洛陽盆地下地水防污性能評(píng)價(jià)

楊利國，王現(xiàn)國，錢建立

(1.河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南 鄭州 450001；2.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局，河南 鄭州 450012；3.河南省洛陽市國土資源局，河南 洛陽 471000)

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洛陽盆地下地水防污性能評(píng)價(jià)

楊利國1，王現(xiàn)國2，錢建立3

(1.河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南 鄭州 450001；2.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局，河南 鄭州 450012；3.河南省洛陽市國土資源局，河南 洛陽 471000)

洛陽盆地位于河南省西部。隨著城市化進(jìn)程步伐的加快，工業(yè)及生活排放物逐年增加，對區(qū)內(nèi)地下水、地表水均產(chǎn)生直接或間接的污染。采用基于DRASTIC的模糊評(píng)價(jià)模型方法對全區(qū)評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：基巖山區(qū)防污性能介于好-較好，黃土丘陵及臺(tái)塬區(qū)防污性能較好，二級(jí)階地防污性能中等，漫灘及一級(jí)階地防污性能較差。

地下水；防污性能；DRASTIC；評(píng)價(jià)

洛陽盆地位于河南省西部黃河南岸，西起延秋、東至黑石關(guān)，呈北東—北東東向延伸近百公里，南北寬約10余公里，伊、洛河貫流其間。

目前洛陽盆地內(nèi)城市生活及工業(yè)用水多以開采淺層地下水為主，現(xiàn)有11個(gè)傍河水源地。隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市規(guī)模日益擴(kuò)大，人口不斷增多，工業(yè)及生活排放物逐年增加，對區(qū)內(nèi)地下水、地表水均產(chǎn)生直接或間接的污染。為保護(hù)洛陽盆地內(nèi)地下水資源，有必要對洛陽盆地地下水防污性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1　自然地理及區(qū)域地質(zhì)背景

1.1氣象水文

洛陽盆地屬暖溫帶大陸性半濕潤半干旱季風(fēng)氣候區(qū)，具有四季分明，冬季寒冷雨雪少，春季干旱風(fēng)沙多，夏季炎熱雨集中，秋季晴和日照長的特點(diǎn)。洛河、伊河、澗河、瀍河橫貫市區(qū)。洛河為黃河一級(jí)支流，發(fā)源于陜西省洛南縣，由宜陽縣境流入市區(qū)，至偃師楊村納伊河后，改稱伊洛河。

1.2地形地貌

調(diào)查區(qū)地貌形態(tài)主要有山地地貌、丘陵地貌、平原地貌。其中山地地貌主要以中低山為主；丘陵地貌主要為黃土丘陵；平原地貌主要為沖洪積平原、沖積平原等。河谷沖積平原發(fā)育有二級(jí)階地、一級(jí)階地、漫灘。總地勢呈西高東低，南、北、西三面地面標(biāo)高大于350 m，向東降低為120～170 m左右。

1.3地層

調(diào)查區(qū)周邊分布有元古界、古生界寒武系、奧陶系、石炭系、二迭系及中生界三迭系、侏羅系、新生界古近系、新近系的砂巖、頁巖、灰?guī)r等，第四系松散層主要分布在平原區(qū)和黃土塬區(qū)。

1.4地下水賦存條件及分布規(guī)律

據(jù)地下水的埋藏條件、水理性質(zhì)和水力特征，將區(qū)內(nèi)地下水分為三種類型：即松散巖類孔隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水和碳酸鹽巖類裂隙巖溶水。

松散巖類孔隙水，松散巖類孔隙水的主要補(bǔ)給方式有大氣降水滲入、河流側(cè)滲、水渠滲漏、灌溉回滲等方式。

碳酸鹽巖類裂隙巖溶水，出露區(qū)多地勢起伏，地表第四系沉積物覆蓋較薄，且溝谷發(fā)育，溶蝕裂隙及溶洞發(fā)育，因此大氣降水補(bǔ)給條件好，是碳酸鹽巖裂隙巖溶水的主要來源。

碎屑巖類孔隙裂隙水。在基巖裸露地表區(qū)，碎屑巖類孔隙裂隙水可直接接受大氣降水入滲補(bǔ)給，在黃土覆蓋區(qū)，則接受上部黃土內(nèi)淺層地下水的越流下滲補(bǔ)給。由于地表起伏不平，溝谷深切，地下水徑流途徑短，一般在溝谷低凹處就地成泉排泄。

2　地下水防污性能評(píng)價(jià)

根據(jù)本區(qū)地形地貌條件，包氣帶巖性特征和水位埋深，其地下水防污性能主要分為低山區(qū)、黃土丘陵及臺(tái)塬區(qū)、二級(jí)階地區(qū)、一級(jí)階地及漫灘區(qū)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.1評(píng)價(jià)方法

本次評(píng)價(jià)采用基于DRASTIC的模糊評(píng)價(jià)模型方法。DRASTIC是美國環(huán)保局U·S·EPA1985年提出的評(píng)價(jià)地下水系統(tǒng)防污性能模糊評(píng)價(jià)模型。該模型選取影響和控制地下水流與污染物運(yùn)移的7 項(xiàng)主要因素作為防污性能評(píng)價(jià)指標(biāo)： 含水層埋深(D) 、含水層凈補(bǔ)給量(R) 、含水層巖性(A) 、土壤類型(S) 、地形坡度(T) 、不飽和介質(zhì)影響(I ) 、含水層水力傳導(dǎo)系數(shù)(C) 。

2.2權(quán)重的確定

根據(jù)國內(nèi)外大量實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，并借鑒DRASTIC方法提供給定的7項(xiàng)指標(biāo)不同權(quán)重，見表1。

表1　DRASTIC方法各指標(biāo)的權(quán)重表

2.3防污性能指數(shù)的分級(jí)評(píng)價(jià)

每一評(píng)價(jià)單元的防污性能評(píng)價(jià)計(jì)算公式為：

式中：H為防污性能評(píng)價(jià)分級(jí)值；Wi為評(píng)價(jià)因子的權(quán)重；ri為每一單元單因子的標(biāo)準(zhǔn)特征值。

根據(jù)各評(píng)價(jià)單元地下水綜合評(píng)價(jià)等分結(jié)果，評(píng)價(jià)分級(jí)值介于23～230之間，為計(jì)算方便，將最大值230折算為100，進(jìn)行統(tǒng)一對比。將地下水防污性能劃分為5個(gè)等級(jí)見表2。

表2　地下水防污性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2.4潛在污染指數(shù)計(jì)算

根據(jù)本區(qū)依據(jù)區(qū)內(nèi)地形地貌，將影響和控制地下水流與污染物運(yùn)移的7 項(xiàng)主要因素作為防污性能評(píng)價(jià)指標(biāo)見表3。

表3　各地貌單元地下水防污性能評(píng)價(jià)因子特征表

表4　各地貌單元地下水防污性能評(píng)價(jià)分級(jí)表

根據(jù)每一單元單因子的標(biāo)準(zhǔn)特征值及評(píng)價(jià)因子的權(quán)重計(jì)算各評(píng)價(jià)單元地下水綜合評(píng)價(jià)分值如表4。

由表4可知，區(qū)內(nèi)防污性能評(píng)價(jià)指數(shù)為15.65～65.65，地下水防污性能介于好-較差之間，無極差級(jí)別。基巖山區(qū)防污性能介于好-較好，黃土丘陵及臺(tái)塬區(qū)防污性能較好，二級(jí)階地防污性能中等，漫灘及一級(jí)階地防污性能較差。

3　防污性能及防治措施

3.1基巖山區(qū)

地下水類型為碳酸鹽巖類巖溶裂隙或碎屑巖類孔隙裂隙水，水位埋深一般大于50m，地表基巖裸露或覆蓋薄層粉土、粉質(zhì)粘土，地面起伏較大，沖溝發(fā)育，溝底寬且深，在垂直方向上滲透性差，滲透途徑長，并且對污染物具有良好的吸附作用。該單元地下水防污性能好。

防治措施：基巖區(qū)應(yīng)防止采石、采礦造成基巖區(qū)污染。利用天然溝谷堆積城市垃圾、電廠灰渣、工廠廢水時(shí)要采取防滲措施。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提倡科學(xué)使用農(nóng)藥化肥，提倡多用有機(jī)肥，生活污水合理排放。

3.2黃土丘陵及臺(tái)塬區(qū)

地下水為中深層承壓水或?qū)娱g潛水，水位埋深一般大于30～50 m，包氣帶巖性為粉土、粉質(zhì)粘土夾鈣質(zhì)結(jié)核及結(jié)核層，在垂直方向上滲透性差，滲透途徑長，并且對污染物具有良好的吸附作用。該單元地下水防污性能較好。

防治措施：盡量避免修建有污染的企業(yè)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提倡科學(xué)使用農(nóng)藥化肥，提倡多用有機(jī)肥，應(yīng)杜絕污水灌溉。

3.3二級(jí)階地區(qū)

地下水為潛水，水位埋深10～30 m。包氣帶巖性為粉質(zhì)粘土、粉土，具有一定的防護(hù)能力

和自凈隔水作用。該單元地下水防污性能中等。

防治措施：防污層較薄，不適宜建垃圾堆放場和污水池，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提倡科學(xué)使用農(nóng)藥化肥，提倡多用有機(jī)肥，應(yīng)杜絕污水灌溉。

3.4一級(jí)階地

地下水為潛水，水位埋深10～15 m。包氣帶巖性為粉土、粉質(zhì)粘土、砂和砂卵石層，包氣帶滲透性好，對地下水的保護(hù)能力和自凈能力均較差，水質(zhì)直接受地表水的影響較大。該單元地下水防污性能較差。

防治措施：由于水位埋深小，防污層較薄，不適宜建垃圾堆放場和污水池，城郊農(nóng)業(yè)區(qū)合理施用農(nóng)藥化肥，企業(yè)污廢水達(dá)標(biāo)排放。

3.5漫灘區(qū)

地下水為潛水，水位埋深5～10 m。包氣帶巖性為粉土、粉質(zhì)粘土、砂和砂卵石層，大部分地帶砂和砂卵石層直接裸露地表，河水與地下水關(guān)系密切，包氣帶滲透性好，對地下水的保護(hù)能力和自凈能力均較差，水質(zhì)直接受河水的影響較大。該單元地下水防污性能較差。

防治措施：加大河流、溝渠的治污能力，加強(qiáng)農(nóng)村養(yǎng)殖業(yè)廢物管理和生活污水的處理。

[1]黃甫行豐．新鄉(xiāng)市地下水防污性能評(píng)價(jià)[J]．河南地質(zhì).2000(3)：201-204．

[2]范琦，王貴玲，等．地下水脆弱性評(píng)價(jià)方法的探討及實(shí)例[J]．水利學(xué)報(bào).2007，(5)：:601-605.

[3]鐘佐燊．地下水防污性能評(píng)價(jià)方法探討[J]．地學(xué)前緣.2005，(4)：3-11.

[4]李愛軍，張豐，等．基于DRASTIC的山東省丘陵山區(qū)地下水防污性能評(píng)價(jià)[J]．山東國土資源.2015(5):62-66.

[5]楊慶，欒茂田，等．DRASTIC指標(biāo)體系法在大連市地下水易污性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J]．大連理工大學(xué)學(xué)報(bào).1999(9)684-688.

[6]張?zhí)?，馮小銘，劉紅櫻，等．基于DRASTIC的麗水市地下水防污性能評(píng)價(jià)[J]．地球與環(huán)境.2012，40(1)：115-120．

Assessment of Groundwater Antipollution Capacity in Luoyang Basin

YANG Li-guo1，WANG Xian-guo2，QIAN Jian-li3

(1.Henan Institute of Geological Suney，Zhengzhou 450001，Henan；2.Henan Bureau of Geo-exploration and Mineral Development；Zhengzhou 450012，Henan；3.Henan Buueau of and Resources of Luouang，nuoyang 471000，Henan)

Luoyang basin is located in the west of Henan Province. With the acceleration of urbanization, industrial and emissions of domestic increased by years, the groundwater and surface water have a direct or indirect contamination. Based on the method of fuzzy evaluation model of DRASTIC in placement evaluation, found the bedrock mountain antifouling performance between good - well, the better of ability to prevent polluting are loess hills region and Platform region , the anti-fouling performance of medium, the second terrace overbank and poor level terrace anti-fouling performance.

Ground water；Antipollution capacity；DRASTIC；Assessment

2016-03-21

河南省基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計(jì)劃(自然科學(xué)基金)資助項(xiàng)目(102300410160)

楊利國(1969-)，男，河南新蔡人，高級(jí)工程師，主要從事水工環(huán)地質(zhì)工作。

P641.8

A

1004-1184(2016)04-0117-02