湖南省宁乡市地下水分布与利用现状调查分析

龙馨洁 李剑 黄凤寸 查道函

摘 要：水资源短缺及污染问题尤其是地下水水资源的利用现状一直是湖南省“一江一湖三山四水”生命共同体“健康水平”达成度的重要评价因素之一。宁乡市遵循“统一管理、分级组织；全面推进，重点突破，解剖典型，控制一般”的原则，参照《湖南省资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价技术指南（试行）》对全市范围内的地下水利用现状进行了综合调查和系统分析，为实现全市国土空间生态整体保护、系统修复地下水领域提供科学依据和基础支撑。

关键词：水资源；水环境；地下水；现状分析；整治

1 区域概况

1.1 交通位置

宁乡市位于湘中偏北，湘江下游西侧，东临望城县，南接韶山、湘乡、娄底三市，西与涟源、安化交界，北与益阳、桃江毗连。

1.2 气象水文

宁乡市属亚热带季风湿润气候，四季分明，阳光充足，雨量充沛。冬春季受强大的西北高压控制，夏秋季受东南季风影响。据宁乡市气象局1961—2019年的气象观测资料，多年平均气温16.1～17.8℃，年均日照1392.9～080.5小时，年均蒸发量1411mm，多年平均降雨量1460.5㎜，无霜期276天，平均相对湿度81%。

境内地表水较发育，水流长度5km以上的河流有162条，99.2%注入湘江，0.8%注入洞庭湖，主要有沩水、靳江两大水系。其中沩水有南北两源：南源（主源）出扶王山西麓大托里，叫石板水；北源出灯窝寨大沙坪。靳江为湘江一级支流，源出湘乡市金石乡，有东西两源：东源出靳源村罗仙寨西麓，西源出万群村万岁塘，两源会于赵公桥后进入宁乡市境。宁乡市水系分布图见图1。

1.3 地层岩性

宁乡市域内地层出露较全，从元古界至新生界均有出露，其中志留系、泥盆系、三叠系、侏罗系、下第三系发育不完全。以新生界分布较广，上古生界次之。

1.4 地质构造

宁乡市境西部属雪峰山弧形构造东缘（雪峰地轴、江南地轴等）；西南跨越印支期之沩山花岗岩体，并与祁阳山字型构造北翼反射弧相毗邻；东部斜贯北北东向断陷红盆和断续出现的北东向构造；北东部为较大范围的第四系堆积掩盖，属于“洞庭凹陷”南缘。各体系的存在对境内区域构造系统的生成和发展起了制约和干扰的作用，现根据各构造形迹的力学性质和排列方向，以及各构造体系所影响的地层和角度不整合的存在，结合邻区地质构造特性，将境内构造系统初步归纳为：东西向构造、华夏系构造、新华夏系构造和棋盘格式构造。

2 地下水资源

2.1 地下水类型及含水层组

市境按地下水赋存条件、含水介质性质、水理性质及水动力特征，划分为四种类型和六种亚类。各类地下水的富水等级划分标准分别以单位出水量或泉水流量划分为水量丰富、水量中等、水量贫乏三个级别，见下表。

2.2 地下水的补给、径流、排泄

2.2.1 地下水的补给来源

县境北部的河漫滩及低阶地，地下水位普遍高于平水期水位，河流是地下水排泄基准，在洪水季地面水位高于地下水位时，可以接受部分补给，至于Ⅱ、Ⅲ级以上的基座阶地，只有在特大洪水时才可能接收短期补给。

2.2.2 地下水径流特征

县境地下水类型比较复杂，不同类型的水由于赋存条件、水动力条件的差别，因而在径流方式、径流速度等具有不同的特征。松散岩类孔隙水以潜水为主，局部为承压水，分布于溪沟两侧的漫滩和各阶地。碳酸盐岩裂隙溶洞水地区，径流条件受岩溶发育强度及岩溶发育状态控制，岩溶水的天然流场往往与灰岩分布形态及断裂结构条件有关，断裂破碎地段岩溶发育集中而强烈，因此在岩溶发育区，断裂常为其主要径流带，这种现象在本区为一种普遍现象。县境岩溶水主要发育地段多为含煤盆地。基岩裂隙水的径流条件受地形地貌和排泄基准面的控制。因而地下水分水岭与地表水分水岭大致一致，且都以重力水的形式向当地溪沟运移，渗流速度与岩层裂隙发育程度有关。

2.2.3 地下水排泄

县境地下水排泄方式主要有天然排泄和人工排泄两种类型。天然排泄包括垂直排泄和水平排泄，垂直排泄以蒸发为主，在松散岩层孔隙水地区和基岩裂隙水分布区，潜水含水层位最小埋深1～2m，局部地段小于1m，在旱季通过含水层上方的包气带有明顯的蒸发作用，使水位下降。水平排泄方式则以区域侵蚀面为基准，以泉为排泄点，县境沩水为区域性的基准面，因此地下水的排泄受沩水河床的控制，沿其支流和主流分布的泉为主要排泄点。人工排泄是指通过地下水人工露头、井、钻孔、坑道提取地下水。

2.3 地下水动态特征

地下水在天然状态下的水位和水量的变化与地下水的补给—迳流—排泄条件密切相关。县境北部双江口、金州等地为大面积分布的孔隙水区，主要补给源是大气降水及稻田入渗补给，但因补给有个渗透过程，因此水位变化有个短暂的滞后（数天或数十天），该区动态多呈不稳定—极不稳定型。中、南部的碳酸盐裂隙溶洞水分布地区，因岩溶水的补给区与径流区的分带较明显，一般在补给区的动态受降水季节影响较明显，径流区的水流则表现为相对的稳定性，并具有一定的压力水头，属稳定型。大面积的花岗岩及砂页岩分布区主要靠大气降水补给，而且补给区与径流区近似一致，地下水位受降水过程控制，水位动态具有十分明显的季节性，属不稳定—极不稳定型，而且大部分泉井在极旱时相继干涸。

3 地下水开发利用现状及存在的问题

3.1 地下水利用现状

地下水主要用于农业灌溉、林牧渔畜用水、工业用水、城镇公共用水、居民生活用水及生态环境用水。近10年，全市地下水利用量呈明显的下降趋势，主要是受农业灌溉用水逐年减少的影响。

3.2 地下水水环境问题

3.2.1 水资源问题

宁乡市总体水系发达，水资源量较丰富，但人均水资源量较低，仅为全省平均水平的64.8%。全市总体上水资源量为西多东少，水资源量空间分布不均匀。煤矿企业导致地下水位显著下降，特别是以煤炭坝为核心的水文单元水均衡造受到了破坏。随着全市煤矿的全面退出，矿区当地地下水位得到了较好的恢复。但含水层的损坏是不可逆的，特别是井泉恢复，无论是水量或是水质方面都难以恢复到破坏前水平，局部地下水资源开发不合理。

3.2.2 水环境问题

由于各类型的地下水赋存空间的岩土性质的差异及水交替条件的不同，含水层之间在化学类型、矿化度、总硬度、pH值等主要指标都有明显的差别。由于地下水在运移过程中条件或介质的改变，或者是人为作用，水质发生变化，如氯化物成分增加或是煤矿或铁矿开采过程中矿井排水渗入地下，也使矿区附近的地下水中硫酸根离子相对增加。

3.2.3 水环境问题诊断和识别

水环境问题主要由以下因素造成：（1）城镇生活污染影响：①生活污染源；②污水收集及处理设施不完善；③河道沿岸排口影响。（2）工业污染影响。（3）农业农村污染：①畜禽养殖污染；②农业面源污染。（4）水资源时间与空间分配不均等。

4 综合整治

宁乡市水环境治理分为三个时间阶段，分为2013年前修建水利水电设施；2014—2017年规范河道采砂秩序、水库退出投肥养鱼、科学划定水功能区；2018年后实施沩水河道综合治理（宁乡段）及城市防洪工程。

科学划定水功能区方面，在沩、乌、楚、靳四江及大中型水库水功能区边界立界碑和水法宣传牌，明确了饮用、景观用水源区保护范围及水质目标。根据《长沙市水功能区划》，宁乡县一级水功能区有19个，其中源头保护区3个，保留区3个，开发利用区13个；二级水功能区有16个，其中饮用水源区3个，保留区3个，开发利用区13个；二级水功能区有16个，其中饮用水源区12个，工业、景观用水区1个，农业用水区2个，景观娱乐用水区1个。

4.1 设置了集中式饮用水水源保护区

根据《湖南省县级以上地表水集中式饮用水水源保护区划定方案》，宁乡市设置了四处县级集中式饮用水水源保护区，并于2016年批准为省级自然保护地。四处饮用水水源保护区分别为黄材水库、洞庭桥水库、田坪水库及沩水。

4.2 沩水河道综合治理（宁乡段）及城市防洪工程

2017年实施了《宁乡县黄材水库饮用水水源地环境保护专项整治实施方案》，2018年实施了《宁乡市“除臭剿劣”攻坚战三年行动计划（2018—2020年）》，2019年编制了《长沙市沩水河流域水污染防治综合整治方案》。

自2018年启动沩水河道综合治理（宁乡段）及城市防洪工程，项目范围为沩水干流黄材镇姜公桥至宁乡市与望城区交界处，全长57.25km，项目总投资13750万元，涉及黄材、横市、金洲、双江口等沩水干流沿岸10个乡镇。共铺排73个项目，各治理方向对应的项目情况包括：（1）生活污染治理21项：包含污水处理厂扩建、污水处理厂提标改造、管网建设、黑臭水体治理、河道沿岸排口整治等；（2）工业污染治理5项：包含工业园区污水处理厂扩建、污水处理厂提标改造、管网建设和新建宁乡高新区工业污水处理厂等；（3）农业农村污染治理8项：包含畜禽养殖治理、农业污染治理、农村环境治理等；（4）水质水量分布不均及环境容量不足治理措施15项：包含大坝塘水库建设、废弃拦水设施拆除、水资源调度、水体增氧设施等；（5）其他治理措施24项：包含环境管理与执法、河道保洁、集中式饮用水源地建设等。

2019年4月，开展了沩水河流域水污染防治现状调查，并编制了《沩水河流域水污染防治综合整治方案》，包括：（1）生活污染治理26项：包含污水处理厂扩建、污水处理厂提标改造、管网建设、黑臭水体治理、河道沿岸排口整治等；（2）工业污染治理5项：包含工业园区污水处理厂扩建、污水处理厂提标改造、管网建设和新建宁乡高新区工业污水处理厂等；（3）农业农村污染治理10项：包含畜禽养殖治理、农业污染治理、农村环境治理等；（4）水质水量分布不均及环境容量不足治理措施15项：包含大坝塘水库建设、废弃拦水设施拆除、水资源调度、水体增氧设施等；（5）其他治理措施24项：包含环境管理与执法、河道保洁、集中式饮用水源地建设等。

4.3 矿区水资源水环境治理

4.3.1 矿区水资源治理

全市矿区水资源防治主要为煤炭坝矿区，针对煤炭坝小河所经过处，地面农田中有大大小小的塌陷坑，河水漏失较大等问题进行了治理，现在煤炭坝小河在成片岩溶塌陷坑处架设了渡槽，河床已用水泥衬砌，长度约935m，该工程效果较好。自2014年后，煤炭坝地区煤矿企业关闭，地下水水位逐年恢复，其中贺家湾煤矿附近的沉陷区农田水位已高出地势低洼地段。

4.3.2 矿区水环境治理

截至2017年，宁乡市矿山地质环境保护与整治投入了大量的資金。其中修建排水沟矿山14个23条，长度4589m；修建沉淀池38处；修建净化池1个；修建废水处理站2个。2018年完成了宁乡市黄材水库周边历史遗留锰渣污染治理项目，通过废渣清理、填埋、绿化等工程，基本截断了因废渣可能导致的对黄材水库饮用水源地水质污染源，治理效果明显。

综上，宁乡市经过多年的水环境治理，在水资源的保护、水污染防治、水环境治理、水生态修复等方面做了大量的工作，水生态环境得到明显改善。但目前由于污水处理系统等基础设施建设滞后，产业结构不尽合理，存在水源涵养能力受损等问题，故水资源环境综合整治工作依然任重道远。

参考文献：

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［4］李大壮.地下水开发利用对水环境影响评价关键问题探索［J］.城市建设理论研究（电子版），2020（04）：48.

［5］杨茗涵，周广东，李嫣然.对水环境监测质量保证和质量控制的思考［J］.清洗世界，2023，39（01）：143145.

项目资助：湖南省教育厅科学研究项目（22B0963）

作者简介：龙馨洁（1982— ），女，汉族，湖南新邵人，本科，高级工程师，研究方向：水工环地质、生态修复保护。