楚雄市城区地下水资源动态研究

2015-12-02王学良黄和艳卢安霞何李亮

中国农业信息 2015年3期

崔诚，王学良，黄和艳，卢安霞，何李亮

（云南楚雄师范学院地理科学与旅游管理学院，楚雄675000）

1 引言

楚雄市位于云贵高原金沙江水系和红河水系分水岭地带，地处滇中高原西南部，北纬 24°30′—25°15′，东经100°35′—101°48′。全市总面积 4424.59km2。楚雄市是州、市人民政府所在地，是全州政治、经济、文化中心，距昆明市150km，是通向滇西之咽喉要冲。楚雄市城区面积29km2。由于复杂的地质构造使得楚雄市城区地下水资源较为脆弱，并影响到楚雄市经济社会发展，固需对城区地下水资源作进一步的调查研究，其目的是为查明楚雄市城区地下水资源的分布、变化规律，提出相应的对策措施和建议，为楚雄市社会经济发展服务。

2 楚雄市自然地理特征

2.1 自然环境背景

2.1.1 地形地貌

楚雄市地处滇中高原西南部，地势西北高、东南低，最高点为哀牢山脉的大山心，海拔2913m；最低点海拔691m，相对高差2225m。由于新构造运动的作用，河流与山脉主体呈西北—南东走向，以白依河为界分东西两部，西部为纯山区，东部为坝区及丘陵山区两种截然不同的地貌。

楚雄市城区属云南高原的一部分，南紧邻金沙江与红河分水岭地带，是一个完整的向斜盆地，盆地走向NW—SE。盆地底部宽广平坦，海拔1780m左右，最低点小河口处龙川江出口1760m。龙川江及支流青龙河两岸发育有不对称的Ⅰ～Ⅱ级阶地，局部山脚有零星的高台阶地及小型洪积扇。

2.1.2 气象水文

全市属中亚热带季风气候带，山地气候明显。由于山高谷深立体气候突出，随海拔高度变化实际存在南亚热带、中亚热带、北亚热带、暖温带和寒温带等气候带类型。东部坝区基本上为中亚热带气候。多年平均气温15.6℃，市内年平均气温16.35℃，热量资源比较丰富，四季差异较小，但雨季集中，冬干夏湿，属半干旱的山地气候类型。年均降雨量829.7mm，90%集中于夏秋季，时有洪涝灾害发生。

金沙江水系流域面积1201.39km2，占全市总面积的27.1%。龙川江在境内长40km，纵坡降4‰，丰水年径流量为6.8亿m3，贫水年为2.68亿m3，4～5月基本断流。

红河水系流域面积3231.753km2，占全市总面积的72.90%。礼社江境内长56km，平均比降3.3‰。多年平均过境流量为18.6亿m3。

2.1.3 植被

楚雄市属亚热带常绿阔叶林—针叶林植被类型，以云南松、华山松组成的针叶林和常绿阔叶林为主。由于地形复杂，相对高差大，气温、湿度、雨量均随地形有明显变化，植被也相应呈明显的垂直带状分布，主要有4种植被类型：常绿阔叶林、针叶林，主要分在海拔2400m以上的山地；针阔混交林，主要分布在海拔1600～2400m之间的山地；稀树灌丛草地，分布在海拔1600m以下地区；四旁树及人工林，主要分布在厂矿、交通沿线、水利设施及乡镇附近。

2.2 地质环境

楚雄市位于扬子准地台川滇台背斜中南部，滇中台陷楚雄拗陷中，市区的西南部（礼社江以西）这扬子准地台西侧边缘，属丽江台缘褶皱带的哀牢山断块一部分。区内下元古界大红山群、哀牢山群经吕梁运动形成结晶基底后，为一长期隆起的地区，直至晚三叠世初才发生剧烈沉降，发育了巨厚的上三叠统含煤磨拉石建造和侏罗系、白垩系红色砂泥质建成造成及膏盐建造。

2.2.1 地层岩性

该区内出露的地层以中生界为主，尤以著名的 “滇中红层”分布最广，主要是砂岩、泥质砂岩、粉砂岩、泥岩等，局部夹膏盐，突出特征是多为紫红色、灰绿色、灰白色，地层富含钙质或夹有泥灰岩、泥质白云岩夹层。其次，第三系、第四系冲洪积物分布也较广泛。

2.2.2 地质构造

楚雄市辖区内，经吕梁运动后，为一长期隆起地区，直至晚三叠世才有沉积，又处于滇中中台陷和点苍山～哀牢山断褶束两个三级构造单元中。盖层的地质构造以褶皱为主，据卷入褶皱的地层判断，褶皱时期应为燕山运动晚期—喜马拉雅运动早期。

3 楚雄市城区地下水资源特征分析

3.1 地下水资源类型

楚雄市城区内含水层（组）类型分为：松散岩类孔隙水，碎屑岩类夹可溶性岩类裂隙溶孔水和碎屑岩类裂隙水3种类型。

表1 地下水类型

3.2 地下水资源时空变化

楚雄市城区地下水资源在自然和人为因素的影响下，正处在不断变化之中，尤其是在近几年楚雄降雨量较少的情况下，地下水资源水位不断在下降。

3.2.1 地下水资源空间分布

楚雄市城区地下水主要分布于龙川江，青龙河两岸的松散岩类孔隙潜水含水层，面积约6.43km2，水位埋深约为0.30～3.81m，为人口和工业密集区，且被大量农田覆盖，地下水补给类型为降水补给。在雨季的时候地下水位有明显的上升趋势，而在旱季地下水位下降明显；分布于城区中部的碎屑岩类夹可溶性岩类裂隙溶孔水，含水层面积约5.56km2，该区地下水污染严重，且开采利用不合理，乱采超采现象严重，在旱季（12～3）月地下水位急剧下降，下降值为约6m左右。该类地下水资源不断减少，受人为因素影响大；分布于城区两侧基岩山区的碎屑岩类裂隙水，其含水层面积约3.76km2。其含水层约为1.56～14.63m，受季节影响显著，地下水资源总量少。对该类地下水资源的开采利用少，且受人为因素影响小。

楚雄市城区地下水动态受大气降雨量、蒸发量、人工开采强度的影响显著。地下水位逐年下降、泉流量逐年减少，现将不同含水层动态叙述如下：

表2 松散岩类孔隙水

松散岩类孔隙水从2009～2013年5年间枯季水位深不断下降，下降值为0.227m。平均每年下降了0.0454m,到雨季得到回升，2013年枯季水位深达最大值，说明该年地下水位下降最明显，2013年降水有所增加，所以水位有所回升。

表3 碎屑岩类夹可溶性岩类裂隙溶孔水

碎屑岩类夹可溶性岩类裂隙溶孔水：2011年降雨量达到历史最高水量，2013年与2008年相比地下水位下降4.476m，平均每年下降1.119m。2014年降雨量达到历史最高水量，地下水位又得到充足补给，水位有回升。水位峰值多数在9～10月份，滞后降雨峰值60～90天，具有显著的季节性变化。地下水受人工开采影响，使水位下降，流量减少。

表4 碎屑岩类裂隙水

碎屑岩类裂隙水：枯季泉水流量2013年比2009年减少0.217L/s，平均每年减少0.0414L/s。2010年6月份龙川江、青龙河两岸的地下水资源停止自流，说明地下水位、流量都向减少的趋势发展。降雨量的多少、人工开采地下水的强度，是控制本区地下水动态的主要因素。

3.3 地下水资源水质状况

随着经济发展和人口增加，楚雄市城区地下水资源水质状况也在不断变化，又加之人们不合理地开采地下水，使地下水资源量和质发生了改变。

3.3.1 地下水资源的主要污染源

楚雄市现有机械、化工、纺织、食品、制药、造纸、印染、卷烟、建材、机械修理等中小型企业208家。由于历史原因，工业布局不合理，有些重污染企业，如活塞销厂、玻璃厂、冷冻厂、酱菜厂、米线厂等位于市区中心。据调查，属重要污染源的企业有43家，鹿城区占70%，老城区下水道坡降小，淤积严重且无防渗层。根据污染源特征可分为工业 “三废”、农业及原生污染。

渗水管：水源大口井主要作用是过滤黄河汛期浑水中泥沙，并收集上游渗入河床的地下水。井底为开敞式，在黄河滩面3 m以下设6根DN 800无砂混凝土滤水管，沿四周对称布置，滤水管一端穿透井壁，另一端垂直于井壁布置，单根总长15 m。滤水管进水侧管口采用浆砌石封堵。采用大开挖法进行施工后，回填土料均采用5～30 mm砂砾料。

3.3.2 地下水资源水质状况分析

松散岩类孔隙水:由楚雄城区外围山区到盆地中心，污染程度由微污染-严重污染。微污染区（Pw<100）主要分布在楚雄城区西北部大石铺—赵家湾、孙家屯及盆地南部，面根积 16.175km2。轻污染区（100≤Pw<200）主要分布在楚雄城区东南部荷花村、富民、谢家河、东瓜等地，总面积8.875km2。该区以农业污染为主，鹿城、东瓜等地还有部分为工业污染区。中等污染区（200≤Pw<500）主要分布于鹿城以北龙川江两岸等地，面积10.50km2。该区工业、农业污染并存。鹿城北为农业和工业污水灌溉污染，南部黑邑仓以北地段主要为农业污染。重污染区（500≤Pw＜1000）分布于鹿城龙川江两岸和后所等地，面积6.29km2。为污染水灌溉区、城市工业和生活混合污染区、农业污染区。

碎屑岩类夹可溶性岩类裂隙溶孔水:主要分布于楚雄城区中心，多数为松散岩类孔隙含水层覆盖，主要受农业污染、工业污染和上覆孔隙水下渗污染。由于含水层埋藏较深，受人为污染程度较轻，为微污染-中等污染。微污染区（Pw<100）主要分布于东瓜北东侧和盆地边缘，面积1.5km2。污染类型主要为少量的农业及农村生活污染，污染程度轻。轻污染区（100≤Pw<200）主要分布于孔家屯东、鹿城南和城区南部等残丘地区和大面积孔隙水覆盖区，面积约6.12km2。主要为农业污染和孔隙水下渗污染。中等污染区（200≤Pw<500）主要分布于东瓜工业区，鹿城区和富民等地，面积4.875km2。主要为第一环境深部原生污染和工业、生活混合污染。

碎屑岩类裂隙水:主要分布于楚雄城区边远山区，仅受大气污染影响和极少量农业污染，污染程度较轻，大部分为微污染区。微污染区（Pw＜100）分布于楚雄城区外围山区，面积约8km2。受少量农业及原生污染。轻污染区（100≤Pw<200）主要分布于盆地西部燃料二厂、东瓜等地，面积0.40km2。少量农业污染和工业污染。

3.4 地下水资源补给、迳流、排泄特征分析

大气降雨是楚雄市城区地下水资源的主要补给来源，同时，接受坝子周边山区基岩水侧向补给，农灌水和溪沟水及河水补给。

地下水受地形地貌、地质构造控制，自分水岭向盆地迳流，除沿迳流过程中以泉、人工开采排泄外，碎屑岩类裂隙水还补给碎屑岩类夹可溶性岩类裂隙溶孔水。龙川江、青龙河是地下水的最终排泄带，以人工开采排泄为主，其次是蒸发排泄。

4 楚雄市城区地下水资源开发利用与保护

4.1 地下水资源的开发利用建议

4.1.1 提高水资源的利用率

为了适应城市发展需要，对地下水资源实行优化管理使用。大力推行节水措施，提高水资源的利用效率和效益。对地下水的开采施行一井一表计量制，严格控制地下水的开采量[2]。坚持统筹协调、优质优用的原则，统筹考虑未来一定时期内经济社会发展对地下水的需求。同时，进一步加强对地下水资源的动态监测工作[2]，提高监测资料的精度，为今后对地下水超采区的治理提供依据。