亳州市城區(qū)中深層地下水動態(tài)淺析

陳整風(fēng)

亳州市城區(qū)中深層地下水動態(tài)淺析

陳整風(fēng)

亳州市地處皖西北，轄譙城區(qū)和渦陽、蒙城、利辛三縣，國土面積8374km2。以2015年常住人口計，亳州市當(dāng)年人均水資源量為439m3，不到全省人均水平的二分之一，約是全國人均水平的五分之一，為極度缺水城市。隨著工農(nóng)業(yè)發(fā)展和城市居民人口不斷的增加，用水量也日漸增大。水資源的供需矛盾日益突出，已成為制約亳州市可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。由于地表徑流量可利用率較低，地表水供水量有限，這樣就必然加大地下水的開采量。地下水作為水資源的重要組成部分，在緩解城市供水需求的同時也形成了一些環(huán)境地質(zhì)問題，如水位持續(xù)下降、形成大面積降落漏斗、地下水污染等。因此掌握地下水水位、水質(zhì)的動態(tài)變化趨勢及影響因素等十分必要。本文主要通過收集亳州市市區(qū)近幾年的地下水監(jiān)測資料，在分析區(qū)域水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，重點對地下水水位變化趨勢進行了分析研究。研究表明：影響地下水水位動態(tài)的主要因素是人工開采，地下水水位和開采量資料揭示了多年地下水水位動態(tài)變化規(guī)律。為保護地下水水資源起到了一個良好的指導(dǎo)性作用。

一、中深層地下水含水層巖性及富水程度

亳州市中深層含水層由中下更新統(tǒng)組成，含水層巖性主要為沖積洪積細砂、中粗砂，局部夾有砂礫石層及亞砂土，含水層頂板埋深80～120m，譙城區(qū)南部、渦陽縣北部及利辛縣北部部分地區(qū)的含水層頂板埋深超過120m。富水程度：在古河道一帶且補給條件較好的富水區(qū)，單井涌水量40～60m3/h；中等富水區(qū)，單井涌水量20～40m3/h；弱富水區(qū)，單井涌水量小于20m3/h。

深層含水層組由下更新統(tǒng)與第三系組成，含水層巖性為粉細、中粗砂及少量砂礫石，其埋藏深度分別為165～225m、236～249m、255～380m。含水層厚度：古河道區(qū)80～160m，古河道邊緣及古河漫灘相帶厚度15～80m。本層為承壓水，水頭高出地面0.19～4.27m，但亳州市工業(yè)區(qū)供水已開采此層位中的地下水。深層承壓水現(xiàn)狀主要開采深度為400m以內(nèi)的含水層；深層地下水主要的含水層位在160～350m之間，與大氣降水、地表水無直接聯(lián)系。多年來，亳州市工業(yè)和城市生活主要以中深層地下水為供水水源。由于集中、超強度開采，譙城區(qū)、渦陽縣、蒙城縣各城區(qū)不同程度地形成了地下水漏斗。經(jīng)近幾年的觀測資料初步估算，亳州市城區(qū)形成的以老熱電廠為中心的漏斗區(qū)范圍約為530km2。

二、亳州市地下水資源狀況

根據(jù)有關(guān)資料顯示：亳州市中深層、深層地下水資源量為2.642億m3/a，折合近72萬m3/d，其中越流補給量、彈性釋水量、側(cè)向補給量分別占中深層孔隙地下水資源量的96.2%、3.2%、0.6%，越流補給量占了絕大的比例，這也充分說明了深層地下水通過含水層自身的補給是有限的，對這部分的水量開采要慎重。亳州市多年平均（1956～2000年）地下水資源量14.161億m3，多年平均地下水資源模數(shù)為16.91萬m3/km2，多年平均淺層地下水可開采量為8.973億m3。2015年亳州市水資源總量為22.16億m3，其中地下水資源量13.63億m3，地下水資源與地表水資源不重復(fù)量為10.54億m3，全市供水總量為10.42億m3，其中地下水供水量為7.38億m3，占總供水量的70.8%；全市中深層地下水開采量為2.05億m3，占總開采量的19.7%。

目前亳州城區(qū)供水水源全部為地下水，居民生活供水主要由亳州市自來水公司承擔(dān)。該公司下轄三個水廠，日供水能力12.5萬t。工業(yè)用水由兩部分組成，一部分為自來水公司供水，一部分為企業(yè)自打水井，該市工業(yè)企業(yè)多為藥企和酒企，因水質(zhì)要求白酒生產(chǎn)企業(yè)所打自備井井深多為100～200m,醫(yī)藥企業(yè)所打自備井井深多為80～100m，均屬中深層地下水。城區(qū)內(nèi)尚有其他自備井800余眼，主要用于居民生活、浴場洗浴和洗車用水等，浴場自備井井深在50m左右；洗車業(yè)用自備井多為10～20m，城區(qū)周邊自來水管網(wǎng)未能輻射范圍內(nèi)居民生活用水所打自備井也多為此類。

表1 亳州市區(qū)水位埋深降幅及年均下降速率成果表

圖1 2012～2015年亳州市市轄區(qū)城市深井地下水水位過程線圖

三、地下水水位下降趨勢

根據(jù)《地下水超采區(qū)評價導(dǎo)則》（SL286～2003）要求，結(jié)合亳州市的地質(zhì)環(huán)境背景條件以及地下水資源的分布規(guī)律和開發(fā)利用現(xiàn)狀，以評價期內(nèi)年均地下水水位變化速率、年均地下水開采系數(shù)、地下水開采引發(fā)的生態(tài)與環(huán)境地質(zhì)問題作為主要衡量指標(biāo)劃分超采區(qū)，不同類型地下水采用不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)，符合下列條件之一的為超采區(qū)。

深層承壓水：①評價期內(nèi)深層承壓孔隙水水頭呈持續(xù)下降狀態(tài)，年均下降速率大于2.0m/a的為嚴重超采區(qū)，小于2.0m/a的為一般超采區(qū)；②評價期內(nèi)地面年均沉降速率大于0.01m/a的為嚴重超采區(qū)，小于0.01m/a的為一般超采區(qū)；③由于地下水開采引發(fā)了地裂縫，且100km2面積上年均地裂縫多于2條，或同時滿足長度大于10m、地表面撕裂寬度大于0.05m、深度大于0.5m的地裂縫年均多于1條；④由于地下水開采引發(fā)了地下水水質(zhì)污染。

計算地下水監(jiān)測井水位（埋深）年均變化速率。在工作分區(qū)內(nèi)，統(tǒng)計評價期內(nèi)各年監(jiān)測井地下水水位（埋深）值，計算其地下水水位（埋深）年均變化速率（正值為下降，負值為上升），判斷是否呈持續(xù)下降趨勢。

地下水水位（埋深）年均變化速率按下式計算：

式中：

V—年均地下水水位（埋深）變化速率（m/a）；

H1—初始年地下水水位（埋深）（m）；

H2—現(xiàn)狀年地下水水位（埋深）（m）；

△t—時間段（a）。

參與計算的水位（埋深）值應(yīng)統(tǒng)一采用同一時段的水位（埋深）值或采用年均水位（埋深）值。

根據(jù)亳州市城區(qū)5眼中深層地下水水位監(jiān)測井監(jiān)測成果，多年來市區(qū)地下水水位呈明顯的下降趨勢，尤其是近幾年來，中心城區(qū)漏斗區(qū)水位下降速率每年約3.2m左右。

四、結(jié)語

地下水不是取之不盡，用之不竭的。隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，工業(yè)用水量也隨著日益增加，但是水的重復(fù)利用率較低。今后應(yīng)注重各企業(yè)的節(jié)水措施，以提高水的利用率。由于市政水源的開采和當(dāng)?shù)毓I(yè)自備井較多的緣故，亳州市地下水超采較嚴重。因此在審批打井的同時，應(yīng)限制這些地區(qū)自備井的發(fā)展，使地下水向有利于自身發(fā)展的方向循環(huán)。劃設(shè)禁采區(qū)，嚴格控制新打井的審批，以協(xié)調(diào)用水矛盾，將地下水超采造成的損失減到最小。對于中深層孔隙水，根據(jù)其水文地質(zhì)條件、補給條件的不同，采取不同開發(fā)方案。亳州地區(qū)補給條件差，主要消耗含水層的儲存量，應(yīng)調(diào)整深層水的開采布局，以適當(dāng)?shù)膹姸确稚㈤_采。用于城鎮(zhèn)生活分質(zhì)用水，應(yīng)加強地表水、淺層地下水、深層水、外調(diào)水（南水北調(diào)和引江濟淮調(diào)水）的不同水源的合理配置，調(diào)整目前城鎮(zhèn)供水單一的開采中深層孔隙水的不合理格局，以最大限度壓縮深層水的開采，同時還要加強用水管理，調(diào)整工業(yè)布局和城市規(guī)模，以緩解水資源與經(jīng)濟社會發(fā)展的矛盾■

（作者單位:安徽省水文局亳州水文水資源勘測隊 236800）