漢中盆地環境水文地質條件及地下水水質評價

(中陜核工業集團二一四大隊有限公司，西安 710054)

1 環境水文地質條件

盆地在大地構造上位于勉略帶勉略區段中東部，從勉縣到洋縣間，受控于勉略構造帶和陽平關-寧陜斷裂帶，形成一個秦嶺造山帶南緣勉略構造帶上及其南側的新生代斷凹盆地，盆地以勉略帶及勉略帶及陽平關-寧陜斷裂帶為北界，主體位于揚子地塊北緣漢南地塊之上[2]，如圖所示。

圖 漢中盆地理位置及構造單元劃分圖

(1)潛水補給來源除接受周圍山區基巖裂隙水、巖溶水補給外，主要以大氣降水為主。由于當地雨量充沛，地表水水系發育，所以其補給源很豐富。此外盆地內的灌溉網系也是潛水的主要補給來源。漢江及其主要支流的高位區，一般接受地下水的排泄，僅局部河段及河曲地帶，河水反補給地下水。盆地內潛水流向由盆地南北邊緣向中部流動，其徑流特征隨各地水力坡度、含水層巖性等的不同而不同。從盆地邊緣至中部，富水性不斷增強，水位埋深逐漸變小，漢江及其支流的一級階地和高漫灘為強富水地段，水位埋深0.5～5.5 m，上覆蓋層為粉砂質粘土或砂層，易接受降水滲入補給，水位年變化幅度1～3 m，水力坡度3‰～5‰，滲透系數一般15～35 m/d。二級階地屬于中等富水地段，地下水水位埋深6～18 m，年變化幅度2～3 m，水力坡度6‰～10‰，滲透系數5～15 m/d。三級階地及山前坡地洪積平原，潛水埋深20～35 m，地下水一般不易直接接受降水滲入補給，而以接受山區地下側向徑流及溝谷內地表水的補給為主，水位年變化幅度3～5 m，水力坡度10‰～20‰，含水層中一般含有粘性土，滲透系數小于5 m/d，滲流速度慢。目前，該地區工農業及生產生活用水水源主要是河漫灘及一、二級階地的潛水，但由于潛水含水層埋藏淺，覆蓋層薄，易遭受工業排污及生活垃圾和農藥、化肥的污染。

(2)區內承壓水廣泛埋藏于一、二級階地下部的沖湖積層中，含水巖層不僅在水平方向有相變，而且在垂直方向上的變化也較大，并相互交替，從而形成了一個良好的蓄水空間：豐富的地表徑流和充沛的大氣降水，通過盆地邊緣上部松散砂層及上游河床的滲漏，為承壓水提供了充足的補給來源。此外，在山前地帶基巖裂隙水及溶洞水沿基巖與松散層接觸帶以側向方式補給承壓水。在一定條件下區內第四系承壓水與潛水存在著相互補給關系。

(3)地下水的開采條件

六十年代以來，漢中盆地大規模興建工廠。由于工農業迅速發展的需要，地下水資源得到了進一步的開發利用。多數工廠位于二、三級階地以上及低山丘陵區的一些山溝里，位置比較高，且位于河流上游。其供水水源地的開發多是由淺到深，由潛水到承壓水，水源井多數位于富水性較強的河漫灘及一、二級階地，位置比較低，居于工廠下游。

2 地下水水質評價

采用盆地內近年來所建立的5個水源地具有代表性的5個潛水鉆孔的水質檢測數據，據分析，區內地下水屬滲入成因型，其水化學成分是在特定的地質環境中通過溶濾作用、脫碳酸作用、脫硫酸作用、陽離子交替吸附作用及混合作用等多種作用形成的[3]。其水質具有明顯的地域性，特異性主要表現為低礦化度，低硬度，rHCO3>r(Ca+Mg)，且只具有暫時硬度，水中SO42-及Mg2+含量低，而NH4+、NO2-含量普遍偏高。為進一步綜合評價區內水質，選取總硬度、溶解性總固體、氯離子、硫酸根、亞硝酸鹽、硝酸鹽等6個指標為評價因子進行評價計算，評價標準選用《地下水質量標準》。5個鉆孔中選取的地下水水質監測數據見表1。評價方法采用F值評分法和模糊綜合評價法。

表1漢中盆地2012年地下水水質監測結果 mg/L

1)F值評分法

根據《地下水質量標準》(GB/T14848-93)中的計算方法，首先計算各個水樣單項組分評分，劃分組分所屬質量級別，再按照單項組分評價標準表得出Fi值評分[4]。然后再按照下面兩式計算出各個監測點的F值，對照地下水水質分級標準表，得出5個監測點所屬的質量級別，見表2。

表2 F值評分法評價結果

(2)模糊綜合評價法

根據隸屬度計算公式計算各個評價指標的隸屬度。以5個鉆孔水樣計算評價指標的隸屬度構成5×6階的模糊矩陣R，再求取1×6階的權重矩陣W，最后進行模糊綜合運算，得到評價指標隸屬于各評價等級的程度矩陣B，按照最大隸屬度原則，選擇最大值所對應的等級為評價指標的等級，計算公式：B=W×R=(μiⅠμiⅡμiⅢμiⅣμiⅤ)[5]。經過計算，5個監測點的模糊綜合評價結果見表3。

表3模糊綜合評價結果

3 評價結論及地下水防護建議

(1)從盆地中30余鉆孔水質分析總體反映，整個漢中盆地的水質特征：低礦化度(一般200～500 mg/L)，低硬度(<10度)，低SO42-，而NH4+、NO2-、 NO3-偏高(個別的超指標十幾倍以上)。這與漢中盆地的環境水文地質條件有關。特別是東部低山丘陵區和城鎮附近更為突出。

(2)從上述選取的5個鉆孔潛水分級評價看，整個漢中盆地供水水源的水質綜合分類，水質異常指數偏高，水質等級偏低，個別因遭受污染，五毒指數超標，出現差質水及極差質水。

(3)漢中盆地的部分地區，淺層潛水已遭受到一定程度的污染，個別地區汞超標3～18倍，其它如砷、氰化物也有超標。由于河水與地下水存在著相互補給關系，以及上部潛水層與下部承壓含水層有著較為密切的水力聯系，因而出現由局部污染逐漸擴大的趨勢。也有部分供水井在開采地下水時，沒有嚴格的止水措施，使上位區被污染的潛水影響到了下部承壓水。

(4)漢中盆地的工業布局不夠合理，多數工廠廠區在二、三級階地以上或山溝里，位置比較高，居于河源上游，而供水水源位于河漫灘或一級階地，位置比較低，居于工廠下游，或水源地位于工廠排污口下游，因而產生了自身污染。也有的上游工廠污染下游工廠，且多數供水水源未設置衛生防護帶。

(5)污水排放及污水灌溉是水資源遭受污染的原因之一，因此工廠廢水應嚴格按國家規定的排放標準進行處理，在供水水源上游及衛生防護帶內不得進行污灌，以確保水源地水質不致惡化。

(6)建議今后新建和擴建工程及工業發展應盡量做到統籌規劃，合理布局，進行環境影響預測。在選擇廠址及供水水源時，應充分考慮該區的地質環境及環境水文地質條件和地方病等因素。

(7)近些年來城鎮人口急劇增加，相應的生活用水需求量在增加，同時產生的生活廢棄物也在增多，要解決這些矛盾，在此建議，水源地開發盡量規劃在當地河流上游，污水處理場及垃圾處理場盡量規劃在河流下游，處理方法嚴格按照國家有關標準執行。