張道奎
摘 要 此次工作的主要目的通過收集區域水文地質相關資料,并采取專項水文地質測繪、水文地質鉆探、水文地質試驗、地下水水質分析等地下水專項調查等手段,了解工作區內的水文地質條件,基本查明礦區內及周邊的含水層的水文地質條件及特征,為X鐵礦建設項目環境評價中的地下水環境影響專題評價提供基礎資料。
關鍵詞 水文地質;調查;鐵礦;水源
中圖分類號 TD1 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708(2016)162-0161-02
1 地下水的補給與排泄
本區地下水是在復雜的地質條件下形成的,由于調查區地下水類型較多,含水層結構層次多,各類各層地下水相互依存、相互補給。區內地下水含水層包括上下兩層,二者基本是統一的補給來源,上層孔隙水接受大氣降水滲入補給,通過弱透水層越流向下補給裂隙巖溶水,而裂隙巖溶水除接受上層孔隙越流補給外,還直接接受少量的側向徑流補給。
工作區地下水的補給包括垂向補給和側向補給,以垂向補給為主。
區內的人工開采排泄方式有鞍山市的自來水水源、鄉鎮集中供水自來水井、工業自備井、分散農戶開采淺井,其中以自來水井和自備井占的比例較大,一般深井較多,在深井中一般都采取深、淺層水混合開采。
因此,本區地下水的排泄主要為人工開采、向河流泄流。
2 地下水開發利用現狀
鞍山市是一個以地下水為主要供水水源的城市,包括市政水源地、工業自備井和鄉、鎮供水井、農業分散井等,在本次工作中,分別鐵西區、鐵東區、千山區等就開采井的地理位置、管理單位、各稱、成井時間及年取水量等進行了的調查,本次工作區將鞍山市政僅剩的兩個水源地囊括于內,分別是鐵西水源地和西郊水源地。農村的生活飲用水主要是由各村的自供自來水井來完成,工業自備井主要集中在城鎮,農業開采井主要分布在千山區的各鄉。
2.1 鄉鎮飲用供水井
本次對千山區內及周邊的的6個鄉鎮的343眼自備井、農灌井等進行了調查,從調查中發現該區內的居民生活飲水,一般都為自來水,生活用水由各村自來水自供給,當臨時水壓不足,也有的會用自家的民井代替,目前現存的民井大部分用來澆地。
2.2 城市供水水源
作為鞍山市城區內自來水水源,分布在此次工作區內的有鐵西水源、西郊水源。通過本次調查,獲知工區內兩個水源地共有開采井31眼,基本以開采第四系和基巖混合水為主。其中鐵西水源12眼,西郊水源19眼。目前的開采現狀是鐵西水源6眼開采,6眼停采,井深54m~101m,水位埋深16m~47m;西郊水源11眼正常開采,8眼停采,井深92m~200m,水位埋深4.2m~25m。鐵西水源地年開采量184萬m3/a,西郊水源地年開采量825萬m3/a。供水去向主要是城市居民飲用水和生活用水。
本次調查鞍山地區地下水開采井的總井數為390眼,總開采量為2138.35×104m3/a,全區的平均開采強度為10.329×104m3/a·km2,由于區內開采在空間上的不勻性,不同地段開采強度不同,開采強度最大的是鐵西區。由于鐵西水源和西郊水源全分布在鐵西區,才使得該區的開采強度達到29.503×104m3/a·km2。
3 地下水降落漏斗
從2006年到2015年,10年間鞍山鐵西、西郊兩個水源地區域地下水降落漏斗面積、中心降深都發生了變化。兩漏斗合籠面積從73km2擴展到95km2,增加了22km2。漏斗中心年均降深0.7m,漏斗形狀也發生了很大變化。以上變化主要是由于降雨量和開采量不均衡導致的。
在鐵西區的2個水源地現在已經形成了兩個明顯逐年擴大降落漏斗,目前2個水源地的降落漏斗已連接起來,其中鐵西漏斗呈橢園形,長軸近東西向,短軸近南北向,長軸約5.3km,短軸約4.1km,漏斗面積約62.17km2;西郊水源的開采漏斗也呈橢園形,長軸方向近北東向,長軸約4.8km,短軸約3.6km,漏斗面積約50.12km2;在西郊漏斗的東測,由于存在鄉鎮的自來水開采井也產生了與西郊水源漏斗并列的開采漏斗、由于這些開采漏斗都分布在鐵西區,造成了鐵西區的開采強度最大。
4 地下水污染評價
通過本次調查和收集鞍山地區的地表污染源現狀,主要包括工業、農業及生活排污情況,流經本區的楊柳河的主要排污口也是本次工作的重點,以下對各污染源的污染物及排污量分別介紹。
4.1 工業廢水
調查區內有兩座礦山,分別為X鐵礦和東鞍山鐵礦,同時調查區內還有一些污染排放重的企業。
楊柳河的主要排污口有3處,排污企業為鞍礦東鞍山燒結廠、鞍山味邦肉類聯合加工有限公司、鞍山市金堡紡織有限公司年廢水排放總量為261.04×104t;各排污點的排污項目主要為化學需氧量、氨氮、懸浮物等。鞍山市城市工業廢水總排放量為661.21×104t。
4.2 農業污染
本次工作區內有農作物分布區的,只有千山區地區農業造成的污染,主要是由于化肥或污灌等原因,經本次調查和收集當地有關部門的資料。千山區平均化肥總使用量為12 248.62t/a,五氧化二磷總使用量為5 549.14t/a,氮肥總使用量為6 699.48t/a。地表徑流使得總磷、總氮的流失量分別為6.91t/a和23.48t/a。
4.3 生活污染
對調查區內生活污染的調查的調查內容主要包括:生活污水主要排放口及位置,各生活排污口廢水年排放量,各污染組分的排放量等。其中各污水排放口的年總廢水排放量為8552×104t/a、污染組分COD的年總排放量為19 509t/a、氨氮年總排放量1 313.4t/a。
4.4 河流排污
調查區內楊柳河存在污染,河流主要排污口的監測位置位于勘區西側新堡斷面處,年排污量,各污染組分的年排放量見表。年總廢水排放量為4 411.04×104t/a、污染組分COD的年總排放量為8 199.4t/a、氨氮年總排放量422.4t/a。
5 結論
1)本次環境水文地質調查范圍為鞍山地區所屬X鐵礦、選廠及其周邊地區。
2)區域地下水類型包括第四系松散巖類孔隙水、裂隙巖溶水、碎屑巖類孔隙裂隙水和基巖裂隙水,區內最具有水文地質意義的水文地質條件較好的是第四系松散巖類孔隙水和裂隙巖溶水,當兩含水巖組間以第四系底部弱透水的粘性土含礫為隔水層,二者互相迭置時,上層為第四系孔隙水,下層為裂隙巖溶水,通過弱透水層互相耦合成一個基本具有統一補給來源的含水體。
3)區內地下水的補徑排特征:地下水的補給包括垂向補給和側向補給,以垂向補給為主;徑流通常以溝谷為中心,由坡上向坡下徑流,溝谷則由上游向下游方向徑流,主要的水平徑流方向是由東南向西北,而目前裂隙巖溶水向潛水越流狀態已打破,而由潛水向承壓水越流,而這時水平徑流也很強烈;排泄方式主要有:區內的排泄有水平徑流排泄、垂向蒸發排泄、人工開采排泄3種,平原區的地下水排泄方式三者皆有;丘陵區水文地質單元地下水排泄主要為水平徑流和人工開采排泄。
4)區內的水化學類型,第四系孔隙水以HCO3—Ca(Ca·Mg)、HCO3·SO4—Ca、SO4—Ca·Mg型水為主;裂隙巖溶水均為HCO3~Ca(Ca·Na、Ca·Mg)型水。
5)工作區邊界地下水補給來源主要為降雨入滲、側向流入、農田灌溉,總補給量為2 305.73×104m3/a;排泄方式主要為人工開采、蒸發排泄、向楊柳河泄流排泄、側向流出排泄,總排泄量為2 409.81×104m3/a,工區補排量的差為-104.08×104m3/a。處于負均衡狀態。
參考文獻
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