咸陽(yáng)渭北巖溶水開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及保護(hù)對(duì)策探討

郭志奇

(陜西省地下水保護(hù)與監(jiān)測(cè)中心，陜西 西安 710003)

1 咸陽(yáng)渭北地區(qū)巖溶水分布概況

咸陽(yáng)市渭北地區(qū)淺層地下水資源貧乏，分布不均，難以滿(mǎn)足當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)、人畜用水的需求，供水矛盾十分突出，已經(jīng)影響人民群眾的生活生產(chǎn)，素有渭北“旱腰帶”之稱(chēng)。咸陽(yáng)渭北巖溶水主要分布于渭河以北的低山丘陵區(qū)，呈條帶狀東西橫跨咸陽(yáng)中部。而這一地區(qū)深部蘊(yùn)藏著較為豐富的巖溶地下水，水質(zhì)優(yōu)良，具有比較好的開(kāi)發(fā)利用前景[1]。

渭北巖溶水分布范圍，西起咸陽(yáng)與寶雞扶風(fēng)分界，東至咸陽(yáng)與渭南富平分界，南以乾縣—口鎮(zhèn)—魯橋北山山前大斷裂為界，北至與巖溶水滯流邊界相一致的渭河水系地表分水嶺，總面積約為1 500 km2，主要涉及咸陽(yáng)市的乾縣、禮泉、涇陽(yáng)、三原的北部和永壽、淳化南部的山區(qū)。區(qū)內(nèi)地形高低不平，海拔高程一般在800～1 600 m，主要山峰有婁敬山、九嵕山、北仲山、嵯峨山等[2]。

2 區(qū)域水文氣象

區(qū)內(nèi)水系均屬渭河流域，主要河流為涇河、漆水河，均為渭河一級(jí)支流，流量隨季節(jié)變化大，枯水期與汛期流量懸殊，具有暴漲陡落及洪水期泥沙含量高的特點(diǎn)。漆水河枯水期流量甚微，近乎斷流。主要水庫(kù)為位于漆水河上的羊毛灣水庫(kù)，總庫(kù)容1.2億 m3；在建的東莊水庫(kù)，計(jì)劃于2026年建成蓄水。

區(qū)內(nèi)春季溫暖，夏季多雨，冬季寒冷，四季分明，屬于暖濕帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候。多年平均氣溫為9℃～13℃，日照時(shí)間長(zhǎng)，多干風(fēng)，氣候干燥，蒸發(fā)作用強(qiáng)。據(jù)氣象資料，多年平均降水量為549 mm，最大889.4，最小257 mm，年際變化較大；降水多以暴雨或陣雨為主，年內(nèi)分配不均，差別很大，主要集中在7、8、9月份，約占年降水量的50%以上。多年平均蒸發(fā)量為1 167.45 mm，夏季蒸發(fā)量最大，春季大于秋季，冬季最小。無(wú)霜期約200～220 d，最大凍土層深度為13～41 cm。

3 區(qū)域地質(zhì)地層與水文地質(zhì)條件

3.1 區(qū)域地層

本區(qū)地處鄂爾多斯臺(tái)向斜東南緣，出露的地層為：

(1)寒武系白云巖，中、下部夾有頁(yè)巖和千枚巖，出露厚度可達(dá)2 500 m以上，主要分布于涇河、漆水河等河谷中。

(2)奧陶系碳酸鹽巖，中下部為淺海相質(zhì)純的灰?guī)r，中上部為深海相碎屑巖間夾不穩(wěn)定的灰?guī)r，總厚度4 609～4 744 m，主要分布于涇河、漆水河等河谷中。

(3)二疊系砂巖與頁(yè)巖互層，下部為灰黃色石英砂巖夾頁(yè)巖，上部為灰綠、灰黃、紫紅色粉細(xì)砂巖與泥頁(yè)巖互層，厚度為200 m主要分布于區(qū)內(nèi)西部。

(4)三疊系，上部為紫紅、灰紫色泥頁(yè)巖夾黃綠粉細(xì)砂巖，下部為灰綠色粉細(xì)砂巖與泥頁(yè)巖互層，厚度440 m，僅分布在東馬莊斷層以北至涇河北側(cè)淳化一帶。

(5)白堊系雜色礫巖，風(fēng)化層較疏松，礫巖成分以灰?guī)r為主，其次為砂巖、花崗巖等，厚約10 m，僅見(jiàn)于頂。

(6)新第三系，上部為棕色、褐紅色泥巖夾有砂層及礫石，局部有層狀鈣質(zhì)結(jié)核，下部為含泥沙礫卵石和粉質(zhì)粘土，最大厚度150 m。主要出露于五峰山以北，羊毛灣、漆水河及涇河等地。

(7)第四系，以更新統(tǒng)風(fēng)積黃土為主，厚約140 m，廣泛覆蓋于前第四系之上；洪積層厚度170 m，分布于溝口山前地帶；沖積層厚度20～30 m，分布于河谷。

3.2 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造

本區(qū)處于鄂爾多斯盆地南緣渭河地塹北側(cè)的復(fù)合部位，屬于東西向構(gòu)造帶。主要斷裂一是乾縣—口鎮(zhèn)山前大斷裂，走向東西向—北東東向，為北升南降的高角度正斷層。斷裂帶巖石破碎，易導(dǎo)水，是我市北部山區(qū)與南部渭河盆地的分界；二是永壽北—口鎮(zhèn)—魯橋斷裂，走向近東西向，為高角度張性斷裂。主要向斜為北西西向的禮泉—門(mén)向斜和唐王陵向斜。

3.3 水文地質(zhì)條件

渭北巖溶水分布于奧陶系、寒武系及元古界碳酸鹽巖之中，以?shī)W陶系灰?guī)r含水層水量相對(duì)比較豐富，大部分隱伏于黃土覆蓋層之下，巖溶發(fā)育相對(duì)較弱，以半干旱區(qū)覆蓋型巖溶為主。巖溶含水層埋藏深度各地差異很大，受地質(zhì)構(gòu)造影響，褶皺斷裂發(fā)育，巖層產(chǎn)狀較陡，新老地層交替出現(xiàn)，形成多個(gè)含水層結(jié)構(gòu)。由于隔水層的分割，含水層之間水力聯(lián)系較差，巖溶水沒(méi)有形成區(qū)域性統(tǒng)一的水位，如篩珠洞泉水位460 m左右，龍巖寺泉水位540 m左右，煙霞洞泉水位620 m左右。巖溶水補(bǔ)給形式主要有面狀的降雨直接補(bǔ)給、黃土淺覆蓋區(qū)的降雨間接入滲補(bǔ)給，線(xiàn)狀的河流入滲補(bǔ)給，以及點(diǎn)狀的水庫(kù)滲漏補(bǔ)給。巖溶水從北向南運(yùn)移，在山前地帶形成了篩珠洞、龍巖寺、煙霞洞等系列泉點(diǎn)得以排泄，另一部分排泄于第四系松散層和新生界之下的巖溶水系統(tǒng)中。據(jù)了解，區(qū)內(nèi)巖溶水自二十世紀(jì)九十年代以來(lái)水位持續(xù)下降，泉水流量減少，水質(zhì)變化微弱。

由于渭北巖溶區(qū)地形起伏較大和巖溶水不具有統(tǒng)一的地下水水面的特性，巖溶水埋深相差很大，永壽店頭、儀井一帶為350 m左右，乾縣陽(yáng)峪、注泔一帶為120～160 m，禮泉肖山附近為150～250 m，涇陽(yáng)蔣路供水站位270 m左右。

4 巖溶水開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

4.1 開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

根據(jù)巖溶水水文地質(zhì)條件和供水對(duì)象的不同，巖溶水的開(kāi)采方式可分為集中開(kāi)采和分散開(kāi)采，主要開(kāi)采的是寒武系-奧陶系碳酸鹽巖含水層中的巖溶水。集中開(kāi)采適用于水量豐富的地區(qū)，其巖溶水可作為城鎮(zhèn)或農(nóng)村集中連片供水的集中式水源地。咸陽(yáng)市已建成乾縣乾陵水源地、禮泉堯召水源地和肖山水源地、涇陽(yáng)蔣路水源地、三原清河水源地等集中開(kāi)采水源地；分散開(kāi)采適用于水量相對(duì)較小的地區(qū)，供水對(duì)象多為分散的農(nóng)村人畜飲水，多分布于咸陽(yáng)市乾縣、禮泉北部山區(qū)。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，咸陽(yáng)市現(xiàn)有巖溶開(kāi)采井63眼，井深多在700～1 000 m，單井出水量最小為15 m3/h，最大為100 m3/h，一般在50～80 m3/h之間。

4.2 存在問(wèn)題

咸陽(yáng)渭北巖溶水屬于覆蓋性巖溶水，具有埋藏深、無(wú)統(tǒng)一地下水面、多具承壓性、水循環(huán)較差、富水性不均勻等特點(diǎn)。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的日益成熟和用水量的日益增加，巖溶水的開(kāi)發(fā)利用強(qiáng)度也隨之加大，同時(shí)也暴露出在開(kāi)發(fā)利用和管理保護(hù)中存在很多問(wèn)題。

(1)巖溶水的補(bǔ)給、徑流、排泄等循環(huán)系統(tǒng)比較復(fù)雜，水文地質(zhì)調(diào)查和勘察，比如巖溶水監(jiān)測(cè)的投入較高，巖溶水的水資源調(diào)查評(píng)價(jià)的難度相對(duì)較大，咸陽(yáng)渭北巖溶水的分布和水資源量不清問(wèn)題一直制約著巖溶水的開(kāi)發(fā)利用和管理。

(2)由于巖溶水埋藏深且富水性不均勻，開(kāi)發(fā)利用難度和投入較大。從上世紀(jì)八十年代以后，咸陽(yáng)渭北巖溶水的開(kāi)發(fā)利用力度才逐步加大，乾縣、禮泉、涇陽(yáng)、三原陸續(xù)建成了各自的巖溶水水源地，用以解決當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)生活用水問(wèn)題，但也發(fā)現(xiàn)個(gè)別地方將巖溶水作為設(shè)施農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水水源。咸陽(yáng)渭北巖溶水一直缺乏由政府部門(mén)批準(zhǔn)的巖溶水保護(hù)與利用規(guī)劃，用以指導(dǎo)巖溶水的開(kāi)發(fā)利用和管理保護(hù)。

(3)巖溶水埋藏深且多具承壓性，巖溶井深度較大，一般多在700 m以上，成井工藝相對(duì)復(fù)雜且難度大。有些巖溶井不按規(guī)范設(shè)計(jì)施工，封井材料不合格或封井位置不準(zhǔn)確，不同含水層水流發(fā)生串通，影響了巖溶水的質(zhì)量。也發(fā)現(xiàn)一些地區(qū)巖溶井井距過(guò)小，容易部分區(qū)域?qū)е滤幌陆?，影響巖溶井出水效率，造成不必要的浪費(fèi)。

5 保護(hù)對(duì)策

(1)根據(jù)《中華人民共和國(guó)水法》和《陜西省地下水條例》的規(guī)定，應(yīng)當(dāng)開(kāi)展定期巖溶水監(jiān)測(cè)和調(diào)查評(píng)價(jià)，編制巖溶水保護(hù)和利用規(guī)劃。

(2)咸陽(yáng)渭北巖溶水屬于承壓水，應(yīng)當(dāng)控制開(kāi)采或限制開(kāi)采。咸陽(yáng)渭北嚴(yán)重缺水，人畜用水經(jīng)常發(fā)生困難，巖溶水這一優(yōu)質(zhì)水源應(yīng)當(dāng)作為飲用水源和應(yīng)急水源而加以保護(hù)。對(duì)新建巖溶水的取水程，應(yīng)當(dāng)從取水許可、施工方案到竣工核驗(yàn)，要嚴(yán)格按照《陜西省地下水條例》和有關(guān)技術(shù)規(guī)范辦理；對(duì)已經(jīng)建成的非人飲巖溶水的取水工程，應(yīng)當(dāng)規(guī)劃建設(shè)替代水源，逐步封停取水工程。

(3)巖溶水補(bǔ)給路徑長(zhǎng)，水循環(huán)緩慢，過(guò)度開(kāi)采難以恢復(fù)，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)巖溶水開(kāi)發(fā)利用的監(jiān)督管理，實(shí)行開(kāi)采總量和水位雙指標(biāo)控制，制定年度用水計(jì)劃，合理開(kāi)發(fā)利用巖溶水。

(4)目前，我省渭南市已出臺(tái)了《渭南市“380”巖溶水管理辦法》，咸陽(yáng)市應(yīng)抓緊制定咸陽(yáng)渭北巖溶水管理辦法，進(jìn)一步加強(qiáng)巖溶水開(kāi)發(fā)利用和管理保護(hù)。

6 結(jié)語(yǔ)

總之，巖溶地下水的管理與保護(hù)涉及不同的行政區(qū)和部門(mén)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，巖溶水的開(kāi)發(fā)要采取科學(xué)慎重的態(tài)度，在大保護(hù)的前提下，科學(xué)制定規(guī)劃，從政策、 技術(shù)、工程、管理等方面做好保護(hù)及開(kāi)發(fā)工作，盡快啟動(dòng)巖溶水保護(hù)方面的立法工作，加強(qiáng)巖溶水開(kāi)發(fā)利用的監(jiān)督管理，盡可能的尋找替代水源，逐步減少巖溶地下水開(kāi)采量，促進(jìn)區(qū)域地下水資源的可持續(xù)發(fā)展。