李雷
摘要:地下水防污性能評價是地下水污染防治區劃需要考慮的因素之一,是地下水資源保護和管理的重要依據。本文在分析影響該區地下水防污性能主要因素的基礎上,選取評價因子、確定因子權重,根據本地區的實際地質條件對各因子的評分標準進行了調整,以DRASTIC模型為基礎,對南陵縣進行了地下水防污性能評價。
關鍵詞:地下水;DRASTIC模型;防污性能;南陵縣
1.研究區自然地理概況
南陵縣位于安徽省東南部,長江中下游南岸,隸屬蕪湖市,東接宣州區,西連銅陵縣,南靠青陽縣、涇縣,北鄰繁昌縣、蕪湖縣。總面積約1263.7km2。
評價區地處沿江丘陵平原區,地勢西南高北東低,地形起伏較大,地貌類型復雜。該區屬北亞熱帶濕潤季風氣候區,據南陵縣氣象局資料,多年平均氣溫15.8℃,多年平均降水量1327.5mm,年最大降水量2301.9mm(1983年),年最小降水量1017.9mm(2006年),多年平均相對濕度82%。
2.水文地質條件概況
依據地下水賦存介質的巖石類別和組合的不同,評價區可劃分出松散巖類孔隙含水巖組、碎屑巖類裂隙含水巖組、碳酸鹽巖類裂隙巖溶含水巖組、巖漿巖類基巖裂隙含水巖組四類含水巖組。
2.1松散巖類孔隙含水巖組
地下水主要賦存于漫灘相和河床相的砂層、砂礫石層的孔隙中,為現代河流所控制,區內的漳河、青弋江等主要河流的河谷平原,地形平坦,坡降小,有利于接受降水的補給和地下水匯集,為孔隙水分布的富水地帶。分布于河谷平原與丘陵之間的波狀平原,由于組成巖性為厚度一般較薄,結構緊密但透水性極差的第四紀晚更新世及中更新世粘性土,砂層不發育,賦存條件差,同時地形起伏,坡降較大,不利于降水入滲補給及地下水匯集。
2.2碎屑巖類裂隙含水巖組
受含水層巖性、賦存條件、富水性與裂隙發育程度等因素的綜合控制,進一步細分為紅層孔隙裂隙含水巖組、碎屑巖裂隙含水巖組。
紅層孔隙裂隙水,含水層巖性主要為白堊紀晚世及古近紀始新統的粉砂質泥巖、泥巖、粉砂巖、砂礫巖等,局部富含鈣質,厚度較大,達數百米。風化帶厚僅數米,發育少量風化裂隙,以含風化裂隙水為主,單井涌水量一般小于10m3/d,溶解性總固體0.15g/l~0.30g/l,地下水化學類型主要為HCO3-Ca、HCO3-Ca·Na型。
碎屑巖裂隙含水巖組,含水層巖性主要為泥盆紀晚世及志留紀中世的粉砂巖、泥質粉砂巖、石英砂巖等。地下水以裂隙潛水為主,單井涌水量10m3/d~100m3/d,地下水化學類型以HCO3-Ca型為主。
2.3碳酸鹽巖類裂隙巖溶水
主要賦存于區內早寒武紀厚層灰巖、早奧陶紀厚層純質灰巖及早三疊紀微晶灰巖中。斷裂裂隙較發育,主要為北西向延伸。該地區雨量充沛,氣候濕潤,水巖交替作用強烈,巖溶發育,溶洞賦存標高在-100m~+200m之間,主要受斷裂及層間不整合面控制。附近可見泉水出露,局部以泉群的形式出現,泉流量一般1 l/s~10 l/s,最大可達40 l/s。
2.4巖漿巖類裂隙含水巖組
受巖石的風化程度和構造裂隙發育程度控制,主要分布于均勻發育的花崗斑巖、閃長玢巖等巖漿巖體、安山粗面質火山巖出露的地段,泉水多在構造軸部、斷層復合部以及巖體巖脈與圍巖的接觸帶等有利部位流出。但由于受山丘地形陡峻起伏,徑流強烈,不利于地下水的富集,泉流量一般較小,單井涌水量10m3/d~100m3/d。
3.地下水防污性能評價
3.1評價因子的選擇及評分標準
水文地質條件不同,地下水防污性能也不同,影響的因子很多,選擇的原則是對地下水防污性能影響大且資料容易取得的因子。據此選擇以下7個因子:D為地下水埋深、R為凈補給量、A為含水層介質、S為土壤介質、T為地形坡度、I為包氣帶影響、C為水力傳導系數。
地下水防污性能評價選用的因子評分范圍為1~10之間。防污性能越差分值越高,反之越低(表1)。

3.2因子權重
按因子對防污性能影響的大小分別給予權重值,影響最大的權重值為5,影響最小的為1。各因子具體權重值見表2。

式中,DI為DRASTIC指數(本文稱其為防污性能指數,下同),W為該因子的權重,R為該因子的評分。DI值越高,防污性能越差,反之防污性能越好。防污性能劃分為5個等級:第一級,23~75,地下水防污性能好;第二級,75~100,地下水防污性能較好;第三級,100~125,地下水防污性能中等;第四級,125~150,地下水防污性能較差;第五級,150~ 230,地下水防污性能差。
3.4評價結果
根據計算出的防污性能指數(DI),將評價區劃分為較好、中等、較差、差四個防污性能分區(見圖1),各防污性能等級區域面積統計結果見表3。


總體來看,防污性能差區主要為基巖出露區域。防污性能較差區面積最大,主要分布于工作區北部的河谷平原和西部及南部的丘陵區。地下水防污性能中等區主要分布于中南部的崗丘地帶。防污性能較好區主要分布于工作區中部,主要為山前崗地地貌,包氣帶巖性以下蜀組和戚家磯組粘土為主,厚度大,地下水水位埋藏深,對污染物的天然防護能力較強。
4.結論
通過對以往研究成果分析,結合南陵縣的水文地質特征,采用DRASTIC評價模型,對南陵淺層地下水防污性能進行了評價。結果表明,受其水文地質條件因素制約,南陵縣淺層地下水防污性能總體較差,其中工作區北部弋江鎮—許鎮鎮、西部及南部局部地區防污性能相對差,而籍山鎮、工山鎮南部及何灣鎮、煙墩鎮北部地帶防污性能相對好。該評價結果能較為客觀的反映南陵縣地下水的防污性能,可以為地下水資源規劃、保護提供重要科學依據。
參考文獻:
[1]安徽省地質局第二水文工程地質隊. 1∶20萬宣城幅區域水文地質普查報告. 1982.
[2]中國地質調查局南京地質調查中心. 1∶5萬南陵縣、湯溝鎮、將軍廟幅環境地質調查報告. 2018.
[3]安徽省地勘局第二水文工程地質勘查院.皖江示范區高標準基本農田示范縣(南陵縣)農業水文地質調查報告. 2018.