董 娜

(廣東省地質(zhì)調(diào)查院,廣東 廣州 510080)

0 引言

隨著工業(yè)和農(nóng)業(yè)的發(fā)展,我國已經(jīng)處在農(nóng)業(yè)社會(huì)向現(xiàn)代化社會(huì)過渡的階段,城市化進(jìn)程不斷加快,城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)地下水的需求越來越大,現(xiàn)階段一方面社會(huì)用水需求量不斷增加,而另一方面水污染日益嚴(yán)重并導(dǎo)致符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)的水資源質(zhì)量下降、數(shù)量不斷地減少。在我國華南的珠江三角洲地區(qū),加上枯年枯季珠江上游來水減少及咸潮上溯的影響,水質(zhì)性缺水逐年嚴(yán)重,水資源危機(jī)已逐漸顯現(xiàn)。如果一旦遭遇突發(fā)性事故(如有毒有害化學(xué)物資泄漏)、恐怖活動(dòng)、化學(xué)戰(zhàn)爭(zhēng)(核戰(zhàn)爭(zhēng)、細(xì)菌戰(zhàn)爭(zhēng))等造成江河水體污染,對(duì)于缺乏第二水源和全部利用地表水供水的珠江三角洲地區(qū)而言,城市供水安全和幾千萬人口的飲水問題將更加嚴(yán)峻。為適應(yīng)城市化進(jìn)程的要求,應(yīng)加強(qiáng)地下水作為應(yīng)急供水水源的可行性調(diào)查和保護(hù)[1]。

1 增城地下水水源地概況

1.1 水文氣象條件和地質(zhì)環(huán)境

增城地下水水源地位于珠江三角洲經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi),增江流域內(nèi),處于亞熱帶海洋性氣候,受海洋性曖濕氣流活動(dòng)影響,總體氣候特征表現(xiàn)為風(fēng)害多,暴雨頻,雨量集中,夏長冬短,氣候較溫和,區(qū)內(nèi)河網(wǎng)發(fā)育,地下水補(bǔ)給充足[2]。研究區(qū)地層發(fā)育很不完善,水源地地層主要為第四系地層,水源地主要斷裂帶為羅浮山斷裂,分布于研究區(qū)中部石灘鎮(zhèn)、三江鎮(zhèn)、福田鎮(zhèn)羅浮山南緣一線,斷裂局部第四系覆蓋,主要的表現(xiàn)特征是控制東莞盆地北緣。區(qū)內(nèi)沖洪積、三角洲平原區(qū)沉積有砂層、礫石層等,有大量松散巖類孔隙水賦存[3-4]。

1.2 水源地分布和邊界條件

研究區(qū)地下水水源地主要分為兩部分,分別處在增城南部及北部,兩部分水源地均是一個(gè)以松散巖類孔隙水為主的傍河型水源地,地下水水源地主要含水介質(zhì)為河流相沉積層,其富水性較好;水源地范圍內(nèi)基巖含水層根據(jù)水文地質(zhì)鉆孔抽水試驗(yàn)可知,基巖含水層的富水性較差,基巖含水巖組不作為主要含水介質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

水源地的邊界劃分原則以松散層富水性及地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄特征進(jìn)行邊界的劃分,水源地周邊低山丘陵及河流主要作為劃分邊界。在查明增城縣幅水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,根據(jù)水源地地下水的富水性、水質(zhì)特征及開采條件劃分出水源地。

1.3 水源地補(bǔ)給、徑流和排泄條件

(1)南部水源地除接受大氣降水補(bǔ)給外,所處區(qū)域地表水網(wǎng)發(fā)育,第四系松散沉積物廣泛分布,地下水與地表水水力聯(lián)系密切,增江從水源地穿過,豐水期或者漲潮期河水位高于地下水位,河水頂托,地表水補(bǔ)給地下水[5];在水源地的北面為丘陵、殘丘或剝蝕臺(tái)地地貌,基巖裂隙水的側(cè)向越流補(bǔ)給成為水源地地下水的重要補(bǔ)給源;天然條件下,地下水除接受大氣降雨、地表水、側(cè)向越流補(bǔ)給外,農(nóng)田灌溉水下滲也是水源地重要補(bǔ)給來源。水源地三角洲平原區(qū)為主,不僅是地下水的補(bǔ)給區(qū),主要為地下水的匯集區(qū),水力梯度降低,地下水徑流速度相對(duì)較慢。地下水主要含水層巖性為礫砂、中粗砂、細(xì)砂等,上覆地層主要為粘土、粉質(zhì)粘土及填土,形成相對(duì)隔水頂板,使得主要含水層為承壓或微承壓水。排泄方式主要為地表蒸發(fā)、工農(nóng)業(yè)用水及枯水期排入地表水體。

(2)北部水源地周圍以丘陵、殘丘或剝蝕臺(tái)地地貌為主,出露塊狀巖類裂隙水,為地下水的主要補(bǔ)給區(qū),增江從水源地側(cè)面流過,豐水期為水源地主要補(bǔ)給地表水,大氣降水也是水源地重要補(bǔ)給源[5]。水源地以增江沖積沉積第四系砂層為主要含水單元,因?yàn)榈匦纹鸱鄬?duì)較大,地下水徑流較快,地下水水質(zhì)更新迅速,水質(zhì)較好,因?yàn)榭拷鼋?地表水為其主要排泄方式,其次為地表蒸發(fā)及工農(nóng)業(yè)用水。

2 水源地地下水賦存條件分析

(1)南部水源地屬于東莞斷陷盆地,是東江水源地的重要組成部分[6]。南部水源地分布在石灘鎮(zhèn)—三江鎮(zhèn)—福田鎮(zhèn),面積為132.81 km2。南部水源地為三角洲平原及沖洪積平原區(qū),水源地北面邊界為低山丘陵,中間為零星分布低丘的平原,地貌以沖洪積平原及三角洲平原為主,局部有殘丘點(diǎn)綴;斷裂和盆地,對(duì)地下水的賦存有著明顯的控制作用[7]。地貌條件對(duì)地下水的形成及補(bǔ)給、逕流、排泄條件起決定性作用。此水源地含水砂層及砂礫石層一般為單層,部分地區(qū)有2～3層,多層含水層地區(qū)一般沒有穩(wěn)定的隔水層,水利聯(lián)系密切,有大量松散巖類孔隙水賦存。河道兩側(cè)含水層較厚,富水性好,三江鎮(zhèn)大江圩村為古河道,富水性好;水源地南部為東江及增江沖積平原,含水層厚度較大,富水性較好,含水量基本為中等;遠(yuǎn)離河流地段及山間平原谷地富水性減弱。由于巖性及其厚度變化較大,故其富水性很不均勻(見圖1)。

圖1 水源地水富水性圖

含水層以礫砂、中粗砂、細(xì)砂、粘土質(zhì)中粗砂為主,其中溪頭村、舊山嚇村、沙頭村、田心村第四紀(jì)厚度較大,在17～32 m,其他地區(qū)第四系厚度均大于10 m。松散巖類孔隙水含水性分布不均勻,根據(jù)抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出第四紀(jì)含水層含水量均為貧乏～豐富,水位埋深0.50～4.20 m,含水層厚度0～24.25 m,涌水量7.25～1 912.25 m3/d,地下水化學(xué)類型主要有HCO3·Cl-Na、HCO3-Na·Ca、HCO3-Na、Cl-Na、Cl-Na·Ca等,礦化度0.06～0.44/L(見圖2及表1)。

表1 南部水源地地下水資源量計(jì)算表

水源地面積相對(duì)較大,合計(jì)132.81 km2。水源地地下水天然資源量豐富,合計(jì)天然資源量11.21×104m3/d,允許開采天然資源量10.18×104m3/d。

(2)北部水源地分布在湯屋—棠村(北部),為增江河漫灘及沖洪積平原,面積為10.44 km2。北部水源地以低山丘陵和增江為界,地貌以河漫灘為主的沖洪積平原;河流及丘陵地區(qū)的越流補(bǔ)給對(duì)地下水的賦存有著明顯的控制作用。含水砂層及砂礫石層一般為多層,多層含水層地區(qū)沒有穩(wěn)定的隔水層,水利聯(lián)系密切?？拷拥篮畬雍穸容^大,富水性好,遠(yuǎn)離河流地段及山間平原谷地富水性減弱。由于巖性及其厚度變化較大,故其富水性很不均勻。

北部水源地含水層以礫砂、中粗砂、細(xì)砂、粘土質(zhì)中粗砂為主,第四紀(jì)厚度變化較大較大,一般在5～20 m。松散巖類孔隙水含水性分布不均勻,根據(jù)抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出第四紀(jì)含水層含水量均為貧乏～豐富,水位埋深0.95～1.10 m,含水層厚度0～16.65 m,涌水量24.69～2 382.09 m3/d。

北部水源地面積較小,主要為河漫灘沖積平原,面積合計(jì)4.17 km2。水源地地下水天然資源量較好,天然資源量0.51×104m3/d,允許開采天然資源量0.46×104m3/d。

3 水源地存在主要問題

水環(huán)境保護(hù)雖然取得很多成果,但總的來地下水污染仍在繼續(xù),形勢(shì)相當(dāng)嚴(yán)峻,盡管各地開展或準(zhǔn)備開展有關(guān)地下水水源地的保護(hù)工作,但是進(jìn)展很不平衡,防治效果有待提高。

(1)研究區(qū)內(nèi)人類工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)較強(qiáng)烈,但分布不均勻,鉆探及水質(zhì)分析資料少且難收集,收集前人鉆孔資料多分布不均,對(duì)合理分析水文地質(zhì)情況層位帶來一定難度。

(2)水源地的地質(zhì)資料較少,長期以來,人們只能根據(jù)有限的地質(zhì)和水文勘察資料來分析和研究含水層,并發(fā)現(xiàn)通過不同的鉆孔或者抽水試驗(yàn)得到不同的參數(shù),即含水介質(zhì)的參數(shù)有不確定性,對(duì)水源地劃分、水資源計(jì)算及評(píng)價(jià)帶來一些難度。

(3)不同地區(qū),各類含水介質(zhì)不同,特別是反復(fù)抽水、灌溉水的影響使得地下水化學(xué)元素的含量變化更加復(fù)雜化,對(duì)水源地的水質(zhì)保護(hù)形成難度。

(4)水源地區(qū)域地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)的建立,目前沒有一個(gè)統(tǒng)一的區(qū)域性的要求和建設(shè),難以掌握整體的變化規(guī)律,需要加強(qiáng)地下水水質(zhì)、水位、水量、溫度等重要水文參數(shù)的監(jiān)測(cè)[8]。

(5)水源地的防護(hù)需要行政機(jī)構(gòu)、技術(shù)方案、經(jīng)濟(jì)政策、法制法規(guī)、公共意識(shí)等多方面的綜合考慮和支持。

4 地下水水源地保護(hù)措施

根據(jù)水源地所處的地質(zhì)環(huán)境條件、水源地開采條件、發(fā)生或潛在的環(huán)境地質(zhì)問題等方面綜合考慮提出如下保護(hù)方案。

4.1 保護(hù)區(qū)劃分

根據(jù)《飲用水源保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》(HJ/T338-2007)和《飲用水水源保護(hù)區(qū)污染防治管理規(guī)定》,按飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分原則,水源地劃分為為二級(jí)保護(hù)區(qū),將開采區(qū)外圍富水性貧乏-極貧乏塊段及水源地補(bǔ)給區(qū)劃為準(zhǔn)保護(hù)區(qū)[9]。

4.2 管理措施

水源地管理的主要依據(jù)是:《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》、《水污染防治法》及《水法》。依據(jù)這些法律、法規(guī)制定水源地管理措施。水源地水質(zhì)管理是在水源地防護(hù)區(qū)劃分的基礎(chǔ)上依據(jù)《飲用水水源保護(hù)區(qū)污染防治管理規(guī)定》,結(jié)合水源地環(huán)境地質(zhì)條件,污染源分布及污染狀況,制定執(zhí)行相應(yīng)的管理措施進(jìn)行管理的。

(1)二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi)禁止新建有污染的企業(yè)、事業(yè)單位,以建成的要限期治理,轉(zhuǎn)產(chǎn)或搬遷;不準(zhǔn)傾倒和堆存工業(yè)廢渣、城市垃圾等廢物;不準(zhǔn)進(jìn)行污灌,不準(zhǔn)使用劇毒和高殘留農(nóng)藥;不準(zhǔn)在防護(hù)區(qū)增江沿岸設(shè)置廢水、污水排放口,排放到增江的工業(yè)廢水必須做到達(dá)標(biāo)排放,確保增江水達(dá)到地面水Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)。

(2)準(zhǔn)保護(hù)區(qū)內(nèi)不準(zhǔn)新建化工、電鍍、皮革、造紙、制漿、冶煉、放射性、煉油等工業(yè)及其他有嚴(yán)重污染的企業(yè)單位,對(duì)已有污染企業(yè)要實(shí)施綜合環(huán)境治理改造和達(dá)標(biāo)排放;不準(zhǔn)傾倒和堆積工業(yè)廢渣,不得大量堆放城市垃圾;要完善市政設(shè)施,不準(zhǔn)利用滲坑、滲井排放污水,不準(zhǔn)修建水塘污水明渠,不準(zhǔn)進(jìn)行污灌[9]。

4.3 保護(hù)措施

(1)加強(qiáng)水源地補(bǔ)給區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設(shè),增加植被覆蓋度,滯留和增加大氣降水入滲補(bǔ)給量。實(shí)行地表水、地下水統(tǒng)一調(diào)度,加強(qiáng)開采管理,嚴(yán)格成井工藝,控制區(qū)域開采總量。

(2)加強(qiáng)壞境保護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),大型工業(yè)企業(yè)要建設(shè)污水處理系統(tǒng),中心城區(qū)或城鎮(zhèn)居民聚居區(qū)要建設(shè)公共污水處理廠、生活垃圾及固體廢棄物要建設(shè)無公害填埋處理場(chǎng),大力推廣發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)(如垃圾發(fā)電、污水處理二次利用等),從源頭上控制住的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。

(3)建立健全供水水源地地下水長期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)機(jī)制,對(duì)現(xiàn)有供水備用井要進(jìn)行長期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),掌握水源地地下水水位、水量、水質(zhì)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。對(duì)缺少鉆孔控制或控制不足的供水水源地,應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)充鉆探成井(觀測(cè)井),完善地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)的建設(shè)。

(4)各級(jí)行政管理職能部門應(yīng)按照國家現(xiàn)行的有關(guān)法律、法規(guī),嚴(yán)格實(shí)施環(huán)境保護(hù)執(zhí)法、監(jiān)督和管理職能,嚴(yán)肅懲處違法違規(guī)排放工業(yè)、生活廢水、廢渣,嚴(yán)重危害公共環(huán)境保護(hù)安全的違法犯罪行為[1]。

5 結(jié)語

(1)增城水源地主要為傍水型松散含水層水源地,水源地分布面積廣,地下水含水層富水性好,補(bǔ)給充足,開發(fā)水源地地下水能夠?yàn)楫?dāng)?shù)厝嗣裆罴敖?jīng)濟(jì)發(fā)展提供助力。水源地含水介質(zhì)埋深淺,受河流、灌溉、蒸發(fā)等自然、人為因素影響較大,保護(hù)水源地周邊環(huán)境非常重要。

(2)水源地的勘察涉及水文地質(zhì)學(xué)、環(huán)境地質(zhì)學(xué)、測(cè)量遙感、地球化學(xué)等多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域,應(yīng)加強(qiáng)工作區(qū)水源地調(diào)查針對(duì)性工作,加強(qiáng)水源地資源調(diào)查工作,加強(qiáng)水源地范圍內(nèi)水文地質(zhì)條件的勘查工作,增強(qiáng)水源地水環(huán)境防控研究,針對(duì)可能存有的突出環(huán)境地質(zhì)問題有計(jì)劃地聯(lián)片推進(jìn)開展,從而進(jìn)一步服務(wù)當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)濟(jì)活動(dòng),增強(qiáng)政府對(duì)應(yīng)急情況發(fā)生時(shí)的應(yīng)對(duì)能力,為水源地開發(fā)利用、降低災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)提供理論依據(jù)。