贵州高坪区域地下水资源富水性特征与水质评价

2014-09-05田小林

九江学院学报(自然科学版) 2014年4期

关键词：概念模型水资源量资源量

黄静田小林

(1贵州师范大学中国南方喀斯特研究院贵州贵阳 550001；

2贵州省第二工程勘察院贵州遵义 563000)

贵州高坪区域地下水资源富水性特征与水质评价

黄静1田小林2

(1贵州师范大学中国南方喀斯特研究院贵州贵阳 550001；

2贵州省第二工程勘察院贵州遵义 563000)

文章根据可持续发展的思想，提出对水资源评价、规划、开发、管理等活动进行科学合理地统筹安排，研究水资源可利用量以充分利用当地水资源，为水资源开发利用潜力分析及水资源环境承载力研究提供基础依据，为水资源的科学管理、合理配置、高效利用和节约保护提供决策条件。

区域地下水资源，富水性特征，水质评价

水资源是人类赖以生存且不可替代的基础性自然资源，是生态系统否认控制性要素之一，是社会发展和人类进步的重要物质基础，具有生活、生产、生态价值，是衡量一个国家综合国力的定性指标。我国西南岩溶山区为全球最典型的亚热带岩溶发育带，长期以来，岩溶学者们对岩溶山区流域内的岩溶发育、水文水资源和生态环境等问题作了大量研究，在岩溶发育规律、岩溶水特征、岩溶水资源评价及其岩溶水开发利用等方面已取得了较多的研究成果[1]。本文通过划分区域水文地质单元，建立水文地质概念模型，计算区域内地下水水资源量，确定可开采量，对高坪镇城镇的可持续发展与规划具有重要意义。

1 选择高坪区域水文地质单元

高坪区域水文地质单元内分布有遵义国家级经济技术开发区，产业布局规划主要分布于较为平坦、低洼的谷地地带。由于地下水资源具有系统性和整体性、流动性及循环再生性，按照“地下水系统相对独立、完整，尽量自成体系”的原则进行选择，为了求取较为准确可信的地下水资源量，本次地下水资源量计算区选择园区所在的水文地质单元。该水文地质单元完整，其边界条件为：北东面为地表分水岭，南西及北西侧为高台组(∈2g)砂质白云岩、泥岩相对隔水层，南东为排军断裂下盘湄潭组(O1m)泥岩，均为Ⅱ类边界。水文地质单元中部谷地分布面积为12.0Km2，四周山区面积为42.79Km2，构成盆地式的断裂阻水型蓄水构造。

2 建立水文地质概念模型

论证区内含水层对地下水有较强的调蓄能力，地下水补给以垂向为主，天然条件下大气降水渗入补给，其次为农灌期灌溉的渗入补给。开采条件下，尚有少量地表河水的侧渗补给。泉水在坡麓地带出露汇入高坪河及径流分散排泄入高坪河，地下水人工机井开采，潜水蒸发微弱。根据地下水补、径、排循环系统，将其水文地质条件概化，按地下水与地表水、大气降水“三水循环”之间的关系及水均衡原理，建立了测区水文地质概念模型，如图1所示。其中，潜水蒸发量极小，可忽略。

图1 水文地质概念模型框图

根据概念模型，水文地质单元内地下水量满足于均衡方程：

3 计算区域内地下水水资源量，确定可开采量

3.1 计算区域内地下水水资源量

利用工作区已有较为详细的水文地质勘探资料，结合所在水文地质单元的边界条件及地下水开采现状，本次地下水资源量计算采用如下方法进行天然资源量(Q天)拟采用渗入系数法、水文分割法计算，综合其计算结果取较合理值作为天然资源量(见表1)；储存资源量(Q储)(见表2)采用水均衡原理进行计算；可开采资源量(Q可)(见表3)采用干扰井群法、开采强度法及数值法计算。

表1 计算区地下水天然资源量取值表

表2 地下水储存资源量计算成果表

3.2 确定可开采量

地下水可开采资源量是根据供水目的，初步确定模拟供水方案，并给定了开采水位降深的限制条件的基础上进行的，计算结果满足于假定条件，经均衡评价，所取可开采资源量有补给保证，资源量计算精度较高。

表3 计算区地下水资源量计算成果汇总表

4 评价水质

通过对论证区所采集的30件地下水样本进行水质综合评价，其综合评价结果为：地下水质量达Ⅰ类(优良)水标准的有3件，Ⅱ类(良好)水标准的有24件, Ⅳ类(较差)水有3件，分别占所采样的10%，80%和10%(见表4)。其中3件地下水质量较差级水样主要分布在檬梓桥以北，马鞍山至大坡、粮食坝一带，该区地下水主要是总硬度指标偏高，总硬度单项指标达到Ⅳ类水质；其次为硫酸盐含量偏高，硫酸盐单项指标达到Ⅲ类水质。经调查分析认为，Ⅳ类水分布区主要受岩石中膏盐及伴生氟化矿物影响，地下水总硬度一般大于446.43mg/L，最大可达1785.71 mg/L，为极硬水，致使地下水中总硬度及硫酸盐指标超标，从而水质较差。其余区域地下水质量均在Ⅱ类(良好)水标准以上，适用于各种用途用水。

区内地下水总体上为无色、透明、无嗅、无味、无肉眼可见物，地下水水温常年保持在16-18℃,属冷水；除少数水点细菌总数小于100个/mL外，多数水点均超过生活饮用水卫生，大肠杆菌普遍超标，菌度0.42-43.5，按卫生条件划分，多属不可靠的水。因此，区内地下水均需杀菌消毒、高温煮沸后方能饮用。

5 结论与建议

本文以小区域划分一个独立的水文地质单元，确定完整的补给、径流和排泄系统进行研究，对参数的选取上更加合理；为整个高坪镇的园区布局与规划提出科学合理的建议，具有典型性，为其他城镇的发展提供参考。论证区所处水文地质单元完整，边界条件清楚，具有相对独立的补、径、排系统。有供水价值的地下水类型为岩溶水，含水岩组为寒武系中上统娄山关群。含水层空隙性好，水力联系近各向同性，对地下水的调蓄能力较强，故可将其作为一个地下调蓄水库，利用地下水储存量大的特点，采取以丰补歉的方式来充分利用宝贵的地下水资源。目前对于地下水开发和利用的研究内容和方法很多。本文打破行政界线的限制，从区域水文地质单元的角度进行研究，对城镇规划与布局的可持续发展更具科学性、合理性。建议对地下水开采井实施动态监测，监测内容为水质、水温、水位等，建立各井的开采动态档案，详细记录相关数据，为以后水源地的进一步扩大开采提供详实的依据。