河南省主要城市地下水应急水源地探讨

2020-01-11焦红军

河南水利与南水北调 2020年9期

关键词：开采量涌水量单井

王利焦红军

（1河南省地质调查院；2河南省地质矿产勘查开发局第一地质环境调查院）

1 地下水资源开发利用中存在的环境地质问题

1.1 城市建成区地下水漏斗长期存在，单井出水量大幅下降

2006 年完成的全省13 座主要城市超采区研究，地下水超采区23 处，超采区总面积2 126 km2。按地下水水位下降速率划分，共划定一般超采区16 处，面积1 373 km2；严重超采区5处，面积467.50 km2。

1.2 市区浅层地下水防污性能差，水质污染比较严重

平原与河谷盆地城市位于黄河冲积平原和黄河支流河谷盆地，地形平坦，地貌单一，浅层地下水防污性能差，地下水遭受潜在污染的危险性较大。

1.3 城市地下水超采造成地下水资源衰减

城市的地下水供水水源地勘察与建设均是在20世纪70年代以来至90 年代初进行的，随着城市（镇）化进程的加快和工业的迅猛发展，城市工业及生活用水的需求量也迅速增长，原来的供水量远远不能满足需求。为了保障城市供水的正常进行，各城市纷纷加大水源地的开采量，使水源地超负荷运行，水文地质条件发生较大变化，从而造成地下水位持续下降、地下水资源衰减的恶性循环。长期“三集中”开采中深层水，也导致产生较大面积的中深层地下水和浅层地下水水位下降形成复合降落漏斗。

1.4 城市供水安全保障程度不足

河南省部分城市主要靠地表水作为城市供水水源，随着流域中上游经济的飞速发展，其水资源开发利用程度越来越高，相应能够作为下游城市供水的资源量却越来越少。同时，有些地表水体污染越来越严重，水质越来越差，枯水年上游来水量减少等因素导致城市供水困难。南水北调是经人工渠道长距离输送运过来的，汉江也会有枯水期，也会遇到诸如地质灾害、人为破坏等不可预料的问题。

2 城市地下水应急水源地建设对策建议

2.1 郑州市

2.1.1 广武黄河滩水源地

位于郑州市西北广武镇以北的黄河南岸滩区，距市区12 km，东起“九五”滩水源地，北邻黄河，南接黄土丘陵，滩地面积20 km2，以开采浅层地下水为主，含水层颗粒粗、厚度大，浅层地下水资源丰富。含水层岩性以中粗砂、含砾中粗砂等，含水层底板埋深70～100 m 左右，厚度一般40～70 m，单井涌水量＞3 000 m3/d（降深5 m，下同），化学类型HCO3-Ca·Mg·Na型，矿化度0.30～0.80 g/l。水源地可开采量10万m3/d。

2.1.2 万滩水源地

位于郑州市东万滩镇北的黄河南岸滩区，地处黄河下游冲积扇轴部南翼，滩地面积30km2，含水层底板埋深为60～75m。含水层主要由中砂、细砂，局部含砾粗砂组成。含水层厚度一般为30-50m。自西向东、自南向北，含水层厚度由薄变厚、粒度逐渐变粗。单井涌水量＞3 000 m3/d，水化学类型HCO3-Ca·Mg·Na型，矿化度＜1.00 g/l。水源地可开采量10万m3/d。

2.2 开封市

2.2.1 汴河堤水源地

位于中牟县与开封交界地带，水源地位于黄河下游冲积平原南部，含水层底板埋深为100 m左右，含水层主要由3～4层黄河冲积形成的中砂、细砂组成，中间为粉土弱透水层且厚度分布不均匀，上层砂层顶部一般有近10～20 m厚度的粉土和粉质粘土层，含水层厚度50～60 m，单井涌水量在2 000～3 000 m3/d，区内饱气带岩性以细砂及粉土为主，结构松散，有利于降水的入渗补给，仓寨干渠、东二干渠等多条引黄灌渠系灌溉入渗补给，也是地下水的重要补给源。水化学类型为HCO3型，矿化度＜1.00 g/l。水源地可开采量3万m3/d。

2.2.2 袁坊—刘店水源地

位于开封市东北郊的袁坊—刘店黄河滩地区，距开封市9 km，滩区面积约190 km2，含水层顶板埋深10～25 m，底板埋深45～75 m，有砂层2～4层，以中砂、细中砂为主，总厚30～55 m，单井出水量1 000～3 000 m3/d，水化学类型HCO3-Mg·Na·Ca型，矿化度0.46 g/l。水源地可开采量20万m3/d。

2.3 洛阳市

位于伊河南岸诸葛—李村—东庞村一带的伊南水源地，地貌处于漫滩及一级阶地。含水层以砂卵石层为主，砂卵石直接裸露地表或被薄层粉土覆盖，底板埋深60～90 m，含水层厚度大、颗粒粗，厚40～60 m，一般粒径5～10 cm，岩性、厚度比较稳定。地下水位埋深2～5 m，渗透系数为100～120 m/d，单井涌水量3 000～5 000 m3/d以上，地下水与伊河水联系密切，开采条件下可激发伊河水对地下水的补给，开采潜力较大，水化学类型为HCO3－Ca·Mg型，水质良好。水源地可开采量20万m3/d。

2.4 平顶山市

位于平顶山南沙河两岸的寺庄水源地，距市区10 km，东起平顶山荆山站－叶县孟丰店，西与白龟山水库相邻，北邻平顶山市区，南至叶县任店。水源地以开采浅层地下水为主，底板埋深100 m左右，含水层岩性由砂、砂卵石组成，单井出水量3 000～5 000 m3/d，水化学类型为HCO3－Ca·Mg 型水，矿化度0.20～0.80 g/l。水源地可开采量20万m3/d。

2.5 安阳市

位于市区北部以及相邻安阳县黄庄一带的彰河冲洪积扇水源地，属于彰河冲洪积扇南缘地带中等富水区，单井涌水量1 000～3 000 m3/d，水位埋深较浅，水质较好。水源地可开采量5万m3/d。

2.6 新乡市

位于原武—包厂一带黄河滩地的原阳县原武—包厂水源地，面积约300 km2。水源地以开采浅层地下水为主，含水层组主要由上更新统、全新统各类砂层组成，底板埋深约150 m，一般有砂层4～5层，单层厚度20～40 m，总厚度＞100 m，含水层岩性以含砾中细砂、中砂为主，次为粗砂。导水系数为1 200～2 200 m2/d，单井涌水量一般3 000～5 000 m3/d以上，水化学类型为HCO3－Ca·Mg型，矿化度＜1 g/l。水源地可开采量35万m3/d。

2.7 濮阳市

位于濮阳县习城—徐镇一带黄河滩区的濮阳习城—徐镇水源地，面积约225 km2，含水层为上更新统、全新统砂层，底板埋深80～120 m，一般有砂层2～4 层，以细砂、中细纱、粉砂为主，单层厚度8～20 m，总厚度50～100 m，单井涌水量一般1 000～3 000 m3/d，导水系数600～1 100 m/d。水源地可开采量10万m3/d。

2.8 商丘市

商丘市西北郊傍河水源地位于商丘市城市西北部黄河故道南岸，面积约300 km2。开采浅层地下水和深层地下水，水源地可开采量10 万m3/d。浅层地下水主要赋存于全新统和上更新统上部冲积层中，埋藏在70 m 以浅，含水层岩性以细砂、粉砂为主，结构松散，分选性好，有砂层2～4 层，砂层厚度在7.00～38.50 m，平均厚度在18 m 左右，单井涌水量一般500 m3/d，导水系数一般在221.76～269.20 m/d，地下水与黄河故道水力联系密切，开采条件下可激发黄河故道水对地下水的补给，开采潜力较大。水化学类型以HCO3型为主，地下水的矿化度平均为1.03 g/l，可开采量7 万m3/d。深层地下水主要赋存于新近系，埋藏于350～500 m。含水层岩性主要以细砂、中细砂为主，局部为粗砂，含水层厚度在50～80 m，单井涌水量3 046.29～4 933.02 m3/d（降深15 m），水化学类型以HCO3型为主，矿化度平均为0.84 mg/l。可开采量3万m3/d 。

2.9 济源市

樊村隐伏岩溶水源地：位于太行山前、克井盆地北缘，属奥陶系岩溶裂隙岩溶含水岩组，水源地位于盘古寺大断裂的上盘，受张应力作用，断裂带以及裂隙开启程度大，灰岩岩体破碎，溶洞、裂隙发育，成为岩溶水良好的储存空间，岩溶含水层被第四系松散层覆盖，埋深一般60～100m，属承压水，单井涌水量十分可观，降深1m，单井涌水量2 500 m3/d以上，水化学类型为HCO3－Ca·Mg型，该区域的岩溶水与现有小庄水源地属同一岩溶水系统，位于小庄水源地上游。水源地可开采量5万m3/d。

2.10 其他城市

鹤壁市可选择淇河冲积扇孔隙水，焦作市可选择九里山一带岩溶水，许昌市可选择灵井、范坡、颍桥一带隐伏岩溶水，漯河市可选择孟庙镇颍河南孔隙水，三门峡市可选择陕州区以西黄河南岸孔隙水，南阳市可选择白河两岸孔隙水，信阳市可选择浉河北、平桥大道以南孔隙水，周口市可选择沙颍河两岸孔隙水，驻马店市可选择练江河以南的隐伏岩溶水。