菏澤市地下水環(huán)境調(diào)查與評(píng)價(jià)

賈平英

菏澤市地下水環(huán)境調(diào)查與評(píng)價(jià)

賈平英

一、自然地理概況

1.地形地貌

菏澤市地處淮河流域，屬黃河沖積平原。地勢(shì)自西南向東北逐漸降低，地面坡降為1/5000～1/10000。菏澤市除巨野縣東南部有獨(dú)山、金山等少數(shù)低矮丘陵外（面積14.5 km2），其余為黃泛平原，地形呈波狀起伏，崗、坡、洼相間。微地貌主要是：河灘高地，沿黃河故道呈帶狀分布，緩平坡地面積較大，牡丹區(qū)、巨野、成武等縣區(qū)占耕地面積的30%以上，淺平洼地，主要分布在中部和東部，背河槽形洼地主要分布黃河?xùn)|側(cè)，呈西南東北帶狀分布。

2.工程地質(zhì)與水文地質(zhì)

菏澤市屬華北平原新沉降盆地的一部分，除孤山丘陵區(qū)有少量寒武系、奧陶系地層出露外，其他地域均為第四系地層所覆蓋。第四系地層在山麓地帶較薄，厚數(shù)十米，離山體越遠(yuǎn)越厚，一般為 200～400m，最厚達(dá)1000m，下伏第三系地層。第四系地層的成因，一般為湖河相沉積（多為黃河沖積物），少數(shù)與風(fēng)成有關(guān)。巖性主要為粘土、壤土、砂壤土、粉細(xì)砂，也有少數(shù)中細(xì)砂。

二、地下水賦存環(huán)境評(píng)價(jià)

1.淺層地下水賦存評(píng)價(jià)

（1）淺層地下水補(bǔ)給、徑流、排泄

菏澤市淺層地下水的主要補(bǔ)給來(lái)源之一大氣降水，直接關(guān)系到菏澤市潛水的調(diào)節(jié)與平衡。其含水層及層間的巖性主要為砂性土及隔水性能差含砂量較高的粘質(zhì)砂土，結(jié)構(gòu)松散，滲透性強(qiáng)，有利于降水入滲運(yùn)移。菏澤市地形坡度小，又助長(zhǎng)了降水的入滲，但有礙于潛水的水平運(yùn)動(dòng)，滯緩了水化學(xué)的交替循環(huán)。

菏澤市淺層地下水徑流條件明顯受地形因素的影響，境內(nèi)淺層地下水水力坡度一般為0.2‰～0.3‰，上游沿黃一帶地形坡度1/4000～1/6000，水力坡度為0.26‰；東南部由于瀕臨黃河故道，地形坡度較大，故淺層地下水水力坡度也大，為0.29‰～0.35‰。綜上所述，境內(nèi)淺層地下水總的來(lái)說(shuō)交替緩慢，徑流條件較差，從水力坡度得知，本區(qū)淺層地下水可分兩個(gè)水動(dòng)力帶：上游屬水交替較強(qiáng)帶，下游為水交替緩慢帶。

淺層地下水的主要排泄方式是農(nóng)業(yè)、工業(yè)及生活用水的開(kāi)采。另外，菏澤市淺層地下水的排泄尚有地下徑流和泄入河道、潛水蒸發(fā)的方式，水量雖然不多，但局部亦是不可忽視的。

（2）地下水動(dòng)態(tài)分析

從20世紀(jì)70年代起，建立了地下水監(jiān)測(cè)井網(wǎng)，積累了長(zhǎng)系列的地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)資料。

年際變化：從長(zhǎng)系列的地下水動(dòng)態(tài)—降水量綜合過(guò)程線顯示，該區(qū)域地下水位主要隨著降水量的豐枯呈有規(guī)律的周期性變化，在豐、平水年受地下水開(kāi)采量等因素影響較小，在枯水年，由于降水的減少及開(kāi)采量的增加，地下水位會(huì)有一定程度的下降，但通過(guò)以后豐水年，水位就會(huì)得到恢復(fù)。據(jù)1996～2005年系列地下水動(dòng)態(tài)資料分析，地下水位一般在4～7m的水位波動(dòng)范圍，但總體保持穩(wěn)定。

年內(nèi)動(dòng)態(tài)分析：本區(qū)淺層地下水以垂直運(yùn)動(dòng)為主，年內(nèi)地下水位隨降水、開(kāi)采、蒸發(fā)等因素的變化上升或下降。1～2月份氣溫低，降水、開(kāi)采、蒸發(fā)少，此時(shí)地下水位是一年中相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)期，受引黃的影響，并有緩慢上升，一般2月底3月初地下水位達(dá)到最高。3～6月為地下水的集中灌溉開(kāi)采季節(jié)，一般年份地下水位呈下降態(tài)勢(shì)，直到雨季開(kāi)始前，地下水位達(dá)到最低值。7～9月因受汛期降水影響，地下水位以上升為主；10月份以后地下水呈基本穩(wěn)定狀態(tài)。地下水動(dòng)態(tài)～降水量綜合過(guò)程線見(jiàn)圖1。

圖1 地下水動(dòng)態(tài)～降水量綜合過(guò)程線

2.深層地下水的賦存及變化

菏澤市淺層地下水底板埋深30～60m，深層淡水頂板埋深在200m以下，中間為中深層咸水。由于深層淡水層頂板以上厚幾十米的粘土層隔斷，致使深層淡水與其中深層咸水失去水利聯(lián)系，垂直補(bǔ)給為零，致于水平方向上，菏澤市地勢(shì)平坦，水利坡度小，由于補(bǔ)給源遠(yuǎn)，其補(bǔ)給量很小。

通過(guò)對(duì)深層地下水開(kāi)采情況的調(diào)查，深層地下水的開(kāi)采主要集中在城區(qū)，其周邊區(qū)域深層水位埋深資料較少，通過(guò)對(duì)其調(diào)查監(jiān)測(cè)可知，菏澤深層地下水已經(jīng)形成以菏澤城東工業(yè)區(qū)為中心的下降漏斗，從1990～2003年，漏斗中心地下水位埋深持續(xù)下降，漏斗面積逐年擴(kuò)大。

三、地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)

1.資料來(lái)源及參數(shù)選取

資料采用2014年監(jiān)測(cè)的24眼淺井及10眼深井地下水監(jiān)測(cè)井資料。參數(shù)選用色度、臭和味、渾濁度、肉眼可見(jiàn)物、pH、總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物、鐵、錳、銅、鋅、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氟化物、氰化物、硒、砷、汞、鎘、鉻（六價(jià)）、鉛、鈹、鋇、鎳等共28個(gè)項(xiàng)目。

2.評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及方法

評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和方法采用《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T14848-9），以地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料為基礎(chǔ)，分別進(jìn)行單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)。

四、評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)2014年監(jiān)測(cè)的24眼淺水井及10眼深水井的監(jiān)測(cè)資料，分別對(duì)各井進(jìn)行單項(xiàng)組分評(píng)分及綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果為：24眼淺井單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)有5眼單項(xiàng)目組分評(píng)價(jià)最高類別為Ⅳ類，其余19眼單項(xiàng)目組分評(píng)價(jià)最高類別均為Ⅴ類；綜合評(píng)價(jià)24眼淺井有4眼綜合評(píng)價(jià)分值大于7.20，為極差；其余綜合評(píng)價(jià)分值均在4.25～7.20之間，為較差。

10眼深井單項(xiàng)組分評(píng)價(jià)有1眼單項(xiàng)目組分評(píng)價(jià)最高類別為Ⅳ類，其余9眼單項(xiàng)目組分評(píng)價(jià)最高類別均為Ⅴ類；綜合評(píng)價(jià)10眼深井綜合評(píng)價(jià)分值均在4.25～7.20之間，為較差。

五、結(jié)論

（1）菏澤市淺層地下水底板埋深一般在20～50m之間，第四系地層厚度達(dá)200～400m,大部分為黃河沖積物，巖性主要為亞沙土、粉細(xì)沙和西沙，均適宜地下水的賦存、補(bǔ)給及開(kāi)采。地下水埋深雖然在年際、年內(nèi)都會(huì)隨著降水、開(kāi)采量的不同有4～7m的波動(dòng)，但總體保持穩(wěn)定。菏澤市淺層地下水賦存條件良好。

（2）深層地下水埋藏深度在200m以下，含水層巖性一般為中砂、中細(xì)沙、細(xì)沙、粉沙等，單層厚度3～20m，單井出水量60～80m3/h。該層地下水補(bǔ)給來(lái)源主要為來(lái)自西部的地下徑流補(bǔ)給。排泄方式主要為人工開(kāi)采。菏澤市深層地下水儲(chǔ)量豐富，但補(bǔ)給條件差，隨著近幾年開(kāi)采量的增加，靜水位埋深呈逐年下降趨勢(shì)。

（3）淺層地下水水質(zhì)較差，評(píng)價(jià)結(jié)果是小面積范圍為Ⅳ類水，適用于農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)用水，適當(dāng)處理后可用于生活飲用水；其余大部分區(qū)域地下水水質(zhì)均為Ⅴ類，不宜飲用。從各單項(xiàng)評(píng)價(jià)看，主要影響單項(xiàng)為：總硬度、氟化物、硫酸鹽、氯化物，小部分地方還存在錳、鐵含量較高的情況，由此可知淺層地下水水質(zhì)較差原因主要是區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)條件造成的，不存在淺層地下水污染的情況。

（4）深層地下水水質(zhì)較差，評(píng)價(jià)結(jié)果均為Ⅴ類，主要是氟化物嚴(yán)重超標(biāo)，其余單項(xiàng)均好，經(jīng)除氟處理后可作為飲用水。目前菏澤市農(nóng)村及部分縣城區(qū)均以此層水為生活飲用水水源

（作者單位：山東省菏澤市水文局274000）