陳俊宏CHEN Jun-hong；吳靜WU Jing；徐世光②XU Shi-guang；鄭庭ZHENG Ting

（①昆明理工大學國土資源工程學院，昆明 650093；②云南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局，昆明 650011；③中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計研究院，昆明 650041）

（①Land Resources Engineering Institute，Kunming University of Science and Technology，Kunming 650093，China；②Yunnan Bureau of Geology and Mineral，Kunming 650011，China；③Kunming Prospecting Design Institute of China Nonferrous Metals Industry，Kunming 650041，China）

0 引言

隨著城市化進程的加快，制約城市發(fā)展的因素也越來越受到重視，其中水資源問題更是面臨著嚴峻的形勢。自2009 至2013年初，昆明就發(fā)生了嚴重的連續(xù)的干旱災害，其母親湖——滇池的水質(zhì)短期來看難以達到城市供水標準，很大程度上制約著城市的抗旱能力。昆明是資源性缺水、水質(zhì)性缺水和工程性缺水并存的城市，城市抗旱應常態(tài)化，因此，應急水源地的建設(shè)就成了其中的一個選擇。

1 水源地的選址

水源地位于滇池南岸，分屬滇池流域，滇池水面積19.6萬畝，屬長江流域金沙江水系。水源地所在地層區(qū)屬于昆明地層區(qū)，區(qū)域地層出露基本齊全，除奧陶系、志留系、三疊系、侏羅系、白堊系外，從元古界至第四系均有出露。根據(jù)出露地層巖性的水理性質(zhì)、含水介質(zhì)類型等特征，將地下水類型劃分為碳酸鹽巖類裂隙溶洞水、基巖裂隙水和松散巖類孔隙水三個大類，碳酸鹽巖巖溶裂隙水，碳酸鹽巖夾碎屑巖巖溶裂隙水，碎屑巖裂隙水，巖漿巖裂隙水，松散巖類孔隙水五個亞類。開采區(qū)各地層的水文地質(zhì)特征及富水性級別統(tǒng)計見表1。

表1 開采區(qū)地層富水性級別統(tǒng)計表

2 資源的評價

2.1 資源計算 計算原則：①地下水資源計算地下水徑流單元計算天然資源。包括天然補給量和排泄量。②天然補給量按多年平均、50%、80%、90%、95%保證率計算；天然排泄量按泉流匯總法、徑流模量法計算多年平均排泄量，并計算多年平均最枯月排泄量。

2.1.1 天然補給量 采用多年系列的降水資料，計算逐年及多年平均補給量。對匯水范圍內(nèi)面積小、補給意義不大的非可溶巖和單元內(nèi)與富水單元無水力聯(lián)系的零星可溶巖，不計入補給面積。Q補=0.1α·F·X

式中：

Q補—降水滲入補給量（萬米3/年）；

α—降水滲入系數(shù)；

F—補給面積（km2）；

X—降水量（mm）。

表2 多年平均補給量計算成果表

2.1.2 天然排泄量

①排泄量匯總法。

封閉單元，無側(cè)向、垂向越流，未開采的單元或單元，天然排泄量即泉水排泄量。

Q排—天然排泄量（L/s）。

②地下徑流模量法。

Q排=M·F

式中：M—地下水徑流模量（L/s·km2）；

F—地下水徑流面積（km2）。

表3 天然排泄量計算表

2.2 水化學及水質(zhì)污染情況 開采區(qū)地下水的補給來源較充沛，徑流途徑一般較短，循環(huán)交替條件良好，因而總觀開采區(qū)含水層的地下水，其水質(zhì)均較好，無色、無味、無臭、透明，水溫16-19℃，為低礦化淡水，礦化度0.02-0.35克/升，總硬度2.5-13.0 德國度，pH 值多呈中性，經(jīng)檢測符合人類飲用水標準。地下水水質(zhì)類型分布情況見圖1。

圖1 地下水水質(zhì)類型分布圖

3 開發(fā)利用方式

本水源地利用大口井平均布井集中開發(fā)（布置見圖1），打成機井10 口，均深約320m，借助了一定的取水工程實現(xiàn)。取水工程從地下水水源地中取水，接入附近管道送至水廠處理后供給用戶使用，它包括水源、取水構(gòu)筑物、輸配水管道、水廠和水處理中心等（見圖2）。

圖2 群井聯(lián)合供水開采示意圖

取水模式評價指標體系包括：①水質(zhì)的安全性；②水量的充足性；③取水的便利性；④水源的保證率；⑤取水的成本性。經(jīng)分析，本水源地都符合要求。

4 環(huán)境影響評價

國內(nèi)的一些水源地水源采取第四系覆蓋層之下的寒武系、奧陶系、泥盆系、二疊系中的巖溶裂隙水。由于長期超量開采，引起了一系列的環(huán)境地質(zhì)問題，因此水源地的建設(shè)應十分重視其工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的評價。下面分別從巖溶塌陷、泉水干涸、地面沉降和地下水污染四個方面闡述該區(qū)的環(huán)境地質(zhì)問題。

①根據(jù)已有鉆孔資料，淺部巖溶不是很發(fā)育，所以小范圍的坍塌，是局部的，規(guī)模較小。

②在開采條件下，當?shù)叵滤幌陆禃r，局部地區(qū)泉點將被截流而逐漸減小，甚至干涸，但可以通過水源地的反哺來解決居民用水問題。

③以開采區(qū)第四系厚度最大達30m 的6 號鉆孔為例，根據(jù)水文地質(zhì)手冊估算，旱季抽水3 個月沉降量ΔM為0.14cm。因此該區(qū)域有一定的地面沉降量，但十分微弱，對村莊無影響。

④由于位于滇池附近，應探討滇池水入侵地下水引起水質(zhì)變化的可能性。經(jīng)計算，旱季滇池水越流量占抽水量的百分比為0.17%；滇池越流之水經(jīng)過松散土層時將在陽離子吸附作用下得到一定程度的凈化，因而滇池水受抽水影響向巖溶含水層產(chǎn)生越流作用十分微弱。

5 結(jié)論

該應急水源地采用大口井平均布井集中開發(fā)的方式，共布井十口，出水量達一萬m3/d，對環(huán)境的影響相對較小，極大的緩解了昆明東部居民的飲水問題，同時為巖溶區(qū)水源地的開發(fā)利用管理提供了很好的借鑒模式，取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。

[1]彭淑惠,李繼紅.滇東巖溶區(qū)表層巖溶水源地特征及其開發(fā)利用[J].云南地質(zhì)，2006,2:249-255.

[2]史正濤,劉新有.城市水安全與應急水源地建設(shè)—以昆明市為例[J].城市問題,2008,2:24-28.

[3]張家發(fā)，肖杰，唐文堅，李少龍.昆明地區(qū)泉水水源地保護的初步建議[J].人民長江，2011,7:47-50.