潁上縣人飲工程地下水源可靠性分析

謝振濤

一、引言

潁上縣位于安徽省淮北平原南端，東鄰鳳臺，西毗阜南，南隔淮河與壽縣、霍邱相望，北與阜陽、利辛接壤。轄30個鄉鎮，總面積1885km2，2010年總人口166.56萬，人口自然增長率6.79‰，其中，農村人口148.23萬，非農業人口18.33萬。全縣耕地面積10.33萬hm2，其中水稻面積3.71萬hm2，旱糧面積6.62萬hm2。

潁上縣屬暖溫帶與北亞熱帶的過渡地帶、半濕潤季風氣候區，季風明顯，四季分明，氣候溫和，降水適中，日照充足，無霜期長，適宜多種農作物生長。在氣候特點上，春季少雨多風，易出現干旱；夏季炎熱多雨，常發生洪澇；夏秋之交，時遇伏旱；冬季寒冷干燥，雨水偏少。多年平均降水量942mm，降水年際變化大，年內分布不均，年最大降水量達1722.5mm（1954年），年最小降水量僅406.8mm（1966年），豐枯比達4.2；降水集中在夏季6～8月份，占全年降水量的60%以上；全縣年均降水日數為107d，年平均氣溫15.1℃，年平均日照時數為2213.3小時，平均全年10℃～20℃之間的氣溫日為 177d，積溫4133.5℃；多年平均無霜期221d，多年平均蒸發量為942mm，年最大和最小蒸發量分別為1214.9mm和680.8mm。

潁上縣南臨淮河，北毗西淝河，境內河流眾多，溝渠成網。主要河道有淮河、潁河、潤河、濟河、西淝河。分屬焦崗湖、西淝河、潁河、潤河四大自然水系。雖然地表水豐富，但由于水污染、離河較遠、供水保證率不高等原因，地表水難以作為農村人飲工程水源，因此，地下水仍是潁上縣農村人飲工程首選水源。本文主要探討該水源可靠性問題。

二、淺層地下水

淺層地下水含水層全區都較發育，主要由第四系全新統、上更新統及部分中更新統組成，該含水層組為一開放的地下水含水系統，主要由上更新統（Q3）亞粘土、亞砂土及粉細砂組成。底板埋深30～60m，砂層累計厚度10～25m，西部紅星～耿棚一帶砂層尤為發育，厚度一般大于20m。本縣淺層地下水資源豐富，單井涌水量在1500～2000m3/d，安全開采模數在10～12 萬 m3/a·km2，富水性好。

目前全縣約有120萬農村人口仍然采用手壓井取淺層地下水飲用。根據抽樣調查，潁上縣境內的淺層地下水，在人口聚集地的村莊基本不符合安全飲用水質量標準；即使在遠離人口聚集區的田野，由于受面源污染（主要是化肥、農藥的長期過量使用），淺層地下水質也普遍超標。由此可見，潁上縣農村人口飲水安全問題比較嚴重。

淺層地下水不能作為飲用水的主要原因，一是原生的地質和地理原因；二是人類活動造成的污染，其中人為影響是最主要的因素。

地理原因：在縣內北部和南部沿淮行蓄洪區，由于地下水埋深淺（不足2m），且水分運移交替滯緩，蒸發強烈，使鹽堿濃縮、集積，導致該區淺層地下水水質表現為苦咸水。

地質原因：由于地層中原生鐵、錳、鈣、鎂等金屬含量高，導致礦化度高、色黃、混濁；有的地層為湖相地質，淤泥質成分多，土腥味重，水質口感不佳。

人類活動：人為影響主要集中在城鎮工業廢水、生活污水、工業及生活垃圾、農業化肥農藥的使用等，這些因素通過直接污染或者由地表水間接污染影響地下水質。

淺層地下水主要污染因子為總硬度、鐵、氟、錳、“三氮”、砷、鉛、農藥殘留物超標等。

通過歸納分析淺層地下水污染最主要原因還是人為活動的加劇破壞。如工業、生活用水等造成的地表水污染、農業生產活動引起的面源污染等，構成了污染主體，人類活動的加劇程度關系到地下水污染的變化趨勢。

三、中深層地下水

潁上縣全境屬第四紀地質，結構復雜多變，呈多層狀，分別由沖積、沖洪積、湖積組成，沉積層最深可達地面以下500m。按構造單元分類，大致可分為全新統、上更新統和中下更新統，其中全新統為近代黃泛、淮泛沉積物及河川剝蝕堆積組成，厚度在地面以下40m左右；上更新統在地面以下約40～110m；中下更新統約在地面以下110～500m左右，中深層含水層組主要由第四系下更新統，第三系上新統亞粘土層、粉砂層、中細砂層和粗砂層組成。含水層上部均有厚度不等的亞粘土弱透水層，因而深層水具有明顯的承壓性。南部頂板埋深70～90m，北部100～120m，砂層累計厚度30～50m。單井涌水量在1000～1500m3/d，安全開采模數在 2～3 萬 m3/a·km2。

由于氣候、新構造運動、地貌等主要因素控制的沉積物不同，以及沉積物的成因類型、厚度及巖性的差異，造成孔隙水的水質變化不定。礦化度總體北高南低，地層由上而下水質由HCO3-Ca向HCO3-Na型水變化。深層地下水局部有礦化度大于1g/L的HCO3·SO4型、SO4·HCO3型和 SO4·Cl型水，向地層深部有礦化度增高趨勢，在240～300m間反而沒有理想含水層。在距地下110～180m地層屬第三系上新統地層（N2），地層形成年代距今約250～530萬年，該地層含水層厚度大，水質屬HCO3-Ca型，除少數區域外水質基本良好，是農村安全飲水工程主要選用水源，目前全縣農村有居民飲水深井94眼，覆蓋農村人口28.2萬。

1.基巖層區含水層分布

潁上縣有兩塊區域下部有基巖層，北部以張村～蘭廟（陳圈門）～謝橋～龔集一線基巖層距地表80～120m，在距地表50m基巖層間有15～20m含水層，含水層為中細砂，色澤黃色或淺黃色，主要成分為石英、長石，石英占60%～70%，長石占15%～25%，鐵的含量達0.3～0.5mg/L，鐵錳含量高。成井出水量一般在30～40 m3/h之間。

南部以廟臺～垂崗～周臺～魯口一線距地表150～200m處有基巖層。在距地表100m基巖層間有30m以上含水層。含水層為中粗砂含礫石，色澤白色或奶白色，主要成分為石英、長石、方解石，出水量大于60m3/h，水質達標。

2.非基巖層區含水層分布

在潁上縣江口～新集一線區域，屬第四紀沿淮凹陷亞區北部邊緣（其以北屬相對隆起亞區），在距地表100～160m間有30m以上含水層，含水層為中粗砂，色澤白色居多（上部多為黃色、淺黃色），主要成分為石英、長石，石英占70%，長石占25%。單井出水量大于50m3/h，水質達標。

在潁上縣西部南照～六十鋪～五十鋪一線以西區域為鐵錳高含量區，在距地表200m以內幾乎沒有水質達標的含水層，含水層為中粗砂，色澤黑色、黃色，有大量銹染及原生鐵。

在潁上縣東部楊湖～劉集～八里河一線，在距地表110～240m之間有60m左右的理想含水層，含水層多為中粗砂，部分地層含礫石，色澤白色，出水量大于70m3/h，水質達標。

在潁上縣城中心約100km2的區域內，在距地表90～300m地層中有120m（間斷，不連續）以上的理想含水層，含水層多為中粗砂含礫石，色澤白色，單井出水量大于100m3/h，水質達標。

3.部分中深層地下水不能作為人飲水源地的原因

潁上縣人飲工程的水源都是采用中深層地下水，盡管中深層地下水受人類活動影響很小，但由于地層形成條件不同，地質結構有較大差異。有的地層原生鐵、錳、氟及腐質物等含量較高，水質有害物超標，部分地層還存在鉛、汞等重金屬超標現象。

若采用水質處理設備解決，不僅投資加大，也會加大運營成本。只有選對合格水層，封閉一切不良水層才是解決問題的最佳辦法。

四、結語

綜上所述，潁上縣合格的水源地主要為中深層含水層組，由第四系下更新統、第三系上新統亞粘土層、粉砂層、中細砂層和粗砂層組成。含水層上部均有厚度不等的亞粘土弱透水層，因而深層水具有明顯的承壓性。南部頂板埋深70～90m，北部100～120m，砂層累計厚度30～50m。單井涌水量在1000～1500m3/d，安全開采模數在2～3萬m3/a·km2。除少數區域外水質基本良好，礦化度總體北高南低，地層由上而下水質由HCO3-Ca向HCO3-Na型水變化。深層地下水局部有礦化度大于1g/L的HCO3·SO4型、SO4·HCO3型和 SO4·Cl型水，向地層深部有礦化度增高趨勢，在240～300m間反而沒有理想含水層。成井時，需要認真判別含水層礦物質成分，放棄不良及可疑含水層，做好止水工作。只有摸清區域水文地質條件，分析地下水源可靠性，采用合格地下水作水源，才能提高農村人口飲水工程水質水量的可靠性，確保全縣農村人口的飲水安全