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浅析崆峒区北部塬区地下水资源利用存在的问题及建议

2012-08-15

水利规划与设计 2012年4期
关键词:平凉市潜水含水层

柳 育

(平凉市水利水电勘测设计院 甘肃平凉 744000)

1 自然情况

崆峒区位于甘肃省东部,地处六盘山东麓,陇东黄土高原的西部。地理位置位于东经106°25'-107°21',北纬35°12'-35°45'。在行政区划上,东邻泾川县,南依华亭、崇信县,西与宁夏自治区泾源、固原接壤,北与彭阳、镇原毗邻。

崆峒区北部塬区分布在泾河以北,属黄土高原沟壑残塬区,被大芦河和小芦河自西向东分割成三条带状残塬。塬面平坦开阔,海拔高程一般1650~1400m。由于塬侧沟谷的切割,塬边常形成数十米乃至百米陡坎。塬区地层由马兰黄土、离石黄土、午城黄土等组成,其底层为白垩系志丹群地层。

崆峒区属温带半干旱大陆性季风气候,全区春旱少雨,夏、秋季多东南风,且雨量集中,冬季多西北风,干旱少雨雪,降水多集中在7、8、9三个月,多年平均年降水量511.2mm,多年平均蒸发量高达1466.9mm以上,全年盛行西北风,最大风速为18m/s,最大冻土层为0.69m。

2 地下水分布情况

崆峒区北部塬区主要包括白庙塬、寨河塬-香莲塬、草峰塬、索罗塬等。地下水为潜水,分布在大小残塬之中。

①含水层及富水性

塬面覆盖5~10m马兰黄土,具大空隙,垂直裂隙发育,透水性强,其下为中更新统离石黄土。离石黄土上段为亚粘土夹多层古土壤及姜石层,亚粘土具大空隙,裂隙发育,为潜水赋存提供了有利条件。下段为粘土,空隙裂隙均为不发育,且姜石层为板状姜石,古土壤特征不明显,起相对隔水作用。因此,中更新统上段 (Q22)空隙裂隙为潜水主要存贮场所。

②补给、径流、排泄条件

塬区补给、径流、排泄条件较简单。由于塬区四周都被沟谷深切,塬面高出当地侵蚀基准面200m以上,所以不存在侧向补给,也不存在承压水的越流补给,唯一补给源为大气降水垂直入渗补给。地下水自塬面中心部位缓慢向塬两侧及倾斜方向径流,大塬中心部位水力坡度<5‰,向四周逐渐增大,至塬边增大到15‰~30‰,塬区潜水大部分以泉的形式在沟脑深切割部位排泄,其余一部分直接补给黄土梁峁潜水或人工排泄。如索罗塬塬中心水位埋深较小,为120m左右,含水层厚度大于25m,水力坡度0.4%,富水性强,单井出水量200~300m3/d;塬边水位埋深大,140m,含水层厚度小于5m,水力坡度4%,富水性弱,单井出水量小于80m3/d。塬区地下水水质一般良好,在塬中心一带水质类型属HCO3-Ca2+型,矿化度在0.3~0.5g/L,p H值在6.8~7.1。

补给及排泄强度,含水层厚度的大小,除受气象因素的控制外,也受到地貌的严格控制。一般来说,塬面宽阔平坦,塬面面积大,降水渗入量大,含水层厚度大,塬边冲沟切割深,使潜水水力坡度增大,泉流量大,即排泄强度大。泉水最低流量出现在2~5月,最高流量出现在12月至第二年的元月份。比雨季要滞后4~5个月,最低水位出现在5~7月。月平均最大最小流量正负误差小于5%。

3 地下水资源利用存在的问题

由于对崆峒区北部塬区地下水利用和管理不科学等原因,存在着一系列的问题:

(1)地下水开采过量,形成了地下水位下降漏斗区。地下水降落漏斗的形成比较复杂,崆峒区北部塬区大量开采地下水,开采量大于补给量,使地下水位长期处于下降状态下,水位持续下降,在开采量大于补给量的地段,就形成了以水源地为中心的地下水降落漏斗,中心区水位越低,形成的漏斗区面积越大,反之则小。漏斗区的面积扩展与缩小又与本年度的降雨量、灌溉的入渗量及开采量的大小有密切的关系。北部塬区地下水多年超量开采,近年干旱少雨,地下水不能得到及时补充,致使部分塬区潜水位降落漏斗扩大。

(2)农业用水管理粗放,水资源浪费严重,单位面积灌溉成本高。目前,崆峒区北部塬区灌区工程配套陈旧、设施老化、缺少量水设施,喝 “大锅水”的现象依然存在,水费按亩平均摊配,不利于提高农民节水的自觉性和积极性,直接影响到水资源的科学利用和可持续发展。田间大都采用土渠输水,渠道水的利用系数为0.48左右,进入田间的水由于采用传统的大水漫灌,约一半渗漏或蒸发掉,真正被农作物利用的只有灌溉总水量的1/3左右。单方水的效益平均不到1kg粮食,而采用现代的高效节水灌溉技术时,其单方水效益均在2kg粮食以上。

(3)对废井未采取保护措施。由于20世纪70年代施工技术落后、工艺差,机井运行多年,井壁管出现坍塌,维修恢复困难,大多数已成废井,但没有封堵井口,裸露敞开,污染源直接从井口弃入污染地下水资源,导致崆峒区北部塬区地下水污染日益加重,呈现由点到面、由浅到深趋势。

(4)对水资源环境保护不科学,可能对地下水造成污染。根据崆峒区北部塬区地下水资源的污染源角度可分两种途径:一是地表污废水的排放,化粪池、污水管的泄漏以及垃圾堆的雨水淋溶土壤,使地下水遭受污染;二是农业面源污染,农耕区过多施用农药和氮肥,其中约有12.5%~45%的氮从土壤中流失,造成农耕区地下水硝酸盐的含量严重超标。

4 建议

通过对崆峒区北部塬区地下水资源利用存在的问题浅析,保护该区地下水资源的措施大致有以下建议:

(1)贯彻执行 《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国环境保护法》、《水污染防治法》和 《平凉市节约用水管理办法》等法规。完善地方法规,实行谁污染,谁治理;谁开发,谁保护的原则,有步骤、有重点的解决环境污染问题。严禁企、事业单位利用渗井、渗坑、裂隙排放、倾倒含有毒污染物的废水、含病原体的污水和其他废弃物。

(2)统一管理水资源,合理开采、配置地下水。在开采多层地下水的时候,如果各含水层的水质差异大,应当分层开采,对已受污染的潜水和承压水,不得混合开采,以免污染水源。

(3)加强水资源保护的宣传工作。通过各种新闻媒体对水资源的保护进行大力宣传,进一步提高人民节约用水、科学用水及保护水资源的认识。

(4)大力倡导节约用水,提高水资源利用率。崆峒区北塬区工农业用水大多采用传统的用水方式,生产用水定额普遍较高,在某种程度上加剧了地下水的开采。主要措施有:一是采用生活节水装置,以节约居民生活用水;二是改造配套灌区工程设施,提高渠系水利用系数,以免水资源渗漏浪费;三是提倡高效节水灌溉农业,采用喷灌、微灌代替大水漫灌等方法;四是设量水设施,提高农民节水的自觉性和积极性;五是调节作物种植比例,增加农业效益,降低灌溉定额。

(5)开展地下水资源环境保护工作。封堵废弃井口,积极治理三废与乡镇生活废弃物,严防废水与生活污水渗入地下污染水源。要科学合理地施用化肥、农药和农家肥,以防止农业污染地下水。认真做好建设项目的地下水环境影响评价工作,以保障地下水源不遭受工业等行业的污染。

(6)积极开展地下水水质监测工作。特别是对已建供水工程的水源地要进行重点监测,了解和掌握水质动态。

1 (美)贝迪恩特等 .地下水污染 [M].北京:中国建筑工业出版社.

2 平凉市水务局,平凉市水利水电勘测设计院 .甘肃省平凉市水资源开发利用与保护规划 [R].

3 王金霞,向青 .我国水资源面临的难题及对策 [R].中国农业科学院农业政策研究中心.

4 侯景岩.我国地下水资源开发利用及其存在的问题 [J].百科知识,1994,(3).

5 周斌 .平凉市崆峒区主要地下水环境问题及防治意见及探讨 [J].地下水,2010,(3).

6 甘肃省地质水文一队 .甘肃省平凉县农田供水水文地质勘察报告 [R].1975.

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