隆堯縣飲用水水源地保護區(qū)劃方法探討

李曉亮

(河北省邢臺水文水資源勘測局，河北邢臺054000)

飲用水水源保護問題已成為影響國家安全、社會穩(wěn)定和人民身體健康的重大問題。近年來隨著城市工業(yè)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展，向水域傾倒工業(yè)廢渣的增多，城鎮(zhèn)居民生活垃圾隨意堆放、農(nóng)民使用農(nóng)藥、化肥增加，對本縣飲用水源地的供水安全造成潛在影響。因此，科學合理地劃分水源地的保護范圍，確保飲水安全，并處理好本縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展與水源地保護之間的關(guān)系，促進經(jīng)濟社會全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展都具有十分重要的意義。

國務院《關(guān)于落實科學發(fā)展觀加強環(huán)境保護的決定》(國發(fā)［2005］39號)，明確提出“以飲水安全和重點流域治理為重點，加強水污染防治。要科學劃定和調(diào)整飲用水水源保護區(qū)、切實加強飲用水水源保護、建設好城市備用水源、解決好農(nóng)村飲水安全問題、堅決取締水源保護區(qū)內(nèi)的直接排污口、嚴防養(yǎng)殖業(yè)污染水源、禁止有毒有害物質(zhì)進入飲用水水源保護區(qū)、強化水污染事故的預防和應急處理，以確保群眾飲水安全”。

1 基本情況

1.1 隆堯縣自然環(huán)境

隆堯縣位于河北省南部，太行山東麓。東經(jīng)114°33'～115°02'，北緯37°12'～ 37°32'，東臨巨鹿縣;西與內(nèi)丘、臨城二縣接壤;南與任縣相連;北與柏鄉(xiāng)縣、寧晉縣毗鄰。東西長40 km，南北長 39.5 km，總面積 749 km2。

1.2 水文氣象

隆堯縣氣候?qū)儆谂瘻貛О霛駶櫞箨懶约撅L型氣候，四季分明，冷熱溫寒交替，春季多風沙且干旱少雨，夏季炎熱多雨，秋季秋高氣爽，降水稀少，冬季寒冷干燥。年平均氣溫12.8℃，年氣溫變化為一峰一谷型，年最低氣溫 －24.8℃(1972年1月26日)，最高42.5℃(1979年6月13日)。全年平均日照時數(shù)為2506小時，日照率57%，無霜期194天左右。多年(1956－2005年)平均降水量492.3 mm，降水量年際變化大，年內(nèi)分配極不均勻，汛期(6－9月)降水量約占全年的80%左右，7－8月份降水量占年降水量50%以上。多年平均徑流深13.6 mm。徑流年際變化大，年內(nèi)分配的特點與降水年內(nèi)變化的規(guī)律相似，但由于下墊面因素的影響，使徑流的年內(nèi)分配與降雨又有所不同。滏西區(qū)河流的全年連續(xù)最大四個月水量一般出現(xiàn)在7－10月，占全年水量的70% ～80%。多年平均水面蒸發(fā)量1076.9 mm。蒸發(fā)量年內(nèi)分配:夏季37.3%，春季36.1%，秋季18%，冬季8.6%，多年平均干旱指數(shù)在2.0～2.4之間。

1.3 地表水資源量

根據(jù)《隆堯縣水資源評價》結(jié)果，隆堯縣1956－2005年多年平均降水量492.3 mm。其中，滏西區(qū)多年平均年降水量494.7 mm，黑龍港區(qū)多年平均年降水量481.9 mm。地表水資源量為1 018.2萬 m3，折合徑流深 13.6 mm;保證率 20%、50%、75%、95%的徑流量分別為 1 268.4 萬 m3、976.5萬 m3、784.1 萬 m3，575.6 萬 m3。其中滏西區(qū) 881.8 萬 m3，黑龍港區(qū) 136.4 萬 m3。

1.4 地下水資源量

隆堯縣由于地質(zhì)構(gòu)造的成因，造成隆堯縣地下水有多種水源組成，包括淺層地下水資源、薄層淡水水資源、微咸水水源、深層地下水及巖溶水水源。地下水資源是指在一定期限內(nèi)，能提供給人類使用的，且能逐年得到恢復的地下淡水量。隆堯縣淺層地下水多年總補給量(礦化度小于2 g/L)為10 037.3萬m3。其中降水入滲補給量為5 409.6萬m3，地表水體入滲補給量416.8萬m3，山前側(cè)向徑流補給量3 075.2萬m3。隆堯縣水資源量為6 243.2萬m3。其中滏西區(qū)地下淡水水資源量為5 507.4萬m3，黑龍港區(qū)地下淡水水資源量為735.8萬m3。淺層水資源可開采量利用多年平均水地下水總補給量扣除不可奪取的天然消耗量得到多年平均地下水資源可開采量8 542.6萬m3。巖溶水可開采量:降水入滲補給量是指降水通過裸露灰?guī)r的滲入量和滲入到淺埋區(qū)土壤并在重力作用下滲透補給巖溶地下水量。經(jīng)計算，巖溶地下水多年平均降水入滲補給量為168.4萬m3。為保證可持續(xù)性，開采量確定為補給量168.4萬m3。隆堯縣黑龍港區(qū)(滏東區(qū))深層地下水可開采量398.7萬m3。微咸水和咸水資源量:全縣共有咸水面積50.9 km2全在黑龍港區(qū)，經(jīng)均衡計算全縣微咸水資源量為441.5萬m3。

2 水環(huán)境質(zhì)量

2.1 地表水水質(zhì)

地表水水質(zhì)評價標準采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838—2002);采用單項分別評價，按標準所列分類指標，劃分為五類，代號與類別代號相同，不同類別標準值相同時從優(yōu)不從劣。該縣河道大多數(shù)年份河干，部分河道已成為排污河道。各河流水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果和評價詳見表1。

隆堯縣部分河道大多數(shù)年份，為過境污水和本縣產(chǎn)生的污水，水質(zhì)較差，全部為劣Ⅴ類。從污染參數(shù)分析，水污染主要屬于有機污染，主要污染指標以化學需氧量(高錳酸鹽指數(shù)和COD)、氨氮、揮發(fā)酚為主，對應上述污染指標其北澧河超標倍數(shù)分別為54.0倍，74.0倍，129.6倍。從各河道的污染情況看，其中污染最嚴重的是北澧河。

表1 隆堯縣河流水質(zhì)評價成果表

2.2 地下水水質(zhì)

地下水評價標準采用《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848－93)，采用單項分別評價，按標準所列分類指標，劃分為五類。本次水質(zhì)分析資料使用近年地下水水質(zhì)監(jiān)測水質(zhì)分析資料進行評價。按測井分隆堯縣淺層地下水評價成果見表2;按鄉(xiāng)鎮(zhèn)分隆堯縣淺層地下水水質(zhì)評價結(jié)果見表3。 通過對隆堯縣30個淺層地下水監(jiān)測井進行水質(zhì)評價，水質(zhì)優(yōu)良的4個站，占調(diào)查總數(shù)的13.3%;水質(zhì)良好14個站，占總數(shù)的46.7%;水質(zhì)較差的12個站，占總數(shù)的40.0%。通過分析評價，影響水質(zhì)質(zhì)量的主要項目有氟化物、礦化度。其中，隆堯縣淺層地下水含氟量低于1.0 mg/L的分布在良村、山南、棗駝、北哈口一帶，北澧河與滏陽河之間含氟量2.1～4.0 mg/L，為中等含氟區(qū)，王盤莊淺層地下水含氟量最高，超過4 mg/L。含氟量的高低主要與當?shù)氐牡刭|(zhì)條件有關(guān)。淺層地下水礦化度含量低于1.0 g/L的地區(qū)主要分布在隆堯縣的西部以北澧河為界以西的大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)。礦化度含量在1～3 g/L的地區(qū)主要分布于滏陽河以東的大部分地區(qū)。

3 各級保護區(qū)的劃分

3.1 一級保護區(qū)

自來水公司水廠水源為裂隙、巖溶性承壓水型水源地，按照《規(guī)范》規(guī)定，參考風化裂隙承壓水劃定上部潛水的一級保護區(qū)作為承壓水型水源地的一級保護區(qū)。由于水源地的特殊地質(zhì)構(gòu)造，通過對5眼水井施工鉆井過程鉆機揭露的地層情況看，成井區(qū)域第四系地層厚度一般在8～17.8 m以內(nèi)，含水層已疏干，不能采用經(jīng)驗公式法計算保護區(qū)半徑，本次采用經(jīng)驗值法。根據(jù)水源地上部潛水含水層的含水介質(zhì)類型，對照《規(guī)范》給定的不同含水介質(zhì)類型的保護區(qū)半徑進行取值。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)條件和成井結(jié)構(gòu)圖，水源地上部潛水含水層介質(zhì)類型為中細砂和亞砂土。對照《規(guī)范》提供的孔隙水潛水型水源地保護區(qū)范圍經(jīng)驗值，考慮安全起見，取中砂對應的一級保護區(qū)半徑的大值100 m作為隆堯城區(qū)集中式飲用水水源的一級保護區(qū)半徑。

3.2 二級保護區(qū)

根據(jù)《規(guī)范》巖溶承壓水型水源地一般不設二級保護區(qū)。但是，考慮到隆堯巖溶水系統(tǒng)補給、徑流、排泄系統(tǒng)的特殊性，西部灰?guī)r裸露區(qū)作為縣城飲用水水源的補給區(qū)，緊鄰供水水源井，如果一旦受到污染，污染物將迅速遷移至飲用水水源，不僅危及城區(qū)飲用水水源，恢復治理也是一個艱巨而漫長的過程，甚至造成不可逆轉(zhuǎn)的危害。因此本次飲用水水源保護區(qū)劃分，將隆堯巖溶水系統(tǒng)的灰?guī)r裸露區(qū)及部分淺埋區(qū)劃定為隆堯縣城區(qū)地下水飲用水源的二級保護區(qū)。

表2 隆堯縣淺層地下水評價成果表

表3 隆堯縣淺層地下水水質(zhì)評價結(jié)果

3.3 保護區(qū)劃分結(jié)果

在調(diào)查與分析隆堯縣水源地地質(zhì)結(jié)構(gòu)、現(xiàn)狀污染源和未來不可預見的突發(fā)污染事件的基礎上，按照《規(guī)范》要求，隆堯縣飲用水水源保護區(qū)劃分結(jié)果如下:一級保護區(qū):自來水公司水廠水源井分散在城西東山南農(nóng)田中，1～5號水源井為中心井間距大部分小于一級保護區(qū)半徑的2倍(200 m)。本次劃分以外圍水源井外接多邊形為邊界，向外徑向距離為100 m的多邊形區(qū)域作為一級保護區(qū)范圍，面積共計0.229 km2，二級保護區(qū):自來水公司水廠水源二級保護區(qū)范圍為水源地主要補給區(qū)宣務山、茅山的裸露區(qū)及水源井周圍的淺埋區(qū)，面積約13.2 km2。

4 結(jié)語

研究針對隆堯縣的水文、水環(huán)境和地質(zhì)構(gòu)造特點，提出了適用于淺層地下水資源、深層地下水及巖溶水水源混合類型的保護區(qū)范圍劃分的技術(shù)方法，利用水源地補給區(qū)劃分二級保護區(qū)范圍，確保地下水水質(zhì)安全。飲用水水源地劃分工作對摸清隆堯縣地下水水環(huán)境狀況，加強飲用水水污染治理，緩解危害飲用水安全問題，確保居民飲用水安全，促進經(jīng)濟社會全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展都具有十分重要的意義。

［1］周祖光，劉賢詞，鄭曉秋等，東方市大田鎮(zhèn)飲用水源地保護區(qū)劃研究:水利經(jīng)濟，2012，30(1):28 －30

［2］河北省邢臺市水資源評價:2007