設立馬力橋自動監測站水資源論證分析

林彥娥，林彥和

（甘肅省臨洮水文站,甘肅 臨洮 730500）

水是生命之源,是人們賴以生存的資源。當前制約我國社會和經濟發展的突出因素是水危機和水安全,因此加強地表水環境質量的監測,對安全用水意義重大。現階段以手工采樣、再送到實驗室檢測分析作為地表水環境質量主要監測方式,存在易受外部因素干擾、工作任務繁重、數據時效性不足等問題,無法滿足社會公眾期待和新形勢下環境管理需要。在漳縣新寺鎮晉坪村榜沙河上設立馬力橋水質自動監測站,能連續、實時提供水質監測數據,全面提升地表水監測數據質量,進一步提高水質監測預警能力。防范水環境風險,確保下游的人飲和灌溉用水安全,對促進當地經濟發展,發揮巨大作用。

1 取水水源論證

1.1 榜沙河流域概況

榜沙河發源于岷縣境內東南部的西秦嶺岷峨山,河源高程3240 m,由南向北西流,上游稱下河里、閭井河、黑虎河,行程41.6 km。過紅崖后轉為北東流,在93.7 km 處納漳河,流經岷縣、漳縣、武山等縣,于鴛鴦鎮匯入渭河。河長102.6 km,河口高程1532 m,平均比降12.6‰,流域面積3597 km2[1],年平均徑流量5.33 億m3,水量充沛,榜沙河中型灌區,地處武山縣西部,灌區為縣域內榜沙河、龍川河和漳河二條渭河一級支流的匯集區,東西長35 km,南北長0.8 km～2 km,是縣西南部最大的自流灌區,始建于20 世紀60 年代,灌區涉及馬力鎮、高樓鄉、鴛鴦鎮3 鄉（鎮）21 個村8290 戶4.1 萬人。灌溉面積5.3 萬畝。2008 年11 月總投資2155 萬元,進行節水配套改造,至2010 年初襯砌干渠4 條,新修渠首4 座,總長63.7 km,修建渡槽、分水閘、暗涵、堤堰、倒虹吸、斗口、路橋等424 座[2]。灌區年節水1388 萬m3,新增灌溉面積1.42 萬畝,恢復灌溉面積2.38 萬畝,改善灌溉面積1.32 萬畝,年新增糧食生產能力270 萬kg,經濟作物生產能力150 萬kg,灌溉效益342 萬元。

榜沙河中下游落差較大、水量豐富,適于發展水電事業。主要集中在漳縣、武山交界一段,主要水電站有:晉坪村水電站、頡家門電站、王門水電站、南陽水電站。

1.2 水文地質條件分析

根據區域水文地質資料,項目建設區內地下水可分為碎屑巖類孔隙裂隙水和第四系松散巖類孔隙水兩種類型[3]。漳縣境內出露的巖層,古生化代分布在大草灘鄉；中生代分布在四族、三岔、城關、殪虎橋鄉一帶；第四系黃土及亞砂土分布在武當、馬泉東部一帶,城關北部有第三系甘肅紅土層。以上地質年代相互交錯,在地質構造上,屬于祁、呂、賀山字形構造,前弧西翼和隴西旋轉構造的復合部位。地貌上屬石質和土石中山區,水文地質單元為隴南山區。

地下水的分布規律因受地貌、地質構造和水文地質條件的控制,分為山區和山間盆地（即河谷川區）。基巖山區貯存有巖溶裂隙水及基巖裂隙水,山間溝谷和溝谷中埋藏有砂礫石孔隙水,承壓層含水甚微。

1）松散巖類孔隙水：河谷區砂礫石、砂粘土裂隙水,分布于漳河、龍川河兩個河谷盆地,地下水位埋深一般在2 m～6 m 之間,根據水文鉆孔資料,漳河河谷寺崖頭鉆孔單井最大涌水量1165 m3/d,董家莊661 m3/d,二者平均913 m3/d,地下徑流模數為漳河1.39 L/（s·km2）,龍川河1.26 L/（s·km2）。

黃土梁峁丘陵區雜色砂粘土孔隙裂隙潛水,分布在武當、馬泉一帶的黃土地區,多以泉水形式排出,泉水流量0.01 L/s～0.1 L/s,地下徑流模數0～1 L/（s·km2）。

2）碳酸型巖溶裂隙水：一般水位埋深大于200 m,分布在金鐘、鐵溝河以東和草灘、草地河鄉一帶,地下水以泉水形式排出。高家溝——鹽井斷層帶,泉水涌出量最大,為鹽井樊家磨以上至三排村一帶,泉水流量30 L/s～173 L/s,地下徑流模數5 L/（s·km2）～10 L/（s·km2）,其余地帶泉水流量＜20 L/s,地下徑流模數1 L/（s·km2）～2.5 L/（s·km2）。

3）基巖裂隙水：變質巖裂隙水分布在大草灘、金鐘、石川、四族、三岔東部及韓川、東泉鄉西部。排泄形式以細縫排泄,地下徑流模數0～1 L/（s·km2）,主要在地表風化層細碎屑巖中,埋深小于50 m。

4）巖漿巖裂隙水：分布在東泉東部,地下水位埋深小于50 m,以小泉形式排泄,一般泉流量0.01 L/s～0.1 L/s,地下徑流模數0～1 L/（s·km2）。

1.3 地下水資源量分析

山丘區地下水資源量采用排泄量法計算,排泄量包括地下水開采凈消耗量、山前側向流出量、山前泉水溢出量、潛水蒸發量、天然河川基流量、其他排泄量（包括礦坑排水凈消耗量等）,以總排泄量作為地下水資源量（亦即降水入滲補給量）[4]。

1）參數：給水度U=0.2,降水入滲補給系數比值：巖溶區0.094、基巖區0.046、黃土區0.037、河谷區0.254。滲透系數K 值30.78 m/d。

2）河谷區地下水資源：漳河、龍川河兩個河谷盆地,漳河盆地黃土坡——椿樹坪長約20 km,寬0.5 km～2.0 km,面積20.34 km2；龍川河盆地太西——各河,長13 km,寬0.3 km～l km,面積12.28 km2。地下水埋深都在2 m～6 m 之間,兩個盆地多年平均地下水資源量為2946 萬m3/a。

3）漳河地下水資源：側向補給量為1843 萬m3/a,地下徑流量為121.4 萬m3/a；龍川河地下水資源：側向補給量為718 萬m3/a,地下徑流量47.6 萬m3/a。

4）全縣地下水資源：天然補給量年平均為山區8307 萬m3/a,河谷區3067 萬m3/a,共計有1.1374 億m3/a。正常年地下徑流量1.1374 億m3/a,貧水年6141 萬m3/a,豐水年1.2512 億m3/a。

1.4 地下水可開采量分析

地下水可開采量指在可預見的時期內,通過經濟合理、技術可行的措施,在不引起地下水位持續下降、水質惡化、地面沉降等水環境問題和不對生態環境造成不良影響的情況下,允許從含水層中獲取的最大水量[5]。

地下水可開采量的確定一般采用水均衡法、實際開采量調查法和可開采系數法,本次采用可開采系數法進行計算。

式中：ρ為分析單元的地下水可開采系數；Q可開采、Q總補分別為區域多年平均地下水可開采量、多年平均地下水總補給量,萬m3[6]。

地下水可開采系數ρ是反映生態環境約束和含水層開采條件等因素的參數,取值應不大于1.0[6]。要求結合近年地下水實際開采量及地下水埋深等資料,合理選取地下水可開采系數成果。在生態脆弱區,地下水可開采系數應從嚴選用。在淺層地下水總補給量中,有一部分要消耗于水平排泄和潛水蒸發,因此可開采系數取值0.5～0.7 為宜。

漳河地下水可開采量：天然補給量為2168 萬m3/a,灌溉回歸水補給量為65 萬m3/a,開采量為2233 萬m3/a,開采系數取0.7,可開采量為1563 萬m3/a。

龍川河開采量：天然補給量為899 萬m3/a,回歸32 萬m3/a,開采量為931 萬m3/a,開采系數取0.7,可開采量651 萬m3/a。共計開采量2214 萬m3/a。

1.5 開采后的地下水水位預測

項目取水為地表水質在線監測儀器設備清洗用水,日最大取水量為7.0 m3/d,取水量較小為2555 m3/a,停止抽水后在短時間內可恢復到原水位,因此本項目水位降深、影響半徑較小,取水不會造成區域性水位持續下降和較大的局部“漏斗”,對區域地下水位影響輕微。

1.6 地下水水質分析

本次論證采用定西市生態環境局漳縣分局《關于漳縣2021 年下半年縣級集中式生活飲用水水源地水質監測情況的公示》中漳縣地下水水源水質監測評價數據。依據《地下水質量標準》（GB/T 14848-2017）對漳縣地下水水源中的39項指標進行了監測,采用單因子法進行水質評價。檢測結果表明,項目區及周邊地下水水質良好,各項指標滿足《地下水質量標準》（GB/T 14848-1993）Ⅲ類要求,可用于生活、工業生產和農業用水。

2 取水可靠性與可行性分析

2.1 取水井布設

該項目機井位于漳縣新寺鎮晉坪村,該地段地下水賦水性較好,水位埋深小于50 m,地下水補給充足,適應管井取水。按水文地質經驗公式計算,穩定降深1 m 時,取水井影響半徑約為35 m,該項目取用地下水不會造成區域性水位持續下降,對區域地下水動態影響較小,且對周邊最近用水戶不會產生影響。因此,取水井布設較為合理。

2.2 取水水源

漳縣馬力橋水質自動監測站配置了水溫、電導率、pH、溶解氧、氨氮、高錳酸鹽指數、總磷、總氮共9 項指標,可實現對控制斷面水質9 項指標的實時自動監測,及時掌握斷面水質狀況,把握水質變化規律[7-8]。該項目建成運營,進一步提升當地水環境監測能力,漳縣馬力橋水質自動監測站項目水資源論證表為儀器設備清洗用水,項目建設為提升地表水環境質量監測能力,不在自來水管網覆蓋范圍,故取用地下水水源。

為黃河流域生態環境保護提供數據支撐,為十四五國民經濟發展和生態環境保護提供有力保障。該項目年用水量為2555 m3,項目建設區地下水資源豐富,多年平均補給量為899 萬m3/a。因此,論證區水資源是完全滿足該工程的取水要求,取水保證程度較高,取水可靠。

2.3 取水對其他用水戶的影響

建設項目年取水量為2555 m3,取水不會造成漳縣用水量突破紅線指標,不會對區域水資源開發利用產生不利影響,也不會對其水量分配方案產生影響,對區域內其他用水戶的取水影響甚微,對第三者權益沒有影響。

2.4 取水和退水方案

取水方案：本項目取水水源為自建1 眼取水井,用潛水泵抽取地下水,通過地下管道供至用水點。地理坐標為34.655870°N,104.694218°E,日最大取水量7 m3/d。

退水方案：本項目用水主要為沖洗儀器設備管道中的泥沙,無難以降解污染物,退水排入河道。

3 結論

當前,生態環境優美、水生態體系完整、水文化底蘊深厚、水資源可持續利用為主要內容的水生態文明,是生態文明建設的資源基礎、重要載體[9]。馬力橋國家地表水環境質量監測網水站的建設,是實現“國家考核、國家監測、數據共享”的重要舉措。能連續、實時提供水質監測數據,及時預警和防范水環境風險,全面提升水質監測預警能力,進一步提高地表水監測數據質量,推動水環境質量持續改善。

4 建議

1）根據《關于加強取水許可動態管理的實施意見》（甘政辦發[2016]8 號）,漳縣水務局要加強監督,定期檢查取水井運行情況。

2）做好水源保護工作,防止其它水體污染地下水,確保水質符合項目用水要求。從而實現區域內水資源的可持續利用,促進區域內社會經濟的可持續發展。

3）在取水口供水系統安裝計量設施,嚴格按批準的取水總量取水,按時向水務部門上報用水量,使水資源高效、節約和按規定取用水。

4）為保障項目順利實施,達到項目建設預期目標,管理單位要切實加強項目建設全過程的監督和管理。