傍河取水型地下水源地特點及其保護措施研究

王琳 曾燚

摘要：為了更為科學地保護傍河取水型地下水源地，根據(jù)大量水源地水文地質(zhì)調(diào)查工作后總結(jié)的該類水源地的水文地質(zhì)特點及現(xiàn)有的水源地保護措施，針對其兼具的河流型飲用水水源地和地下水飲用水水源地的特點提出了合理的保護措施。

關鍵詞：傍河取水；水源地保護區(qū)；地下水污染預警

中圖分類號：P641.8

The research on the characteristics and protection measures of riverside source field

WANG Lin，ZENG Yi，LIU Guo

（State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection，Chengdu University of Technology，Chengdu 610059，China）

Abstract： In order to have a more scientific protection for riverside source field， by analyzing the hydrogeological characteristics of this water source field after a large number of hydrogeological investigation and the existing water source protection measures， some reasonable protective measures are put forward for the characteristics of river water source and groundwater source for drinking.

Key words： riverside pumping；wellhead protection zone；early-warning system of groundwater pollution

前 言

傍河取水是地下水源地取水的主要方式之一。據(jù)早期地質(zhì)部門統(tǒng)計，我國1243處地下水源地中，約有300個地下水源地是傍河而建[1， 2]。而據(jù)正在進行的“全國地下水基礎環(huán)境狀況調(diào)查評估”工作統(tǒng)計，四川省10個重點調(diào)查水源地中6個是傍河取水（取水井距離河流不足100m），還有3個水源地取水井離河距離較近（離河距離小于二級保護區(qū)半徑經(jīng)驗值），可見其是我國供水系統(tǒng)中的重要組成成分。

傍河地下水水源地開采水量一部分來自區(qū)域地下水徑流，另一部分來自近距離的河流轉(zhuǎn)化。目前，我國主要流域中水質(zhì)斷面達Ⅲ類及超過Ⅲ類占60.3%[3]，這類水體極易進入傍河地下水源地造成水源污染。

通常，地下水資源保護重點在于預防，現(xiàn)有措施主要為普遍實施的水源地保護區(qū)劃分[4]和比較新穎的地下水污染預警[5]。目前地下水水源地保護區(qū)劃分只針對比較常見的水源地分類，對進一步細化水源地類型沒有做更多的研究[6]。

作者簡介：王琳（1990-），男，碩士研究生，主要從事環(huán)境評價、環(huán)境管理和環(huán)境規(guī)劃方面研究。E-mail：398389796@qq.com

1 地下水資源保護原則

地下水資源保護工作中應嚴格執(zhí)行技術導則和法律法規(guī)，更應遵循其保護原則，預防為主，綜合防治[7]。在四川省地下水源地調(diào)查工作中，70%的水源地保護區(qū)范圍過小不足以保護其水質(zhì)，100%的水源地僅在取水處實時監(jiān)測水質(zhì)未在水源上游進行預警監(jiān)測，一旦出現(xiàn)污染水源的突發(fā)狀況采取補救的時間和緩沖地帶不足。

《飲用水水源保護區(qū)劃分技術規(guī)范》HJ/T338-2007（以下簡稱《規(guī)范》）[8]中明確地下水水源保護區(qū)應保證開采水量能達到所要求的水質(zhì)標準；應防止水源地附近人類活動對水源的直接污染；保護范圍內(nèi)外污染物向取水點運移過程中衰減到所期望的濃度水平。

水源保護區(qū)和地下水污染預警措施都應保證出現(xiàn)污染水源的突發(fā)狀況時有充分的應對補救時間和緩沖地帶。

從經(jīng)濟發(fā)展的角度出發(fā)，在確保飲用水安全的前提下，劃分的保護區(qū)范圍應盡可能小，預警措施應成本合理預測高效。

2 傍河取水水文地質(zhì)特征

傍河地下水源地附近地區(qū)地下水類型及其埋藏分布特征大同小易，而補給、徑流、排泄條件和地下水動態(tài)變化則大相徑庭。不同水文地質(zhì)條件下，傍河地下水源地的保護措施細則相去甚遠不可一概而論。

2.1 地下水類型及其埋藏分布特征

傍河取水河流多處于河流堆積地貌區(qū)，少數(shù)處于冰水堆積層河流侵蝕地貌區(qū)，地下水類型均為松散巖類孔隙潛水，前者富水性大于后者，埋藏較淺。河流堆積地貌區(qū)地下水主要分布于河流沖積及沖洪積層，河流侵蝕地貌區(qū)地下水主要分布于冰水堆積層和近河薄層沖積沖洪積層。

2.2 補給、徑流、排泄條件

傍河地區(qū)區(qū)域地下水補給排條件多受地形、氣候和地下水流優(yōu)勢通道影響。在平原河流堆積地貌地區(qū)，我國南方氣候濕潤、多降雨，區(qū)域地下水主要接受大氣降水補給，徑流方向受地形控制由高處到低地并受地下水流優(yōu)勢通道影響，最終排泄至河流；北方氣候干燥降雨集中，區(qū)域地下水豐水期主要接受大氣降水補給，徑流方向受地形控制由高處到低地并受地下水流優(yōu)勢通道影響，最終排泄至河流，枯水期主要接受河流補給，徑流方向受地形控制由高處到低地并受地下水流優(yōu)勢通道影響，局部地區(qū)由河流向兩側(cè)及河流下游方向徑流，最終向區(qū)域地下水流下游地下水系統(tǒng)排泄。

在山區(qū)河流侵蝕地貌區(qū)地下水主要接受大氣降水補給，徑流方向受地形控制由高處到低地并受地下水流優(yōu)勢通道影響，最終排泄至河流。

傍河地下水源地取水水量組成受取水規(guī)模及與河流位置關系影響，如圖1所示，由地下徑流量和河流直接補給量兩部分組成。

圖1

3 水源地保護區(qū)劃分

根據(jù)取水點開采水量組成，分別針對地下徑流補給水源和河流直接補給水源劃分保護區(qū)，最終合并分析計算劃分結(jié)果。

3.1 地下徑流補給水源保護區(qū)劃分

區(qū)域地下水補給僅為大氣降水的，依據(jù)《規(guī)范》劃分陸域保護區(qū)范圍；區(qū)域地下水僅由河流補給的，依據(jù)《規(guī)范》陸域保護區(qū)可取含水介質(zhì)對應的最小經(jīng)驗值半徑，同時按河流型飲用水水源保護區(qū)劃分方法劃定；區(qū)域地下水由大氣降水和河流共同補給的，依據(jù)《規(guī)范》劃定陸域保護區(qū)范圍，以陸域最大保護半徑確定水域保護段長度。

3.2 河流直接補給水源保護區(qū)劃分

依據(jù)《規(guī)范》按河流型飲用水水源保護區(qū)劃分方法劃定范圍。

3.3 保護區(qū)分析與計算

當開采水量（Q開）由河流直接補給量（Q河）與地下徑流量（Q徑）組成時，假設其中一個為污染水體另一個為清潔水體，混合下的稀釋作用是污染物濃度衰減的重要方式，其影響程度與水量比例有關。直接使用《規(guī)范》劃分就可能存在過度保護的問題，根據(jù)其水量組成比例，應對保護范圍做適當調(diào)整，稀釋作用下濃度通常是簡單的線性變化，可以較為容易地推導出調(diào)整范圍的經(jīng)驗公式。陸域保護半徑RL和水域保護段長度L可分別用下式確定：

，

，

，

式中：

Q徑 –取水點地下徑流補給量，m3/d；

Q降 –區(qū)域降雨補給量，m3/d；

Q河 –區(qū)域河流補給量，m3/d；

Q開 –取水點開采量，m3/d；

Q河–取水點河流直接補給量，m3/d；

分別為調(diào)整后的區(qū)域河流補給段保護長度和取水點河流直接補給段保護長度； 為調(diào)整前河流補給保護長度；r為調(diào)整前陸域保護半徑。

4 地下水污染預警

保護區(qū)能夠保證常見泄露量和濃度的污染物在到達水源地時能夠衰減到可接受的程度，一旦發(fā)生污染事故大量高濃度污染物進入保護區(qū)則可能造成水源污染，因此在水源地上游保護區(qū)邊界應設置地下水污染預警措施，如多常參數(shù)及特征參數(shù)的自動化預警地下水監(jiān)測井和河流監(jiān)測斷面等。

5 結(jié)論

查明傍河取水型地下水源地的水文地質(zhì)條件是保護該類水源地的前提，不同的水文地質(zhì)特點在實施保護措施過程中需因地制宜地使用環(huán)境保護技術并科學規(guī)劃。

參考文獻：

[1] 陳夢熊. 中國水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)問題研究[M]. 地震出版社， 1998.

[2] 王開章，孔凡亮.地下水水源地污染分析及可持續(xù)利用對策[J].山東農(nóng)業(yè)大學學報（自然科學版），2002，33（4）：464-470.（WANG Kaizhang，KONG Fanliang. Analysis of Ground Water Pollution and It's Sustainable Strategy[J]. Journal of Shandong Agricultural University：Natural Science.2004，33（4）：464-470（in Chinese））

[3] 中華人民共和國環(huán)境保護部. 中國環(huán)境狀況公報（2014）[R].

[4] 李國敏. 地下水源地保護區(qū)劃分方法與應用[M] 中國環(huán)境科學出版社， 2011.

[5] 尹國勛. 地下水污染與防治[M] 中國環(huán)境科學出版社， 2005.

[6] 儀彪奇， 王金生，左銳. 完善地下水水源地保護區(qū)劃分規(guī)范的探討[J]. 人民黃河， 2014，36（4）： 第41-43頁.（YI Biaoqi，WANG Jinsheng，ZUO Rui. Discussion of Improving the Standard for Classification of Groundwater Protection Zones[J]. YELLOW RIVER，2014.36（4）：41-43. （in Chinese））

[7] 中華人民共和國環(huán)境保護部.全國地下水污染防治規(guī)劃（2011—2020年）[R].

[8] HJ/T338-2007，飲用水水源保護區(qū)劃分技術規(guī)范[S].