“十一五”期间淮北市裂隙岩溶水环境情况分析
2021-09-03任秀芳
任秀芳
(山东省费县水利局,山东 费县 273400)
0 引 言
地下水是重要的水资源,是工业、农业、生活用水的重要来源之一[1-2]。做好地下水动态监测工作是十分必要的。及时获取地下水水位、水质等情况,可为地下水开发和保护提供基础资料,对水资源开发利用规划具有非常重要的意义[3-5]。淮北市是一座经济较为发达的城市,区域内裂隙岩溶水分布范围广,通过实际监测成果分析“十一五”期间裂隙岩溶水的变化情况。
淮北市位于安徽省北部,南北长150km,东西宽50km,总面积2741km2。根据区内地层岩性及其空隙特征,可划分出三类含水岩组,即松散岩类孔隙含水岩组、碳酸盐岩裂隙岩溶含水岩组、碎屑岩类裂隙含水岩组。
1 裂隙岩溶水环境变化
1.1 监测点情况
2006年淮北市范围内共有地下水监测孔(点)41个,其中国家级监测孔(点)4个,地表水1个。淮北站于2006年8月重建之前,由于监测孔堵死及地方土地占用等原因,H032、205、财校3个监测孔(点)停测,到2006年底,在淮北站的努力和监测科的支持下,停测的监测孔恢复了监测,堵孔修复成功,2006年底正常运行的监测孔(点)41个。
2007年5月,位于淮北市人民医院院内的P37孔由于工程施工停测,工程完工后,仍无法恢复观测,周边也无可替代井孔,所以目前淮北市范围内共有地下水监测孔(点)40个,其中国家级监测孔(点)4个,地表水1个。
1.2 裂隙岩溶水水位变化
1.2.1 淮北供水水源地地下水水位
该水文地质单元共16个监测孔,其中4个是开采井。
该区域裂隙岩溶水,层位较深(奥陶系),水位变化受降雨量影响,但明显滞后。由于该区有淮北发电厂、自来水厂等用水大户开采岩溶水,加上2006-2010年气象上枯水年较多,导致该区水位总体下降。但水位仍略高于上个5a。
年平均水位埋深4.09-18.81m,标高12.66-31.51m;最高水位埋深0.75-17.08m,标高15.40-36.02m;最低水位埋深5.30-24.05m,标高7.42-29.71m;五年变幅平均值5.60m。本5a内2006、2007、2008年水位均呈上升趋势,2009、2010年呈下降趋势,水位在2008年达到最高点。整个十年来看2002年水位呈下降趋势,2003年只有电3孔周边水位下降明显,其余各处均呈上升态势,电3孔为电厂水灰分厂深井泵,所以水位的下降应该是因为开采的增大。2004年到2008年水位均为上升趋势,其原因是淮北发电厂减产开采量大幅减少导致。2009、2010年水位呈下降趋势,原因是2009、2010年降雨量少,为枯水年份。
与上个五年相比年平均水位平均上升5.14m,最高水位平均上升2.95m,最低水位平均上升6.94m,年变幅平均减少3.95m。年平均水位、最高水位、最低水位较上个五年总体上升,年变幅减少;综合该含水层整体层面水位较上个五年上升幅度较大,可能是因为淮北电厂减产导致。
图1 2001-2010淮北供水水源裂隙岩溶水水位变化曲线图
1.2.2 二电厂水源地裂隙岩溶水水位
该水文地质单元共5个监测孔。该区内有709等开采井,水位受降雨和开采双重影响。五年总体呈下降趋势,但水位仍略高于上个五年。
年平均水位埋深4.98-30.37m,标高3.11-28.57m;最高水位埋深-0.41-28.40m,标高5.08-34.03m;最低水位埋深8.55-33.28m,标高-1.15-24.13m;五年变幅平均值8.24m。本5a内,2006、2007年水位上升趋势,其余各年呈下降趋势,一方面是因为后几年为枯水年,另一方面为开采量的影响。整个十年来看2002年水位下降,2003年到2007年水位一直处于上升趋势。
图2 2001-2010二电厂裂隙岩溶水水位变化曲线图
与上个五年相比年平均水位平均上升3.55m,最高水位平均上升2.48m,最低水位平均上升5.06m,年变幅平均减少2.24m。年平均水位、最高水位、最低水位较上个5a总体上升,年变幅减少;综合该含水层整体层面水位高于上个5a。
1.3 裂隙岩溶水水质
1.3.1 淮北饮用水地区
淮北饮用水主要为地下水,地下水水质及污染情况的监测尤为重要。为更好的监测地下水水质变化,于枯水期开展采样工作,2006年采样18组,2007年及以后有所调整,为14组,其中:区域浅层孔隙水3组、深层水1组;淮北供水水源地浅层孔隙水1组、深层水2组、裂隙岩溶水5组;二电厂水源地裂隙岩溶水2组。2009年新增细菌样14组和放射性样7组,细菌学指标包括总大肠菌群数和细菌总数,放射性指标包括总α放射性和总β放射性。2010年细菌和放射性样均为14组。
裂隙岩溶水样本5组,分别为H162、P86、电3、P3-1、P11孔。2006年浅层孔隙水基本稳定,2007年基本稳定,2008年趋好,2009年趋差,2010年趋好。五年总体评价趋稳趋好。
化学类型一般以HCO3-·SO42-─Ca2+·Mg2+·Na+型为主,溶解性总固体814.26-1439.21mg/l,总硬度203.18-664.59mg/l,PH7.01-9.01。主要超标组分为溶解性总固体、总硬度等。综合评价为较差水到良好水。
含量变化较大的组分有:P11孔溶解性总固体从2007年的871(Ⅲ类水)下降到2008年468(Ⅱ类水)再上升到2009年593(Ⅲ类水)。
H162孔溶解性总固体从2008年的831(Ⅲ类水)上升到2009年1439(Ⅳ类水)再下降到2010年957(Ⅲ类水)。
H162总硬度从2008年203(Ⅱ类水)再上升到2009年664(类水)再下降到2010年330(Ⅲ类水)。
五年总体来看,总硬度、溶解性总固体为减少趋势。
总大肠菌群超标率为40%,菌落总数超标率为100%。放射性样本数5组,总α放射性超标率为60%。
1.3.2 二电厂水源地
该水源地只取了裂隙岩溶水水样。本含水层样本2组,为709、903孔。2006年浅层孔隙水基本稳定,2007年基本稳定,2008年基本稳定,2009年基本稳定,2010年趋差。五年总体评价基本稳定保持良好。
化学类型一般以HCO3-·SO42-─Ca2+·Mg2+·Na+型为主,溶解性总固体814.26-1439.21mg/l,总硬度203.18-664.59mg/l,PH7.01-9.01。主要超标组分为溶解性总固体、总硬度、COD等。综合评价为良好水。该水源地水质一直较好,属良好水。
含量下降的组分有:Fe、COD;
含量上升的组分有:SO42-、NO3-。
2010年709孔水质变差是因为709孔出现NO2-超标,由2009年的0.004上升到2010年的0.042,由Ⅱ类水恶化至Ⅳ类水。
菌落总数超标率为100%,总大肠菌群未检出。放射性样本数5组,总α放射性超标率为100%。
5a总体来看,二电厂水源地的裂隙岩溶水保持良好,为淮北各个水源地水质最好。
综合比较2006至2010年区域浅层孔隙水、深层孔隙水水质基本稳定;淮北供水水源地裂隙岩溶水水质略变好;二电厂水源地裂隙岩溶水水质保持良好。
1.4 地下水水温
监测区近年水温无明显变化,浅层孔隙水水温在15℃-20℃之间,年平均16℃。深层孔隙水水温在16℃-19℃之间,年平均17℃。裂隙岩溶水水温在15℃-20℃之间,年平均17℃,水温常年稳定,基本不受气温变化影响。与近年相比基本稳定。
1.5 地下水变化原因分析
从本五年及上五年来看,地下水环境有如下几个变化:地下水水质有所改善、地下水降落漏斗南移、地下水水位稍有回升。
综合比较2006至2010年区域浅层孔隙水、深层孔隙水水质基本稳定;淮北供水水源地裂隙岩溶水水质略变好;二电厂水源地裂隙岩溶水水质略变好。
地下水水位从2002年至2010年总体上升。
开采量和降雨量的变化是导致地下水环境变化的主要原因。在大气降水补给、地质构造条件相同的情况下,水位的上升和下降的决定性因素取决于开采量的变化。开采量的减少导致水位回升,水质变好。
2 结论及建议
2.1 结论
1)与上个五年相比,“十一五”期间裂隙岩溶含水层平均水位均高于上五年。
2)综合比较2006至2010年淮北供水水源地裂隙岩溶水水质略变好;二电厂水源地裂隙岩溶水水质保持良好。
3)本监测区近年水温无明显变化,裂隙岩溶水水温在15℃-20℃之间,年平均17℃,水温常年稳定,基本不受气温变化影响。与近年相比基本稳定。
2.2 建议
1)部分老旧监测站点,因服务年限较长,监测功能逐步退化、需逐步开展老旧孔点的重建工作;
2)省级监测站点自动化程度较低,加之部分自动监测仪器已超出使用年限,故障频出。建议提供省级监测点点的自动化程度,更换部分老旧自动监测仪器。
3)建议由政府引导,在建设城市公园等公共设施时,引进地下水环境监测设施,解决地下水环境监测设施在城市内选址困难、保护困难,监测孔数量少、对城市地下水控制程度低、监测孔易遭受拆迁破坏等问题,达到资源的合理配置和利用。