咸陽渭北巖溶水開發利用現狀及保護對策探討

郭志奇

(陜西省地下水保護與監測中心，陜西 西安 710003)

1 咸陽渭北地區巖溶水分布概況

咸陽市渭北地區淺層地下水資源貧乏，分布不均，難以滿足當地工農業、人畜用水的需求，供水矛盾十分突出，已經影響人民群眾的生活生產，素有渭北“旱腰帶”之稱。咸陽渭北巖溶水主要分布于渭河以北的低山丘陵區，呈條帶狀東西橫跨咸陽中部。而這一地區深部蘊藏著較為豐富的巖溶地下水，水質優良，具有比較好的開發利用前景[1]。

渭北巖溶水分布范圍，西起咸陽與寶雞扶風分界，東至咸陽與渭南富平分界，南以乾縣—口鎮—魯橋北山山前大斷裂為界，北至與巖溶水滯流邊界相一致的渭河水系地表分水嶺，總面積約為1 500 km2，主要涉及咸陽市的乾縣、禮泉、涇陽、三原的北部和永壽、淳化南部的山區。區內地形高低不平，海拔高程一般在800～1 600 m，主要山峰有婁敬山、九嵕山、北仲山、嵯峨山等[2]。

2 區域水文氣象

區內水系均屬渭河流域，主要河流為涇河、漆水河，均為渭河一級支流，流量隨季節變化大，枯水期與汛期流量懸殊，具有暴漲陡落及洪水期泥沙含量高的特點。漆水河枯水期流量甚微，近乎斷流。主要水庫為位于漆水河上的羊毛灣水庫，總庫容1.2億 m3；在建的東莊水庫，計劃于2026年建成蓄水。

區內春季溫暖，夏季多雨，冬季寒冷，四季分明，屬于暖濕帶半干旱大陸性季風氣候。多年平均氣溫為9℃～13℃，日照時間長，多干風，氣候干燥，蒸發作用強。據氣象資料，多年平均降水量為549 mm，最大889.4，最小257 mm，年際變化較大；降水多以暴雨或陣雨為主，年內分配不均，差別很大，主要集中在7、8、9月份，約占年降水量的50%以上。多年平均蒸發量為1 167.45 mm，夏季蒸發量最大，春季大于秋季，冬季最小。無霜期約200～220 d，最大凍土層深度為13～41 cm。

3 區域地質地層與水文地質條件

3.1 區域地層

本區地處鄂爾多斯臺向斜東南緣，出露的地層為：

(1)寒武系白云巖，中、下部夾有頁巖和千枚巖，出露厚度可達2 500 m以上，主要分布于涇河、漆水河等河谷中。

(2)奧陶系碳酸鹽巖，中下部為淺海相質純的灰巖，中上部為深海相碎屑巖間夾不穩定的灰巖，總厚度4 609～4 744 m，主要分布于涇河、漆水河等河谷中。

(3)二疊系砂巖與頁巖互層，下部為灰黃色石英砂巖夾頁巖，上部為灰綠、灰黃、紫紅色粉細砂巖與泥頁巖互層，厚度為200 m主要分布于區內西部。

(4)三疊系，上部為紫紅、灰紫色泥頁巖夾黃綠粉細砂巖，下部為灰綠色粉細砂巖與泥頁巖互層，厚度440 m，僅分布在東馬莊斷層以北至涇河北側淳化一帶。

(5)白堊系雜色礫巖，風化層較疏松，礫巖成分以灰巖為主，其次為砂巖、花崗巖等，厚約10 m，僅見于頂。

(6)新第三系，上部為棕色、褐紅色泥巖夾有砂層及礫石，局部有層狀鈣質結核，下部為含泥沙礫卵石和粉質粘土，最大厚度150 m。主要出露于五峰山以北，羊毛灣、漆水河及涇河等地。

(7)第四系，以更新統風積黃土為主，厚約140 m，廣泛覆蓋于前第四系之上；洪積層厚度170 m，分布于溝口山前地帶；沖積層厚度20～30 m，分布于河谷。

3.2 區域地質構造

本區處于鄂爾多斯盆地南緣渭河地塹北側的復合部位，屬于東西向構造帶。主要斷裂一是乾縣—口鎮山前大斷裂，走向東西向—北東東向，為北升南降的高角度正斷層。斷裂帶巖石破碎，易導水，是我市北部山區與南部渭河盆地的分界；二是永壽北—口鎮—魯橋斷裂，走向近東西向，為高角度張性斷裂。主要向斜為北西西向的禮泉—門向斜和唐王陵向斜。

3.3 水文地質條件

渭北巖溶水分布于奧陶系、寒武系及元古界碳酸鹽巖之中，以奧陶系灰巖含水層水量相對比較豐富，大部分隱伏于黃土覆蓋層之下，巖溶發育相對較弱，以半干旱區覆蓋型巖溶為主。巖溶含水層埋藏深度各地差異很大，受地質構造影響，褶皺斷裂發育，巖層產狀較陡，新老地層交替出現，形成多個含水層結構。由于隔水層的分割，含水層之間水力聯系較差，巖溶水沒有形成區域性統一的水位，如篩珠洞泉水位460 m左右，龍巖寺泉水位540 m左右，煙霞洞泉水位620 m左右。巖溶水補給形式主要有面狀的降雨直接補給、黃土淺覆蓋區的降雨間接入滲補給，線狀的河流入滲補給，以及點狀的水庫滲漏補給。巖溶水從北向南運移，在山前地帶形成了篩珠洞、龍巖寺、煙霞洞等系列泉點得以排泄，另一部分排泄于第四系松散層和新生界之下的巖溶水系統中。據了解，區內巖溶水自二十世紀九十年代以來水位持續下降，泉水流量減少，水質變化微弱。

由于渭北巖溶區地形起伏較大和巖溶水不具有統一的地下水水面的特性，巖溶水埋深相差很大，永壽店頭、儀井一帶為350 m左右，乾縣陽峪、注泔一帶為120～160 m，禮泉肖山附近為150～250 m，涇陽蔣路供水站位270 m左右。

4 巖溶水開發利用現狀及存在問題

4.1 開發利用現狀

根據巖溶水水文地質條件和供水對象的不同，巖溶水的開采方式可分為集中開采和分散開采，主要開采的是寒武系-奧陶系碳酸鹽巖含水層中的巖溶水。集中開采適用于水量豐富的地區，其巖溶水可作為城鎮或農村集中連片供水的集中式水源地。咸陽市已建成乾縣乾陵水源地、禮泉堯召水源地和肖山水源地、涇陽蔣路水源地、三原清河水源地等集中開采水源地；分散開采適用于水量相對較小的地區，供水對象多為分散的農村人畜飲水，多分布于咸陽市乾縣、禮泉北部山區。據初步統計，咸陽市現有巖溶開采井63眼，井深多在700～1 000 m，單井出水量最小為15 m3/h，最大為100 m3/h，一般在50～80 m3/h之間。

4.2 存在問題

咸陽渭北巖溶水屬于覆蓋性巖溶水，具有埋藏深、無統一地下水面、多具承壓性、水循環較差、富水性不均勻等特點。隨著經濟技術水平的日益成熟和用水量的日益增加，巖溶水的開發利用強度也隨之加大，同時也暴露出在開發利用和管理保護中存在很多問題。

(1)巖溶水的補給、徑流、排泄等循環系統比較復雜，水文地質調查和勘察，比如巖溶水監測的投入較高，巖溶水的水資源調查評價的難度相對較大，咸陽渭北巖溶水的分布和水資源量不清問題一直制約著巖溶水的開發利用和管理。

(2)由于巖溶水埋藏深且富水性不均勻，開發利用難度和投入較大。從上世紀八十年代以后，咸陽渭北巖溶水的開發利用力度才逐步加大，乾縣、禮泉、涇陽、三原陸續建成了各自的巖溶水水源地，用以解決當地城鎮生活用水問題，但也發現個別地方將巖溶水作為設施農業和工業用水水源。咸陽渭北巖溶水一直缺乏由政府部門批準的巖溶水保護與利用規劃，用以指導巖溶水的開發利用和管理保護。

(3)巖溶水埋藏深且多具承壓性，巖溶井深度較大，一般多在700 m以上，成井工藝相對復雜且難度大。有些巖溶井不按規范設計施工，封井材料不合格或封井位置不準確，不同含水層水流發生串通，影響了巖溶水的質量。也發現一些地區巖溶井井距過小，容易部分區域導致水位下降，影響巖溶井出水效率，造成不必要的浪費。

5 保護對策

(1)根據《中華人民共和國水法》和《陜西省地下水條例》的規定，應當開展定期巖溶水監測和調查評價，編制巖溶水保護和利用規劃。

(2)咸陽渭北巖溶水屬于承壓水，應當控制開采或限制開采。咸陽渭北嚴重缺水，人畜用水經常發生困難，巖溶水這一優質水源應當作為飲用水源和應急水源而加以保護。對新建巖溶水的取水程，應當從取水許可、施工方案到竣工核驗，要嚴格按照《陜西省地下水條例》和有關技術規范辦理；對已經建成的非人飲巖溶水的取水工程，應當規劃建設替代水源，逐步封停取水工程。

(3)巖溶水補給路徑長，水循環緩慢，過度開采難以恢復，應當加強巖溶水開發利用的監督管理，實行開采總量和水位雙指標控制，制定年度用水計劃，合理開發利用巖溶水。

(4)目前，我省渭南市已出臺了《渭南市“380”巖溶水管理辦法》，咸陽市應抓緊制定咸陽渭北巖溶水管理辦法，進一步加強巖溶水開發利用和管理保護。

6 結語

總之，巖溶地下水的管理與保護涉及不同的行政區和部門，從長遠看，巖溶水的開發要采取科學慎重的態度，在大保護的前提下，科學制定規劃，從政策、 技術、工程、管理等方面做好保護及開發工作，盡快啟動巖溶水保護方面的立法工作，加強巖溶水開發利用的監督管理，盡可能的尋找替代水源，逐步減少巖溶地下水開采量，促進區域地下水資源的可持續發展。