保德縣地下水資源探討

翟 召 懷

(保德縣水資辦，山西 忻州 036600)

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·水利工程·

保德縣地下水資源探討

翟 召 懷

(保德縣水資辦，山西 忻州 036600)

通過對保德縣水文地質(zhì)條件、地下水資源量、地下水可采量以及地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀和面臨問題的分析，從嚴格落實水資源管理制度、建設(shè)節(jié)水型社會，加強生態(tài)環(huán)境建設(shè)、建立健全水資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)等方面，提出了今后應采取的地下水資源保護管理措施。

水文地質(zhì)條件，地下水，水資源量，管理措施

1 工程概況

保德縣位于山西省西北部，介于東經(jīng)110°56′30″～111°19′40″，北緯38°39′～39°06′56″之間，東與岢嵐縣為鄰，西與府谷縣相望，北與河曲縣接壤，南與興縣毗鄰，南北長約45 km，東西寬約22 km，總面積998 km2。全境屬溫帶大陸性氣候。根據(jù)保德縣氣象站資料，多年平均降水量401.7 mm，且年際變化較大，年內(nèi)分配不均。年平均蒸發(fā)量2 064.4 mm。多年平均氣溫9.8 ℃，最高氣溫37.2 ℃，最低氣溫-25.5 ℃，全年無霜期135 d～160 d。

2 保德縣地下水資源

2.1 水文地質(zhì)條件

2.1.1 含水巖系

根據(jù)含水層巖性特征、地下水的貯存條件和水力特征可將全縣地下水劃分為松散巖類孔隙水、碎屑巖裂隙水、碳酸鹽巖類巖溶水。

1)松散巖類孔隙水。河谷沖積層孔隙水，主要分布在黃河沿岸和較大溝谷的河漫灘，含水層巖性為砂礫石，砂卵石，地下水位4 m～10 m之間，單井涌水量15 m3/h～45 m3/h。黃土丘陵孔隙水，主要含水層為第三系粘土中的結(jié)核和砂礫石層，第四系中更新統(tǒng)風積黃土和沖洪積砂礫石層中局部含水，地下水往往以泉水的形式在溝谷中排泄，泉水流量在0.1 L/s～1 L/s之間，為弱含水層。

2)碎屑巖夾碳酸鹽類裂隙水。主要含水層為中砂巖和灰?guī)r，為弱含水層。砂巖層中地下水往往沿含水層下覆頁巖的接觸面以泉水的形式排出地表，泉水流量一般在0.01 L/s～1.0 L/s。

3)碳酸鹽類巖溶水。含水層巖性主要為中寒武系的灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r，上寒武到下奧陶的白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r、中奧陶的灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)沉灰?guī)r。含水層巨厚，以裂隙和溶蝕裂隙水為主，中奧陶上馬家溝組巖溶比較發(fā)育。在賈家峁以西、劉家畔黃石崖、鐵匠鋪這一帶為富水地段。劉家畔和鐵匠鋪單井涌水量都大于3.0萬m3/d。黃石崖單涌水量在1萬m3/d～3.0萬m3/d之間。

2.1.2 地下水補給徑流排泄條件

1)補給。主要補給源包括降雨入滲補給，河流滲漏補給。降雨入滲補給在我縣東部、東北部的碳酸鹽裸露區(qū)降雨直接入滲補給巖溶地下水；大面積黃土覆蓋區(qū)降雨進入黃土層形成孔隙水和上層滯水，還有部分滲出排入河谷中，遇到淤地壩工程攔截后(我縣共有中小型淤地壩365座，控制面積523 km2,總庫容7 118萬m3),再次補給地下水。河流滲漏補給我縣主要河流有大河溝、黃石崖、腰莊河、梅花溝、朱家川、寶寺河、寺溝河、寨溝河、化樹塔河、小河溝河、安家山河等11條，在河流上中游都有碎屑巖和石灰?guī)r出露，流經(jīng)時產(chǎn)生滲漏補給巖溶地下水。

2)徑流。受碳酸鹽巖地層向西傾斜的控制，巖溶地下水總的徑流方向，基本與太古界變質(zhì)巖基底及上伏下古界單斜構(gòu)造層的傾伏、傾斜方向一致，我縣巖溶地下水的徑流方向，北部從天橋經(jīng)義門向鐵匠鋪方向徑流，東部從高地棱經(jīng)堯圪臺、窯洼向腰莊到鐵匠鋪徑流，南部從南河溝經(jīng)孫家溝、橋頭向東關(guān)鐵匠鋪方向徑流。天橋、鐵匠鋪等地單井涌水量大于5 000 m3/d。

3)排泄。黃河作為全縣地表水與地下水的排泄基準面，直接影響著黃河我縣沿岸四五十千米的巖溶水排泄量，我縣巖溶地下水在天然條件下以泉的形式流入黃河。地表水徑流到溝谷，然后匯入11條河流，除去部分入滲外，也流入黃河。人工排泄量主要是198眼深井，開采量約0.386 m3/s。

2.2 地下水資源量及水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

根據(jù)保德縣水資源調(diào)查評價報告成果匯總，1956年—2009年巖溶山區(qū)面積為566 km2，水資源量為5 818.3萬m3/年，一般山丘區(qū)面積為432.0 km2，地下水資源量為631.0萬m3/年。根據(jù)《忻州市第二次水資源評價》保德縣的巖溶水可開采總量為11 406萬m3/年。根據(jù)《保德縣水資源調(diào)查評價報告》及保德縣水文地質(zhì)條件和現(xiàn)狀開發(fā)利用能力，綜合確定一般山丘區(qū)孔隙、裂隙水的可開采量為508.8萬m3/年。保德縣地下水可開采資源總量11 914.8萬m3/年。2015年全縣地下水用水量1 321萬m3，占總用水量2 235.53萬m3的59%。其中：城鎮(zhèn)生活用水155萬m3，農(nóng)村生活用水118萬m3，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水557.23萬m3，公共用水58萬m3，農(nóng)業(yè)灌溉用水301.47萬m3，牲畜用水107.3萬m3，生態(tài)用水24萬m3。

3 地下水資源開發(fā)利用中面臨的環(huán)境問題

3.1 水位下降

隨水文地質(zhì)環(huán)境條件改變，天橋泉域巖溶水位在不斷下降，劉家畔長觀孔巖溶水水位在2000年標高為837.7 m，2015年巖溶水水位標高為830.12 m，下降了7.58 m。在一般土石山丘區(qū)，水位受降水影響較大，2000年馮家川在三處砂巖裂隙水供全村人畜飲用，2015年三處泉水全部干枯，水位下降約3 m。在煤碳覆蓋地區(qū)面積約174.15 km2，煤炭儲量21.55億t，主采煤層為8號、11號、13號煤層，煤層埋深平均約200 m，各煤礦的年生產(chǎn)能力均在90萬t～180萬t。截止2015年年底已開采量約為1.2億t。由于煤層開采后部分頂板發(fā)生垮落，引發(fā)冒落帶和導水裂隙帶，使地下水的含水層和隔水層被破壞，造成水量滲漏，打破原有的補、徑、排關(guān)系，使地表水與地下水、礦坑水發(fā)生了直接的水力聯(lián)系，地下水位急劇下降。

3.2 水質(zhì)變化

受工礦“三廢”、生活垃圾的排放及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的影響，特別是2000年—2010年煤炭資源大開發(fā)，出現(xiàn)了大面積采煤漏水，以及無序排放，嚴重污染了地下水。2010年—2015年中石油煤層氣在我縣勘探開采，生產(chǎn)等活動造成地表水破壞嚴重，入滲后直接影響地下水水質(zhì)。部分水井封水、止水效果不理想，使地下水與煤層水相連通，出現(xiàn)部分深井嚴重污染。2016年對全縣工業(yè)企業(yè)的自備水源井進行了水質(zhì)化驗，大部分企業(yè)各項指標均符合地下水Ⅱ類水質(zhì)標準，pH值在7.55～8.01之間，總硬度在200.9～270.4之間，溶解性總固體在242～426之間，硫酸鹽在19.6～101.4之間，氯化物在9～22.7之間，且東部地區(qū)的企業(yè)水質(zhì)好于西部。但部分煤田地下水個別指標有超標，存在一定程度的污染。

3.3 采煤對地下水的影響

采煤巖溶地下水造成的影響有水資源量的減少及水質(zhì)的污染。保德煤礦開采主要是8號、10號、11號、13號煤層。8號煤層的開采，使下石盒子組內(nèi)的地下水會改變原來的給排條件，使原來沿層間補給和排泄的地下水改變方向，變成以向下滲透為主的排泄，成為礦井充水的間接充水含水層。10號、11號、13號煤開采后可能影響到的頂板含水層主要是太原組灰?guī)r含水層，使太原組灰?guī)r含水層通過導水裂縫帶，滲入井下，轉(zhuǎn)化為礦坑排水。由于煤層中含有硫鐵礦，在硫鐵礦的化學作用下礦坑水多數(shù)為高礦化度、高硫酸鹽的酸性水，大部分未經(jīng)處理直接排入河道，污染了河流水質(zhì)。

4 地下水資源保護管理措施

4.1 嚴格落實最嚴格水資源管理制度

《保德縣實行最嚴格水資源管理制度2016年—2020年目標和工作計劃》，確定了“三條紅線”具體指標。通過最嚴格水資源管理使我縣水資源得到合理配置，用水效率得到顯著提高，巖溶水得到有效利用和保護，水污染得到有效控制，水生態(tài)環(huán)境得到明顯改善。

4.2 加強節(jié)約用水，建設(shè)節(jié)水型社會

農(nóng)村著力構(gòu)建高效節(jié)水農(nóng)業(yè)體系，大力推廣管灌、滴灌、噴灌等高新節(jié)水技術(shù)，推進傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，形成農(nóng)業(yè)節(jié)水的高起點、新技術(shù)、大規(guī)模、效益好的高效節(jié)水農(nóng)業(yè)格局；工業(yè)企業(yè)開展以提高水的重復利用率，降低排水率，改善傳統(tǒng)工藝，推廣應用節(jié)水新工藝，杜絕跑冒滴為重點的高效節(jié)水工藝；城鄉(xiāng)居民開展以更換節(jié)水型器具，降低用水成本為重點的節(jié)水型城鄉(xiāng)生活體系，全方位，深層次的落實節(jié)約用水。

4.3 依法實施泉域水資源保護，加強生態(tài)環(huán)境建設(shè)

在泉域上游的補給區(qū)以及排洪區(qū)，加強生態(tài)環(huán)境建設(shè)，開展鐵匠鋪水源地保護區(qū)范圍內(nèi)的水生態(tài)建設(shè)，推進采煤區(qū)等生態(tài)脆弱區(qū)水生態(tài)修復，實現(xiàn)市政府提出的“河水長清，地下水穩(wěn)、甘泉涌流”的目標，要把水生態(tài)系統(tǒng)修復與保護作業(yè)落實最嚴格水資源管理制度的一項重要工作內(nèi)容。

4.4 建立健全水資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

建立健全水資源動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，加強水功能區(qū)和地下水的水質(zhì)水量水位監(jiān)測能力建設(shè)，同時還要加強取水排水入河湖排污口計量監(jiān)控設(shè)施建設(shè)，建立完善“三條紅線”控制監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，全面提高監(jiān)控、預警和管理能力，并及時發(fā)布水資源公報等信息，要求所有工業(yè)企業(yè)的污水處理系統(tǒng)全部安裝計量設(shè)施，保證污水不外排，所有自備水源井安裝監(jiān)控設(shè)備，嚴格按規(guī)定繳納水資源費，取水單位和個人應按法律法規(guī)規(guī)定，在取水口安裝經(jīng)質(zhì)量監(jiān)督檢驗部門檢驗合格的取水計量設(shè)施，并納入全省水資源遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)；同時應當保證取水計量設(shè)施的正常運行；發(fā)生故障的，應當及時修復或更換，不得擅自改裝或故意損壞取水計量設(shè)施。

Analysis on groundwater resources in Baode County

Zhai Zhaohuai

(BaodeCountyWaterManagementOffice,Xinzhou036600,China)

Through the analysis on the hydrology geology conditions, groundwater resources, groundwater exploitation quantity and groundwater development and utilization situation and problems in Baode County, from the strictly implementation of water resources management system, construction of water-saving society, strengthening the ecological environment construction, establishing water resources dynamic monitoring system and other aspects, put forward the future protection and management measures of groundwater resources.

hydrology geology condition, groundwater, water resource quantity, management measure

1009-6825(2017)18-0210-02

2017-04-13

翟召懷(1961- )，男，工程師

P641.8

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