基于鞍山市地下水資源保護規劃及對策的研究

唐紅霞

(遼寧省丹東水文局，遼寧 丹東118001)

1 地下水資源開發利用情況

鞍山市1956—2000 多年平均地下水可開采量為6.58 億m3，地下水實際開采量為6.87 億m3，地下水開采率為104%，鞍山市局部地區地下水超采現象比較嚴重。

2 地下水化學特征

2.1 水化學類型分布

按舒卡列夫分類法評價，全區地下水化學類型共有5 種，主要為HCO3·Cl 型、HCO3型和HCO3·SO4型，分別占全區總面積的41.6%、26.8%和26.4%。其中，HCO3型水主要分布于繞陽河、遼河、渾河和太子河，分別占其分區面積的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，分別占其分區面積的52.4%、12.5%、44.2%。全區地下水水化學類型按山丘區、平原區統計，分布如下:

2.1.1 山丘區

水化學類型共有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，分別占山丘區總面積的39.8%、35.1%和24.2%。其中市區為HCO3·SO4型和HCO3型，分別占其行政區內山丘區面積的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

水化學類型共有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，分別占平原區總面積的45.7%、32.9%和11.8%。其中臺安縣主要為HCO3型和HCO3·Cl 型，分別占其行政區內平原區面積的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

根據全區47 眼地下井礦化度監測結果統計，全區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。按山丘區和平原區統計，分布如下:①山丘區地下水中礦化度＜1 g/L占山丘區總面積的99.7%，只有湯崗子、甘泉以東一帶礦化度達到1 ～2 g/L;②平原區地下水中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、甘泉一帶以及繞陽河桓洞鎮的北部。

2.2.2 總硬度

根據全區47 眼地下井總硬度的監測結果統計，100 ～150 mg/L、150 ～300 mg/L、300 ～450 mg/L、450 ～550 mg/L、＞550 mg/L分別占全區總面積的3.9%、86.6%、2.6%、2.9%及4.0%。按山丘區和平原區統計，總硬度分布如下:①山丘區地下水中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、甘泉以及繞陽河桓洞鎮一帶，局部地區達到700 mg/L。

2.2.3 pH 值

通過對全區47 眼地下井的pH 值監測結果進行統計發現:山丘區的pH 值劃分在6.5 ～7.0，平原區劃分為6.5 ～7.0 和7.0 ～7.5 兩個級別。其中6.5～7.0 占山丘區面積的100%、平原區面積的44.9%、全區面積的83.3%，主要分布在繞陽河、遼河的東部以及渾河、大洋河和市區的西北部;7.0 ～7.5 占山丘區面積的0%、平原區面積的55.1%、全區面積的16.7%，主要分布在繞陽河、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分別占全區總面積的46.9%、26.3%、10.2%、16.6%。繞陽河、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、平原區統計，鐵分布如下:

山丘區地下水中鐵＜0.3 mg/L占山丘區總面積的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%，主要分布在大洋河東部地區;0.5 ～1.0 mg/L之間占1.8%，主要分布在山丘區與平原區交界的海城市境內［2］。

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

2.3.2 錳

全 區 錳 ＜ 0.1 mg/L、0.1 ～ 0.3 mg/L、＞0.5 mg/L分別占全區總面積的63.8%、0.6%和35.6%，平原區錳含量普遍較高。按山丘區、平原區統計，錳分布如下:

山丘區地下水中錳＜0.1 mg/L占山丘區總面積的80.3%，主要分布在大洋河及海城孤山鎮附近;0.1 ～0.3 mg/L占0.1%，主要分布在東鞍山鎮山丘與平原交接處;＞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。

平原區地下水中錳＜0.1 mg/L占平原區總面積的25.8%，主要分布在遼河、渾河的中部地區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%，主要分布在騰鰲鎮附近;大于0.5 mg/L占72.4%，主要分布在繞陽河、遼河、渾河、大遼河、太子河的大部分地區。

3 地下水資源質量評價

3.1 地下水質現狀評價

根據2001 年的監測資料，挑選47 眼有代表性的地下井進行全區各水資源分區的地下水質現狀評價。其中，超標率統計以超過《地下水質量標準》Ⅲ類標準值計算。

從評價結果看，全區地下水水質較差，超標率87.2%，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類水質分別占全區總面積的0.2%、19.4%、28.6%、51.8%。

繞陽河、遼河、渾河地下水質最差，超標率100%;太子河及大洋河水質一般，超標率分別為84.8%、66.7%。全區主要超標項目是受水文地球化學條件影響較大的錳、鐵和總硬度，超率分別為63.8%、55.3%和27.7%。

3.1.1 山丘區地下水質評價

山丘區地下水質超標率71.4%，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類水分別占山丘區總面積的25.9%、30.9%、43.2%，主要超標項目為鐵、錳，超標率分別為57.1%和28.6%。各主要水資源分區水質評價結果如下:

太子河:1 748 km2的地下水質評價，超標率為75.0%，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類水分別占其評價面積的3.7%、13.4%、82.9%，主要超標項目為鐵、錳。其中海城市1 344 km2的地下水質評價為Ⅴ類;市區65 km2的地下水質評價為Ⅲ類，233 km2的地下水質評價為Ⅳ類，106 km2的地下水質評價為Ⅴ類。

大洋河:4 214 km2的地下水質評價，超標率為66.7%，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類水分別占其評價面積的30.0%、38.6%、31.4%，主要超標項目為鐵和總硬度。岫巖縣1 262 km2的地下水質評價為Ⅲ類，1 628 km2的地下水質評價為Ⅳ類，1 324 km2的地下水質評價為Ⅴ類。

3.1.2 平原區地下水質評價

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

3.2 地下水水質變化趨勢

地下水儲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，地面污染物在進入地下含水層之前，在包氣帶土層的多孔介質中進行緩慢的運移。因此，地下水質污染具有隱蔽性，難以逆轉性和延緩性的特征，地下水即使受到人類活動的影響，其發展變化過程也是相當緩慢的。由于全區地下水質監測站點較少，監測項目不全，歷史系列資料不足，因此這里只對地下水一些簡分析項目的年際變化進行趨勢分析。

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

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

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

硝酸鹽氮 從整體看，4 個站次具有上升趨勢，占總站次的40%;其余6 個站次無明顯升降趨勢，占60%。

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

趨勢分析結果表明，在評價的10 個站次中，評價總數的26%呈上升趨勢，16%呈下降趨勢，大部分評價項目無明顯升降趨勢，占58%。以站次統計，除了黃花甸子、郭家2 個站次的評價參數無明顯升降趨勢變化外，其余各站次的評價參數均有不同程度的升降變化趨勢。

4 地下水污染分析

地下水污染是由于人類活動的影響，造成地下水水質向惡化方向發展的現象。引起水質惡化的溶解物或懸浮物，無論其濃度是否達到促使水質明顯惡化的程度，均稱為地下水污染物。

地下水的污染來源繁多，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、工業廢水、城市固體廢物、工農業生產及采礦活動。天然污染源主要是指海水及含鹽量高和水質差的地下水，是天然存在的污染源。地下水開采活動也可能導致天然污染源進入開采含水層。從以上地下水質現狀評價來看，影響全區地下水質超標的主要參數有鐵、錳、總硬度及氨氮等。

5 地下水超采情況

鞍山市境內城市供水水源地有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生了區域降落漏斗，總的漏斗區面積達125.3 km2，漏斗區中心降深達46 m，整個漏斗區平均日超采4.1 萬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，地下水位持續下降，供水工程報廢，供水效益降低，甚至極易引起巖溶應力失衡塌陷，地面沉降等地質災害，地下水超采區急待治理。

鞍山市現有3 個地下水超采區，分別為海城水源超采區、鐵西—西郊水源超采區和太平水源超采區，現狀年總面積137.4 km2，現狀年年超采水量1 501 萬m3。具體治理計劃如下:

5.1 海城水源超采區

現狀年面積35.1 km2，年開采量4 122 萬m3，年超采水量143 萬m3。到2007 年底壓縮鞍山市自來水公司取水量146 萬m3，封閉水源井4 眼。

5.2 鐵西－西郊水源超采區

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

5.3 太平水源超采區

現狀年面積23.0 km2，年開采量1 166 萬m3，年超采水量72 萬m3。到2007 年底通過行政措施壓縮市自來水公司取水量72 萬m3，封閉水源井2 眼，由新建引細入鞍工程替代。

6 地下水資源保護對策

6.1 建立健全政策法規體系

目前全市水資源管理重點發生變化，水資源統一管理體制已經基本建立，水資源管理正從靜態管理向動態管理轉變，需要建立一套以建設節水防污型社會為目標，以提高水資源的利用率、保護生態環境、保障水資源的可持續利用為根本，適應社會主義市場經濟需求，加強水權管理，保護水量水質，完善節水制度，強化對違法行為查處的水資源管理制度體系，使各項水資源管理工作和活動做到有法可依，促進和保障地下水保護行動計劃的順利實施。

鞍山市下一步需要制定的主要政策法規包括:《鞍山市水資源管理條例》、《鞍山市城市供水用水管理條例》、《鞍山市節約用水管理辦法》、《鞍山市非常規水源建設管理及使用鼓勵辦法》。

6.2 加強能力建設和基礎性研究工作

為實現地下水資源的科學管理，必須進一步加強水資源管理的能力建設和水資源基礎性研究工作。今年完成的鞍山市水資源評價工作，基本摸清了鞍山市水資源的家底，為地下水資源保護行動的開展奠定了堅實基礎。

下一步本市要結合地下水資源保護行動，開展《水資源承載能力和水環境承載能力的分析研究》、《傍河取水對地表水襲奪量引發沿河地表水對地下水污染問題研究》、《區域地下水開采控制量和恢復、治理措施研究》，為地下水資源管理和保護提供科學依據。

6.3 加大節水力度，建設節水工程

鞍山市水資源嚴重匱乏，根據“開源與節流并重、以節水為主”的戰略方針，節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 楊柳河沿岸地區地下水污染治理工程

楊柳河發源于本市東部山區，流域內上游有東鞍山鐵礦等大型企業，下游是自來水公司鐵西和西郊水源地，2004 年污水排放總量為3890 萬噸，相當于全流域的多年平均徑流量。因承納工業和生活污水，致使楊柳河變成了紅水河。豐水期、枯水期均為超Ⅴ類水質，大量礦粉懸浮物和其它一些有毒、有害物質排入河道，不僅污染了河水，更對鐵西、西郊水源造成潛在威脅。楊柳河沿岸地下水質已由HCO3－CaMg 型異變為CL、HCO3－CaNa 型。該區域淺層及中層地下水中三氮、酚、氰、汞、鉻、砷、鋁均有檢出，局部地區地下水已不能飲用。為保障城市飲用水安全，維護河道生命健康，規劃實施楊柳河地下水污染治理工程，該工程總投資610 萬，主要內容:①河道清淤工程，清淤河120 km;②供水工程建設，解決沿岸3 個鎮20 個村農民飲用水問題，打深井12眼，鋪設管線5 萬延米;③地下水位、水質觀測站網建設。打觀測井40 眼，建設水位、水質遠程監測系統，規劃實施年限2006—2008 年。

6.5 運糧河地下污染治理工程

運糧河發源市內二一九公園的東山風景區，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”，河流水質無論豐、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，規劃實施運糧河地下水污染治理工程，該工程總投資240 萬元，主要內容:①清淤河道18 km;②建設沿岸地下水位、水質監測站網;③供水管網建設3 萬延米，規劃實施年限2006—2008 年。

［1］高健磊.水資源保護規劃理論方法與實踐［M］.黃河:黃河水利出版社，2002:59－63.

［2］朱黨生.水資源保護規劃理論及技術［M］.北京:中國水利水電出版社，2001.

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