小龍?zhí)豆I(yè)園區(qū)對(duì)集中供水水源地的影響

徐劍波 李仕斌

摘 要：小龍?zhí)杜璧貫橐幌蛐比芪g斷陷盆地，四周與基底為巖溶地層，上覆第三系和第四系，厚度為370～580 m，第三系平均含煤厚度為188.52 m，盆地水文地質(zhì)條件復(fù)雜。北部巖溶地下水補(bǔ)給區(qū)擬建一化工業(yè)園區(qū)，由于個(gè)舊組下部存在一相對(duì)隔水層，因此將盆地基底巖溶含水層分為高、低水位區(qū)。北部巖溶地下水排泄區(qū)位于盆地北緣南盤江一帶，對(duì)西南部的集中式供水水源區(qū)影響小或無。工業(yè)園區(qū)巖土屬污染敏感性地層，不宜進(jìn)行中等～重污染項(xiàng)目規(guī)劃。項(xiàng)目建設(shè)對(duì)盆地北部巖溶地下水環(huán)境影響大，對(duì)東部南盤江沿岸的泉水及小龍?zhí)睹旱V生活供水井影響大。

關(guān)鍵詞：小龍?zhí)?水源地;巖溶水;地下水

中圖分類號(hào)：TV213 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2021）08-0072-03

Analysis on the Impact of Xiaolongtan Industrial Park on

Centralized Water Supply Source Area

XU Jianbo LI Shibin

（Geological Exploration Institute of Yunnan Nonferrous Geological Bureau，Kunming Yunnan 650216）

Abstract： Xiaolongtan basin is a synclinal corrosion fault depression basin， surrounded by karst strata and basement， overlying the tertiary and Quaternary， with a thickness of 370～580 m and an average coal thickness of 188.52m. The hydrogeological conditions of the basin are complex. Because there is a relative aquifuge in the lower part of Gejiu formation， the karst aquifer in the basin basement is divided into high and low water level areas. The northern karst groundwater discharge area is located in the Nanpanjiang area of the northern margin of the basin， which has little or no impact on the centralized water supply source area in the southwest. It is not suitable to plan the industrial park with heavy and medium pollution. The construction of the project has a great impact on the karst groundwater environment in the north of the basin， the spring along the Nanpanjiang River in the East and the domestic water supply well of Xiaolongtan coal mine.

Keywords： Xiaolongtan;basin;karst water;groundwater

小龍?zhí)杜璧厮牡刭|(zhì)條件復(fù)雜，盆緣富水塊段是多年來城鎮(zhèn)集中式生活供水（機(jī)井）水源地，盆地中有云南在開采的最大露天褐煤礦。煤礦長期疏干排水使盆地地下水補(bǔ)、徑、排條件產(chǎn)生了一系列變化。如果小龍?zhí)痘@區(qū)擬建項(xiàng)目開始實(shí)施，必將導(dǎo)致區(qū)內(nèi)地下水環(huán)境質(zhì)量惡化，使環(huán)境保護(hù)壓力倍增。

1 水文地質(zhì)概況

1.1 自然地理

小龍?zhí)杜璧爻时睎|—南西向展布的橢圓形，面積18 km2。南盤江從盆地中流過，將盆地分為南北兩部分，河谷標(biāo)高為1 033 m，四周環(huán)山，一般標(biāo)高為1 400～1 800 m，最高為盆地西南的老尖山，標(biāo)高為1 878 m，地形高差一般在400～600 m。5—9月為雨季，降雨量占全年的70%～84%，最小年降雨量為542 mm，最大年降雨量為1 140 mm。

盆地四周山區(qū)無常年流水，多為季節(jié)性溝流，盆緣泉水向盆地中心匯集成河，匯入南盤江。南盤江為區(qū)內(nèi)最大河流，多年平均流量為141.0 m3/s，水位標(biāo)高為1 035.97～1 045.74 m。南盤江為區(qū)內(nèi)最低侵蝕基準(zhǔn)面，排泄區(qū)內(nèi)地表水、地下水。

1.2 區(qū)域水文地質(zhì)特征

盆地位于開遠(yuǎn)山字形構(gòu)造內(nèi)弧部位，受文筆山向斜與南北向構(gòu)造控制，形成一向斜溶蝕斷陷盆地。斷陷盆地基底及四周以巖溶地層為主，上覆第三系、第四系碎屑巖地層，地下水類型主要以巖溶裂隙網(wǎng)絡(luò)型巖溶水為主，局部為溶洞暗河型巖溶水，次為碎屑巖裂隙水。盆地內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，水文地質(zhì)條件復(fù)雜[1]。

2 地層含、隔水性特征

盆地基底及四周山區(qū)以個(gè)舊組灰?guī)r為主，上覆第三系和第四系。通過抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)（見表1）得出，研究區(qū)含隔水地層相間出現(xiàn)，各地層含隔水性特征如下。

2.1 第四系松散孔隙含水層

①?zèng)_積砂礫石孔隙含水層（Q4），上部有黏土層，下部為砂、礫石土，具有二元結(jié)構(gòu)，厚度為5～14 m。富水性中等。

②洪積、湖積鈣華層孔隙含水層（Q2-3），該層為鈣質(zhì)粉細(xì)砂土、砂質(zhì)黏土及疏松多孔的鈣華層，厚度為23～52 m。鈣華層呈透鏡體，富水性中等，由于頂板有黏性土層的隔水作用，多具又承壓性，流量較大，為14～23.98 L/s，根據(jù)20萬區(qū)域水文地質(zhì)報(bào)告，抽水試驗(yàn)單位涌水量[q]=0.217～1.611 L/（s·m）。

2.2 第三系裂隙含水層（N）

該層大部分埋藏于盆地深部，被第四系覆蓋。從上至下分為5層：上部煤組（N5）裂隙含水層;泥灰?guī)r（N4）相對(duì)隔水層;主煤層段（N3）裂隙含水層;薄煤層和黏土巖段（N2-1）相對(duì)隔水層。由于含隔水層相間，地下水多具承壓性，煤層水位高于頂板。地表無泉水出露，抽水試驗(yàn)結(jié)果見表1，為富水性貧乏～中等的裂隙承壓含水層。

2.3 上三疊統(tǒng)火把沖-鳥格組（T3h+n）—中三疊統(tǒng)法郎組（T2f）弱裂隙含水層

該層為相對(duì)隔水層，以泥質(zhì)巖類為主。該層為基底灰?guī)r含水層的上部隔水層。

2.4 中三疊統(tǒng)個(gè)舊組（T2g）與蠕蟲狀灰?guī)r段（T21）巖溶含水層

①個(gè)舊組（T2g）巖溶含水層。該層由上到下分別為T2g5、T2g4、T2g3、T2g2、T2g1。其中，T2g5～T2g2層的巖性為碳酸鹽巖，巖溶水相互聯(lián)系貫通，具有統(tǒng)一的水壓面，水文地質(zhì)上可以并為一含水層，為區(qū)內(nèi)主要巖溶含水層，厚度為553.84 m。T2g1層為泥質(zhì)灰?guī)r、泥巖相對(duì)隔水層組，厚度為117.89 m。抽水試驗(yàn)結(jié)果如表1所示，地層隔水性良好[2]。

②蠕蟲狀灰?guī)r段（T21）巖溶含水層。該層巖性為灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r夾數(shù)層粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及少量細(xì)砂巖，總厚度為531.94 m。上部含豐富溶洞裂隙水，巖溶水沿層間運(yùn)動(dòng);下部存在多層較薄的隔水層，地下水受其制約沿層間運(yùn)動(dòng)，穿層較困難。

3 盆地巖溶地下水特征

巖溶盆地中上部巖溶發(fā)育，從灰?guī)r頂板算起，0～42 m溶孔特別發(fā)育，密集成蜂窩狀，巖溶發(fā)育帶厚度一般在80～100 m，在盆地北部邊緣厚度可達(dá)300 m。而深部以構(gòu)造裂隙為主，溶孔少見。遇見鉆孔溶洞的概率為42%～58%，絕大多數(shù)溶洞為黏土充填或半充填，在地下水運(yùn)移中不起主導(dǎo)作用。但在斷裂構(gòu)造、構(gòu)造復(fù)合部位與向斜轉(zhuǎn)折端，巖溶發(fā)育程度和深度明顯增強(qiáng)。

沿盆地邊緣、河谷有泉水出露，枯季流量1.60～52.16 L/s，最大流量為548.0 L/s。抽水試驗(yàn)結(jié)果：水位為+5.68～47.99 m，單位涌水量[q]=0.103～3.376 L/（s·m），滲透系數(shù)[k]=0.096～3.16 m/d。地下水徑流模數(shù)[M]=5.26～5.92 L/（s·km2），富水性中等。水質(zhì)類型為低礦化度的HCO3-Mg·Ca型。巖層防污染性一般較弱，是水源區(qū)主要供水地層，對(duì)水源區(qū)影響較大。

由于受巖性、構(gòu)造的控制，巖溶富水性不均勻。個(gè)舊組下部T2g1層的薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r、泥巖互層夾細(xì)砂巖和生物灰?guī)r，厚度117.89 m，巖溶不發(fā)育，地表無泉水出露，含水較貧乏，視為相對(duì)隔水層。根據(jù)隔水地層T2g1兩側(cè)鉆孔揭露的地下水位標(biāo)高分布特征（詳見表2），將盆地基底巖溶含水層分為高、低水位區(qū)[2]。低水位區(qū)位于盆地東北部，主要含水地層為T2g2～T2g5，水位標(biāo)高1 054～1 063 m;高水位區(qū)位于南西部T21巖溶地層，水位標(biāo)高為1 154～1 161 m，兩水位高差達(dá)90 m。項(xiàng)目區(qū)主要位于盆地低水位區(qū)，所造成的地下水污染對(duì)南邊緊挨著的低水位區(qū)的小龍?zhí)睹旱V生活用水影響較大。

4 地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄條件

盆地孔隙水、裂隙含水層分布于地表或埋藏于淺部，泉水較多，流量大，主要接受大氣降水的補(bǔ)給。從小龍?zhí)度拈L期觀測(cè)資料可知，雨后流量迅速出現(xiàn)峰值，干雨季流量變化系數(shù)為5.8。區(qū)內(nèi)地下水主要以泉水的形式及小龍?zhí)睹旱V露采礦坑排水的形式排泄地下水，其次為人工抽采地下水（城鎮(zhèn)集中式深井供水）[3]。

盆地位于巖溶地下水排泄區(qū)，四周山區(qū)為巖溶地下水補(bǔ)給區(qū)，補(bǔ)給區(qū)面積約為200 km2。盆地內(nèi)為承壓水徑流區(qū)，盆地邊緣及河谷為地下水徑流排泄帶，構(gòu)成一個(gè)完整的水文地質(zhì)單元。山區(qū)基巖裸露，巖溶發(fā)育，峰叢洼地中，落水洞、漏斗發(fā)育，易接受大氣降水的補(bǔ)給，向盆地徑流，在盆地邊緣及河谷地帶以溢泉的形式形成排泄帶，總排泄量達(dá)128 900 m3/d。盆地高、低水位區(qū)，各構(gòu)成自己的承壓向斜匯流富集帶。區(qū)內(nèi)泉水旱雨季流量變化系數(shù)為3.5～9，說明巖溶水主要接受大氣降雨補(bǔ)給[3]。

5 地下水資源利用情況

區(qū)內(nèi)處于區(qū)域巖溶地下水排泄區(qū)，盆地內(nèi)地表水、地下水資源豐富。盆地內(nèi)水利化程度較高，農(nóng)業(yè)用水便利。盆地內(nèi)有Ⅱ3、Ⅱ4兩個(gè)富水塊段。相關(guān)區(qū)測(cè)資料顯示，富水塊段水資源量分別為11 769 m3/d和82 627 m3/d。小龍?zhí)缎录?zhèn)集中式飲用水水源在Ⅱ3號(hào)（上城）塊段中打井取水，新集鎮(zhèn)1號(hào)機(jī)井成井時(shí)間是1994年，井深為185 m，地下水埋深為24 m;新集鎮(zhèn)2號(hào)機(jī)電井成井時(shí)間是2011年，井深為252 m，地下水埋深為27 m，動(dòng)水位為56 m，水位降深29 m。兩口井各建有一個(gè)蓄水池，常年連續(xù)供水，共同供給新集鎮(zhèn)，設(shè)計(jì)供水能力為180 m3/d，現(xiàn)供水人口為1 486人，年供水量為6.65萬m3。

6 工業(yè)園區(qū)對(duì)地下水環(huán)境的影響

工業(yè)園區(qū)位于盆地北部，復(fù)向斜核部、巖溶地下水補(bǔ)給區(qū)，大面積出露個(gè)舊組（T2g1）灰?guī)r，地形為巖溶中山，溝谷洼地發(fā)育，第四系覆蓋層一般小于2 m，山區(qū)大部分基巖裸露，地表巖溶發(fā)育，地下水位埋深一般在50～100 m，包氣帶易接受大氣降雨下滲補(bǔ)給地下水及污染物下滲擴(kuò)散，屬污染敏感性巖土，包氣帶巖土飽和滲透系數(shù)[k]=1.12×10-4～3.66×10-3 cm/s，平均為1.884×10-3 cm/s，防污染性能差。盆地北部巖溶地塊不宜作為污染性建設(shè)場(chǎng)地規(guī)劃。

工業(yè)園區(qū)巖溶地下水總體向南部的盆地徑流，排泄區(qū)位于盆地北緣南盤江一帶，若地下水污染后，主要對(duì)項(xiàng)目東部南盤江沿岸的泉水及小龍?zhí)睹旱V生活用水供水井產(chǎn)生直接影響。

新集鎮(zhèn)集中式飲用水水源（機(jī)井）的地下水補(bǔ)給區(qū)主要是盆地西延～南西延及外圍山區(qū)，排泄區(qū)位于盆地西緣上城一帶，高、低水位區(qū)之間的水力聯(lián)系弱，所以工業(yè)園區(qū)建設(shè)對(duì)新集鎮(zhèn)集中式水源區(qū)地下水影響較小甚至無影響。

小龍?zhí)睹旱V南礦段開采深度在900～1 100 m，坑底標(biāo)高為970 m，坑下排水量為3 400 m3/d，正常降雨排水量為9 870 m3/d。礦段長期排水造成地下水的補(bǔ)、徑、排條件發(fā)生一定程度的改變[4]，北部地下水到達(dá)盆地后迅速轉(zhuǎn)向中東部，部分通過越流間接對(duì)礦坑產(chǎn)生充水。因此，工業(yè)園區(qū)地下水污染對(duì)上城區(qū)供水水源地產(chǎn)生影響的可能性變小，但對(duì)煤礦生活用水供水井影響較大[5]。

7 結(jié)語

盆地北部大面積分布碳酸鹽巖地層，巖溶發(fā)育，為小龍?zhí)稁r溶斷陷盆地地下水的補(bǔ)給區(qū)，屬污染敏感性地層，包氣帶巖土防污染性能差，不宜進(jìn)行具有污染性的項(xiàng)目規(guī)劃。項(xiàng)目建設(shè)對(duì)南盤江以西的盆地北部巖溶地下水環(huán)境影響大，對(duì)北部南盤江泉水及小龍?zhí)睹旱V生活取水井的影響大。

集鎮(zhèn)供水水源的補(bǔ)給區(qū)主要位于盆緣西部巖溶山區(qū)，北部工業(yè)園區(qū)建設(shè)對(duì)供水水源的污染影響較小或無。集鎮(zhèn)供水水源地保護(hù)區(qū)主要在西部巖溶區(qū)，區(qū)內(nèi)季節(jié)性巖溶沖溝發(fā)育?？傊瑓^(qū)內(nèi)地下水環(huán)境條件復(fù)雜，不宜規(guī)劃與建設(shè)污染性工業(yè)園區(qū)。

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