張 勇
(山東臨沂水文局,山東 臨沂 276000)
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臨沂地區(qū)地下水資源開發(fā)利用問題分析
張勇
(山東臨沂水文局,山東 臨沂 276000)
根據(jù)地處沂蒙山區(qū)的臨沂市水資源條件、水文地質(zhì)條件、地下水開發(fā)利用狀況等,分析了臨沂市地下水開發(fā)利用及保護中存在的取水工程設(shè)施不完善、地下水污染定向富集、地下水動態(tài)監(jiān)測站網(wǎng)不合理等幾個問題,提出了問題解決的對策建議。
地下水;開發(fā)利用;問題建議;臨沂市
1.1降水量及水資源特征
臨沂市地處山東省東南部,全市總面積17 185 km2,沂蒙山區(qū)就主要分布在該市境內(nèi)。該區(qū)屬于北暖溫帶季風(fēng)區(qū)的半濕潤過渡性氣候,多年平均降水量818.9 mm,約75%的年降水量主要集中在汛期的6~9月份,雨熱同期,屬于適宜人類生存居住的地區(qū)。
臨沂市多年平均地表水資源量458 904萬 m3,地下水資源量182 808.29萬 m3,地下水可開采量134 171.68萬 m3,是山東省當?shù)厮Y源條件相對較好的地區(qū)。
1.2地形地貌及水文地質(zhì)條件
1.2.1地形地貌
本區(qū)屬魯中南低山丘陵區(qū)。在總面積中山丘地形約占71.8%,平原地形約占28.2%。地貌類型主要有侵蝕中山、侵蝕低山丘陵、侵蝕—剝蝕堆積平原及沖積平原等幾類。
1.2.2水文地質(zhì)條件
本區(qū)地下水劃分為四種含水巖組:I.松散巖類孔隙水含水巖組;II.碎屑巖類孔隙—裂隙含水巖組;III.碳酸鹽巖類裂隙—巖溶水巖組;IV.基巖裂隙含水巖組。各含水巖組的分布及區(qū)內(nèi)地下水運動的基本特征如下:
第四系松散巖類孔隙水主要富集在沂沭河山前沖洪積扇及部分河谷地區(qū);丘陵山區(qū)基巖廣泛出露,斷裂發(fā)育,形成一系列沿構(gòu)造帶呈北西—南東向帚狀展布的單斜斷塊,這些斷塊具有相似或相同的水文地質(zhì)特征:單斜斷塊中下部為上寒武系鳳山組至奧陶系碳酸鹽巖裂隙巖溶水,在地勢低洼,構(gòu)造發(fā)育的地方,富水性普遍較好。單斜斷塊中上部廣泛分布弱富水的基巖裂隙水,另外部分丘陵地區(qū)分布著碎屑巖類孔隙—裂隙含水巖組。
該區(qū)西部各單斜斷塊為完整的地下水徑流系統(tǒng)。地下水自上游補給區(qū)沿單斜巖層傾向匯入山前隱伏灰?guī)r富水地帶;東部變質(zhì)巖及碎屑巖丘陵山區(qū),地下水流向與坡向一致;第四系孔隙水接受降水補給、山前側(cè)向補給及地表水補給后,沿河谷流向下游。區(qū)內(nèi)地下水循環(huán)迅速,溶濾作用強烈,水化學(xué)類型主要為低礦化度的重碳酸鹽型水。
地下水是臨沂市重要供水水源之一。根據(jù)山東省水資源公報統(tǒng)計,近三年(2012~2014年)全區(qū)地下水年均供水量47 212萬 m3,占全區(qū)年均總供水量的26.9%。地下水開發(fā)利用量中,有44.2%用于農(nóng)業(yè),18.3%用于工業(yè),30.2%用于生活,7.2%用于城市公共及生態(tài)環(huán)境。其中全市生活用水中,地下水占55.7%,見下表。可見地下水在當?shù)毓┧粗姓加兄匾匚弧?/p>
臨沂地區(qū)地下水開發(fā)利用及保護工作中,主要存在三個方面的問題:一是地下水開發(fā)利用程度偏低;二是局部地下水污染現(xiàn)象加重;三是地下水動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)不完善。
3.1地下水開發(fā)利用程度偏低
臨沂地區(qū)的地下水資源具有水循環(huán)較快,水質(zhì)優(yōu)良,在巖溶水排泄區(qū)及山間河谷和山前平原的第四系孔隙水分布地區(qū)適宜集中開采,作為集中供水水源地;在基巖裂隙水分布區(qū)可以分散開采,為分散居住的鄉(xiāng)村居民供水。特別是在單斜斷塊前沿的巖溶水含水層,和沂沭河沖洪積平原的松散層孔隙水含水層,地下水儲存量大,可進行多年調(diào)節(jié),是良好的供水水源,合理的開發(fā)利用能加強當?shù)毓┧踩?/p>
但是,由于地下水開采井以及供水管網(wǎng)等地下水供水工程達不到足夠的取水供水能力,當?shù)氐叵滤Y源的優(yōu)勢不能夠得到充分發(fā)揮。臨沂市2012~2014年均地下水開采量只占地下水資源量的25.8%,占地下水可開采量的35.1%??梢姰?shù)氐叵滤_發(fā)利用程度不高,地下水資源還有較大的開發(fā)利用潛力。當遇到枯水年份,地表水資源不足,特別是有時候許多小水庫、塘壩、河流干枯斷流,給當?shù)氐纳a(chǎn)生活都造成嚴重影響。例如2014年,臨沂市全年降水量598 mm,比歷年同期偏少230 mm,干旱造成了許多山區(qū)居民飲水困難的局面,城市供水也面臨危機,農(nóng)業(yè)灌溉更是受到很大的影響。如果有充分的地下水開發(fā)利用設(shè)施,發(fā)揮地下水可多年調(diào)節(jié)的優(yōu)勢,將使這一困局得到有效緩解。但是,由于地下水開發(fā)利用的設(shè)施不充足,雖然應(yīng)急新打了一些抗旱水井,該年度的地下水供水量也只有
46 300萬 m3,只占地下水可開采量的34.5%,未能充分發(fā)揮當?shù)氐叵滤Y源的優(yōu)勢條件。
3.2地下水污染加重
和華北其他地區(qū)一樣,地下水污染也是現(xiàn)在當?shù)匾环N普遍現(xiàn)象。污染源主要有工業(yè)廢水廢渣、生活垃圾、以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的農(nóng)藥化肥殘留等,點、線、面狀污染都存在。
多年來由于污染物排放量的增加和富集,地下水污染具有加劇的趨勢。另外,由于沂蒙山區(qū)水文地質(zhì)條件的特點,地下水的橫向循環(huán)相對比較強烈,因此造成了當?shù)氐叵滤廴揪哂卸ㄏ蚋患默F(xiàn)象,也就是污染物隨著地下徑流由補給徑流區(qū)向排泄區(qū)匯集。這一點與平原地區(qū)差異較大,平原區(qū)的地下水主要以垂向循環(huán)為主,橫向循環(huán)相對緩慢。區(qū)內(nèi)主要污染物成分有硝酸鹽氮、重金屬、大腸桿菌等。硝酸鹽氮的含量具有明顯的空間差異,在地下水徑流的下游地區(qū)要大于中上游地區(qū)。
3.3地下水動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)不完善
3.3.1地下水位監(jiān)測站網(wǎng)落后
表現(xiàn)在兩個方面,一是監(jiān)測站網(wǎng)密度不夠,二是監(jiān)測手段落后。
臨沂市現(xiàn)有全省統(tǒng)管的地下水位監(jiān)測站56處,全部分布于羅莊、郯城、蘭陵等三個縣區(qū),其他各縣是監(jiān)測空白。并且這些站點都位于臨郯蒼平原,而山丘區(qū),特別是具有集中供水意義的巖溶水富水區(qū)缺乏監(jiān)測。臨沂地區(qū)的水文地質(zhì)條件復(fù)雜多樣,這有限的監(jiān)測站點完全不能滿足對地下水資源的變化規(guī)律及開發(fā)利用管理的需求。就是這有限的監(jiān)測站點有許多不是專用監(jiān)測井,沒有實現(xiàn)自動監(jiān)測,仍依靠測繩、測盅等原始工具進行人工觀測,遠不能適應(yīng)當前工作需要。
3.3.2地下水水質(zhì)監(jiān)測欠缺
除了生活集中供水的水源地以外,其他地區(qū)基本沒有系統(tǒng)的地下水水質(zhì)監(jiān)測。而污染及水質(zhì)變化是當今需要重點關(guān)注的水生態(tài)環(huán)境問題之一,目前的地下水水質(zhì)監(jiān)測亟待加強。
3.3.3地下水水量監(jiān)測不足
地下水水量監(jiān)測主要是開采量監(jiān)測和泉流量監(jiān)測。和大多數(shù)地區(qū)一樣,臨沂地下水開采量的實際監(jiān)測率不高,除了集中供水水源地和部分工業(yè)自備井實現(xiàn)了實測外,其他大部分地下水開采量,特別是農(nóng)業(yè)灌溉開采量很少有監(jiān)測,開采量統(tǒng)計主要是根據(jù)用水定額估算,這對于實現(xiàn)水資源的精確管理和保護都有很大的差距。另外,臨沂地區(qū)還有一些規(guī)模較大的天然泉水,泉流量也沒有系統(tǒng)監(jiān)測。
針對前邊提到的問題,提出臨沂地區(qū)地下水開發(fā)利用與保護的建議:
(1)加強地下水開發(fā)利用設(shè)施建設(shè)。為了發(fā)揮當?shù)厮牡刭|(zhì)條件優(yōu)勢,合理開發(fā)利用地下水,需要加強取水建筑物及供水管網(wǎng)的建設(shè)。除了保證正常供水以外,當遇到枯水年份,地表水資源不足的時候,能夠充分發(fā)揮地下水儲量大,有利于多年調(diào)節(jié)的特點,而避免臨渴掘井的尷尬。
(2)要注重地下水環(huán)境的保護,特別是地下水水質(zhì)的保護。地下水的污染具有隱蔽性,而地下水一旦遭受污染,其治理難度通常要比地表水污染治理難度大得多。所以,對于地下水污染的防治必須得到足夠的重視。
(3)建立健全完善的地下水監(jiān)測系統(tǒng)。為了科學(xué)合理的開發(fā)利用與保護地下水,需要盡快建立起地下水水位、水質(zhì)、水量的監(jiān)測系統(tǒng),以保障對地下水資源科學(xué)、精確的管理與保護。
表1 2012~2014年臨沂市供用水量表
2016-06-14
張勇(1966-),男,山東臨沂人,工程師,主要從事水文水資源方面的工作。
P641.8
B
1004-1184(2016)05-0072-01