焦作市中深层地下水资源开发利用现状及可持续利用发展

'焦作市中深层地下水资源开发利用现状及可持续利用发展2009年3月第31卷第2期地下水GroundwaterMar.,2009Vol_31N0.2焦作市中深层地下水资源开发利用现状及可持续利用发展朱军涛.张建瑞(河南省水文地质工程地质勘察院,河南郑州450045)[摘要]分析了焦作市中深层地下水资源开发利用现状及开发if-用中存在的问题,进行了中深层地下水的开发利用区划,中深层地下水资源潜力分析和开发利用规划,提出加强地下水资源管理,法律法规的宣传,加强地下水中深层监测工作等七个方面的中深层地下水的保护对策[关键词]中深层地下水资源;开发利用区划;潜力分析;保护对策[中图分类号]P641.8[文献标识码]B[文章编号]1004一l184(2009)02—0050-031水资源状况1.1地理位置焦作位于河南西北部,与晋东南毗邻,北依太行山,南临黄河,东与新乡相望,西部,西南部与济源市,洛阳为邻.地理坐标:东径112.3000"～113.4000";北纬34.50o0～35.2700".焦作交通便利,地理位置优越,新焦铁路,太焦铁路,侯月铁路及郑焦高速,焦晋高速,焦济高速公路及 省道公路穿过本区,是晋煤南运的通道.1.2水文地质条件"依据含水介质性质特征及储水条件,工作区可划分为四个主要含水层组:松散岩类孑L隙含水层组,石炭系碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙含水层组,中奥陶统碳酸盐岩裂隙岩溶含水层组,中寒武统碳酸盐岩裂隙岩溶含水层组.松散岩类孔隙含水层组依据埋藏条件及水力条件进一步划分为浅层孔隙含水层,中深层孔隙含水层,深层孔隙含水层和超深层含水层.2中深层地下水资源开发利用现状2.1松散岩类中深层孔隙地下水开采现状目前,由于部分浅层地下水的污染,或水质型缺水的原因,国民经济发展对中深层地下水的依赖程度越来越高.焦作及各县区的城乡生活及工业生产用水很大部分取用的是中深层地下水.随着人民生活水平的不断提高以及国民经济的持续快速发展,中深层地下50水的可利用性愈发明显.2005年焦作中深层孔隙地下水开采区面积3088.45km,中深层孑L隙地下水开采量为6259.14万m/a,开采模数为2.03万m/a?km.2005年焦作市矿坑排水量为17606.45×10m,自备水源地和分散自备井岩溶水开采量为9992.42×10m.2.2碳酸盐岩类岩溶水开采现状(1)焦作矿区矿坑排水量焦作矿区东西长40km,南北宽6km,分布面积约240km.以市区为界分焦东矿区和焦西矿区.2005年焦东矿区矿坑排水量为17606.45×10m..焦西矿 区矿坑排水量为2381.76x10m.(2)城市供水水源地开采量目前,使用岩溶水作为城市集中供水水源的只有焦作市的水务有限责任公司.2005年各厂总供水量为3906.42×10ncl.城市供水水源地岩溶水开采量增幅变化不大,个别水源地开采量还有所减少.(3)工业供水水源地开采量工作区内工业供水水源地分别是焦作电厂的岗庄水源地,万方自备电厂水源地,中州铝厂水源地和沁铝集团电厂水源地.年均开采量为350×10m.(4)分散自备井开采量焦作区现有岩溶水自备井89眼,2005年地下水开采量1716×10m,另外在修武县北部山区的4万人中有2.5万人用的是岩溶水,年地下水开采量为39×10m.[收稿日期]2008—11—26[作者简介]朱军涛(1971一)男,河南禹州人,工程师,主要从事水工环地质工作.第31卷第2期地下水2009年3月3中深层地下水开发利用对环境影响分析3.1中深层孔隙地下水开发利用对环境影响分析3.1.1地下水位降落漏斗温县北一武陟县北一修武县一带,地下水资源不足,水文地质条件较差,在长期超采条件下,形成了条带状浅层地下水位降落漏斗,水位埋深20～30m.因该区存在越流补给,中深层地下水的过量开采将导致浅层水位的进一步下降,加剧漏斗进一步扩大的趋势.此外,博爱县城,焦作市区南部也形成了局部降落漏斗. 3.1.2地下水污染温县番田乡——修武县一带,为原生劣质水分布区,尤其是温县的番田乡——黄庄,修武县的大高村一带,矿化度,总硬度等严重超标.目前在该地区施工的供水井存在上,下含水层之间,不采取止水措施或止水不彻底,造成供水井水质变差现象.3.1.3地面沉降地面沉降主要是由于地下水水位下降,含水层或弱含水层压缩引起的.目前该地区还没有监测资料,但据处于同类地区的许昌市,濮阳市等城市的观测成果,存在不同程度的地面沉降.由此推断,水位降落漏斗区的水位持续下降,将引发地面沉降.3.2岩溶地下水开发利用对环境的影响分析3.2.1岩溶水污染埋藏区岩溶地下水接受裸露区岩溶水的径流补给,由于矿区(埋藏区)岩溶在埋藏区进行混合,水质类型趋于复杂化.以周庄水源地水质为例,1996年评价其间,水化学类型为HCO?Ca?Mg型水,cI一含量31～55mg/L,SO卜含量39～62mg/L.而本次调查结果:水化学类型为HCO?Cl—Ca?Mg型水,Cl一含量明显增高至135.10mg/L,SO含量增高至118.78mg/L,增高1—2倍.分析其主要原因可能是受闫河北化工厂排灰场的污染影响.3.2.2岩溶塌陷焦作矿区是我国着名的岩溶大水充水矿区,由于长期的矿坑排水和自备水源的开采,造成区域地下水水位下降,在九里山东南侧,岩溶水由承压转化为无压状态,当存在岩溶洞穴时,对覆盖土层将产生淘空破坏 作用,从而产生塌陷.九里山东南侧具备了岩溶塌陷的水文地质条件和地质结构,尽管目前尚未发现(或发生)岩溶塌陷,仍然认为九里山一带有产生岩溶塌陷的条件.4开发利用区划根据潜力评价成果以及水文地质条件和地质环境特征,将中深层地下水划分为可增开采区,控制开采区,调减开采区.4.1可增开采区位于沁阳市西北部沁河冲洪积扇上部,盂州市,温县,武陟县南部沿黄河地带,按开采条件可进一步划分为集中开采区和分散开采区.4.1.1集中开采区沁阳市规划水源地规划在葛庄一西王曲一带,可增允许开采量732.38万Ill_/a,水质属良好水.孟州市南规划水源地规划在孟州市南部的黄河滩区,可增允许开采量350万m/a,水质良好.温县关白庄水源地规划在关白庄一张庄滩一带,可增加中深层地下水开采量300万Ill/a,水质良好.武陟县南规划水源地规划在小司马一二铺营一带,可增允许开采量1216.19万m/a,水质良好.4.1.2分散开采区位于武陟县城以东地区,面积290km.该地区中深层地下水潜力中等,可增允许开采模数1.16万ITI/a.可增允许开采量340万m/a.水质良好,适宜分散开采,以满足居民生活用水.4.2控制开采区主要位于温县北部,面积300km.水位埋深8～25m,水化学成分复杂,水质总体较差,含水层岩性以 细砂粉细砂为主,补给条件较差,现状条件下,处于采补平衡状态.宜控制增大开采.4.3调减开采区位于博爱县,焦作市区南部,修武县和孟州市西北部地区,面积1226.62km.该地区中深层地下水补给条件较差,现状条件下以消耗储存量和夺取邻近地段侧向径流补给为主,潜力严重不足,宜减小开采量,或选择山前冲洪积扇裙地带和沁河沿线,尝试人工调蓄工程,增加中深层地下水补给资源量.5地下水资源开发利用保护对策地下水尤其是深层地下水是一种有限的水资源,也是一种宝贵可靠的水源,合理开发利用中深层地下水,不仅可以解决当地的用水问题,而且可以加快中深层地下水循环速度,改善中深层地下水水环境条件,改善地下水水质.因此,在满足用水需求的同时,也要尽51第31卷第2期地下水2009年3月可能减少或消除因开采地下水而引起的环境地质问题,达到地下水资源的可持续开发利用.(1)对超采的地段应调减其开采量,控制地下水位的持续下降.地下水位的持续下降会造成地面沉降,水资源枯竭等问题.无法满足用水需求时,应考虑外围调水或人工调蓄(如引水回灌).(2)加强地下水资源的管理,科学合理的取用地下水.对于中深层地下水,宜根据水质适宜性,首先满足生活用水需求,其次规划满足工业用水,在供水井施工中,进行严格止水.实施分层,分质开采方式.(3)加强《水法》和《环境保护法》的宣传工作,提高领导和群众的保护环境,保护水资源意识,大力提倡 节约用水,对用水大户应限额用水.(4)建立矿坑水水资源净化处理系统,严禁矿坑水直接排人河道,污染地表水和地下水.控制水体污染和污水灌溉.(5)建立岩溶地下水和矿坑水质监测网络,对岩溶水的水位,水质和矿坑水排水量进行监测.(6)加强矿坑水水资源管理,科学分配利用水资源.(7)建立中深层地下水监测网点,加强地下水水位,水质动态监测,为科学管理地下水资源,保障用水安全提供可靠依据.-参考文献[1]陶友良,等.河南省焦作地区地下水资源评价报告.河南省地矿局水文地质一队.焦作矿务局,1984.12.[2]翁金桃,陶友良,等.焦作地区岩溶发育特征及含水层划分.河南省地矿局水文地质一队.地质矿产部岩溶地质研究所,1989.12.[3]朱军涛,马沛森,等.焦作市中深层地下水资源及其开发利用现状调查评价报告.河南省地矿局水文一队,2007.12.米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米(上接第34页)就是由于过量开采,浅层土地潜蚀,掏保定比较完整的地下水动态监测有近3O年的观测空,形成的地裂缝及地面塌陷.资料,可以据此进行地下水动态分析,地下水资源量计3.3.2泉水干涸算及参数分析.但还要加强在城市,沉降区,水源地等20世纪60年代初期以前,在天然状态下,冲洪积地下水的动态监测,以便取得更加完整的资料.地下 扇区一亩泉,南奇等均有地下水溢出成泉,当时有27处水资源在保定市水资源开发总量中又占有举足轻重的较大的泉.随着地下水的大量开采,诸泉逐步断流,一地位,因此加强地下水动态监测是十分必要的.亩泉也随之断流,以后一直没能恢复.4.2重视地下水资源的合理开发利用3.3.3机井报废,提水成本增加保定市在2001年开始引用西大洋水库的水及关停随着工农业的迅速发展,用水量及城市人口的不自备井后,缓解了地下水长时期,大幅度超采而形成的断增加,加上多年来的旱情严重,全市机井数量不断上地下水位持续下降及地下水降落漏斗不断扩大的危险升,特别是平原区由于地下水长期超采,含水层出水能局面,从长远利益出发,严格限制地下水的超量开采及力下降,造成机井单井出水量降低,至2000年,保定市合理的开发利用,是其必然,因地下水资源的恢复需要由此造成30%的机井报废,经济损失近4000万元.一个较长时期的修养生息阶段.3.3.4地下水污染4.3重视地下水水质的检测及保护近年来,随着工农业的不断发展,全市污水排放量地下水资源是保定国民经济发展及人民生活的重逐年增加,部分废污水直接排放,直接造成地表水的严要资源,因地下水不能向地表水那样有自净能力,地下重污染,并不同程度的污染地下水.目前保定市区60水一旦污染形成,就需要较大的财力和较长的时间才m以上浅层地下水已经受到不同程度的污染,今后随着能恢复.因此加强地下水水质的检测工作,有效的保全市经济的不断发展,相应的废水,废渣排放逐年增护地下水资源是社会可持续发展的必然.加,如不加治理,污染会更严重.4.4重视地下水动态分析及研究另外我市作为农业大市,长期以来大量使用农药,通过地下水动态的监测工作,能掌握历史及当前 化肥以及利用污水灌溉等,从控制污染的角度出发,应的地下水动态的规律,预测地下水未来发展的可能趋控制农药,化肥的使用量,禁用剧毒农药,做到科学势,针对性地指导地下水资源的开发利用,最大可能地使用."避免由于开发利用不当带来的被动局面,给各级领导4结论与建议4.1重视地下水动态监测52的科学决策提供参考意见及建议.'