渭北巖溶水利用現(xiàn)狀研究

王維寧 王小娟

（1.合陽縣水務(wù)局 陜西 合陽 715300；2.合陽縣申都城鄉(xiāng)供水有限責(zé)任公司 陜西 合陽 715300）

1 自然條件

1.1 地貌特征

渭北中部主要指渭河以北之中部黃土塬區(qū)，西逾趙氏河，東瀕洛河，北到杜康溝斷裂，南界魯橋（鎮(zhèn)）—雙泉（鎮(zhèn)）斷裂，行政轄區(qū)有銅川市、耀縣及渭南市的富平、蒲城、白水等市縣部分地域。渭北地區(qū)是地塹式構(gòu)造盆地基礎(chǔ)上經(jīng)黃土沉積和漯河干支流總和而成。渭河北岸二級階地的后緣，分布著東西延伸的渭北黃土臺塬，北接陜北高、原南緣的山地，黃土層厚十?dāng)?shù)米至百余米，塬面廣闊，一般海拔460m～850m；因受渭河支流的長期切割，深溝巨壑相當(dāng)發(fā)育，塬坡溝狀侵蝕和滑坡，崩落現(xiàn)象也屢見不鮮。

1.2 氣候特征

渭北地區(qū)屬大陸性季風(fēng)氣候，暖溫帶半濕潤半干旱氣候帶，冬冷夏涼，四季分明，雨熱同季，易發(fā)生干旱。年平均氣溫12℃～14℃，極端最高氣溫43℃，極端最低氣溫-21℃，無霜期200d～220d，年平均降水量為500mm～700mm。降水主要集中在汛期6月～9月，其降水量占全年的60%左右，冬季降水量較少，約占全年降水量的4%左右。干旱、暴雨、霜凍等自然災(zāi)害性天氣時有發(fā)生。

2 水文地質(zhì)條件

2.1 主要含水層情況

渭北地區(qū)由于地勢平坦，巖層透水性好，接受降水、河水、灌溉水等滲入補給，蘊藏著較豐富的地下水。按其含水介質(zhì)和水力特征分?jǐn)⑷缦拢汉榉e漂石、砂礫石與粉質(zhì)粘土等互層孔隙潛水、沖積砂礫卵石層孔隙潛水、沖、洪、湖積砂礫層孔隙承壓水、深層承壓水。

2.2 地下水補排情況

區(qū)內(nèi)地下水主要接受大氣降水的補給，其入滲補給系數(shù)一般為0.1～0.3。渭河低階地在洪水期也接受地表水的補給，大小渠庫灌溉水的入滲也是當(dāng)?shù)貪撍闹匾a給來源，一般約占引入水量的25%～40%。地下水流向與地形基本一致，即由河谷上游向下游運動，最后排泄于河流與溝谷之中。在渭河北岸涇河以東和南岸二華夾槽等地，地形低洼，地下水流動緩慢，以垂直蒸發(fā)排泄為主，造成大片鹽漬化，局部地段潛水溢出地表形成沼澤。渠灌區(qū)的渠道滲漏和田間灌水入滲對地下水的補給也十分顯著。近幾年大量開采地下水也明顯影響了地下水的天然動態(tài)和補、排關(guān)系。

3 巖溶水利用現(xiàn)狀

3.1 分布情況

渭北巖溶水廣泛分布于黃土高原與關(guān)中斷陷盆地過渡地帶。北山灰?guī)r呈孤島狀斷續(xù)裸露，是巖溶水源頭主要補給區(qū)；徑流自西北流向東南；在河流切入的漆水河、涇河、洛河、黃河谷地的有利部位排泄。巖溶水具有隱伏地下、水位深埋和富水性不均的特點，以趙氏河為界分為東、西兩部分。

東部巖溶水系統(tǒng)以寒武、奧陶系灰?guī)r、白云巖為主，巖溶水水位標(biāo)高349m～388m。習(xí)稱“380”巖溶水。按裂隙構(gòu)造和富水性差異，以愛帖村逆斷層—秦家河為界又劃分為兩個子系統(tǒng)，以西是銅～蒲～合子系統(tǒng)、面積6390km2；以東是韓城子系統(tǒng)，面積554km2。巖溶水主要補給來源為灰?guī)r巖溶裸露區(qū)或淺埋區(qū)的地表水滲漏及大氣降水入滲；此外，還有上覆含水層的地下水通過斷裂、煤田采空區(qū)等迂回曲折的途徑運移和補給。在洛河、黃河谷地排泄。在巖溶水分布區(qū)和排泄區(qū)都已較大程度的開采。洛河排泄量為29.55×104m3/d，黃河排泄量為14.34×104m3/d。水化學(xué)類型從補給區(qū)到排泄區(qū)為重碳酸型一元水型逐漸變?yōu)橹靥妓崃蛩嵝投突蛄蛩嶂靥妓崧然镄腿?。其礦化度、水溫也有相似的遞增規(guī)律，礦化度由小于0.3g/l變?yōu)?.8g/l～1.06g/l，局部深埋地段交替循環(huán)緩慢，礦化度可達(dá)1.19 g/l～2.80g/l。水溫由補給區(qū)到排泄區(qū)、由淺到深，從16℃變?yōu)?0℃～35℃，大荔段家育紅村井口水溫已達(dá)41℃。

西部巖溶水系統(tǒng)以奧陶系上統(tǒng)桃曲坡組灰?guī)r為主，是祁連海侵淺海相沉積，巖溶水水位標(biāo)高為453m～890m。巖溶水主要為大氣降水入滲、河流滲漏及水庫漏失補給，以巖溶大泉及人工開采等方式排泄。主要大泉有涇河篩株洞泉、乾縣漆水河龍巖寺泉、禮泉縣石潭，小河溝牛鼻峰泉，張家山西溝煙霞洞泉及滾村泉等，單泉流量在0.1728m3/d～12.96×104m3/d之間。水化學(xué)類型一般為重碳酸—鈣鎂型水，礦化度小于0.5g/l。

3.2 可開采量

渭北巖溶水資源可開采量：經(jīng)長期勘探研究后，對巖溶水各項補給量及排泄量計算，其東部巖溶水系統(tǒng)補給量為2.7432×108m3/a，總排泄量為2.2378×108m3/a，相差 0.55054×108m3/a。分析認(rèn)為可能是黃河水淹沒部分泉水使部分排泄量無法實測所造成。本系統(tǒng)巖溶水富水地段適宜集中開采。其中銅蒲合子系統(tǒng)可開采量為2.0717×108m3/a；而韓城子系統(tǒng)現(xiàn)狀開采量已達(dá)0.1694×108m3/a，占其天然補給量0.2278×108m3/a的74.3%，其水位水質(zhì)動態(tài)比較穩(wěn)定，不宜盲目擴(kuò)大開采量，就以現(xiàn)狀開采量作為可開采量。其西部巖溶水系統(tǒng)總補給量 1.2700×108m3/a，總排泄量為0.6800×108m3/a。由于西部巖溶水埋藏較深，補給條件較差，勘探研究程度較低，就以總排泄量作為可開采量。東西兩部分合計總補給量為 4.0132×108m3/a，總的可開采量為2.9211×108m3/a。

3.3 利用現(xiàn)狀

渭北東部巖溶水分布地區(qū)的淺層孔隙裂隙地下水資源缺乏，且不少地區(qū)為苦咸水；而巖溶水水質(zhì)好，水量較富集，便于集中開采，已愈來愈受到重視。據(jù)統(tǒng)計，全區(qū)現(xiàn)狀開采量0.6340×108m3/a，占可開采量的 2.2411×108m3/a的28%。其中銅蒲合子系統(tǒng)現(xiàn)已開采0.4646×108m3/a，韓城子系統(tǒng)已開采0.1694×108m3/a。目前巖溶水主要用于電廠、工礦企業(yè)生產(chǎn)及生活供水，大荔、合陽、蒲城等縣的城市供水及地方病區(qū)飲改水水源，部分地區(qū)用于農(nóng)業(yè)灌溉及農(nóng)村生活等。一些地區(qū)的巖溶水還具有適宜的水溫，或含有益于人體健康的微量元素，正逐漸被用于熱帶魚養(yǎng)殖或作為浴療和飲用礦泉水開發(fā)利用。

渭北西部巖溶水分布地區(qū)，上世紀(jì)70年代末，為解決農(nóng)業(yè)灌溉用水問題，在岐山縣周公廟附近打了2眼巖溶水自流井，自成井以來，流量基本穩(wěn)定在109.5×104m3/a。2003年在乾陵一帶巖溶水分布區(qū)打成3眼深井，供農(nóng)村人畜飲水及農(nóng)業(yè)灌溉。涇陽縣篩珠洞泉目前已用于農(nóng)業(yè)灌溉。渭北西部巖溶水分布區(qū)，現(xiàn)在總共開采利用約200×104m3/a。張家山篩珠洞泉水規(guī)劃將作為閻良城市和工業(yè)用水水源。

在渭北一些嚴(yán)重缺水的城市和工礦企業(yè)，現(xiàn)已積極投資開發(fā)利用巖溶水?，F(xiàn)在主要集中在黃河、洛河等河谷排泄區(qū)進(jìn)行開發(fā)。在渭北黃土臺塬干旱地區(qū)的隱伏巖溶水深埋區(qū)，近多年也打成不少巖溶水井，并逐漸投入運行。

4 開發(fā)利用的方向

4.1 地上地下聯(lián)合調(diào)度

必須把地表水、地下水放在面等重要的地位，充分利用兩者轉(zhuǎn)化關(guān)系，統(tǒng)一規(guī)劃、聯(lián)合調(diào)度、綜合開發(fā)、合理利用。生活用水和水質(zhì)要求較高的工業(yè)用水開采奧灰?guī)r溶水；用水量大且水質(zhì)要求不太高的工業(yè)用水，應(yīng)以利用地表水為主，同時開采奧灰?guī)r溶水；農(nóng)業(yè)用水應(yīng)因地制宜，地下水和地表水兼用。

4.2 深淺結(jié)合分層取水

該區(qū)奧灰?guī)r溶含水巖組埋深大多在500m以上，不但鑿井費用昂貴，而且配套、噸水價格都很高，故建議城鎮(zhèn)及工礦企業(yè)用水宜開采埋藏較深的奧灰?guī)r溶水，農(nóng)業(yè)用水宜利用地表水或開采淺層第四系地下水。

4.3 加強管理，厲行節(jié)約

今后水資源管理要堅持統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)籌安排。通過模擬、優(yōu)化等模型研究，實行上、中、下游資源的合理分配；農(nóng)業(yè)、工業(yè)及城鎮(zhèn)用水的合理分配，加強對洛河谷地巖溶水資源的開發(fā)利用研究，盡快建立監(jiān)測系統(tǒng)，進(jìn)行巖溶水水位、水質(zhì)的動態(tài)預(yù)測，防止水環(huán)境惡化。在常規(guī)節(jié)水方法的基礎(chǔ)上，應(yīng)用高新技術(shù)；發(fā)展高效節(jié)水方法，提高巖溶水的利用效率，嚴(yán)格防止浪費，建議高效節(jié)水型社會體系，使用限的巖溶水資源發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益。礦泉水、地?zé)崴拈_發(fā)和工礦企業(yè)用水應(yīng)納入一體，統(tǒng)一規(guī)劃，合理布局。對礦泉水、地?zé)崴拈_發(fā)利用也應(yīng)遵循深部奧灰?guī)r溶水開采利用規(guī)劃。

4.4 保護(hù)資源防止污染

①重視和做好巖溶水水源污染防治的保護(hù)工作；②要嚴(yán)格按照國家規(guī)定，全面加強“三廢”的防治工作，嚴(yán)格執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)，減少有毒、有害物質(zhì)的絕對排放量；③建立和健全巖溶地下水源衛(wèi)生防護(hù)帶，加強井口保護(hù)，在施工建井時切實做好井口和上層地表水的止水工作，嚴(yán)防地表污水和淺層地下高氟、咸水下滲污染巖溶水；④合理規(guī)劃工業(yè)布局，節(jié)制或避免工廠、企業(yè)特別是排污嚴(yán)重的化工企業(yè)建立在巖溶水的補給區(qū)和巖溶水的開發(fā)地段，以減少或杜絕工業(yè)、生活污水污染下游水源。陜西水利