設(shè)立馬力橋自動監(jiān)測站水資源論證分析

林彥娥，林彥和

（甘肅省臨洮水文站,甘肅 臨洮 730500）

水是生命之源,是人們賴以生存的資源。當(dāng)前制約我國社會和經(jīng)濟發(fā)展的突出因素是水危機和水安全,因此加強地表水環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測,對安全用水意義重大?，F(xiàn)階段以手工采樣、再送到實驗室檢測分析作為地表水環(huán)境質(zhì)量主要監(jiān)測方式,存在易受外部因素干擾、工作任務(wù)繁重、數(shù)據(jù)時效性不足等問題,無法滿足社會公眾期待和新形勢下環(huán)境管理需要。在漳縣新寺鎮(zhèn)晉坪村榜沙河上設(shè)立馬力橋水質(zhì)自動監(jiān)測站,能連續(xù)、實時提供水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),全面提升地表水監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量,進(jìn)一步提高水質(zhì)監(jiān)測預(yù)警能力。防范水環(huán)境風(fēng)險,確保下游的人飲和灌溉用水安全,對促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展,發(fā)揮巨大作用。

1 取水水源論證

1.1 榜沙河流域概況

榜沙河發(fā)源于岷縣境內(nèi)東南部的西秦嶺岷峨山,河源高程3240 m,由南向北西流,上游稱下河里、閭井河、黑虎河,行程41.6 km。過紅崖后轉(zhuǎn)為北東流,在93.7 km 處納漳河,流經(jīng)岷縣、漳縣、武山等縣,于鴛鴦鎮(zhèn)匯入渭河。河長102.6 km,河口高程1532 m,平均比降12.6‰,流域面積3597 km2[1],年平均徑流量5.33 億m3,水量充沛,榜沙河中型灌區(qū),地處武山縣西部,灌區(qū)為縣域內(nèi)榜沙河、龍川河和漳河二條渭河一級支流的匯集區(qū),東西長35 km,南北長0.8 km～2 km,是縣西南部最大的自流灌區(qū),始建于20 世紀(jì)60 年代,灌區(qū)涉及馬力鎮(zhèn)、高樓鄉(xiāng)、鴛鴦鎮(zhèn)3 鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）21 個村8290 戶4.1 萬人。灌溉面積5.3 萬畝。2008 年11 月總投資2155 萬元,進(jìn)行節(jié)水配套改造,至2010 年初襯砌干渠4 條,新修渠首4 座,總長63.7 km,修建渡槽、分水閘、暗涵、堤堰、倒虹吸、斗口、路橋等424 座[2]。灌區(qū)年節(jié)水1388 萬m3,新增灌溉面積1.42 萬畝,恢復(fù)灌溉面積2.38 萬畝,改善灌溉面積1.32 萬畝,年新增糧食生產(chǎn)能力270 萬kg,經(jīng)濟作物生產(chǎn)能力150 萬kg,灌溉效益342 萬元。

榜沙河中下游落差較大、水量豐富,適于發(fā)展水電事業(yè)。主要集中在漳縣、武山交界一段,主要水電站有:晉坪村水電站、頡家門電站、王門水電站、南陽水電站。

1.2 水文地質(zhì)條件分析

根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料,項目建設(shè)區(qū)內(nèi)地下水可分為碎屑巖類孔隙裂隙水和第四系松散巖類孔隙水兩種類型[3]。漳縣境內(nèi)出露的巖層,古生化代分布在大草灘鄉(xiāng)；中生代分布在四族、三岔、城關(guān)、殪虎橋鄉(xiāng)一帶；第四系黃土及亞砂土分布在武當(dāng)、馬泉東部一帶,城關(guān)北部有第三系甘肅紅土層。以上地質(zhì)年代相互交錯,在地質(zhì)構(gòu)造上,屬于祁、呂、賀山字形構(gòu)造,前弧西翼和隴西旋轉(zhuǎn)構(gòu)造的復(fù)合部位。地貌上屬石質(zhì)和土石中山區(qū),水文地質(zhì)單元為隴南山區(qū)。

地下水的分布規(guī)律因受地貌、地質(zhì)構(gòu)造和水文地質(zhì)條件的控制,分為山區(qū)和山間盆地（即河谷川區(qū)）?；鶐r山區(qū)貯存有巖溶裂隙水及基巖裂隙水,山間溝谷和溝谷中埋藏有砂礫石孔隙水,承壓層含水甚微。

1）松散巖類孔隙水：河谷區(qū)砂礫石、砂粘土裂隙水,分布于漳河、龍川河兩個河谷盆地,地下水位埋深一般在2 m～6 m 之間,根據(jù)水文鉆孔資料,漳河河谷寺崖頭鉆孔單井最大涌水量1165 m3/d,董家莊661 m3/d,二者平均913 m3/d,地下徑流模數(shù)為漳河1.39 L/（s·km2）,龍川河1.26 L/（s·km2）。

黃土梁峁丘陵區(qū)雜色砂粘土孔隙裂隙潛水,分布在武當(dāng)、馬泉一帶的黃土地區(qū),多以泉水形式排出,泉水流量0.01 L/s～0.1 L/s,地下徑流模數(shù)0～1 L/（s·km2）。

2）碳酸型巖溶裂隙水：一般水位埋深大于200 m,分布在金鐘、鐵溝河以東和草灘、草地河鄉(xiāng)一帶,地下水以泉水形式排出。高家溝——鹽井?dāng)鄬訋?泉水涌出量最大,為鹽井樊家磨以上至三排村一帶,泉水流量30 L/s～173 L/s,地下徑流模數(shù)5 L/（s·km2）～10 L/（s·km2）,其余地帶泉水流量＜20 L/s,地下徑流模數(shù)1 L/（s·km2）～2.5 L/（s·km2）。

3）基巖裂隙水：變質(zhì)巖裂隙水分布在大草灘、金鐘、石川、四族、三岔東部及韓川、東泉鄉(xiāng)西部。排泄形式以細(xì)縫排泄,地下徑流模數(shù)0～1 L/（s·km2）,主要在地表風(fēng)化層細(xì)碎屑巖中,埋深小于50 m。

4）巖漿巖裂隙水：分布在東泉東部,地下水位埋深小于50 m,以小泉形式排泄,一般泉流量0.01 L/s～0.1 L/s,地下徑流模數(shù)0～1 L/（s·km2）。

1.3 地下水資源量分析

山丘區(qū)地下水資源量采用排泄量法計算,排泄量包括地下水開采凈消耗量、山前側(cè)向流出量、山前泉水溢出量、潛水蒸發(fā)量、天然河川基流量、其他排泄量（包括礦坑排水凈消耗量等）,以總排泄量作為地下水資源量（亦即降水入滲補給量）[4]。

1）參數(shù)：給水度U=0.2,降水入滲補給系數(shù)比值：巖溶區(qū)0.094、基巖區(qū)0.046、黃土區(qū)0.037、河谷區(qū)0.254。滲透系數(shù)K 值30.78 m/d。

2）河谷區(qū)地下水資源：漳河、龍川河兩個河谷盆地,漳河盆地黃土坡——椿樹坪長約20 km,寬0.5 km～2.0 km,面積20.34 km2；龍川河盆地太西——各河,長13 km,寬0.3 km～l km,面積12.28 km2。地下水埋深都在2 m～6 m 之間,兩個盆地多年平均地下水資源量為2946 萬m3/a。

3）漳河地下水資源：側(cè)向補給量為1843 萬m3/a,地下徑流量為121.4 萬m3/a；龍川河地下水資源：側(cè)向補給量為718 萬m3/a,地下徑流量47.6 萬m3/a。

4）全縣地下水資源：天然補給量年平均為山區(qū)8307 萬m3/a,河谷區(qū)3067 萬m3/a,共計有1.1374 億m3/a。正常年地下徑流量1.1374 億m3/a,貧水年6141 萬m3/a,豐水年1.2512 億m3/a。

1.4 地下水可開采量分析

地下水可開采量指在可預(yù)見的時期內(nèi),通過經(jīng)濟合理、技術(shù)可行的措施,在不引起地下水位持續(xù)下降、水質(zhì)惡化、地面沉降等水環(huán)境問題和不對生態(tài)環(huán)境造成不良影響的情況下,允許從含水層中獲取的最大水量[5]。

地下水可開采量的確定一般采用水均衡法、實際開采量調(diào)查法和可開采系數(shù)法,本次采用可開采系數(shù)法進(jìn)行計算。

式中：ρ為分析單元的地下水可開采系數(shù)；Q可開采、Q總補分別為區(qū)域多年平均地下水可開采量、多年平均地下水總補給量,萬m3[6]。

地下水可開采系數(shù)ρ是反映生態(tài)環(huán)境約束和含水層開采條件等因素的參數(shù),取值應(yīng)不大于1.0[6]。要求結(jié)合近年地下水實際開采量及地下水埋深等資料,合理選取地下水可開采系數(shù)成果。在生態(tài)脆弱區(qū),地下水可開采系數(shù)應(yīng)從嚴(yán)選用。在淺層地下水總補給量中,有一部分要消耗于水平排泄和潛水蒸發(fā),因此可開采系數(shù)取值0.5～0.7 為宜。

漳河地下水可開采量：天然補給量為2168 萬m3/a,灌溉回歸水補給量為65 萬m3/a,開采量為2233 萬m3/a,開采系數(shù)取0.7,可開采量為1563 萬m3/a。

龍川河開采量：天然補給量為899 萬m3/a,回歸32 萬m3/a,開采量為931 萬m3/a,開采系數(shù)取0.7,可開采量651 萬m3/a。共計開采量2214 萬m3/a。

1.5 開采后的地下水水位預(yù)測

項目取水為地表水質(zhì)在線監(jiān)測儀器設(shè)備清洗用水,日最大取水量為7.0 m3/d,取水量較小為2555 m3/a,停止抽水后在短時間內(nèi)可恢復(fù)到原水位,因此本項目水位降深、影響半徑較小,取水不會造成區(qū)域性水位持續(xù)下降和較大的局部“漏斗”,對區(qū)域地下水位影響輕微。

1.6 地下水水質(zhì)分析

本次論證采用定西市生態(tài)環(huán)境局漳縣分局《關(guān)于漳縣2021 年下半年縣級集中式生活飲用水水源地水質(zhì)監(jiān)測情況的公示》中漳縣地下水水源水質(zhì)監(jiān)測評價數(shù)據(jù)。依據(jù)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848-2017）對漳縣地下水水源中的39項指標(biāo)進(jìn)行了監(jiān)測,采用單因子法進(jìn)行水質(zhì)評價。檢測結(jié)果表明,項目區(qū)及周邊地下水水質(zhì)良好,各項指標(biāo)滿足《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848-1993）Ⅲ類要求,可用于生活、工業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)用水。

2 取水可靠性與可行性分析

2.1 取水井布設(shè)

該項目機井位于漳縣新寺鎮(zhèn)晉坪村,該地段地下水賦水性較好,水位埋深小于50 m,地下水補給充足,適應(yīng)管井取水。按水文地質(zhì)經(jīng)驗公式計算,穩(wěn)定降深1 m 時,取水井影響半徑約為35 m,該項目取用地下水不會造成區(qū)域性水位持續(xù)下降,對區(qū)域地下水動態(tài)影響較小,且對周邊最近用水戶不會產(chǎn)生影響。因此,取水井布設(shè)較為合理。

2.2 取水水源

漳縣馬力橋水質(zhì)自動監(jiān)測站配置了水溫、電導(dǎo)率、pH、溶解氧、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮共9 項指標(biāo),可實現(xiàn)對控制斷面水質(zhì)9 項指標(biāo)的實時自動監(jiān)測,及時掌握斷面水質(zhì)狀況,把握水質(zhì)變化規(guī)律[7-8]。該項目建成運營,進(jìn)一步提升當(dāng)?shù)厮h(huán)境監(jiān)測能力,漳縣馬力橋水質(zhì)自動監(jiān)測站項目水資源論證表為儀器設(shè)備清洗用水,項目建設(shè)為提升地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測能力,不在自來水管網(wǎng)覆蓋范圍,故取用地下水水源。

為黃河流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供數(shù)據(jù)支撐,為十四五國民經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供有力保障。該項目年用水量為2555 m3,項目建設(shè)區(qū)地下水資源豐富,多年平均補給量為899 萬m3/a。因此,論證區(qū)水資源是完全滿足該工程的取水要求,取水保證程度較高,取水可靠。

2.3 取水對其他用水戶的影響

建設(shè)項目年取水量為2555 m3,取水不會造成漳縣用水量突破紅線指標(biāo),不會對區(qū)域水資源開發(fā)利用產(chǎn)生不利影響,也不會對其水量分配方案產(chǎn)生影響,對區(qū)域內(nèi)其他用水戶的取水影響甚微,對第三者權(quán)益沒有影響。

2.4 取水和退水方案

取水方案：本項目取水水源為自建1 眼取水井,用潛水泵抽取地下水,通過地下管道供至用水點。地理坐標(biāo)為34.655870°N,104.694218°E,日最大取水量7 m3/d。

退水方案：本項目用水主要為沖洗儀器設(shè)備管道中的泥沙,無難以降解污染物,退水排入河道。

3 結(jié)論

當(dāng)前,生態(tài)環(huán)境優(yōu)美、水生態(tài)體系完整、水文化底蘊深厚、水資源可持續(xù)利用為主要內(nèi)容的水生態(tài)文明,是生態(tài)文明建設(shè)的資源基礎(chǔ)、重要載體[9]。馬力橋國家地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)水站的建設(shè),是實現(xiàn)“國家考核、國家監(jiān)測、數(shù)據(jù)共享”的重要舉措。能連續(xù)、實時提供水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù),及時預(yù)警和防范水環(huán)境風(fēng)險,全面提升水質(zhì)監(jiān)測預(yù)警能力,進(jìn)一步提高地表水監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量,推動水環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善。

4 建議

1）根據(jù)《關(guān)于加強取水許可動態(tài)管理的實施意見》（甘政辦發(fā)[2016]8 號）,漳縣水務(wù)局要加強監(jiān)督,定期檢查取水井運行情況。

2）做好水源保護(hù)工作,防止其它水體污染地下水,確保水質(zhì)符合項目用水要求。從而實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)水資源的可持續(xù)利用,促進(jìn)區(qū)域內(nèi)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

3）在取水口供水系統(tǒng)安裝計量設(shè)施,嚴(yán)格按批準(zhǔn)的取水總量取水,按時向水務(wù)部門上報用水量,使水資源高效、節(jié)約和按規(guī)定取用水。

4）為保障項目順利實施,達(dá)到項目建設(shè)預(yù)期目標(biāo),管理單位要切實加強項目建設(shè)全過程的監(jiān)督和管理。