三原縣清河以南農(nóng)村供水水源探析

鮑文平

(陜西省三原縣水利工作隊(duì)，陜西 咸陽 713800 )

三原縣清河以南有城關(guān)、高渠、渠岸、獨(dú)李、安樂、陂西等6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，共59個(gè)行政村，現(xiàn)狀年項(xiàng)目區(qū)總?cè)丝?15 616人[1]，不安全飲水人口50 987人，涉及22個(gè)行政村。項(xiàng)目區(qū)位于三原縣域東南部，多年平均降水量537.6 mm，區(qū)內(nèi)水質(zhì)惡劣，水資源緊缺，實(shí)施農(nóng)村安全飲水工程，是當(dāng)?shù)厝罕娊陙碜铌P(guān)心、最迫切和最現(xiàn)實(shí)的需求。要解決當(dāng)?shù)厝罕婏嬎щy，就需對(duì)水源進(jìn)行預(yù)測(cè)選定。

1 項(xiàng)目區(qū)供水現(xiàn)狀及存在問題

1.1 供水現(xiàn)狀

清河以南農(nóng)村現(xiàn)有集中供水工程21處，供水方式主要有集中供水和分散式供水兩種，水源均為渭河二級(jí)階地承壓水含水層水源，水味微帶苦咸。其中有14處供水點(diǎn)已建立完整的供水設(shè)施，管網(wǎng)入戶率達(dá)到95%，現(xiàn)狀設(shè)施設(shè)備運(yùn)行良好；有7處供水點(diǎn)已建立水源工程，村級(jí)管網(wǎng)還未完全實(shí)施，供水區(qū)域內(nèi)還有15%人口未實(shí)現(xiàn)集中供水，涉及到飲水不安全人口10 988人。分散式供水主要為群眾自建自備井供水，供水水源為約50～80 m 左右的管井供水，井水為高氟、苦咸水，且水質(zhì)礦化度高，又受到污染，不能滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)[2]的要求。

1.2 存在問題

(1)項(xiàng)目區(qū)水質(zhì)差、水量不足等問題十分突出。項(xiàng)目區(qū)雖然處于渭河階地上，地下水比較豐富，但屬于苦咸水地區(qū)。部分村民利用自己開挖的淺井取水，水質(zhì)嚴(yán)重污染，達(dá)不到飲水安全標(biāo)準(zhǔn)。2014年3月，通過三原縣疾病預(yù)防控制中心對(duì)吳村蓋潛水井水質(zhì)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果表明六價(jià)鉻、總硬度、氯化物、硫酸鹽、溶解性總固體、硝酸鹽等六項(xiàng)指標(biāo)均不合格，不能滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)的要求。項(xiàng)目區(qū)水質(zhì)差，水量不足，既影響了群眾的身體健康，也阻礙了當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

(2)集中供水工程管網(wǎng)維修與管護(hù)力度不夠?，F(xiàn)狀21座集中供水區(qū)的管網(wǎng)長(zhǎng)度都在20 km以上，由于供水管理站人員有限，各村的用水者協(xié)會(huì)對(duì)用戶使用、維修管護(hù)和宣傳力度不夠，管道破裂、跑、漏、滴和維修不及時(shí)，水量損耗的現(xiàn)象仍然存在。加之維修、養(yǎng)護(hù)、檢修水平低，使工程在運(yùn)行過程中破管漏水、機(jī)電故障等得不到及時(shí)維修，使工程使用壽命縮短。

(3)取水困難。項(xiàng)目區(qū)處于縣城南部渭河二級(jí)階地平原區(qū)。據(jù)三原縣水資源的評(píng)價(jià)可知，潛水水位一般在20～30 m左右，主要地層巖性為亞黏土、砂礫石、中細(xì)砂、細(xì)粉砂等，井深為200 m 左右時(shí)，出水量為30 m3/h；井深為300 m左右，出水量為35～40 m3/h。由于近幾年來地下水位不斷下降，集中供水區(qū)出水量也越來越不能滿足人民群眾的生活要求。通過計(jì)算，項(xiàng)目區(qū)最高日需水量為435.54 m3/d。

2 水資源分析

三原縣屬于水質(zhì)型缺水大縣，全縣多年平均自產(chǎn)地表徑流量2147萬m3[3]，淺層地下水資源量8798萬m3；清峪河、濁峪河、冶峪河、趙氏河中等干旱年入過境總水量5259萬m3[4]；涇惠渠在中等干旱年向三原縣的引水量為4808萬m3。該縣地下水的分布、埋深以及水質(zhì)狀況和補(bǔ)給條件，因受地貌地質(zhì)、 氣候諸因素的控制和影響，自然形成南北不同的三個(gè)區(qū)域。深層地下水資源，主要開采層位于100～300 m，年開采量約2000萬m3；北部臺(tái)原區(qū)為渭北巖溶水。就水質(zhì)而言，地表徑流中，濁峪河及清峪河馮村水庫以上段水質(zhì)尚好，趙氏河、清峪河馮村水庫以下段已受不同程度污染；地下水中，只有清峪河魯橋鎮(zhèn)以上段左岸地下水水質(zhì)較好，黃土臺(tái)塬區(qū)地下水氟含量普遍超標(biāo)嚴(yán)重，南部平原區(qū)地下水的礦化度、硬度等指標(biāo)不同程度超標(biāo)且80%以上的區(qū)域?yàn)榭嘞趟|(zhì)。

項(xiàng)目區(qū)地表水主要為清河，河水污染嚴(yán)重且水量受季節(jié)性影響很大，枯季水量很小，無利用價(jià)值。項(xiàng)目區(qū)處于縣城南部渭河二級(jí)階地平原區(qū)，為次強(qiáng)富水地帶，地層主要為第四系的沖、洪積地層。上部為全新統(tǒng)洪積層潛水，下部為全新統(tǒng)及中上更新統(tǒng)洪積—湖積層承壓水，地下水較為豐富，但水質(zhì)較差。

3 水源選擇

3.1 選擇原則

水源水量充沛可靠，水質(zhì)應(yīng)符合國(guó)家飲用水水源水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，水源選擇應(yīng)考慮安全、經(jīng)濟(jì)以及便于水源保護(hù)等因素，并對(duì)水量、水質(zhì)、投資、運(yùn)行成本、施工和管理?xiàng)l件等進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后擇優(yōu)確定。

3.2 地表水水源

(1)馮村水庫，距三原縣城17 km，是一座以灌溉為主、兼有供水和防洪任務(wù)的綜合中型樞紐工程，現(xiàn)存興利庫容600萬m3。根據(jù)水質(zhì)檢驗(yàn)，可以做為飲用水水源。

(2)三原西郊水庫，位于三原縣城以西約2 km的清河干流上，總庫容3405.5萬m3。根據(jù)最新的水質(zhì)報(bào)告，除硫酸鹽、總氮、化學(xué)需氧量三項(xiàng)指標(biāo)超標(biāo)外，其余各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到地面水環(huán)境三類標(biāo)準(zhǔn)，可以作為城鎮(zhèn)及工業(yè)供水水源。

3.3 地下水和泉水水源

地下水源分為項(xiàng)目區(qū)地下水和馮村水庫及其周邊地下水，泉水水源為張家山泉水水源。

3.3.1 項(xiàng)目區(qū)地下水源

根據(jù)含水層埋藏條件及其形成時(shí)代、水力性質(zhì)、水化學(xué)特征等，可將論證深度控制在300 m以內(nèi)，劃分為潛水和承壓水兩個(gè)含水巖組。

(1)潛水含水巖組的特征及富水性。根據(jù)區(qū)域成井資料，本次項(xiàng)目區(qū)潛水水位埋深在20～30 m，含水層主要為中粗砂含礫石及中細(xì)砂，厚度在40 m 左右，含水層底板埋深一般在70～100 m。單井出水量可達(dá)1000～2500 m3/d,為較強(qiáng)富水的潛水含水層。項(xiàng)目區(qū)潛水埋藏淺，交替積極，容易接受外界因素的影響和干擾。在城區(qū)及渠岸鄉(xiāng)，潛水中的化學(xué)成份含量普遍較高，溶解性固體1400～3500 mg/L，氟含量 1.1～2.0 mg/L，硫酸鹽 240～460 mg/L。據(jù)調(diào)查項(xiàng)目區(qū)附近渠岸鄉(xiāng)高李村管井(井深70 m)的溶解性固體高達(dá) 2173 mg/L。經(jīng)多年監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：在當(dāng)?shù)?，潛水中礦化度、硫酸鹽、氯化物、溶解性總固體、氟化物均不同程度超標(biāo)，屬于標(biāo)準(zhǔn)的苦咸水地區(qū)。另外由于受附近河流污染影響，項(xiàng)目區(qū)潛水的污染，主要以生活污水和工業(yè)廢水污染為主，沿清河一線亦受污染了的河水側(cè)向補(bǔ)給影響?？傊?，潛水的水質(zhì)也污染嚴(yán)重，毒物質(zhì)酚、氰、砷、汞、鉻含量高， 不宜人畜飲用。

(2)承壓含水巖組的特征及富水性。二級(jí)階地承壓水含水層由中更新統(tǒng)沖積砂、砂礫石夾亞黏土層組成，水位埋深20～30 m，滲透系數(shù)為1.5～6.0 m/d，單位涌水量5～10 m3/h·m,為較強(qiáng)—中等富水的承壓水含水層。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)附近渠岸鄉(xiāng)已成管井資料分析，淺層承壓水水位埋深 20 m，含水層主要為砂礫石、中粗砂、中細(xì)砂及細(xì)砂，厚度在60 m左右，含水層底板埋深一般在170 m左右。單井出水量可達(dá)1000 m3/d，為較強(qiáng)富水的承壓水含水層。項(xiàng)目區(qū)地下水源目前有21眼深井，日供水量約4844.48 m3，基本上屬承壓含水層，水味微咸。承壓水中pH值為7.75～9.12，解性總固體1152.04～1897.95 mg /L，硫酸鹽258.21～428.63 mg/L，氯化物225.80～681.43 mg/L，氟含量0.65～2.00 mg/L，均超過國(guó)家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 (GB 5749—2006)的標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的三原縣渠岸鄉(xiāng)渠岸村管井水質(zhì)化驗(yàn)報(bào)告資料，pH值為9，溶解性總固體1173.04 mg/L，硫酸鹽356.33 mg/L,氯化物225.80 mg/L,總硬度172.19 mg/L，氟含量1.50 mg/L。通過對(duì)水源承壓水質(zhì)調(diào)查分析，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)承壓水，其pH值、硫酸 鹽、氯化物、溶解性總固體、氟化物均不同程度超標(biāo)外，屬于標(biāo)準(zhǔn)的苦咸水地區(qū)。但同時(shí)通過對(duì)承壓水的不同層段進(jìn)行分析，可知，承壓水150～260 m的含水層段，各項(xiàng)指標(biāo)相對(duì)較好。

3.3.2 馮村水庫庫區(qū)及周邊地下水源

馮村水庫庫區(qū)及周邊地下水源工程區(qū)第四系地層厚度300～600 m，潛水埋深10～20 m，單井出水量10～30 t/h，砂巖裂隙水、灰?guī)r水埋深300～800 m，單井出水量100 t/h左右，潛水及承壓水水質(zhì)良好。在馮村水庫庫區(qū)及周邊現(xiàn)有8眼應(yīng)急水源井和5眼補(bǔ)充水源井，向魯橋水廠輸水管線沿途有13眼農(nóng)用井，井深200～850 m，是基巖裂隙水，水量豐，較穩(wěn)定，單井出水量100～200 m3/h，水質(zhì)良好。根據(jù)2001年省煤田地質(zhì)局水文隊(duì)勘察資料及2002—2004年在嵯峨鎮(zhèn)建設(shè)的巖溶井成井資料分析，嵯峨地帶深層奧灰?guī)r溶水水質(zhì)良好，可作為飲用水源。

3.3.3 張家山泉水水源

張家山位于涇陽縣西北30.0 km涇河出山口處[5]，屬地質(zhì)斷層和裂隙比較發(fā)育的地帶，泉水密集，沿谷出露達(dá)1.8 km之遙，分布著篩珠洞泉、碧玉泉、美人泉、洗衣泉等77個(gè)大小不等的泉眼，其可利用水量為1287 L/s，水質(zhì)優(yōu)良，是優(yōu)質(zhì)的生活供水水源，有很大的開發(fā)利用價(jià)值。

3.4 水源的確定

本次供水水源優(yōu)先選擇地表水，其次考慮地下水。經(jīng)過對(duì)三原西郊水庫、馮村水庫、項(xiàng)目區(qū)地下水源等5個(gè)水源地的水源比較，西郊水庫水源開發(fā)利用目前正處于可行性研究階段，建成后可以考慮利用。目前城區(qū)供水由馮村水庫引水，經(jīng)馮村水廠凈化處理后，自流輸送到城區(qū)管網(wǎng)，95%的保證率下每天可向縣城供水1.2萬m3，可以做為飲用水水源。項(xiàng)目區(qū)地下水源現(xiàn)有集中供水點(diǎn)21個(gè)，每天可供水量為4844.48 m3/d，水質(zhì)較差，僅作為項(xiàng)目區(qū)的應(yīng)急水源。馮村水庫庫區(qū)及周邊現(xiàn)有2眼應(yīng)急水源井和5眼補(bǔ)充水源井，向魯橋水廠輸水管線沿途有13眼農(nóng)用井也已全部并入管網(wǎng)向縣城供水，水質(zhì)較好，水量穩(wěn)定，每天可向縣城提供水量0.3萬m3，現(xiàn)狀正建設(shè)的6眼巖溶井預(yù)計(jì)到2019年可竣工投入運(yùn)行，其供水量預(yù)計(jì)每天可達(dá)到1.2萬m3。張家山泉群雖然在水質(zhì)、水量上能滿足需求，但是因?yàn)槿圯^為分散，地形較為復(fù)雜，開發(fā)難度較大，建設(shè)周期長(zhǎng)，故不作為此次水源工程考慮對(duì)象。

經(jīng)綜合分析和實(shí)地勘察調(diào)查，本著先近后遠(yuǎn)、先易后難的原則，本次設(shè)計(jì)擬采用馮村水庫水及其周邊地下水，做為本次項(xiàng)目區(qū)的主要供水水源，項(xiàng)目區(qū)地下水水源可考慮作為項(xiàng)目區(qū)的應(yīng)急水源。

4 結(jié) 語

三原縣清河以南區(qū)域是三原縣農(nóng)業(yè)重要鎮(zhèn)，受污染和地下水質(zhì)影響，當(dāng)?shù)厝罕婏嬎恢崩щy。根據(jù)區(qū)域牲畜和人口情況，經(jīng)過對(duì)規(guī)劃區(qū)內(nèi)水源比較選擇，提出采用馮村水庫及其周邊地下水為主要供水水源，現(xiàn)有的21個(gè)自備井為應(yīng)急供水源的農(nóng)村飲水解困方案，可有效改善提高當(dāng)?shù)厝罕婏嬎щy，供工程設(shè)計(jì)建設(shè)進(jìn)行參考。