丹東市地下水監(jiān)測現(xiàn)狀及分析

畢悅澄

(遼寧省丹東水文局，遼寧 丹東 118000)

?

丹東市地下水監(jiān)測現(xiàn)狀及分析

畢悅澄

(遼寧省丹東水文局，遼寧 丹東 118000)

地下水的監(jiān)測影響著資源的配置，掌握地下水的動態(tài)變化規(guī)律及發(fā)展趨勢，對保護(hù)地下水資源地質(zhì)環(huán)境、加強(qiáng)地下水合理開發(fā)利用都具有十分重要的意義。文章對丹東市地下水現(xiàn)狀監(jiān)測進(jìn)行了分析。地下水監(jiān)測成果較為顯著，但仍然有很多亟待改進(jìn)之處，隨著人類工程活動的增多，許多監(jiān)測點(diǎn)被破壞，亟需增加新的地下水監(jiān)測點(diǎn)。目前的觀測手段是以人工井繩測量為主，5d觀測1d，對水位等的實(shí)時數(shù)據(jù)不能隨時掌握，需要增加地下水專業(yè)的觀測儀器，方便隨時掌握數(shù)據(jù)的變化情況，為科學(xué)管理地下水資源、保護(hù)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境以及防治地質(zhì)災(zāi)害提供技術(shù)支撐。

地下水資源；監(jiān)測；動態(tài)變化；丹東市

1 地下水監(jiān)測工作背景

1.1 地下水監(jiān)測工作的意義與目的

地下水監(jiān)測作為地質(zhì)環(huán)境的重要組成部分，是一個動態(tài)變化系統(tǒng)，是人類生存和發(fā)展的基本條件之一，一項(xiàng)基礎(chǔ)性、社會公益性地質(zhì)工作，是履行政府職能的基本要求，是21世紀(jì)水安全的重要保障，按時做好水溫、水位、水質(zhì)、流量監(jiān)測，能夠方便監(jiān)測部門及時的了解地下水的動態(tài)，采取相應(yīng)措施，保障地下水安全。監(jiān)測地下水的動態(tài)，對地下水有個質(zhì)的了解便就相當(dāng)于控制了地下水的使用狀況。地下水的監(jiān)測影響著資源的配置，掌握地下水的動態(tài)變化規(guī)律及發(fā)展趨勢，對保護(hù)地下水資源地質(zhì)環(huán)境、加強(qiáng)地下水合理開發(fā)利用都具有十分重要的意義。地下水又是城鄉(xiāng)居民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水的主要水源，因此地下水與人們的生活水平和質(zhì)量有著密切的關(guān)系。隨著我國人口的不斷增長和國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及受到全球氣候變暖等影響，地下水的重要作用得到更加充分顯現(xiàn)，對于地下水進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)測和分析有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。地下水動態(tài)監(jiān)測的目的：為了進(jìn)一步查明和研究水文地質(zhì)條件，特別是地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件，掌握地下水的動態(tài)規(guī)律，為地下水資源評價，科學(xué)管理地下水資源以及保護(hù)地質(zhì)環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。

1.2 地下水監(jiān)測的任務(wù)

地下水動態(tài)監(jiān)測的基本任務(wù)：在基本查明水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，對已不同程度開采利用地下水或擬將開采地下水的廣大區(qū)域和城市范圍內(nèi)，布設(shè)各級監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)，以淺層地下水及作為主要開采段的深層地下水為重點(diǎn)，進(jìn)行地下水動態(tài)長期監(jiān)測[1]。在基本查明環(huán)境地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，對于已發(fā)生或者可能發(fā)生區(qū)域性水位下降、水資源衰竭、水質(zhì)污染與惡化、海水入侵、土壤鹽漬化、土地沼澤化、地面變形等環(huán)境地質(zhì)問題的地區(qū)，進(jìn)行地下水動態(tài)監(jiān)測。每年在必要的時間發(fā)布主要城市和區(qū)域地下水水情預(yù)報(bào)。

1.3 丹東地區(qū)地下水資源的現(xiàn)狀分析

丹東市地下水資源比較豐富，主要賦存在鴨綠江及其支流大沙河等第四紀(jì)沖積砂礫石層中的空隙潛水和丘陵區(qū)基巖裂隙中的裂隙水。鴨綠江右岸空隙潛水單井出水量在1000-3500t/d；大沙河兩岸孔隙潛水單井出水量在100-950t/d；丘陵區(qū)地下水也有一定的可利用資源。丹東市是以地表水供水為主的城市，地下水僅占全市總供水量的20%。說明丹東市地下水開發(fā)利用程度不高，存在著進(jìn)一步開發(fā)利用的潛力。丹東市區(qū)地下水總體評價為城區(qū)較差、郊區(qū)良好。城區(qū)地下水大多已超出Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，除自然因素影響水質(zhì)不良外，主要是大量的“三氮”排放，使地下水遭受不同程度的污染[2]。通過地下水污染程度評價表明，分布在丘陵區(qū)及溝谷地帶的地下水受污染程度為輕，水質(zhì)良好；分布在城建區(qū)老城區(qū)的地下水已遭到了輕度-重度污染，重度污染源呈點(diǎn)狀—塊狀分布。通過歷年監(jiān)測資料變化判斷，總的變化呈下降趨勢，應(yīng)該引起重視，保護(hù)地下水資源。

2 區(qū)域地質(zhì)環(huán)境背景

2.1 氣象水文

丹東地處中緯度地區(qū)，屬北溫帶大陸型季風(fēng)氣候區(qū)，晝夜溫差較大。冬季多西北風(fēng)，夏季多西南風(fēng)，氣候濕潤，雨量充沛。據(jù)丹東市氣象局氣象資料：多年平均氣溫9.4℃，夏季一般溫度20.1-23.5℃。最高氣溫35.5℃(2009年8月12日)，冬春季節(jié)溫度為-6.81-15.63℃。最低溫度-25℃(2001年1月12日)。降雨量集中在7—8月份。降雨量781.3-1234.1mm，多年平均降水量1001.26mm；蒸發(fā)量846.5-1437.0mm，多年平均蒸發(fā)量981.85mm。

2.2 地形地貌

本區(qū)由北向南，劃分為北部中-低山區(qū)；中部和南部低山-丘陵區(qū)，南緣沿海平原區(qū)三類較大的地貌單元。中低山區(qū)位于寬甸、鳳城北部，山體海拔高一般為500-1300m，侵蝕切割深，一般為300-500m。山體坡度一般在25-40°之間，局部可達(dá)50°以上。溝谷發(fā)育多呈“V”型，山系發(fā)育。低山—丘陵區(qū)占全區(qū)一般海拔高度為200-500m，相對高差50-300m。山體坡度一般在10-30°，溝谷多呈“U”型谷，水系發(fā)育。階地、盆地及局部平原地段為低山丘陵中的次一級中小型地貌單元。綜上，本區(qū)地形條件復(fù)雜，地貌類型中等—復(fù)雜[3]。

2.3 區(qū)域構(gòu)造

該區(qū)大地構(gòu)造位置大部分處在中朝準(zhǔn)地臺膠遼臺隆營口—寬甸臺拱東部。區(qū)內(nèi)廣泛有古元古界遼河群地層，其后時代地層分布零散，發(fā)育不全。遼河群和燕山期為主的巖漿巖廣泛出露。因此決定了該區(qū)域地層發(fā)育中等，巖性復(fù)雜，褶皺、斷裂構(gòu)造強(qiáng)烈而復(fù)雜。

2.4 區(qū)域水文地質(zhì)條件

區(qū)域地下水主要受自然地理、巖石特征、構(gòu)造3個因素控制。

1)該區(qū)地貌類型中等—復(fù)雜；隨季節(jié)常有局部集中強(qiáng)降水出現(xiàn)。

2)區(qū)域構(gòu)造中等—復(fù)雜，一般在向、背斜的發(fā)育區(qū)富水條件好；風(fēng)化裂隙帶富水條件好；新華夏系斷裂富水條件好，通過碳酸鹽巖的斷裂富水性強(qiáng)。

3)該區(qū)巖類較復(fù)雜，河漫灘、Ⅰ級階地上展布的砂礫(卵)石層含水較豐富；遼河群大石橋組大理巖近地表或破碎帶內(nèi)，溶洞一般較發(fā)育，且局部水量較豐富[4]。

綜上，丹東地區(qū)氣象條件較差；地貌類型復(fù)雜；地形條件中等—復(fù)雜；地層發(fā)育不全，一般為簡單—中等；地層巖性復(fù)雜；地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜；水文地質(zhì)條件中等—復(fù)雜。因此，本區(qū)水文地質(zhì)條件為中等-復(fù)雜。

3 地下水監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)基本情況

3.1 監(jiān)測點(diǎn)分布

丹東地區(qū)各類監(jiān)測點(diǎn)共37個。其中國家級監(jiān)測點(diǎn)4個；省級監(jiān)測點(diǎn)12個；地區(qū)級監(jiān)測點(diǎn)21個。動態(tài)監(jiān)測點(diǎn)45%分布在丹東市區(qū)內(nèi)，其余點(diǎn)分布在東港、鳳城、寬甸地區(qū)。全區(qū)控制監(jiān)測面積約1500km2。監(jiān)測點(diǎn)70%控制第四紀(jì)沖積層孔隙潛水。監(jiān)測點(diǎn)現(xiàn)狀大部分保持良好丹東市東起珍珠泡，西至四道溝，整個地段屬鴨綠江Ⅰ級階地，屬同種成因類型。地下水類型屬第四紀(jì)孔隙潛水(沖積物)。地下水來源以大氣降水滲透補(bǔ)給為主，河流及鴨綠江水位側(cè)向補(bǔ)給為輔[5]。

3.2 監(jiān)測點(diǎn)類型

主要為廠礦的自備井、農(nóng)灌井、大口井、壓把井及泉點(diǎn)等。

3.3 監(jiān)測點(diǎn)管護(hù)

廠礦的自備井由廠方管護(hù)，少數(shù)有井房，多數(shù)遮蓋，利用率較高。農(nóng)灌井多封蓋加鎖，階段使用，簡單管護(hù)。壓把井大多棄用，但保留在自家院內(nèi)。簡單管護(hù)，利用率低。

4 地下水監(jiān)測點(diǎn)各項(xiàng)指標(biāo)動態(tài)變化

4.1 水位動態(tài)變化

地下水位的變化反應(yīng)了地下水儲量的增減，當(dāng)?shù)叵滤畬咏邮艿窖a(bǔ)給量大于排泄量時，水位增加，反之水位下降[6]。丹東地區(qū)地下水水位動態(tài)受氣象因素、水文因素及人為因素共同作用，其中以氣象因素為主，氣象對地下水的影響主要是大氣降水和蒸發(fā)量。圖1為點(diǎn)4046 10a內(nèi)水位變化與降雨量動態(tài)曲線圖，可以明顯看出地下水水位變化周期與降雨量的變化周期規(guī)律大概一致。每一年分枯水期和豐水期的變化。

圖1 點(diǎn)4046 10a內(nèi)水位與降雨量動態(tài)曲線圖

4.2 水質(zhì)變化

自20世紀(jì)90年代始，隨著城市規(guī)劃、擴(kuò)建，逐步將城市內(nèi)工廠、工業(yè)加工點(diǎn)取消或遷移至郊外；原城郊耕作區(qū)已擴(kuò)建成城市生活區(qū)。隨著城市環(huán)境治理不斷加強(qiáng)，城市污染源逐步在減少[7]。但仍然有遺留或產(chǎn)生新的污染源問題。按照國家《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》為評價標(biāo)準(zhǔn)，采用綜合法對全市近10a的地下水進(jìn)行評價，結(jié)果見表1。圖2為點(diǎn)4026 10a內(nèi)總礦化度、總硬度、氯離子的變化曲線可以看出，城市生活區(qū)內(nèi)局部點(diǎn)出現(xiàn)污染的輕微變化或不穩(wěn)定狀態(tài)應(yīng)屬正?，F(xiàn)象。但是可見總礦化度在逐年增加，可能說明丹東市降雨量少，蒸發(fā)量大，天氣干旱，蒸發(fā)濃縮強(qiáng)烈，地層中鹽分增高，地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件不足，使地下水本身礦化度較高[8]。

表1 地下水綜合評價結(jié)果表

圖2 4026監(jiān)測點(diǎn)地下水水質(zhì)動態(tài)曲線圖

4.3 地下水溫度變化

圖3為4045點(diǎn)10a水溫變化動態(tài)圖?？梢钥闯?，地下水溫度呈現(xiàn)周期性變化，地下水溫度的變化主要影響因素是熱源、巖性，構(gòu)造、地形、降水及地下水活動等，由于是同一地區(qū)所以巖性、構(gòu)造、地形影響不大，根據(jù)太陽輻射，地表溫度的周期性變化而變化。

圖3 4045點(diǎn) 10a水溫變化動態(tài)圖

5 結(jié) 語

綜上所述，丹東地區(qū)地下水分布較為全面，以人工測量為主。通過近10a的數(shù)據(jù)監(jiān)測顯示，丹東地區(qū)地下水水位多隨降雨量的變化而上下波動，水質(zhì)變化大體變化不大，近年來隨著人類工程活動的增多，局部地區(qū)表現(xiàn)出水質(zhì)變壞的現(xiàn)象。目前丹東市地下水監(jiān)測成果較為顯著，但仍然有很多亟待改進(jìn)之處，隨著人類工程活動的增多，許多監(jiān)測點(diǎn)被破壞，亟需增加新的地下水監(jiān)測點(diǎn)。目前的觀測手段是以人工井繩測量為主，5d觀測1d，對水位等的實(shí)時數(shù)據(jù)不能隨時掌握，需要增加地下水專業(yè)的觀測儀器，方便隨時掌握數(shù)據(jù)的變化情況，為科學(xué)管理地下水資源、保護(hù)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境以及防治地質(zhì)災(zāi)害提供技術(shù)支撐。

[1]才慶欣.南票區(qū)水資源狀況及開發(fā)利用分析[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2014(09)：27-29.

[2]李學(xué)森.凌河流域水資源現(xiàn)狀及保護(hù)措施[J].水土保持應(yīng)用技術(shù)，2015(03)：36-37.

[3]張程程.塔里木河源流和干流徑流特征及其相關(guān)性分析[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2016(01)：17-20.

[4]李學(xué)森.凌河流域水資源現(xiàn)狀及保護(hù)措施[J].水土保持應(yīng)用技術(shù)，2015(03)：36-37.

[5]宋長權(quán).遼陽市水資源開發(fā)利用程度初探[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2016(04)：24-25.

[6]劉懷利.遼陽市水資源量質(zhì)分析[J].內(nèi)蒙古水利，2015(05)：89-90.

[7]張洪義，于海龍.遼陽市降雨徑流時空分布的差異性分析.吉林水利，2012(03)：37-39.

[8]陸軍.遼陽市需水量預(yù)測初步分析[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2015，23(03)：18-20.

1007-7596(2016)10-0022-04

2016-09-22

畢悅澄(1983-)，男，遼寧丹東人，工程師，研究方向?yàn)樗乃榧八念A(yù)報(bào)。

TV213.9

B