李偉紅 段朋

【摘 要】保障飲水安全是維護人民群眾生命健康,全面建設社會主義和諧社會的一項重要內容,飲水安全問題越來越受到社會各界的廣泛關注。邢臺市飲用水源地位于巖溶系統內,保護區劃分不同于一般的地表水和地下水保護區的劃分。通過對巖溶系統飲用水水源地保護區劃分,包括飲用水水源保護區現狀和水污染情況,水質評價、巖溶區保護區劃分等,最后提出了治理對策。根據巖溶區特性劃分巖溶區水源地保護區,為類似地區飲用水水源地保護區劃分提供參考依據。
【關鍵詞】飲用水水源地;巖溶地下水系統;保護區劃分;保護措施
【Abstract】Protect drinking water safety is to protect people's lives and health, an important part of building a socialist harmonious society, drinking water safety more and more attention in the community. Xingtai City drinking water sources located within the karst system of protected areas is different from the division of the general division of surface water and groundwater protection area. Through the karst system of drinking water source protection zoning, including drinking water source protection zone status and water pollution, water quality assessment, karst area delineation of protected areas, and finally put forward countermeasures. Karst area is divided according to water source protection zone characteristic karst area, is similar to the regional drinking water source protection areas provide reference division.
【Key words】Drinking water sources;Karst groundwater system;Protection zone delineation;Protection measures
1. 飲用水水源地基本情況
(1)邢臺縣位于河北省中南部,西部為太行山,東部為華北平原。地處太行山東麓,地形起伏,形態復雜。自西向東依次呈現中低山、低丘壟崗和山前傾斜平原的地貌。中低山區:位于白岸、楊莊、漿水、冀家村、崇水峪、路羅、城計頭、西棗圓、將軍墓、宋家莊、西上莊、龍泉寺、北小莊、西黃村等鄉鎮,面積1290 Km2,占全縣總面積的65%。由變質巖、石英砂巖及灰巖構成,地形起伏較大,海拔500~1800m,重巒疊嶂,山坡陡峭,溝壑縱橫,切割強烈。低山壟崗:位于邢臺縣中部,在龍華、大賈鄉、談話、張安北、羊范、南石門、皇寺、會寧等鄉鎮,面積515Km2,占全縣總面積的26%。
(2)邢臺縣河流屬于海河流域子牙河水系。邢臺縣有沙河、七里河、白馬河、牛尾河等14條較大河流,多發源于西部太行山區,源短流急,為季節性行洪河道。
(3)邢臺縣城市飲用水水源保護區屬滏西區,縣內有沙河、七里河、牛尾河和白馬河共4條河道。牛尾河由西向東貫穿邢臺市區北部,茶棚溝、小黃河、圍寨河三條支流在市區東北部匯入牛尾河。牛尾河發源于丘陵區,以接納城市污水為主(常年平均流量0.725m3/s)。另3條河流均發源于西部山區,上游建有水庫等水利工程,常年有水,下游平時基本無水,汛期行洪。
(4)縣境內還有兩大泉群。一是百泉泉群,位于邢臺市城區東的南百泉村周圍,有百泉坑、葫蘆套、珍珠泉、黑龍潭、狗頭泉、華泉等13個有名泉組成。出露面積7~16Km2,地面標高66.6~75.2m(百泉坑66.6m),多年平均流量4.41 m3/s(1962~1986年)。由于人工大量開采巖溶水,泉水流量逐年減小,于1986年斷流。
(5)二是達活泉泉群,位于邢臺市城區西北達活泉公園一帶,有達活泉、紫金泉、野狐泉、白沙泉等4個有名泉組成,地面標高70 m左右,多年平均流量0.87m3/s(1962~1980年)。從1981年干枯至今。
(6)根據地層巖性、地下水賦存條件等特征,邢臺縣地下水分為三種類型,即第四系松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖類巖溶裂隙水和基巖類裂隙水(以下分別簡稱“孔隙水”、“巖溶水”和“裂隙水”)。其中孔隙水主要分布在東部平原區,賦存于第四系砂礫層孔隙中;巖溶水主要分布在山前平原區和低山丘陵區,賦存于寒武、奧陶系灰巖裂隙和溶洞、溶隙、溶孔中;裂隙水主要分布在深山區和低山丘陵區,賦存于第四系前形成的變質巖、巖漿巖和碎屑沉積巖裂隙中。邢臺縣處于山前沖洪積平原上,城市飲用水水源保護區內以上三種類型水齊全。孔隙水和巖溶水在一、二級水源保護區內廣泛分布,準保護區內主要分布有巖溶水和裂隙水。
(7)縣境內的孔隙水主要賦存于第四系砂礫石、卵礫石和中粗砂層中。降水直接補給孔隙水,含水層的單位涌水量一般為20~40m3/(h·m)。砂土層厚度20~250m不等,市區大部分區域在150m左右,在百泉、達活泉等泉水出露處缺失,下伏奧陶系灰巖。砂土層下部為粘性隔水土層,一般為40~50m厚,隔斷了孔隙水同巖溶水的水力聯系。endprint
(8)邢臺縣境內的飲用水源為百泉泉域的巖溶地下水。百泉泉域為相對獨立、封閉、邊界清楚的水文地質單元,包括邢臺市、內丘縣、邢臺縣、沙河市、武安市的部分地區,面積3843Km2。百泉泉域的補、徑、排條件良好,降水是泉域的唯一補給來源,它通過西部山區灰巖裸露區和河道滲漏段直接補給巖溶水。補給區分布有灰巖裸露區和河道滲漏段,白馬河、七里河、沙河和馬會河均有滲漏段,在這些區域,降水直接入滲,一般形不成地表徑流。巖溶水向市區方向匯聚,天然條件下, 出露于達活泉和百泉泉群。進入八十年代后,由于人工開采量的不斷增加,兩泉相繼干枯。
2. 飲用水源地污染源現狀調查與評價
(1)巖溶補給區的污染源分布情況為:在西部山丘區主要污染源為煤炭和鐵礦石開采等;邢臺市區主要污染源為發電、鋼鐵、化工、紡織等;高開區內還有人造板、木材加工等污染源。
(2)監測數據顯示,保護區內,工業企業和城鎮居民年向河道排放污水3744.9萬t,占全市廢污水入河量的34.0%,其中工業廢水2372.6萬t,生活污水197.8萬t,混合污水1174.5萬t,分別占保護區內總排放量的63.3%、5.3%、31.4%。廢污水中,主要污染物質以COD的排放量最大,其次是氨氮,再次之為揮發酚。
(3)每年排污量大于200萬噸的排污口主要分布在大型企業,以排放工業廢水居多,按照《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)進行評價,巖溶補給區內,18個工業排污口有7個超標排污,占排污口總數的20.0%,7個混合排污口有3個超標排污,占排污口總數的8.6% ,8個生活污水排污口有2個超標排污,占排污口總數的5.7%,,超標準排污量占總排污量的46.9%。
3. 巖溶區保護區劃分
飲用水地下水源保護區根據飲用水水源地所處的地理位置、水文地質條件、供水的數量、開采方式和污染源的分布劃定。按照不同水質標準和防護要求實行分級劃分,飲用水地下水源保護區一般分為一、二級保護區和準保護區(三級保護區)。
根據地下水類型,埋深、承壓情況、開采規模,以及水源地補給等因素,進行地下水飲用水水源地分類。根據含水層空隙性質可分為孔隙水,裂隙水和巖溶水;根據地下水埋深和承壓狀況可分為淺層水(包括潛水和微承壓水)和深層水(主要是深層承壓水);根據開采量大小將淺層水分為中小型(供水量小于5萬m3/d)和大型(供水量大于5萬m3/d);按水源地與河流所處的位置,可將大型分為傍河和非傍河型。
根據《全國城市飲用水水源保護區劃分技術細則》要求。巖溶地下水水源保護區劃分為保護區和準保護區。保護區的范圍為水源井井群外圍各單井半徑50~100米圓的外切線所包含的區域;準保護區從集水區到井群的范圍。
3.1 一級保護區。
一級地下水保護區位于開采井的周圍,其作用是保證集水有足夠的滯后時間,防止一般病原菌的污染。邢臺市城區有三個供水水源地,包括11個井群,按井群半徑100m外切線包含的面積計算保護區面積。
3.2 二級保護區劃分。
在邢臺市區東南側和西北側,分布著百泉泉群和達活泉泉群,原來是百泉泉域巖溶水的主要排泄點。百泉泉域包括百泉、珍珠泉、華莊泉等11處排泄點。達活泉泉域位于邢臺市達活泉公園一帶,有達活泉、紫金泉等4處排泄點。這些泉現在都已干涸,但原來的泉眼與地下巖溶水系統互相連通,泉域是隱覆層最薄的地方,該區域一旦產生污染源,將直接污染巖溶地下水,因此,已干涸的泉眼以及周圍的區域也應劃定保護區。
3.3 巖溶區準保護區劃分(三級保護區)。
(1)裸露巖區: 裸露巖區降雨入滲是巖溶水主要補給來源,通常占天然總量的70%以上,該區巖溶以溶隙為主,這種補給主要沿表面裂隙分散進行,其補給入滲能力受地層巖性、巖溶發育程度和地形條件控制,使得它不是呈面狀均勻下滲的,通常是地面分散的降水就近匯入一些巖溶溝谷集中入滲補給。所以,地面的污染物很容易被匯集,形成地下水污染。在裸露巖區,入滲補給的地下水通過包氣帶向下運動,逐漸到達地下水面,水力坡度多在15‰以上,水位動態升降變化懸殊,年幅度可超過百米。巖溶含水性和導水性很不均勻,由于一些層間弱透水層的阻隔,常形成上層滯水和多層水位。由于邢臺百泉巖溶地下水補給方式的特殊性,水量補給靠裸露巖區的降水入滲補給的部分,從數量上和質量上,對巖溶水影響很大。
(2)河道滲漏段:流經巖溶區的河流滲漏也是巖溶水的主要補給源,滲漏段大都發育在奧陶系灰巖含水層中,上游間接補給區流來的地表水,在滲漏段大量補給巖溶水,因此,這些河段常因河水大量滲漏而干涸斷流。例如,受北西向斷裂構造控制的北洺河,自西部山區向東南方向流入碳酸鹽巖分布區后,橫穿南北向的賀進斷裂束。而賀進斷裂束的南北向斷裂互相平行,分布密集,在斷裂控制下縱向裂隙十分發育。于是,在二者復合部位,出現灌入式滲漏現象。
(3)河谷滲漏的條件也與區域性節理裂隙的發育方向有關,同時,還受河床地質結構的控制。當溝谷中有透水性較好的洪沖積層分布時,而其下伏為透水性良好的灰巖時,則溝谷中水通過卵石、礫石層滲漏補給灰巖含水層。在北洺河,沙洺河以上常年有水,而從沙洺河至西寺莊段,卻由于河床為奧陶系中——下統和寒武系中統灰巖、白云質灰巖,河水漏失而干涸。因此,北洺河僅在汛期洪水較大時才全河有水,但經過一段時間后,即隨著水勢減小和灰巖段河床漏水而干涸了。在百泉流域內,河道滲漏段由北向南分別為:小馬河位于交臺村以下;白馬河位于東青山以下至譚村;七里河位于北會村以下;沙河,朱莊川位于朱莊村以下至喉咽。根據各河道滲漏長度和河道平均寬度,計算出河道滲漏段面積,該面積則為巖溶地下水水源地河道滲漏段準保護區面積。
4. 飲用水源地保護對策及管理監督措施
4.1 巖溶地下水污染的主要途徑有:在裸露巖區,通過入滲方式污染地下水,這種污染形式可分為連續入滲和間斷入滲兩種,前者是各種地表污染物直接入滲到含水層,后者是地表堆放工業垃圾,通過降水淋濾而入滲到地下水面。在河道滲漏段,地表水直接補充巖溶水,上游流域內的各種污染物通過匯流進入河道,在滲漏段,一部分水由巖溶通道和溶隙進入地下水系統,地表水質量直接影響地下水質量。地下水一旦遭到破壞再治理就相當困難,不僅要付出沉重的經濟代價,而且要花費漫長歲月,有的甚至永遠不能恢復。
4.2 百泉泉域的巖溶水是邢臺市區飲用水的主要來源, 它通過西部山區灰巖裸露區和河道滲漏段的河流滲漏和降水直接補給。準保護區內的白馬河、七里河、沙河和馬會河均有滲漏段,因此,進入這些區域的水體質量直接影響著巖溶水水質,必須堅決杜絕廢污水侵入。
4.3 針對保護區內的水污染狀況,為了更好的保護好飲用水源,提出以下建議:
(1)加大山區飲用水源區保護力度,尤其是在灰巖裸露區和河流滲漏段,要嚴格控制人為的污染水體活動。要科學規劃畜禽飼養區域和周邊旅游業,規模化畜禽養殖場、度假村、旅游賓館飯店等必須安裝污水處理設施,并按照飲用水源區要求排放;要加大水土保持等措施,大力發展綠色農業;堅決取締飲用水源區內的旅游業、網箱養魚和入河排污口等污染水體因素。
(2)要進一步加大工業污染防治力度。全面建設節水型社會,促進節水防污;對造紙、紡織、化工等重污染行業,開展廢水深處理再提高工程,限期治理,對逾期未完成的,實行停產整治或依法關閉。不斷加強水功能區監督檢查,從嚴控制新建、擴建入河排污口,重點水污染源實行自動在線監測,對超標排放廢水的單位和個人依法嚴厲處罰。
(3)加快城市污水處理廠的建設與升級改造。工業區要規劃建設污水處理廠,爭取盡早建成并投入運行;新建、在建污水處理廠,要保證出水水質達到一級排放標準。
(4)加強水環境監測預警體系建設。加強水質監測能力建設,優化監測網絡。加快建設朱莊水庫等城市飲用水源的自動測報系統,對飲用水源區和劣類水質現狀的水功能區污染事故隱患進行認真分析,制定水環境保護預警和應急預案,實現數據信息共享,為保障飲水安全和生態安全提供依據。
參考文獻
[1] 史曉新,朱黨生,張建永.現代水資源保護規劃[M].北京:化學工業出版社,2005:199~208.
[2] 喬光建.區域水資源保護探索與實踐[M].北京:中國水利水電出版社,2007:71~79.
[文章編號]1619-2737(2014)08-05-456
[作者簡介] 李偉紅(1981-),女,籍貫:河北邢臺縣人,職稱:助理工程師,長期從事水文水資源管理工作。endprint