某城區(qū)后備水源地水文地質(zhì)環(huán)境可行性研究評述

林 棟

(廣東省地質(zhì)局第八地質(zhì)大隊(duì)，廣東 梅州 514089)

梅州城區(qū)位于梅江中游，依梅江兩岸而建，是廣東省梅州市的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、交通樞紐中心和世界客家文化中心。

2002年8月之前，梅州城區(qū)以梅江為飲用水水源，清涼山水庫供水工程建成后，已成為梅州城區(qū)的主要飲用水水源(梅江作為第一備用水源)。清涼山水庫集雨面積為94.1 km2，總庫容為3 681萬 m3，設(shè)計(jì)年供水量5 480萬 m3(日供水15萬 m3)。附近還有總庫容合計(jì)為181.4萬 m3的補(bǔ)充水源(狗咀坑水庫和盤湖水庫)。目前清涼山水庫供水工程實(shí)際年供水能力達(dá)到 6 570萬 m3(日供水18萬 m3)，根據(jù)《梅州城區(qū)后備飲用水源規(guī)劃》[1]，到2020年梅州城區(qū)需水總量達(dá)13 638萬 m3，大大超過清涼山水庫供水工程現(xiàn)有的年供水能力，顯然不能滿足梅州城區(qū)發(fā)展的需水要求，因此，興建梅州城區(qū)后備飲用水源地十分必要。

進(jìn)行后備水源地水文地質(zhì)環(huán)境可行性研究的目的是：通過對擬建的葉田水庫、梅南水庫、藍(lán)溪水庫和大密水庫等4宗水庫庫區(qū)及周邊開展水文地質(zhì)環(huán)境綜合調(diào)查，初步查明庫區(qū)自然地質(zhì)環(huán)境和水質(zhì)現(xiàn)狀，對大氣降雨、溪水、地下水、工礦及生活污水現(xiàn)狀進(jìn)行評價(jià)，并對水庫蓄水后水質(zhì)情況作出預(yù)測評估。同時(shí)針對水庫蓄水后水質(zhì)是否會(huì)發(fā)生變化，是否會(huì)出現(xiàn)鐵鎰超標(biāo)等問題進(jìn)行論述。最終評述“后備水源地”的建設(shè)是否可行。

1 工作區(qū)自然地理環(huán)境

工作區(qū)位于梅州市區(qū)南部的梅縣區(qū)畬江鎮(zhèn)、梅南鎮(zhèn)和梅江區(qū)長沙鎮(zhèn)，地理坐標(biāo)：東經(jīng)116°02′32″～116°12′10″、北緯23°57′12″～24°11′53″。屬低山丘陵區(qū)，地貌形態(tài)以山體大、地勢高峻為特征，千米以上山峰頗多，植被發(fā)育，蓮花山脈是梅縣與豐順縣的自然分界。

梅州市氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候區(qū)，日照、雨量充足，年平均氣溫21.2℃，年平均降雨量1 472.9 mm，年均相對濕度78%，多年平均蒸發(fā)量在996～1 406 mm之間。

擬建的葉田水庫、梅南水庫、藍(lán)溪水庫和大密水庫，分別位于梅江右岸一級(jí)支流蓮江河(蓮江溪)、龍崗河(古屋水)、羅田河和大密河的中上游，距梅州市區(qū)8～40 km，與清涼山水庫同屬蓮花山脈，人口稀少，庫區(qū)內(nèi)植被茂盛，水源充足，壩址條件良好，4個(gè)水庫建設(shè)工程均列入了“梅州市江河流域(區(qū)域)綜合規(guī)劃”。

4個(gè)水庫總集雨面積為116.08 km2，多年平均降雨量1 605 mm，多年平均產(chǎn)水量9 499萬 m3，總庫容5 600萬 m3，工程總投資約6.8億元。

2 工作區(qū)地質(zhì)和水文地質(zhì)概況

2.1 地質(zhì)概況

梅縣區(qū)和梅江區(qū)位于蓮花山脈北段，工作區(qū)內(nèi)及附近出露地層主要由震旦系、侏羅系下統(tǒng)金雞組、中統(tǒng)漳平組、上統(tǒng)高基坪群、白堊系燈塔群組成，是東南沿海華夏系、新華夏系構(gòu)造帶與東西向構(gòu)造帶復(fù)合交接地段。其主要構(gòu)造體系有山字型構(gòu)造、華夏系及華夏式構(gòu)造、新華夏系構(gòu)造和旋卷構(gòu)造等四種。對工作區(qū)地下水的分布與活動(dòng)有一定的控制作用。區(qū)域上北東向斷裂構(gòu)造較發(fā)育，但工作區(qū)集雨范圍內(nèi)斷裂構(gòu)造不甚發(fā)育，主要斷裂有5條，北東向3條，北西向2條。

2.2 工作區(qū)水文地質(zhì)概況

根據(jù)地下水的賦存介質(zhì)特征，工作區(qū)地下水類型較為單一，只有層狀巖類裂隙水。大面積分布于工作區(qū)，含水巖組包括侏羅系高基坪群、中統(tǒng)漳平群、下統(tǒng)金雞組以及震旦系。充沛的降雨量是工作區(qū)地下水的主要補(bǔ)給來源，地下水類型較為單一的層狀巖類基巖裂隙水。區(qū)內(nèi)大部分基巖裸露，基巖節(jié)理和風(fēng)化裂隙發(fā)育，植被茂盛，有利于降雨滲入。工作區(qū)地下水具有埋藏淺，徑流途徑短，流向與坡向一致、水力坡度大，補(bǔ)給區(qū)與排泄區(qū)距離小的特點(diǎn)，多為淺循環(huán)網(wǎng)狀裂隙水。基巖裂隙水的排泄多以散流、泄露成泉的形式或通過斷層破碎帶附近的溝谷排泄，形成地下水溢出帶，為枯季山區(qū)水庫的主要補(bǔ)給來源，地下水動(dòng)態(tài)主要受降雨和徑流所控制。

3 擬建后備水源地水文地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀

3.1 巖土環(huán)境現(xiàn)狀

野外調(diào)查工作2010年4月25日-12月10日，現(xiàn)狀調(diào)查在擬建的四宗水庫的庫區(qū)淹沒區(qū)內(nèi)和集雨范圍內(nèi)取29件巖石樣，8件土壤樣，化學(xué)全量分析結(jié)果匯總表見表1和表2。

從表1和表2可以看出，巖石和土壤成分含量以SiO2占絕大部分，次為Al2O3。巖石樣中Mn含量占0.002 71%～0.152 32%，平均0.0347 42%；pH值5.88～9.26，平均7.63。土壤樣中Mn含量占0.002 78%～0.039 63%，平均0.017 44%；pH值4.78～7.06，平均5.66。

表1 擬建后備水源地巖石化學(xué)全量分析結(jié)果匯總表

表2 擬建后備水源地土壤化學(xué)全量分析結(jié)果匯總表

3.2 水環(huán)境現(xiàn)狀

擬建的4個(gè)水庫集雨范圍內(nèi)無礦區(qū)分布、無廠房設(shè)施，農(nóng)田、村莊零星分布其間，自然環(huán)境狀況良好，以梅南水庫環(huán)境最佳。在藍(lán)溪水庫的里順、南坑、藍(lán)溪等村莊人口相對較為密集，且有養(yǎng)豬戶，存在豬糞的污染。葉田水庫的上葉田村村莊和人口較多，但污染較小。4個(gè)水庫蓄水后均存在淹沒村莊和農(nóng)田現(xiàn)象。

3.3 水質(zhì)現(xiàn)狀

在4個(gè)水庫集雨范圍內(nèi)的天然泉點(diǎn)、主要支流、匯水處取88件水樣(其中豐水期34件、枯水期54件；天然泉點(diǎn)21件，地表河水、溪水67件)，分析結(jié)果如下：

(1)21件天然泉點(diǎn)水樣中，有11件為HCO3-Ca·Mg型，3件為HCO3-Ca型，2件為HCO3-Mg·Ca·Na型；67件地表溪水、河水水樣中，有36件為HCO3-Ca·Mg型，26件為HCO3-Ca型。天然泉點(diǎn)、地表溪水、河水共88件水質(zhì)分析結(jié)果，47件為HCO3-Ca·Mg型，占53.41%；29件為HCO3-Ca型，占32.95%。

(2)pH值6.68～7.92，平均7.39，屬中性水。

(3)礦化度(即溶解性總固體)18～74 mg/L，平均值35.45 mg/L，屬極低礦化度，為梅州城區(qū)飲用水的1/10～1/8。

(4)毒理指標(biāo)：常規(guī)項(xiàng)目(砷(As)、鎘(Cd)、六價(jià)鉻(Cr6+)、鉛(Pb)、汞(Hg)、硒(Se)、氰化物、氟化物(以F-計(jì))、硝酸鹽(以N計(jì))、溴酸鹽)、非常規(guī)項(xiàng)目(鋇(Ba)、鈹(Be)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、硼酸(B)、銀(Ag)、銻(Sb))符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2006)標(biāo)準(zhǔn)限值要求，符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

(5)感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)：水樣品的色度、渾濁度、臭和味、總硬度、總堿度、總酸度、鋁(Al)、鐵(Fe)、錳(Mn)、銅(Cu)、鋅(Zn)、氯化物(以Cl-計(jì))、硫酸鹽(以SO42-計(jì))、游離性CO2、偏硅酸、溶解性總固體、化學(xué)耗氧量、揮發(fā)性酚、溴化物、碘化物、鈷(Co)、鋰(Li)、鍶(Sr)、釩(V)、陰離子合成洗滌劑、礦化油(石油類)符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2006)[2]標(biāo)準(zhǔn)限值要求，符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)[3]Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

上述所有檢測指標(biāo)均符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2006)和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)，說明水質(zhì)基本未受環(huán)境污染。

4 擬建后備水源地與清涼山水庫水文地質(zhì)環(huán)境比較及建議

擬建的4個(gè)水庫與清涼山水庫同屬蓮花山脈，其中大密水庫與清涼山水庫集雨范圍相鄰，兩壩址區(qū)直距只有10 km。

從表3可以看出，擬建后備水源地比清涼山水庫的pH值平均值變化幅度較小，較穩(wěn)定，雖然總硬度平均值略高于清涼山水庫，但硫酸鹽、氯化物、鐵、錳的含量平均值明顯低于清涼山水庫。而且擬建后備水源地集雨范圍內(nèi)無礦區(qū)分布，不可能使水庫蓄水后對水質(zhì)造成污染，也不會(huì)出現(xiàn)鐵、鎰超標(biāo)的情況。而清涼山水庫集雨范圍的溪田河上游有廢棄的銀窟鉛鋅礦，礦化現(xiàn)象可能造成了局部水質(zhì)的鐵鎰超標(biāo)。不過，清涼山水利樞紐的鐵鎰超標(biāo)主要出現(xiàn)在壩后引水過程中，總鐵超標(biāo)尤其出現(xiàn)在輸水管線內(nèi)的1#隧洞出口、2#隧洞出口和補(bǔ)充水源的狗咀坑水庫，鎰超標(biāo)主要表現(xiàn)在引水終點(diǎn)的棉地坑。因此，引水過程中的水質(zhì)控制和監(jiān)測非常重要，只要在壩后引水至供水點(diǎn)的地段控制和監(jiān)測好，吸取清涼山水庫在壩下引水過程中出現(xiàn)錠超標(biāo)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，完全可以確保擬建后備水源地蓄水后的水質(zhì)不受影響。

表3 擬建后備水源地與清涼山水庫水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果對照表

5 結(jié)語

分析數(shù)據(jù)表明，擬建后備水源地水環(huán)境現(xiàn)狀條件良好，在自然條件下，4個(gè)水庫淹沒范圍內(nèi)的巖石、土壤不會(huì)改變地下水的類型、水質(zhì)，也不會(huì)出現(xiàn)鐵鎰質(zhì)超標(biāo)，因此，興建梅州城區(qū)后備飲用水源地項(xiàng)目可行。