青島市主要供水水源地地下水資源開采潛力分析

明　強(qiáng)

摘要：青島市地下水資源開發(fā)由來(lái)已久，歷史上由于供水產(chǎn)生了一些環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，查清地下水資源開采潛力，更好的為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)成為當(dāng)前的工作重點(diǎn)，本為從地下水開采潛力指數(shù)與地下水長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)兩個(gè)方面進(jìn)行分析，結(jié)果表明青島市供水水源地開采潛力不大，只在白馬河-吉利河地段存在一定的開采潛力。

關(guān)鍵詞：青島市；地下水資源；潛力；分析

引言

青島市的地下水資源開采由來(lái)已久，早在上世紀(jì)80年代，為了青島市的城市供水，在大沽河進(jìn)行了多次應(yīng)急供水工程。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開水的支持，查清青島市地下水資源現(xiàn)狀，還有多少水，這些水在那里等問(wèn)題，顯得尤為重要。本文通過(guò)對(duì)青島市地下水資源分布、開采情況的分析，對(duì)地下水資源潛力分布情況進(jìn)行研究。

1地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀與存在的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題

青島市現(xiàn)有主要地下水供水水源地有大沽河水源地、白沙河水源地、洋河水源地和王戈莊河水源地。白馬河—吉利河屬于尚未開發(fā)的富水地段。

1.1地下水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

青島主要供水水源有大沽河水源地、白沙河—城陽(yáng)河水源地、洋河水源地，白馬河—吉利河水源地，地下水類型均為孔隙水。主要工業(yè)供水水源地為洋河水源地，工業(yè)用水量0.41萬(wàn)m³/d,主要工業(yè)利用單位為黃島發(fā)電廠。生活用水供水水源地有大沽河水源地、白沙河-城陽(yáng)河水源地、洋河水源地、白馬河—吉利河水源地，供給量大沽河水源地10.3萬(wàn)m³/d，白沙河—城陽(yáng)河水源地1.49萬(wàn)m³/d，洋河水源地1.51萬(wàn)m³/d，王戈莊河水源地1.38萬(wàn)m³/d。

1.2地下水開采引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。

1.2.1地下水降落漏斗

由于地下水的開采，在大沽河形成了地下水降落漏斗。2006年平度南洼枯水期漏斗面積146km²，漏斗中心水位埋深12.13m，最低水位標(biāo)高-1.56m；豐水期漏斗面積199.7km²，漏斗中心水位埋深12.94m，最低水位標(biāo)高-2.37m。總的來(lái)看，平度南洼漏斗現(xiàn)處于收縮期，漏斗中心由蓼蘭向西移至中莊附近，這是由于蓼蘭新華造紙廠停產(chǎn)，開采量減少，區(qū)域地下水逕流向西補(bǔ)給的必然結(jié)果。

1.2.2海水入侵

青島市海（咸）水入侵均起源于二十世紀(jì)70年代，由于過(guò)量抽取地下水，使部分地區(qū)地下水水位低于海平面，水力坡度向內(nèi)陸傾斜造成海（咸）水入侵；最嚴(yán)重的是在80年代中期，海（咸）水入侵導(dǎo)致大批機(jī)井報(bào)廢，糧田荒蕪，水質(zhì)惡化；90 年代后入侵區(qū)附近開采量大幅度減少，降水量較80年代增多，使地下水位有不同程度回升，部分漏斗平復(fù)，海（咸）水入侵勢(shì)頭得到遏制，入侵面積退縮。2002年為特枯年，部分地區(qū)地下水位持續(xù)下降，入侵面積又有所擴(kuò)大。

目前研究區(qū)海（咸）水入侵主要發(fā)生在大沽河下游、白沙河—城陽(yáng)河下游、洋河下游，入侵面積分別為64.88km²、21.53 km²、13.75 km²。

2供水水源地水文地質(zhì)特征

2.1大沽河供水水源地水文地質(zhì)特征

大沽河水源區(qū)主要含水巖組為第四系松散巖類孔隙含水巖組，主要含水巖層為沖積~沖洪積砂、礫石含水層（見(jiàn)圖1）。

2.2白沙河供水水源地水文地質(zhì)特征

白沙河—城陽(yáng)河水源地位于白沙河-城陽(yáng)河河谷地帶及兩河間沖洪積平原，下伏地層為白堊系下統(tǒng)青山群、王氏群及少量嶗山花崗巖，均為不透水層界面，上覆第四系上更新世-全新世沖積、沖洪積等多成因類型的松散堆積物，賦存孔隙潛水，局部由于構(gòu)造或上覆巖層覆蓋而微承壓。該層多為雙層結(jié)構(gòu)，平均厚度18m，表層為粘性土層，底層以卵石、砂礫石及中粗砂為主，一般厚8～10m，最厚可達(dá)15m，是主要開采層，單井涌水量在1000m³/d以上。

2.3洋河供水水源地水文地質(zhì)特征。

洋河下游地下水類型分為松散巖類孔隙裂隙水和基巖裂隙水兩種，松散巖類孔隙裂隙水含水巖組為區(qū)內(nèi)主要含水巖組，主要由第四系沖積、沖洪積層不同粒徑的砂及砂礫石組成，厚度一般4-8m，透水性強(qiáng)，水量豐富，單井出水量可達(dá)800m³/d以上，水位埋深一般2-4m，水力性質(zhì)基本屬于孔隙潛水。

2.4王戈莊河下流富水地段水文地質(zhì)特征。

王戈莊河下游富水地段位于膠南市城區(qū)附近，從鐵山鎮(zhèn)向下游經(jīng)膠南市城區(qū)南部延伸入海，以第四系為界，面積104.9km²。

根據(jù)成因類型，本地段內(nèi)第四系松散巖類含水層可以分成沖洪積層砂、砂礫石潛水及微承壓水含水層組；坡積及坡洪積砂及粘質(zhì)砂土夾碎石潛水含水層和沖積-海積砂層孔隙潛水微承壓水含水層。其中沖洪積層砂、砂礫石孔隙水含水層為工作區(qū)內(nèi)主要含水層。

2.5白馬河—吉利河下流富水地段水文地質(zhì)特征。

在白馬河—吉利河下游富水地段，位于膠南市南部，分布有寬度1-5km的河谷沖洪積平原，主要分布于白馬河-吉利河谷平原內(nèi)，面積90.65km²，由于受白馬河、吉利河的泛流作用，因此在中、上游現(xiàn)今河道兩側(cè)以及河間地塊，下游兩河匯流的李家莊—卜家莊—干河—營(yíng)南頭古河道地段均普遍發(fā)育著一層較為穩(wěn)定的砂層，其巖性為中粗砂夾礫石，在現(xiàn)今河道兩側(cè)以及古河道地段，在中粗砂夾礫石的砂層之上部，分布有厚2-3m，局部＞4m的中細(xì)砂、粉細(xì)砂，局部中粗砂。上下砂層之間無(wú)穩(wěn)定的隔水層，只在下游局部地段有淤泥或粘質(zhì)砂土相隔，而呈斷續(xù)的透鏡體狀。因此上下兩個(gè)含水砂層水力聯(lián)系密切，組成了具有統(tǒng)一水面的孔隙水含水層組。

3 地下水供水水源地開采動(dòng)態(tài)特征及其潛力分析

3.1供水水源地開采動(dòng)態(tài)特征。

大沽河水源地在1976～1981年期間，基本處于連枯年份，又為開采前階段，地下水位基本處于緩慢下降階段；1981-1984年的連續(xù)枯水年系列中，大沽河水源地大量開采地下水，引起地下水位的大幅度下降，當(dāng)經(jīng)過(guò)1985年一個(gè)豐水年（降雨量886.3mm）后，在未采取人工回灌的條件下，地下水位就基本恢復(fù)到采前水平，且大沽河有3.91億m³的棄水外泄。該區(qū)處于多年采補(bǔ)平衡狀態(tài)。

洋河水源地從多年地下水動(dòng)態(tài)來(lái)看，地下水位無(wú)明顯下降趨勢(shì)，見(jiàn)該區(qū)代表性動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的地下水位動(dòng)態(tài)曲線圖，從圖中可以看出，枯水年的枯水期水位降深達(dá)到8.0m以下，在豐水期基本能夠得到恢復(fù)，在豐水年到來(lái)時(shí)水位得到完全恢復(fù)，使水位埋深小于3.0m，該區(qū)已處于多年采補(bǔ)平衡。

白沙河—城陽(yáng)河水源地從多年地下水動(dòng)態(tài)來(lái)看，地下水位無(wú)明顯下降趨勢(shì)，見(jiàn)該區(qū)代表性動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的地下水位動(dòng)態(tài)曲線圖，從圖中可以看出，枯水年的枯水期水位降深達(dá)到2.0m以下，在豐水期基本能夠得到恢復(fù)，在豐水年到來(lái)時(shí)水位得到完全恢復(fù)，使水位埋深小于3.0m，該區(qū)已處于多年采補(bǔ)平衡。

王戈莊河水源地地下水位的年變化最劇時(shí)段，是發(fā)生在全年枯水期與汛期相銜接的階段。多年開采水位動(dòng)態(tài)曲線無(wú)明顯

下降趨勢(shì)，水源地處于多年采補(bǔ)平衡狀態(tài)。

白馬河-吉利河富水段現(xiàn)狀條件下僅供農(nóng)業(yè)用水，開采量較小，地下水動(dòng)態(tài)基本處于自然狀態(tài)，水面形態(tài)沿河谷呈溝槽型；年內(nèi)受降水制約，季節(jié)性變化明顯，動(dòng)態(tài)曲線呈波狀起伏，總體變化規(guī)律為7～9月份為豐水期，地下水位回升呈波峰，之后隨降水減少及逕流和蒸發(fā)排泄，水位緩慢下降。11月至翌年3月用水、蒸發(fā)量均減少，地下水位持平后緩慢回升。4～7月份，干旱少雨，蒸發(fā)量增大伴隨春灌用水，地下水位急劇下降呈最低谷。年際間變化是遇豐水年水位回升，枯水年水位下降，地下水位無(wú)明顯下降趨勢(shì)，白馬河—吉利河富水段處于采補(bǔ)平衡狀態(tài)。

3.2地下水水源地開采潛力評(píng)價(jià)。

對(duì)地下水開采資源潛力評(píng)價(jià)，采用地下水資源潛力指數(shù)法，按表2進(jìn)行評(píng)價(jià)。公式為：P=Q允/Q已，式中：Q允—允許開采量（萬(wàn)m³/d）；Q已—已開采量（萬(wàn)m³/d）。

各地下水供水水源地地下水資源開采潛力見(jiàn)表2。

大沽河水源地、白沙河水源地、洋河水源地、王戈莊河水源地處于采補(bǔ)平衡，白馬河-吉利河富水地段有開采潛力。

3.3 地下水資源潛力分布。

白馬—吉利河富水地段允許開采量3.28萬(wàn)m³/d，年均開采量0.58m³/d，開采可增采水量2.70m³/d，開采潛力較小。白馬—吉利河富水地段主要沿吉利河、白馬河兩側(cè)發(fā)育有一頂板埋深在3~4m的中砂含礫含水層。厚度在古河道帶4~6m，局部>8m，沿現(xiàn)代河床及其沿河兩側(cè)中砂含礫砂層之上有一層中細(xì)砂、粉細(xì)砂，厚度2-3m，局部>3m。上下砂層構(gòu)成一含水體，由于含水砂層顆粒粗，滲透性強(qiáng)，大部河段河床底部砂層與含水砂層相通，沿河及古河道主流帶富水性強(qiáng)，單井涌水量>1000m³/d，向其兩側(cè)及邊緣帶砂層厚度變薄，顆粒變細(xì)，局部含泥，因此富水性差，單井涌水量500-1000 m³/d或<500m³/d。地下水位埋深較淺一般在2m左右，地下水年變化幅度大部地段<1m，地下水化學(xué)類型為重碳酸氯化物型，在下游及近海地段為海陸交互相沉積含水砂層顆粒變細(xì)，層數(shù)增多，水化學(xué)類型為氯化物重碳酸鹽型及氯化物型水，水質(zhì)較差。

4結(jié)論

經(jīng)過(guò)地下水開采潛力指數(shù)與地下水動(dòng)態(tài)綜合分析，青島市大沽河水源地、白沙河水源地、洋河水源地、王戈莊河水源地處于采補(bǔ)平衡，白馬河—吉利河富水地段有開采潛力，可擴(kuò)大開采2.0萬(wàn) m³/d左右。