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农田水利高效节水项目取水水源论证探讨

2022-09-14吕青松欧阳鑫

地下水 2022年4期
关键词:项目区水井岩溶

吕青松,欧阳鑫

(兴国县长冈水库工程管理局,江西 兴国 342400)

1 概述

1.1 问题的提出

某农田水利高效节水项目区南北长17 km、东西宽25 km。地势西高东低,平均地面坡度1%。属半干旱大陆性气候,年均降雨量474 mm,受季风影响,年内分配极不均匀,5-9月降雨量占年降雨量的80%以上。某农田水利管理处农田灌溉项目位于某水岩乡龙门村街办。

上世纪六十年代以来,项目区泉域内工农业盲目大量开采岩溶地下水,八十年代以来,随着地下水资源的大规模开发,导致项目区泉域岩溶地下水位逐年下降,泉水流量逐年大幅度减少。长期以来的无序开采,岩溶水系统超负荷运行,而又疏于管理保护,进而导致泉域水环境的恶化,直至1994年项目区泉水断流。2003年干线供水工程正式供水到某,2012年以来实施的生态放水工程,使项目区泉域内岩溶地下水得到初步涵养,泉域岩溶地下水水位有逐年回升。

农田灌溉是用水大户,加强项目区取水许可管理是维护项目区合理用水权益、保障农业生产和粮食安全的重要举措,是全面落实最严格水资源管理制度、不断深化水利改革的必然要求,水利管理处按照国家建设项目水资源论证管理的有关法律法规要求,委托某水利技术推广服务站展开《水利管理处农田灌溉项目水资源论证报告书》的编制与水资源论证。

1.2 地下水取水论证范围

该农田水利高效节水项目自2016年建设以来开凿、更新了152眼孔隙水井,水质较好,完全满足项目需求,故项目水源确定为项目区现有孔隙水井。根据项目取水水源方案,确定地下水取水论证范围为项目泉域保护区,面积2 030 km2。

2 水文地质条件分析

根据含水介质的岩性特征与地下水的赋存条件,项目泉域保护区具有供水意义的地下水有松散岩类孔隙水,碳酸盐岩类岩溶水。

2.1 孔隙水

含水岩组主要为江西信江冲洪积成因的第四系地层,岩性主要为砂砾石及中砂、细砂。主要含水层4~8层,厚度60~90 m,隔水层10层,主要隔水层6~12层,厚度27~50 m,含水层主要接受大气降水补给、河道渗漏补给、灌溉入渗补给、局部地段还接受岩溶水的侧向补给和承压水的顶托补给,总体上由西向东、由北向南径流。

2.2 岩溶水

区域岩溶含水层主要为奥陶系灰岩及白云质灰岩,岩溶裂隙发育,具有统一岩溶水位,主要接受泉域北部山区灰岩裸漏区大气降水补给和地表水渗漏补给,主要沿古交至开化沟、风峪沟、水岩乡主径流带向西山山前径流。

2.3 地下水的补给、径流和排泄条件

区内地下水的补给来源是大气降水,地下水的径流与地表水基本一致,即山区、丘陵区汇入盆地,由盆地上游排向下游。由于地下水分布与埋藏条件的差异,其补给、径流、排泄条件亦不相同。西山岩溶水系统与盆地孔隙水系统之间的接触边界为固定的透水或弱透水边界,基本上是沿着西边山断裂带展开,两个系统之间的关系受西边山断裂带的结构、岩性、渗透性及断裂带两盘地层的岩性、渗透性及其相互组合特征所控制。

由于山前断裂带的存在,使循环较浅的岩溶水沿山前断裂带以泉的形式出露,循环较深的一部分岩溶水则侧向补给盆地内新生界孔隙水含水层,使部分西山岩溶水转化为孔隙水。这样,山前断裂带沟通并加强了西山岩溶水与盆地孔隙之间的联系,使西山岩溶水与盆地孔隙水水动力场也趋于一致。山前断裂带实际上是西山岩溶水系统与盆地孔隙水系统的共同边界,但西山岩溶水系统的侧向排汇泄量仅有一部分转化成盆地孔隙水,而大部分转化为岩溶泉水和深部岩溶水。

本区西边山灰岩与断阶中松散层和碎屑岩相接触,断阶带内灰岩埋深由600 m逐级降至1 700 m,盆地内灰岩与边山灰岩被断裂带逐级错断而不连续,边山岩溶水大部分向南径流补给泉域。本区孔隙水主要接受大气降水的入渗补给和西山的侧向径流补给,总体上由盆地西部向东部运移,以人工开采形式排泄。

3 地下水取水水源论证

3.1 地下水资源量分析

根据第二次水资源评价成果,项目区多年平均(1956-2000年)地下水资源量3 627万 m3,地下孔隙水可开采量为2 050万 m3。根据2016年水资源公报,项目区泉域岩溶山区地下水可开采量为2 081万 m3,实际开采量为953.18万 m3,岩溶水水位呈继续上升的态势,开采系数0.46,处于涵养水源状态。

3.2 地下水可供水量计算

项目区2016年取用水总量控制指标为0.6亿 m3,2016年总用水量为0.51亿 m3。项目供水井取水量已在某取用水总量范围内,取水量不属于新增用水量。项目区共有水井152眼,具有承担项目用水9.03万 m3/d的能力。根据收集到的项目区具有供水意义的更新井1、更新井2、更新井3、更新井4、水井5等成井资料综合分析,项目区供水井井深160~180 m,水位埋深55~60 m,出水量30~35 m3/h, 详见表1。

表1 本区具有供水意义的供水井相关资料

3.3 地下水水质分析

本次工作收集到地区水管理部门的孔隙水水质监测报告,检测日期为2018年10月16日,色度、浑浊度、肉眼可见物、pH值、电导率、溶解性总固体、总硬度、硫酸盐、氯化物、氟化物、硝酸盐氮、六价铬、汞、砷、铁、锰、镉、铅、铜、锌、菌落总数、总大肠菌群共22项。

3.3.1 地下水质量评价

采用《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)-Ⅲ类水评价标准和单项水质指标法的评价方法,当某项指标监测值≤某项指标标准限值,表明该组分符合农田灌溉水质标准,适宜灌溉使用;当某项指标监测值>某项指标标准限值时,表明该组分超过该类水质量标准[1]。项目区地下水水质为《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)-Ⅳ类水标准。详见表2。

表2 地下水质量评价结果表

3.3.2 农田灌溉水质评价

采用《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)评价标准和单项水质指标法的评价方法,当某项指标监测值≤某项指标标准限值,表明该组分符合农田灌溉水质标准,适宜灌溉使用;当某项指标监测值>某项指标标准限值时,表明该组分超过农田灌溉水质标准,不适宜直接灌溉利用。项目区地下水水质所检22项指标,全部符合《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005),水质优良安全,适宜灌溉用水[2]。详见表3。

表3 农田灌溉水质量评价结果表

3.4 取水可靠性分析

由上述供水水文地质条件分析可知,项目区地下水补给条件较好,根据项目区更新井1、更新井2、更新井3、更新井4、水井5等水井的竣工报告,水源井井深160~400 m,单井出水量约为30~35 m3/h。项目供水井水质属于《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)Ⅲ类水,符合《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005),可满足项目对水质的要求。

故论证认为,项目供水水源方案合理,水量可靠,水质能够满足项目区农田灌溉项目用水要求。

4 结语

为落实严格的水资源管理制度必须加强农田水利建设项目水资源科学论证,农田水利高效节水项目的实施必然要新增水源和用水量,从提高农业用水保证程度、控制农业用水对水资源影响、全面提升水资源利用效率、促进节水增收增效的角度出发,展开水资源论证十分有必要。遗憾的是,当前,针对农业灌溉建设项目水资源论证的技术标准及管理要求并不完备,这也在很大程度上制约了农田灌溉建设项目水资源的合理开发与高效利用。

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