基于鞍山市地下水資源保護(hù)規(guī)劃及對(duì)策的研究

唐紅霞

(遼寧省丹東水文局，遼寧 丹東118001)

1 地下水資源開(kāi)發(fā)利用情況

鞍山市1956—2000 多年平均地下水可開(kāi)采量為6.58 億m3，地下水實(shí)際開(kāi)采量為6.87 億m3，地下水開(kāi)采率為104%，鞍山市局部地區(qū)地下水超采現(xiàn)象比較嚴(yán)重。

2 地下水化學(xué)特征

2.1 水化學(xué)類型分布

按舒卡列夫分類法評(píng)價(jià)，全區(qū)地下水化學(xué)類型共有5 種，主要為HCO3·Cl 型、HCO3型和HCO3·SO4型，分別占全區(qū)總面積的41.6%、26.8%和26.4%。其中，HCO3型水主要分布于繞陽(yáng)河、遼河、渾河和太子河，分別占其分區(qū)面積的54.2%、45.4%、18.6%及61.7%;HCO3·Cl 型水主要分布于大洋河、太子河以及遼河，分別占其分區(qū)面積的52.4%、12.5%、44.2%。全區(qū)地下水水化學(xué)類型按山丘區(qū)、平原區(qū)統(tǒng)計(jì)，分布如下:

2.1.1 山丘區(qū)

水化學(xué)類型共有HCO3型、HCO3·SO4型、HCO3·Cl 型、SO4·Cl 型4 種，主要為HCO3·Cl 型、HCO3·SO4型和HCO3型，分別占山丘區(qū)總面積的39.8%、35.1%和24.2%。其中市區(qū)為HCO3·SO4型和HCO3型，分別占其行政區(qū)內(nèi)山丘區(qū)面積的63.6%、36.4%;海城市主要為HCO3型，占95.5%;岫巖縣為HCO3·SO4型和HCO3·Cl 型，占47.6%和52.4%。

2.1.2 平原區(qū)

水化學(xué)類型共有HCO3型、HCO3·SO4型、HCO3·SO4·Cl 型、HCO3·Cl 型、SO4·Cl 型五種，主要為HCO3·Cl 型、HCO3型和HCO3·SO4·Cl 型，分別占平原區(qū)總面積的45.7%、32.9%和11.8%。其中臺(tái)安縣主要為HCO3型和HCO3·Cl 型，分別占其行政區(qū)內(nèi)平原區(qū)面積的40.2%和47.6%;海城市主要為HCO3·Cl型、HCO3·SO4·Cl 型和HCO3型，分別占51.9%、19.0%和13.8%;市區(qū)主要為HCO3型、HCO3·SO4型，分別占42.9%和27.9%。

2.2 礦化度、總硬度、pH 分布

2.2.1 礦化度

根據(jù)全區(qū)47 眼地下井礦化度監(jiān)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)，全區(qū)96.4%的礦化度＜1 g/L，1 ～2 g/L的礦化度僅占3.6%，主要分布于太子河北部。按山丘區(qū)和平原區(qū)統(tǒng)計(jì)，分布如下:①山丘區(qū)地下水中礦化度＜1 g/L占山丘區(qū)總面積的99.7%，只有湯崗子、甘泉以東一帶礦化度達(dá)到1 ～2 g/L;②平原區(qū)地下水中88.7%的礦化度＜1 g/L，1 ～2 g/L僅占11.3%，主要分布在太子河左岸的騰鰲、耿莊、湯崗子、甘泉一帶以及繞陽(yáng)河桓洞鎮(zhèn)的北部。

2.2.2 總硬度

根據(jù)全區(qū)47 眼地下井總硬度的監(jiān)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)，100 ～150 mg/L、150 ～300 mg/L、300 ～450 mg/L、450 ～550 mg/L、＞550 mg/L分別占全區(qū)總面積的3.9%、86.6%、2.6%、2.9%及4.0%。按山丘區(qū)和平原區(qū)統(tǒng)計(jì)，總硬度分布如下:①山丘區(qū)地下水中150 ～300 mg/L、300 ～450 mg/L、450 ～550 mg/L、＞550 mg/L分別占山丘區(qū)總面積的97.3%、0.5%、1.0%、1.2%。總硬度＞450 mg/L的地下水主要分布在山區(qū)與平原交界處的湯崗子、大屯、甘泉一帶和岫巖縣的黃花甸周圍;②平原區(qū)地下水中100 ～150 mg/L、150 ～300 mg/L、300 ～450 mg/L、450 ～550 mg/L、＞550 mg/L 分別占平原區(qū)總面積的12.9%、62.0%、7.4%、7.2%和10.5%。450 mg/L以上占17.7%，主要分布在太子河的騰鰲、耿莊、南臺(tái)、甘泉以及繞陽(yáng)河桓洞鎮(zhèn)一帶，局部地區(qū)達(dá)到700 mg/L。

2.2.3 pH 值

通過(guò)對(duì)全區(qū)47 眼地下井的pH 值監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn):山丘區(qū)的pH 值劃分在6.5 ～7.0，平原區(qū)劃分為6.5 ～7.0 和7.0 ～7.5 兩個(gè)級(jí)別。其中6.5～7.0 占山丘區(qū)面積的100%、平原區(qū)面積的44.9%、全區(qū)面積的83.3%，主要分布在繞陽(yáng)河、遼河的東部以及渾河、大洋河和市區(qū)的西北部;7.0 ～7.5 占山丘區(qū)面積的0%、平原區(qū)面積的55.1%、全區(qū)面積的16.7%，主要分布在繞陽(yáng)河、遼河的西部以及大遼河和太子河的西北部［1］。

2.3 鐵、錳、氟化物分布

2.3.1 鐵

全區(qū)鐵＜0.3 mg/L、0.3 ～0.5 mg/L、0.5 ～1.0 mg/L、＞1.0 mg/L分別占全區(qū)總面積的46.9%、26.3%、10.2%、16.6%。繞陽(yáng)河、遼河、渾河、大遼河以及太子河西北部，鐵含量普遍較高。按山丘區(qū)、平原區(qū)統(tǒng)計(jì)，鐵分布如下:

山丘區(qū)地下水中鐵＜0.3 mg/L占山丘區(qū)總面積的60.5%，主要分布在大洋河西部以及太子河的東南部;0.3 ～0.5 mg/L之間占37.7%，主要分布在大洋河?xùn)|部地區(qū);0.5 ～1.0 mg/L之間占1.8%，主要分布在山丘區(qū)與平原區(qū)交界的海城市境內(nèi)［2］。

平原區(qū)地下水中＞1.0 mg/L占54.7%，主要分布在繞陽(yáng)河、遼河中部、渾河及太子河西北部。0.5～1.0 mg/L之間占29.8%，主要分布在繞陽(yáng)河?xùn)|部大于1.0 mg/L的周邊地區(qū)以及遼河＞1.0 mg/L與小于0.3 mg/L 之間的窄條區(qū)域、大遼河西四鎮(zhèn)的南部、渾河的高坨、黃沙坨東部地區(qū)、太子河＞1.0 mg/L的周邊地區(qū)以及海城市的南臺(tái)、西柳、中小、感王等地區(qū)。鐵＜0.3 mg/L占平原區(qū)總面積的15.5%，主要分布在遼河的東部和西部以及市區(qū)的大部分地區(qū)［3］。

2.3.2 錳

全 區(qū) 錳 ＜ 0.1 mg/L、0.1 ～ 0.3 mg/L、＞0.5 mg/L分別占全區(qū)總面積的63.8%、0.6%和35.6%，平原區(qū)錳含量普遍較高。按山丘區(qū)、平原區(qū)統(tǒng)計(jì)，錳分布如下:

山丘區(qū)地下水中錳＜0.1 mg/L占山丘區(qū)總面積的80.3%，主要分布在大洋河及海城孤山鎮(zhèn)附近;0.1 ～0.3 mg/L占0.1%，主要分布在東鞍山鎮(zhèn)山丘與平原交接處;＞0.5 mg/L占19.6%，主要分布在太子河南部及大清河大部分地區(qū)。

平原區(qū)地下水中錳＜0.1 mg/L占平原區(qū)總面積的25.8%，主要分布在遼河、渾河的中部地區(qū)以及太子河左岸的甘泉、耿莊、湯崗子、唐家房一帶;0.1 ～0.3 mg/L占1.8%，主要分布在騰鰲鎮(zhèn)附近;大于0.5 mg/L占72.4%，主要分布在繞陽(yáng)河、遼河、渾河、大遼河、太子河的大部分地區(qū)。

3 地下水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)

3.1 地下水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

根據(jù)2001 年的監(jiān)測(cè)資料，挑選47 眼有代表性的地下井進(jìn)行全區(qū)各水資源分區(qū)的地下水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)。其中，超標(biāo)率統(tǒng)計(jì)以超過(guò)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算。

從評(píng)價(jià)結(jié)果看，全區(qū)地下水水質(zhì)較差，超標(biāo)率87.2%，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類水質(zhì)分別占全區(qū)總面積的0.2%、19.4%、28.6%、51.8%。

繞陽(yáng)河、遼河、渾河地下水質(zhì)最差，超標(biāo)率100%;太子河及大洋河水質(zhì)一般，超標(biāo)率分別為84.8%、66.7%。全區(qū)主要超標(biāo)項(xiàng)目是受水文地球化學(xué)條件影響較大的錳、鐵和總硬度，超率分別為63.8%、55.3%和27.7%。

3.1.1 山丘區(qū)地下水質(zhì)評(píng)價(jià)

山丘區(qū)地下水質(zhì)超標(biāo)率71.4%，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類水分別占山丘區(qū)總面積的25.9%、30.9%、43.2%，主要超標(biāo)項(xiàng)目為鐵、錳，超標(biāo)率分別為57.1%和28.6%。各主要水資源分區(qū)水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果如下:

太子河:1 748 km2的地下水質(zhì)評(píng)價(jià)，超標(biāo)率為75.0%，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類水分別占其評(píng)價(jià)面積的3.7%、13.4%、82.9%，主要超標(biāo)項(xiàng)目為鐵、錳。其中海城市1 344 km2的地下水質(zhì)評(píng)價(jià)為Ⅴ類;市區(qū)65 km2的地下水質(zhì)評(píng)價(jià)為Ⅲ類，233 km2的地下水質(zhì)評(píng)價(jià)為Ⅳ類，106 km2的地下水質(zhì)評(píng)價(jià)為Ⅴ類。

大洋河:4 214 km2的地下水質(zhì)評(píng)價(jià)，超標(biāo)率為66.7%，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類水分別占其評(píng)價(jià)面積的30.0%、38.6%、31.4%，主要超標(biāo)項(xiàng)目為鐵和總硬度。岫巖縣1 262 km2的地下水質(zhì)評(píng)價(jià)為Ⅲ類，1 628 km2的地下水質(zhì)評(píng)價(jià)為Ⅳ類，1 324 km2的地下水質(zhì)評(píng)價(jià)為Ⅴ類。

3.1.2 平原區(qū)地下水質(zhì)評(píng)價(jià)

平原區(qū)地下水水質(zhì)較山丘區(qū)差，超標(biāo)率高達(dá)90.0%，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類水分別占平原區(qū)總面積的0.6%、5.2%、23.5%和70.7%，主要超標(biāo)項(xiàng)目為錳、鐵以及總硬度，超標(biāo)率分別為70.0%、55.0%、30.0%。從整體來(lái)看，只有太子河流域的地下水超標(biāo)率為55.6%，其它各水資源分區(qū)由于地下水中的含錳礦物以及處于還原環(huán)境下的含鐵淤泥質(zhì)地層在有機(jī)酸的長(zhǎng)期作用下生成Fe(HCO3)2溶解于水中等原因的影響，超標(biāo)率均為100%。

3.2 地下水水質(zhì)變化趨勢(shì)

地下水儲(chǔ)存于地表以下一定深度，上部有一定厚度的包氣帶土層作為天然屏障，地面污染物在進(jìn)入地下含水層之前，在包氣帶土層的多孔介質(zhì)中進(jìn)行緩慢的運(yùn)移。因此，地下水質(zhì)污染具有隱蔽性，難以逆轉(zhuǎn)性和延緩性的特征，地下水即使受到人類活動(dòng)的影響，其發(fā)展變化過(guò)程也是相當(dāng)緩慢的。由于全區(qū)地下水質(zhì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)較少，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目不全，歷史系列資料不足，因此這里只對(duì)地下水一些簡(jiǎn)分析項(xiàng)目的年際變化進(jìn)行趨勢(shì)分析。

總硬度:從整體看，2 個(gè)站次具有上升趨勢(shì)，占總站次的20%;1 個(gè)站次具有顯著上升趨勢(shì)，占10%;其余7 個(gè)站次無(wú)明顯升降趨勢(shì)，占70%。

硫酸鹽 從整體看，4 個(gè)站次具有上升趨勢(shì)，占總站次的40%;1 個(gè)站次具有下降趨勢(shì)，占10%;其余5個(gè)站次無(wú)明顯升降趨勢(shì)，占50%。

氯化物 從整體看，2 個(gè)站次具有上升趨勢(shì)，占總站次的20%;1 個(gè)站次具有下降趨勢(shì)，占10%;1 個(gè)站次具有顯著的下降趨勢(shì)，占10%;其余6 個(gè)站次無(wú)明顯升降趨勢(shì)，占60%。

硝酸鹽氮 從整體看，4 個(gè)站次具有上升趨勢(shì)，占總站次的40%;其余6 個(gè)站次無(wú)明顯升降趨勢(shì)，占60%。

氨氮 從整體看，4 個(gè)站次具有下降趨勢(shì)，占總站次的40%;1 個(gè)站次具有顯著下降趨勢(shì)，占10%;其余5 個(gè)站次無(wú)明顯升降趨勢(shì)，占50%。

趨勢(shì)分析結(jié)果表明，在評(píng)價(jià)的10 個(gè)站次中，評(píng)價(jià)總數(shù)的26%呈上升趨勢(shì)，16%呈下降趨勢(shì)，大部分評(píng)價(jià)項(xiàng)目無(wú)明顯升降趨勢(shì)，占58%。以站次統(tǒng)計(jì)，除了黃花甸子、郭家2 個(gè)站次的評(píng)價(jià)參數(shù)無(wú)明顯升降趨勢(shì)變化外，其余各站次的評(píng)價(jià)參數(shù)均有不同程度的升降變化趨勢(shì)。

4 地下水污染分析

地下水污染是由于人類活動(dòng)的影響，造成地下水水質(zhì)向惡化方向發(fā)展的現(xiàn)象。引起水質(zhì)惡化的溶解物或懸浮物，無(wú)論其濃度是否達(dá)到促使水質(zhì)明顯惡化的程度，均稱為地下水污染物。

地下水的污染來(lái)源繁多，從其形成原因不外乎兩大類:人為污染源和天然污染源。人為污染源主要包括生活污水、工業(yè)廢水、城市固體廢物、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及采礦活動(dòng)。天然污染源主要是指海水及含鹽量高和水質(zhì)差的地下水，是天然存在的污染源。地下水開(kāi)采活動(dòng)也可能導(dǎo)致天然污染源進(jìn)入開(kāi)采含水層。從以上地下水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)來(lái)看，影響全區(qū)地下水質(zhì)超標(biāo)的主要參數(shù)有鐵、錳、總硬度及氨氮等。

5 地下水超采情況

鞍山市境內(nèi)城市供水水源地有4 處:海城、鐵西、西郊、太平水源地，圍繞著4 處供水水源地都程度不同地產(chǎn)生了區(qū)域降落漏斗，總的漏斗區(qū)面積達(dá)125.3 km2，漏斗區(qū)中心降深達(dá)46 m，整個(gè)漏斗區(qū)平均日超采4.1 萬(wàn)m3，漏斗中心埋深遞降速率為0.3～2.1 m/a，由于地下水超采，地下水位持續(xù)下降，供水工程報(bào)廢，供水效益降低，甚至極易引起巖溶應(yīng)力失衡塌陷，地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害，地下水超采區(qū)急待治理。

鞍山市現(xiàn)有3 個(gè)地下水超采區(qū)，分別為海城水源超采區(qū)、鐵西—西郊水源超采區(qū)和太平水源超采區(qū)，現(xiàn)狀年總面積137.4 km2，現(xiàn)狀年年超采水量1 501 萬(wàn)m3。具體治理計(jì)劃如下:

5.1 海城水源超采區(qū)

現(xiàn)狀年面積35.1 km2，年開(kāi)采量4 122 萬(wàn)m3，年超采水量143 萬(wàn)m3。到2007 年底壓縮鞍山市自來(lái)水公司取水量146 萬(wàn)m3，封閉水源井4 眼。

5.2 鐵西－西郊水源超采區(qū)

現(xiàn)狀年面積79.3 km2，年開(kāi)采量3 572 萬(wàn)m3，年超采水量1 286 萬(wàn)m3。到2007 年底通過(guò)行政措施壓縮市自來(lái)水公司取水量730 萬(wàn)m3，封閉工業(yè)企業(yè)自備水源井10 眼，由新建引細(xì)入鞍工程替代;到2010 年底再壓縮自來(lái)水公司及部分工業(yè)企業(yè)自備水源取水量556 萬(wàn)m3，封閉水源井8 眼，由大伙房水庫(kù)輸水工程替代。

5.3 太平水源超采區(qū)

現(xiàn)狀年面積23.0 km2，年開(kāi)采量1 166 萬(wàn)m3，年超采水量72 萬(wàn)m3。到2007 年底通過(guò)行政措施壓縮市自來(lái)水公司取水量72 萬(wàn)m3，封閉水源井2 眼，由新建引細(xì)入鞍工程替代。

6 地下水資源保護(hù)對(duì)策

6.1 建立健全政策法規(guī)體系

目前全市水資源管理重點(diǎn)發(fā)生變化，水資源統(tǒng)一管理體制已經(jīng)基本建立，水資源管理正從靜態(tài)管理向動(dòng)態(tài)管理轉(zhuǎn)變，需要建立一套以建設(shè)節(jié)水防污型社會(huì)為目標(biāo)，以提高水資源的利用率、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、保障水資源的可持續(xù)利用為根本，適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)需求，加強(qiáng)水權(quán)管理，保護(hù)水量水質(zhì)，完善節(jié)水制度，強(qiáng)化對(duì)違法行為查處的水資源管理制度體系，使各項(xiàng)水資源管理工作和活動(dòng)做到有法可依，促進(jìn)和保障地下水保護(hù)行動(dòng)計(jì)劃的順利實(shí)施。

鞍山市下一步需要制定的主要政策法規(guī)包括:《鞍山市水資源管理?xiàng)l例》、《鞍山市城市供水用水管理?xiàng)l例》、《鞍山市節(jié)約用水管理辦法》、《鞍山市非常規(guī)水源建設(shè)管理及使用鼓勵(lì)辦法》。

6.2 加強(qiáng)能力建設(shè)和基礎(chǔ)性研究工作

為實(shí)現(xiàn)地下水資源的科學(xué)管理，必須進(jìn)一步加強(qiáng)水資源管理的能力建設(shè)和水資源基礎(chǔ)性研究工作。今年完成的鞍山市水資源評(píng)價(jià)工作，基本摸清了鞍山市水資源的家底，為地下水資源保護(hù)行動(dòng)的開(kāi)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

下一步本市要結(jié)合地下水資源保護(hù)行動(dòng)，開(kāi)展《水資源承載能力和水環(huán)境承載能力的分析研究》、《傍河取水對(duì)地表水襲奪量引發(fā)沿河地表水對(duì)地下水污染問(wèn)題研究》、《區(qū)域地下水開(kāi)采控制量和恢復(fù)、治理措施研究》，為地下水資源管理和保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

6.3 加大節(jié)水力度，建設(shè)節(jié)水工程

鞍山市水資源嚴(yán)重匱乏，根據(jù)“開(kāi)源與節(jié)流并重、以節(jié)水為主”的戰(zhàn)略方針，節(jié)約用水是解決用水需求的主要措施。

6.4 地下水污染治理工程

6.4.1 楊柳河沿岸地區(qū)地下水污染治理工程

楊柳河發(fā)源于本市東部山區(qū)，流域內(nèi)上游有東鞍山鐵礦等大型企業(yè)，下游是自來(lái)水公司鐵西和西郊水源地，2004 年污水排放總量為3890 萬(wàn)噸，相當(dāng)于全流域的多年平均徑流量。因承納工業(yè)和生活污水，致使楊柳河變成了紅水河。豐水期、枯水期均為超Ⅴ類水質(zhì)，大量礦粉懸浮物和其它一些有毒、有害物質(zhì)排入河道，不僅污染了河水，更對(duì)鐵西、西郊水源造成潛在威脅。楊柳河沿岸地下水質(zhì)已由HCO3－CaMg 型異變?yōu)镃L、HCO3－CaNa 型。該區(qū)域淺層及中層地下水中三氮、酚、氰、汞、鉻、砷、鋁均有檢出，局部地區(qū)地下水已不能飲用。為保障城市飲用水安全，維護(hù)河道生命健康，規(guī)劃實(shí)施楊柳河地下水污染治理工程，該工程總投資610 萬(wàn)，主要內(nèi)容:①河道清淤工程，清淤河120 km;②供水工程建設(shè)，解決沿岸3 個(gè)鎮(zhèn)20 個(gè)村農(nóng)民飲用水問(wèn)題，打深井12眼，鋪設(shè)管線5 萬(wàn)延米;③地下水位、水質(zhì)觀測(cè)站網(wǎng)建設(shè)。打觀測(cè)井40 眼，建設(shè)水位、水質(zhì)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，規(guī)劃實(shí)施年限2006—2008 年。

6.5 運(yùn)糧河地下污染治理工程

運(yùn)糧河發(fā)源市內(nèi)二一九公園的東山風(fēng)景區(qū)，由于每年因承納1.31 億t的城市污水，而變成“黑水河”、“臭水河”，河流水質(zhì)無(wú)論豐、枯水期均為劣Ⅴ類，由于其下游地下水超采，水位下降，地表水補(bǔ)給地下水，致使沿岸地下水遭受污染，為全面遏止地下水污染，保障飲用水安全，規(guī)劃實(shí)施運(yùn)糧河地下水污染治理工程，該工程總投資240 萬(wàn)元，主要內(nèi)容:①清淤河道18 km;②建設(shè)沿岸地下水位、水質(zhì)監(jiān)測(cè)站網(wǎng);③供水管網(wǎng)建設(shè)3 萬(wàn)延米，規(guī)劃實(shí)施年限2006—2008 年。

［1］高健磊.水資源保護(hù)規(guī)劃理論方法與實(shí)踐［M］.黃河:黃河水利出版社，2002:59－63.

［2］朱黨生.水資源保護(hù)規(guī)劃理論及技術(shù)［M］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2001.

［3］尹如洪.和田河流域水資源規(guī)劃研究［D］.西安:西安理工大學(xué)，2002.