河北省集中供水水源地存在問題及其治理對策

張文亮

【摘要】本文通過對河北省集中供水水源地長期運行造成的水文地質及環境問題的分析，研究了由于超采地下水對水文地質環境影響，有針對性的制定控制開采地下水的措施。

【關鍵詞】水文地質；地質環境影響；地下水資源量；地下水環

1、流域概況

河北省位于北京市、天津市周圍，地理位置介于，北緯36°05'～42°37'，東經113°11'～119°45'之間。北與遼寧省、內蒙古自治區為鄰，西接陜西省，南與山東省、河南省接壤。西北部環山，東臨渤海，東南部是廣闊的華北平原。

河北省境南北向最長線長約750km，東西向最寬約650km，總面積18769km2，占全國總面積的1.96%，總人口6500萬，其中農業人口占總人口的80%左右，全省設11個地級市，140個縣級市。

2、水文地質概況

河北平原的第四系厚度，在山麓前緣平原地帶為200～300m，廣大底平原區為350～500m，厚者達到550～600m，由于受不同地質歷史時期的古氣候、古地理沉積環境及新構造運動等因素控制，含水層巖層在不同深度的分布形態和發育程度，均存在著差異性，并導致了它們的水力性質、水化學、滲透性、導水性、富水性及地下水動態等水文地質條件發生相應變化。因此，以第四系沉積物的巖性為基礎，以水文地質條件為依據，將河北平原的第四系含水巖系，自上而下劃分為四個含水組，第一含水層底界埋深40～60m，大部分相當于Q3O上段；第二含水層組底界面埋深一般為120～170m，相當于Q3O底界；第三含水層底界面埋深250～350m，大體相當于Q2y底界；第四含水組底層界面埋深350～550m；局部達600m左右，相當于Q3g底界；第一含層組與第二含水層組之間，以厚度15～20m亞粘土或亞砂土相分隔；第二含水層組與第三含水層組之間，一般以厚度20～30m以上的粘土、亞粘土層相分隔；第三含水層組與第四含水層組之間，以厚達30～40m以上的粘土層相分隔。

3、存在問題

據河北省已開采和已評價的集中供水地下水資源情況來看，存在或主要面臨的水文地質問題如下：

3.1 滄州、廊坊、衡水等采取深水承壓水的供水水源地，基本屬于疏干性或消耗性水源地，隨著經濟的發展，它們的開采量不但不能控制，而且還在不斷擴大。如廊坊市將擴大到12萬m3/d，滄州市將擴大到15萬m3/d，衡水市將擴大到10萬m3/d。更值得注意的是，開采深度已達到了600m左右。這樣，將不可避免地出現水位繼續下降、地面不斷下沉，以及因越流作用的加強，使咸水下滲而導致水質惡化等問題。即面臨地下水資源枯竭和環境質量下降的雙重惡化問題。因此，如何科學地預測環境變化趨勢，提出有期限的地下水資源允許開采量是迫在眉睫的工作。

3.2 在封閉性較好的蓄水構造中，地下水源過分集中，其間相互干擾，不能充分發揮水資源的整地效益，如張家口盆地洋河河谷從太師莊至宣化區段約30km，的距離內，將要先后設置腰站堡，沙嶺子、樣臺、舊李宅、宣鋼等5個水源地。它們同取帶狀沖積層中的地下水，并且相距很近，一般僅有5～10km，因此，必將出現上下游掙水的現象。又如百泉蓄水構造，也存在著邢臺市第三水源地、邢臺電廠水源地、紫金泉水源地與眾多自備水源地距離較近，相互嚴重干擾的問題。因此，在這些連通性好的蓄水構造中，怎樣科學地管理好水源地，將是亟待解決的問題。

3.3 以潛水-微承壓水作為供水目的的水源地，已有一部分水質惡化，如石家莊、張家口、唐山、承德、邯鄲等城市的地下水源地，約有5%～20%的面積受到了中等程度以上的污染，其中以唐山市最為嚴重。地下水中的主要污染物組分和指標是：硝酸鹽、氯化物、硫酸鹽、酚、六價鉻、總硬度、礦化度等。

4、治理對策

4.1 河北省已有水源地和擬建水源地的日采水總量將達到824萬～916萬m3，即年開采水量達到30億～33.1億m3，如果農業與零散生活用水維持現狀水平123億～130億m3/a不變，則總開采量將達到153億～163.4億m3，水源地開采量占總開采量的20%左右，新建和擴建水源地所增加的地下水開采量，除了奪取邊界流量和地表水轉化量之外，預計將有10%～15%左右，即3.5億～5億m3的水量，要靠消耗儲存量來維持。一般來說，在地下水資源儲存量較大的蓄水構造中，動用儲存量后尙不至于引起水源的衰減或枯竭，并且在豐水年地下水還可以得到一定的回補。但出于低平原的深層沖積湖積型蓄水-儲水構造、地下水資源儲存量有限。

4.2 在已經 超量開采地下水的水源地，充分利用降水、棄水及其它水源，積極回補地下水源，對于防止水源衰竭與枯竭具有重要意義。目前，河北省的這類水源地，幾乎還沒有人工回補措施，有的即使利用地表水源，也不搞人工回補。這種將地下水和地表水分離取出的做法，實質上是忽視了地下空間的調節功能，對于緩解水資源供需矛盾是十分不利的。因此，有必要搞一些先導性人工回補活地下水與地表水聯合調度的運作實例，以推動水資源合理利用。

4.3 地下水資源地集中開采特別是超量開采地下水，是引起環境地質問題的重要原因，其中，地面沉降主要發生于開采深層承壓含水層的底平原地區；巖溶地面塌陷多發生于淺埋隱伏巖溶分布的地區；水質惡化則出現在由于水源地強烈開采，引起水平與垂直滲流作用加強而導致咸水和污染物下滲速度加快的地區。因此，在進行水源地勘查評價時，應該對不同采水方案可能帶來的環境地質問題進行預測，并在環境允許限度內，選定合適的開采方案，以使其對環境所造成的危害減少到最低程度。

參考文獻：

[1]陳望和等編著.河北地下水[M].北京：地震出版社，1999.

[2]殷昌平編著.地下水水源地勘查與評價[M].北京：地質出版社，1993.

[3]潘乃禮主編.地下水水質現狀和預測評價的理論與方法[M].北京：原子能出版社，1995.

[4]王巧平等.河北省京津以南平原區地面沉陷預測研究[J].南水北調與水利科技，2002（2）：27～30.

[5]張光輝等.海河流域中東部平原地下水補給與釋水機制探討[J].水文，2002（3）：5-9.