河南省主要城市地下水應(yīng)急水源地探討

王 利 焦紅軍

（1河南省地質(zhì)調(diào)查院；2河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院）

1 地下水資源開(kāi)發(fā)利用中存在的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題

1.1 城市建成區(qū)地下水漏斗長(zhǎng)期存在，單井出水量大幅下降

2006 年完成的全省13 座主要城市超采區(qū)研究，地下水超采區(qū)23 處，超采區(qū)總面積2 126 km2。按地下水水位下降速率劃分，共劃定一般超采區(qū)16 處，面積1 373 km2；嚴(yán)重超采區(qū)5處，面積467.50 km2。

1.2 市區(qū)淺層地下水防污性能差，水質(zhì)污染比較嚴(yán)重

平原與河谷盆地城市位于黃河沖積平原和黃河支流河谷盆地，地形平坦，地貌單一，淺層地下水防污性能差，地下水遭受潛在污染的危險(xiǎn)性較大。

1.3 城市地下水超采造成地下水資源衰減

城市的地下水供水水源地勘察與建設(shè)均是在20世紀(jì)70年代以來(lái)至90 年代初進(jìn)行的，隨著城市（鎮(zhèn)）化進(jìn)程的加快和工業(yè)的迅猛發(fā)展，城市工業(yè)及生活用水的需求量也迅速增長(zhǎng)，原來(lái)的供水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求。為了保障城市供水的正常進(jìn)行，各城市紛紛加大水源地的開(kāi)采量，使水源地超負(fù)荷運(yùn)行，水文地質(zhì)條件發(fā)生較大變化，從而造成地下水位持續(xù)下降、地下水資源衰減的惡性循環(huán)。長(zhǎng)期“三集中”開(kāi)采中深層水，也導(dǎo)致產(chǎn)生較大面積的中深層地下水和淺層地下水水位下降形成復(fù)合降落漏斗。

1.4 城市供水安全保障程度不足

河南省部分城市主要靠地表水作為城市供水水源，隨著流域中上游經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，其水資源開(kāi)發(fā)利用程度越來(lái)越高，相應(yīng)能夠作為下游城市供水的資源量卻越來(lái)越少。同時(shí)，有些地表水體污染越來(lái)越嚴(yán)重，水質(zhì)越來(lái)越差，枯水年上游來(lái)水量減少等因素導(dǎo)致城市供水困難。南水北調(diào)是經(jīng)人工渠道長(zhǎng)距離輸送運(yùn)過(guò)來(lái)的，漢江也會(huì)有枯水期，也會(huì)遇到諸如地質(zhì)災(zāi)害、人為破壞等不可預(yù)料的問(wèn)題。

2 城市地下水應(yīng)急水源地建設(shè)對(duì)策建議

2.1 鄭州市

2.1.1 廣武黃河灘水源地

位于鄭州市西北廣武鎮(zhèn)以北的黃河南岸灘區(qū)，距市區(qū)12 km，東起“九五”灘水源地，北鄰黃河，南接黃土丘陵，灘地面積20 km2，以開(kāi)采淺層地下水為主，含水層顆粒粗、厚度大，淺層地下水資源豐富。含水層巖性以中粗砂、含礫中粗砂等，含水層底板埋深70～100 m 左右，厚度一般40～70 m，單井涌水量＞3 000 m3/d（降深5 m，下同），化學(xué)類型HCO3-Ca·Mg·Na型，礦化度0.30～0.80 g/l。水源地可開(kāi)采量10萬(wàn)m3/d。

2.1.2 萬(wàn)灘水源地

位于鄭州市東萬(wàn)灘鎮(zhèn)北的黃河南岸灘區(qū)，地處黃河下游沖積扇軸部南翼，灘地面積30km2，含水層底板埋深為60～75m。含水層主要由中砂、細(xì)砂，局部含礫粗砂組成。含水層厚度一般為30-50m。自西向東、自南向北，含水層厚度由薄變厚、粒度逐漸變粗。單井涌水量＞3 000 m3/d，水化學(xué)類型HCO3-Ca·Mg·Na型，礦化度＜1.00 g/l。水源地可開(kāi)采量10萬(wàn)m3/d。

2.2 開(kāi)封市

2.2.1 汴河堤水源地

位于中牟縣與開(kāi)封交界地帶，水源地位于黃河下游沖積平原南部，含水層底板埋深為100 m左右，含水層主要由3～4層黃河沖積形成的中砂、細(xì)砂組成，中間為粉土弱透水層且厚度分布不均勻，上層砂層頂部一般有近10～20 m厚度的粉土和粉質(zhì)粘土層，含水層厚度50～60 m，單井涌水量在2 000～3 000 m3/d，區(qū)內(nèi)飽氣帶巖性以細(xì)砂及粉土為主，結(jié)構(gòu)松散，有利于降水的入滲補(bǔ)給，倉(cāng)寨干渠、東二干渠等多條引黃灌渠系灌溉入滲補(bǔ)給，也是地下水的重要補(bǔ)給源。水化學(xué)類型為HCO3型，礦化度＜1.00 g/l。水源地可開(kāi)采量3萬(wàn)m3/d。

2.2.2 袁坊—?jiǎng)⒌晁吹?/p>

位于開(kāi)封市東北郊的袁坊—?jiǎng)⒌挈S河灘地區(qū)，距開(kāi)封市9 km，灘區(qū)面積約190 km2，含水層頂板埋深10～25 m，底板埋深45～75 m，有砂層2～4層，以中砂、細(xì)中砂為主，總厚30～55 m，單井出水量1 000～3 000 m3/d，水化學(xué)類型HCO3-Mg·Na·Ca型，礦化度0.46 g/l。水源地可開(kāi)采量20萬(wàn)m3/d。

2.3 洛陽(yáng)市

位于伊河南岸諸葛—李村—東龐村一帶的伊南水源地，地貌處于漫灘及一級(jí)階地。含水層以砂卵石層為主，砂卵石直接裸露地表或被薄層粉土覆蓋，底板埋深60～90 m，含水層厚度大、顆粒粗，厚40～60 m，一般粒徑5～10 cm，巖性、厚度比較穩(wěn)定。地下水位埋深2～5 m，滲透系數(shù)為100～120 m/d，單井涌水量3 000～5 000 m3/d以上，地下水與伊河水聯(lián)系密切，開(kāi)采條件下可激發(fā)伊河水對(duì)地下水的補(bǔ)給，開(kāi)采潛力較大，水化學(xué)類型為HCO3－Ca·Mg型，水質(zhì)良好。水源地可開(kāi)采量20萬(wàn)m3/d。

2.4 平頂山市

位于平頂山南沙河兩岸的寺莊水源地，距市區(qū)10 km，東起平頂山荊山站－葉縣孟豐店，西與白龜山水庫(kù)相鄰，北鄰平頂山市區(qū)，南至葉縣任店。水源地以開(kāi)采淺層地下水為主，底板埋深100 m左右，含水層巖性由砂、砂卵石組成，單井出水量3 000～5 000 m3/d，水化學(xué)類型為HCO3－Ca·Mg 型水，礦化度0.20～0.80 g/l。水源地可開(kāi)采量20萬(wàn)m3/d。

2.5 安陽(yáng)市

位于市區(qū)北部以及相鄰安陽(yáng)縣黃莊一帶的彰河沖洪積扇水源地，屬于彰河沖洪積扇南緣地帶中等富水區(qū)，單井涌水量1 000～3 000 m3/d，水位埋深較淺，水質(zhì)較好。水源地可開(kāi)采量5萬(wàn)m3/d。

2.6 新鄉(xiāng)市

位于原武—包廠一帶黃河灘地的原陽(yáng)縣原武—包廠水源地，面積約300 km2。水源地以開(kāi)采淺層地下水為主，含水層組主要由上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)各類砂層組成，底板埋深約150 m，一般有砂層4～5層，單層厚度20～40 m，總厚度＞100 m，含水層巖性以含礫中細(xì)砂、中砂為主，次為粗砂。導(dǎo)水系數(shù)為1 200～2 200 m2/d，單井涌水量一般3 000～5 000 m3/d以上，水化學(xué)類型為HCO3－Ca·Mg型，礦化度＜1 g/l。水源地可開(kāi)采量35萬(wàn)m3/d。

2.7 濮陽(yáng)市

位于濮陽(yáng)縣習(xí)城—徐鎮(zhèn)一帶黃河灘區(qū)的濮陽(yáng)習(xí)城—徐鎮(zhèn)水源地，面積約225 km2，含水層為上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)砂層，底板埋深80～120 m，一般有砂層2～4 層，以細(xì)砂、中細(xì)紗、粉砂為主，單層厚度8～20 m，總厚度50～100 m，單井涌水量一般1 000～3 000 m3/d，導(dǎo)水系數(shù)600～1 100 m/d。水源地可開(kāi)采量10萬(wàn)m3/d。

2.8 商丘市

商丘市西北郊傍河水源地位于商丘市城市西北部黃河故道南岸，面積約300 km2。開(kāi)采淺層地下水和深層地下水，水源地可開(kāi)采量10 萬(wàn)m3/d。淺層地下水主要賦存于全新統(tǒng)和上更新統(tǒng)上部沖積層中，埋藏在70 m 以淺，含水層巖性以細(xì)砂、粉砂為主，結(jié)構(gòu)松散，分選性好，有砂層2～4 層，砂層厚度在7.00～38.50 m，平均厚度在18 m 左右，單井涌水量一般500 m3/d，導(dǎo)水系數(shù)一般在221.76～269.20 m/d，地下水與黃河故道水力聯(lián)系密切，開(kāi)采條件下可激發(fā)黃河故道水對(duì)地下水的補(bǔ)給，開(kāi)采潛力較大。水化學(xué)類型以HCO3型為主，地下水的礦化度平均為1.03 g/l，可開(kāi)采量7 萬(wàn)m3/d。深層地下水主要賦存于新近系，埋藏于350～500 m。含水層巖性主要以細(xì)砂、中細(xì)砂為主，局部為粗砂，含水層厚度在50～80 m，單井涌水量3 046.29～4 933.02 m3/d（降深15 m），水化學(xué)類型以HCO3型為主，礦化度平均為0.84 mg/l。可開(kāi)采量3萬(wàn)m3/d 。

2.9 濟(jì)源市

樊村隱伏巖溶水源地：位于太行山前、克井盆地北緣，屬奧陶系巖溶裂隙巖溶含水巖組，水源地位于盤古寺大斷裂的上盤，受張應(yīng)力作用，斷裂帶以及裂隙開(kāi)啟程度大，灰?guī)r巖體破碎，溶洞、裂隙發(fā)育，成為巖溶水良好的儲(chǔ)存空間，巖溶含水層被第四系松散層覆蓋，埋深一般60～100m，屬承壓水，單井涌水量十分可觀，降深1m，單井涌水量2 500 m3/d以上，水化學(xué)類型為HCO3－Ca·Mg型，該區(qū)域的巖溶水與現(xiàn)有小莊水源地屬同一巖溶水系統(tǒng)，位于小莊水源地上游。水源地可開(kāi)采量5萬(wàn)m3/d。

2.10 其他城市

鶴壁市可選擇淇河沖積扇孔隙水，焦作市可選擇九里山一帶巖溶水，許昌市可選擇靈井、范坡、潁橋一帶隱伏巖溶水，漯河市可選擇孟廟鎮(zhèn)潁河南孔隙水，三門峽市可選擇陜州區(qū)以西黃河南岸孔隙水，南陽(yáng)市可選擇白河兩岸孔隙水，信陽(yáng)市可選擇浉河北、平橋大道以南孔隙水，周口市可選擇沙潁河兩岸孔隙水，駐馬店市可選擇練江河以南的隱伏巖溶水。

3 城市水資源合理配置

3.1 提高黃河灘區(qū)地下水和南水北調(diào)中線供水能力

河南省城市供水總體看來(lái)，要多利用南水北調(diào)水和黃河過(guò)境水，特別是黃河灘區(qū)地下水，少用市區(qū)的地下水，黃河灘區(qū)地下水具有儲(chǔ)量豐富、水質(zhì)優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，要擴(kuò)大灘區(qū)水廠的供水量。保持和擴(kuò)大農(nóng)業(yè)引黃灌溉面積和引黃水量，減少農(nóng)業(yè)灌溉和漁業(yè)養(yǎng)殖開(kāi)采地下水，有效補(bǔ)給和涵養(yǎng)地下水源，以作應(yīng)急之需。

3.2 充分發(fā)揮南水北調(diào)中線工程綜合效益，回灌補(bǔ)源

利用南水北調(diào)的冬季多余的水資源，在豫北地區(qū)太行山前尋找合適的地下水調(diào)蓄庫(kù)，開(kāi)展地下水回灌補(bǔ)源，儲(chǔ)存地下水，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，逐步實(shí)現(xiàn)人、水和自然的和諧統(tǒng)一。

3.3 調(diào)整城市現(xiàn)有供水水源結(jié)構(gòu)

城市現(xiàn)狀供水結(jié)構(gòu)不合理，造成多數(shù)城市集中過(guò)量開(kāi)采地下水，環(huán)境負(fù)效應(yīng)問(wèn)題比較突出。開(kāi)發(fā)利用優(yōu)質(zhì)地表水、優(yōu)質(zhì)淺層水和優(yōu)質(zhì)巖溶水及礦坑水作為城市供水主要水源，擴(kuò)大城市自來(lái)水供水覆蓋面及供水量，限量并削減城區(qū)自備井地下水開(kāi)采量，涵養(yǎng)地下水源。

3.4 建設(shè)城市地下水監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

加強(qiáng)城區(qū)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作，建設(shè)城市地下水監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，建立多目標(biāo)的地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，包括不同含水層的地下水位、開(kāi)采量、水質(zhì)等方面的監(jiān)測(cè)。