山前泉水溢出量、山前側(cè)向流出量、淺層地下水實(shí)際開采凈消耗量和潛水蒸發(fā)量。河川基流量已匯集了地下水排泄量中的絕大多數(shù),而山前泉水溢出量等其它各項(xiàng)所占比重較小,按全國水源綜合規(guī)劃技術(shù)細(xì)則中南方地區(qū)地下水資源量計(jì)算方法,近似將河川基流量作為山丘區(qū)總排泄量。

選取本市域內(nèi)唯一的流量站長春嶺站,按直線斜割法進(jìn)行河川基流分割。選取1980—1990年實(shí)測逐年日平均流量過程分割計(jì)算河川基流量,但直接采用斜割法在海島山丘區(qū)地下水資源評價(jià)中存在局限性,由于本站集水面積很小,基流切割淺,分割計(jì)算河川基流量的基徑比代表性不夠,采取與加里寧法計(jì)算成果進(jìn)行同步對比,并參考鄰近地區(qū)寧波市洪家塔水文站基徑比系列,對長春嶺站1980—1990年基徑比進(jìn)行調(diào)整,并按調(diào)整后的河川基流量與河川徑流量的比值(即基徑比)和天然徑流量計(jì)算天然河川基流量；建立天然河川基流量與天然徑流關(guān)系曲線,推求出1956—2000年河川基流量系列。

3.2 分區(qū)地下水資源量計(jì)算

對由單一山丘區(qū)構(gòu)成的計(jì)算分區(qū),采用該區(qū)計(jì)算面積和河川基流量模數(shù)相乘,求出該計(jì)算分區(qū)1956—2000年逐年河川基流量系列；以1980—2000年河川基流量的均值作為該計(jì)算分區(qū)的近期下墊面條件下多年平均年地下水資源量。由于全市大部分無徑流系列資料的島嶼,水文地質(zhì)條件與長春嶺站類似,因此,單一山丘區(qū)的計(jì)算分區(qū)可直接移用長春嶺站的河川基徑比。通過上述方法求得本市多年平均地下水資源量為16151.90萬m3,地下水資源量模數(shù)為12.85萬m3/km2,基徑比為0.23。1980—2000年多年平均淺層地下水資源量計(jì)算成果見表3。

表3 計(jì)算分區(qū)及行政區(qū)淺層地下水資源量計(jì)算成果表

評價(jià)成果與上次評價(jià)成果(《浙江省水資源》,浙江省水文總站1986年9月)的差異：上次評價(jià)成果,地下水資源量18500.00萬m3,地下水資源模數(shù)14.90萬m3/km2；本次評價(jià)成果地下水資源量16151.90萬m3,地下水資源模數(shù)12.85萬m3/km2,差異的主要原因有2方面：一是評價(jià)面積不同,上次全市面積為1239km2,本次全市面積為1256.93km2,另一方面,下墊面的改變,本次評價(jià)是近期下墊面。

3.3 地下水資源可開采量

地下水資源可開采量是指在可預(yù)見的時(shí)期內(nèi),通過經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的措施,不致引起生態(tài)環(huán)境惡化條件下允許從含水層中獲得的最大水量。根據(jù)《浙江省地下水資源調(diào)查評價(jià)與開發(fā)利用規(guī)劃》提供的數(shù)據(jù),全市地下水資源可開采總量為1747萬m3。

3.4 地下水水質(zhì)評價(jià)

全市地下水類型有孔隙潛水、基巖水、承壓水 (承壓水不在本次評價(jià)范圍內(nèi))。全市水質(zhì)分析點(diǎn)共8個(gè),其中孔隙潛水7個(gè),承壓水1個(gè)。

3.4.1 地下水水化學(xué)特征

3.4.1.1 孔隙潛水

孔隙潛水分河谷潛水及平原區(qū)潛水。河谷潛水主要接受大氣降水補(bǔ)給,徑流途徑短,交替能力強(qiáng),為低硬度、弱酸性～中性、低礦化淡水,固形物一般＜0.3g/L,水化學(xué)類型以HCO3-Na、HCO3-Na·Ca型為主。河谷潛水含水層上覆黏性土厚度＜2m,防護(hù)性能差。

平原區(qū)潛水多為低礦化淡水,固形物含量一般＜0.5g/L,已作為農(nóng)村居民飲用水源,但在濱海平原海岸帶,固形物含量可增至＞1.0g/L,水化學(xué)類型相應(yīng)由山前的HCO3-Na、HCO3-Na·Ca型過渡到濱海平原海岸帶為CI·HCO3-Na·Ca甚至CI-Na型。平原區(qū)孔隙潛水主要接受大氣降水補(bǔ)給,交替能力較強(qiáng),含水層防護(hù)性能較差。

3.4.1.2 基巖水

基巖水總體水質(zhì)優(yōu)良,固形物含量一般＜0.3g/L,總硬度＜50mg/L,水化學(xué)類型為HCO3型。基巖水上覆包氣帶、黏性土極不均勻,防護(hù)性能變化較大。風(fēng)化網(wǎng)狀裂隙水防護(hù)性能較差；塊狀巖類構(gòu)造裂隙水、層狀巖類裂隙水一般徑流途徑較長,防護(hù)性能較好。

3.4.2 按GB 5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 評價(jià)

地下水水質(zhì)評價(jià)結(jié)果：河谷潛水大部分地區(qū)水質(zhì)優(yōu)良,水中各項(xiàng)成分均符合國家飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),是理想的飲用水水源。但個(gè)別地方如嵊泗萊元基湖村因受污染,COD超標(biāo)而水質(zhì)變差,不適于飲用。另外,部分河谷潛水開采井中Fe、Mn含量偏高；全市河谷潛水Fe超標(biāo)地區(qū)有普陀區(qū)朱家尖海天臺(tái)賓館、嵊泗縣萊元鎮(zhèn)基湖村自來水廠；定海區(qū)小沙鎮(zhèn)自來水廠、嵊泗縣馬關(guān)老街巷、嵊泗縣萊元鎮(zhèn)石柱村Mn超標(biāo)。

平原區(qū)孔隙潛水中淡水水質(zhì)良好,局部地區(qū)因受沉積環(huán)境及人為污染影響,NH3-N、Fe、Mn等含量超標(biāo)。

基巖水大部分地區(qū)水質(zhì)優(yōu)良,無區(qū)域超標(biāo)成分,是理想的飲用水源。

3.4.3 按GB/T 14848—93《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》評價(jià)

根據(jù) 《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》,選擇pH值、固形物、總硬度、CI-、SO42-、COD、NO3-、As、Hg、Cr6+、Pb、Cd、F-、Cu、Zn等15項(xiàng)參數(shù),對全市主要地下水類型進(jìn)行綜合質(zhì)量評價(jià)。

評價(jià)結(jié)果：以2012年為評價(jià)期,地下水水質(zhì)相對較好,現(xiàn)狀水質(zhì)和目標(biāo)管理水質(zhì)均為Ⅲ類,礦化度為1.6g/L,水化學(xué)類型以Cl·HCO3-Na·Ca為主,地下水功能區(qū)屬海島自然生態(tài)保護(hù)一級區(qū)和地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)二級區(qū)。

4 結(jié) 論

(1)本次評價(jià)全市及各分區(qū)面積均扣除了灘涂面積亦即陸域面積,舟山市面積為1256.93km2。

(2)直接采用斜割法在海島山丘區(qū)地下水資源評價(jià)中存在局限性,采取與加里寧法計(jì)算成果進(jìn)行同步對比,并參考鄰近地區(qū)寧波市洪家塔水文站基徑比系列,對長春嶺站基徑比系列進(jìn)行調(diào)整,并按調(diào)整后基徑比和天然徑流量計(jì)算天然地下徑流量；建立天然河川基流量與天然徑流關(guān)系曲線,推求出1956—2000年天然河川基流量系列。

(3)本次評價(jià)成果地下水資源量16151.90萬m3,地下水資源模數(shù)12.85萬m3/km2；上次評價(jià)成果,地下水資源量18500.00萬m3,地下水資源模數(shù)14.90萬m3/km2,差異的主要原因有2方面：一是評價(jià)面積不同,上次全市面積為1239.00km2,本次全市面積為1256.93km2,另一方面,下墊面的改變。

(4)地下水水質(zhì)評價(jià)結(jié)果：以2012年為評價(jià)期,地下水水質(zhì)相對較好,現(xiàn)狀水質(zhì)和目標(biāo)管理水質(zhì)均為Ⅲ類,礦化度1.6g/L,水化學(xué)類型以 Cl·HCO3-Na·Ca型為主,地下水功能區(qū)屬海島自然生態(tài)保護(hù)一級區(qū)和地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)二級區(qū)。

[1]吳季松,李原園,賀偉程,等.全國水資源綜合規(guī)劃編制技術(shù)[R].北京：中日合作JICA中國水利人才培訓(xùn)項(xiàng)目教材開發(fā)組,2002.

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[3]伍遠(yuǎn)康,汪邦道,顧衛(wèi)明,等.浙江省水資源調(diào)查評價(jià) [R].杭州：浙江省水文局,2004.

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