洛南新区建设对地下水环境的影响分析

2016-08-18梁龙豹

地下水 2016年4期

关键词：水源地泥岩保护区

梁龙豹

(河南省地矿局第二地质环境调查院，河南郑州 450046)

洛南新区建设对地下水环境的影响分析

梁龙豹

(河南省地矿局第二地质环境调查院，河南郑州 450046)

洛南新区位于洛伊河盆地西部。新区建设前，该地段大部分为农田，大气降水、农灌回渗对地下水补给明显；新区建设后，大部分地段被建筑物、市政道路等覆盖，加上各种水系建设，对地下水环境产生了许多方面的影响。通过野外调查资料的分析，对这些影响进行探讨。结果认为：由于地面植被的改变，减少了土地裸露的面积，进而减少了降雨入渗及渠道、农灌回渗的补给量；水域景观及城市各种排放物的增加加大了地下水质遭受污染的机会；自备井开采量减少，开采更加集中；各种建筑对地下水径流及水源地保护区亦产生影响。提出调整水资源开采布局、控制建设中的污染、加强工业及生活污物的排放和处理、加强地下水的动态监测等。

新区建设；地下水环境；补给量减少；水质保护

洛南新区位于洛阳市南部，洛河与伊河沉积盆地西部，地貌单元上主要为一级阶地。新区建设前，该地段大部分为农田，大气降水、农灌回渗对地下水补给明显；新区建设后，大部分地段被建筑物、市政道路等覆盖，加上各种水系建设，对地下水环境产生了许多方面的影响。本文试图通过野外调查资料的分析，对这些影响进行探讨。

1　洛南新区地质、水文地质条件概况

1.1地形地貌

洛南新区坐落在洛阳盆地西部的伊洛河冲积平原上，地貌单元北部绝大部分地段为河流一级阶地，南部局部为山前坡洪积扇；总地势西高东低、南高北低。

1.2地质条件

新区内沉积地层主要为第四纪，广泛分布于山前坡洪积扇及河流阶地。岩性主要为砂卵石及粉质粘土，呈多层结构，其成因类型主要为冲积，少量洪积。第四系以下前新生界地层顶板埋深大于250 m，主要为新近系洛阳组(岩性下部为砂砾岩夹砂质泥岩及钙质结核层，中部为砂质泥岩、泥质砂岩夹砂砾岩、泥灰岩，上部为砂质泥岩夹泥灰岩、砂砾岩，总厚36～183 m)和古近系陈宅沟组(岩性下部为砂砾岩夹砂质页岩、泥岩，中部为细砂岩、泥岩、页岩夹厚层砾岩，上部为砂砾岩夹页岩、泥岩，总厚185～413 m)、蟒川组(岩性下部为砂质页岩与砂质页岩、砂岩互层夹砾岩、泥岩及透镜状泥灰岩，中部为砂页岩、泥岩与砂砾岩互层夹炭质页岩、泥灰岩，上部为砂质页岩、泥岩与砂砾岩互层夹结核状泥灰岩，总厚395～1 217 m)。

新区南部边缘、与龙门山北缘交界处有一条大的东西构造通过，区内西部有一条南东—北西向隐伏断裂经过(见图1)。

1.3水文地质条件

洛南新区内地下水类型为松散岩类孔隙水，含水层主要为第四系上更新统及全新统砂卵石层，结构疏松、空隙大，厚度50～80 m，最厚近100 m，期间局部有粘土夹层。水位埋深5～10 m，单位涌水量大于100 m3/h·m，是洛阳市最富水的地段之一。

洛河、伊河分别从北、南边界流过，河流渗漏成了区内地下水主要的补给源，其次为渠道及农灌回渗、降水入渗、上游的侧向径流补给；地下水径流大致与河流方向一致，从东向西，局部稍有变化；地下水的排泄主要为开采及向下游的侧向径流。

区内地下水化学类型为HCO3-Ca和HCO3-Ca·Mg，矿化度小于1 g/L，水质良好。地下水的污染威胁主要来自一些化工企业的污水排放、农灌渠系的生活污水排放和污物堆积。

地下水水位动态受制于大气降雨、河水影响和人工开采。每年的7-9月份为丰水期，地下水位较高，3-5月份为枯水期，地下水位最低。地下水动态类型大部分地段为水文型—径流型，局部为气象、水文型—径流型。

图1　洛阳市地质地貌图

2　新区建设对地下水环境的影响

2.1地下水补给条件的变化及补给量的减少

新区建设前，该地区主要为农田及农民居住区，其中农田面积约占90%。农田土壤的直接裸露易于降水的入渗；其次，这些农田均为水浇地，农田间引水灌渠成网，这些灌渠多没有衬砌，易于渠水的入渗；第三，众多的农田，其中一部分为菜田，每年的农灌水入渗量亦很可观。新区建设后，一是大部分地段被建筑、道路及水泥地面覆盖，公共绿化面积约占40%，其中可产生降水入渗的面积只有30%左右；二是把原来的一部分干渠改造成水域景观，取消了所有的支渠，现在的水域景观面积约为原来引水渠分布面积的20%左右；第三，把原来农田的漫灌该为绿化地带的滴灌或喷灌，大大减少了灌溉水入渗量。这些改变，造成地下水垂向补给条件的变化及补给量的减少(见表1)。

表1　新区建设前后地下水补给量变化统计表　万m3/d

由表1可知，新区建设后，该地段地下水垂向补给量将减少8.67%。

2.2地下水水质环境的变化

新区建设对该地区地下水水质环境的影响主要表现在三个方面：一是水域景观的建设，包括景观渠和喷水池，与原来灌溉渠相比，也引用的是河水，但流水速度变缓，在景观停留的时间长，这一方面降低了水本身的自我净化能力，另一方面易造成污物沉淀及渠(池)底生化作用的发生，而这些景观建筑底部也多没有硬化，这些景观水渗入地下会对地下水的水质造成威胁。二是随着建设的完善，大量人员及车辆等的涌入，增加了各种污物的排放，如管理不善，加大了地下水遭受污染的风险。三是新区建设对原来的引水灌渠进行了取缔或改造，改善了引水灌区的坏境，原来的引水灌渠在农灌期水流清洁，而非农灌期灌渠多成了污水和污物的排放地，这些污水和污物经雨水冲刷渗入地下，会引起地下水的污染。

因此新区建设对该地段地下水水质环境的影响有利有弊，但分析新区建设几年来的地下水水质资料，水质有逐渐被污染的趋势。

1985年李楼水源地勘察时，取样分析该地段地下水类型为HCO3-Ca和HCO3-Ca·Mg，水质均属I类水；2012年伊滨李村水源地勘察在该地段取样做水质分析，水质类型变得复杂，水质以II类水为主，个别地段出现IV类水(见表2)。

2.3地下水自备开采量的变化

新区建设前，洛南属于郊区，城市供水管网很少覆盖，企事业单位及农村居民用水主要是靠自备井，新区建设后，建立起统一的城市供水系统，企事业单位的采水井均被封埋；农村居民进入统一建设的社区，由城市供水管网统一供水，农灌开采井也不存在。新区原来的多形式开采变成单一的城市供水源地开采，总的开采量减小，开采更加集中。

统计计算，新区建设后减少的自备井开采量约为8 000～10 000 m3/d。

2.4地下水径流条件的变化

洛南地段，地下水位埋藏都比较浅，一般在5 m左右，个别地段不足3 m，新区大量高层建筑基础开挖均大于5 m，进入潜水面以下的各种建筑基础破坏了地下水的自然水面，改变了地下水的径流条件，使得原来的潜水单向流在局部变得非常复杂。但从大的方面看其横向或纵向的影响都不是太大。

另外，开采形式的单一，使得地下水原来受分散开采影响的径流变成只受水源地开采的影响，但地下水总的径流方向由西向东并没有改变。