高明辉1 赵永真1 张云肖2 赵建青1
(1.河北省环境地质勘查院,河北,石家庄,050021)
(2.河北水文工程地质勘察院,河北,石家庄,050021)
【摘 要】石家庄市西南拟建某医药工业区,为了更好的保护地下水资源,对其地下水位、水质、水量现状进行了详细调查并做出评价。
【关键词】 石家庄;医药工业区;地下水
引言
项目区紧依县城西侧。由北向南有序排列,依次为:综合服务区、食品加工区、生物制药区、现代中药产业园区。为了更好的保护地下水资源,需对该区域内地下水井陉详细调查评价。
1.地下水环境主要保护目标
1.1确保已被疏干的部分第一含水组中上部含水层在一定程度上得到恢复;
1.2确保“规划区”不会遭受人为活动的各种生物化学污染,保证大气降水入渗途径上无危害人类健康的污染因子混入或超标。
2.地下水埋藏赋存条件
规划区处于滹沱河与槐河冲积扇水文地质区的交接界地带,第四系孔隙水含水组总厚度约308~425m 右,依据区域水文地质条件的垂直方向划分。自上而下划分为四个含水组。
2.1 第I 含水组(Q4)该组底板埋深12~20m,有1-2 层含水层,单层厚度2-5m,岩性一般为细中砂,赋存有孔隙潜水,但水量小,随着地下水位大幅度下降,该组含水层现已疏干,无单独成井条件。
2.2 第II 含水组(Q3)
该组底板埋深100~120m,有含水层3-7层,累计厚度35-50m,岩性以中砂为主,局部含砾石。南部边缘以中细砂为主。该含水组与第I 含水组有水力联系,水力性质属微承压水,是目前主要开采层组。据简易抽水试验资料,单井单位涌水量30~50m3/h·m,水温15℃右,矿化度为0.3~0.6g/l,水化学类型以HCO3-Ca 型为主。
2.3 第III 含水组(Q2)该组顶部有一层比较稳定的相对隔水层,厚度10~20m,岩性以粉质粘土为主,水力性质为承压水。底板埋深160~230m,含水层5-10 层,单层厚度3~7m,上部岩性以中细砂为主,局部含小砾卵石,下部以粗中砂含砾卵石为主。单位涌水量14.76m3/h·m,水温21℃,矿化度0.37 g/l,水质良好,化学类型为HCO3-Na·Mg 型水。
2.4 第IV 含水组(Q1)底板埋深在308~425m,含水层1-10 层,单层厚度5~10m,1979 年成井时曾自流水头高出地面2.88m,后自流现象消失。2011年静水位埋深43.53m。静水位下降速率已达到1.42m/a。
3.地下水的补、径、排条件
3.1 第Ⅰ、Ⅱ含水组
二者无连续完整的隔水层存在,包气带岩性多属于透水或弱透水层,故至今其补给来源仍以大气降水垂向补给为主,其次为农业区的灌溉水回归补给;规划区处于山前冲洪积扇孔隙水系统,天然流场呈自西北——东南方向径流补给。但由于受人类超强度采水干扰,出现地下水暂时性向地下水人工开采降落漏斗中心径流。
第Ⅱ含水组的排泄现状条件,以人工开采为主要排泄方式,次为沿天然径流系统。
3.2 第Ⅲ、Ⅳ含水组
目前综合分析第Ⅲ、Ⅳ含水组在补径排条件方面,除其埋藏深度和赋存介质有别之外,二者存在着诸多相同和相似性。诸如:其一,不仅取决于西部丘陵及冲洪积扇顶端地带,远离规划区;其二径流区的分布取决于原始沉积范围及含水系统的延伸方向,从多年勘测资料及本次地下水位检测结果,证明主要径流排泄方向,仍为大致北西——南东方向。其三,二者的排泄除人工开采外,依然沿含水系统排向下游。
4.地下水开采利用现状
根据现状调查与所收集的资料,规划区总占地面积17.74km2,规划区总人口17000人,其中工业企业主要有电厂、药厂等14家。其余是村庄和农田,所以现状条件下规划区地下水开采利用主要是:工业生产用水、农业用水及生活用水。
工业用水量:规划区现状工业用水、居民生活用水全部取自地下水。现状调查14个企业工业用水量(地下水):916.04 万m3/a(2.51 万m3/d)。农田灌溉用水量:规划区现有农灌及村庄居民用水开采地下水量为248.40 万m3/a(0.68 万m3/d)。居民生活用水量:为19.3 万m3/a(0.05 万m3/d)。
5.地下水环境主要问题
5.1 地下水降落漏斗状况
据调查范围46.2km2 内地下水埋深及等水位线图分析,漏斗形状呈椭圆形,长轴方向呈NE60°展布,面积达5.18km2,漏斗中心水位标高6.7m,埋深44.7m,漏斗封闭边缘水位标高10m,与中心水位差3.3m。漏斗水力坡度在3.06‰。
5.2 地下水污染
本次工作共取水质分析样10 件,分析项目包括水质阴、阳离子全分析、砷、铬、汞、酚、氰化物五毒分析和铅、镉等金属元素分析。
评价方法
根据采样分析测试项目,评价因子选取PH 值、矿化度、总硬度、硫酸盐、氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、氰化物、汞、砷、六价铬、挥发酚、镉等共19 项评价指标,以地下水水质调查分析资料或水质监测资料为基础,采用单项组分评价和综合评价两种方法对本规划区地下水进行详细评价。
对于评价标准为定值的因子,其标准指数计算公式为:
超标项有总硬度、硝酸盐、矿化度。其中总硬度超标的有5 个样,超标率为50%,标准指数最大值为1.69;硝酸盐超标的有8 个样,超标率为80%,标准指数最大值为1.300。所有超标项中,总硬度、硝酸盐、矿化度的超标情况比较普遍,单总硬度的超标倍数不明显,最大超标倍数也只有0.69。硝酸盐超标最为严重,超标的8 个样平均超标4.6倍,最大超标倍数为5.03。由此可见,区内的主要超标项为硝酸盐,其次为总硬度。
根据《地下水质量标准》所划分的五类水标准值,规划区地下水质分析项(19)所属类型如下:
Ⅰ类水:pH 值、挥发酚、砷、硒、铁、盐全部为Ⅰ类水,其次锌、六价铬Ⅰ类水占90%,氯化物Ⅰ类水占20%。
Ⅱ类水:pH 值、亚硝酸盐、氰化物、镉、铜全部为Ⅱ类水,其次硫酸盐Ⅱ类水占90%,氯化物Ⅱ类水占90%。
Ⅲ类水:矿化度、氯化物、pH 值、氨氮全部为Ⅲ类水,其次总硬度Ⅲ类水占50%。
Ⅳ类水:总硬度Ⅳ类水占80%;硝酸盐Ⅳ类水占30%,主要分布于县城王村、张家庄村。
Ⅴ类水:硝酸盐Ⅴ类水占70%;总硬度占20%,主要分布于县城制酒厂、南赴台村。
6.小结
总体来说,规划区地下水环境脆弱,一经破坏,修复起来极其困难,需要在人们的生产、生活过程中,一方面开源节流,减少地下水开采量,另一方面规范排污,统一处理后排放或重新利用。通过多种措施,保护地下水资源。
参考文献:
[1]《石家庄城市供水水文地质勘察报告》.河北水文地质大队 1965.04-1966.01
[2]《河北省石家庄地区东部平原1/10 万农田供水水文地质勘察报告书》.河北省地质局第九地质大队 1981.05
[3]《河北省石津灌区西部一九六三年农田供水水文地质勘测报告》.地质部河北省地质局水文地质工程地质大队 1946.04
作者简介:
高明辉,男,大学本科,33 岁,中级工程师,水文地质工程地质;河北省环境地质勘查院
论文作者:高明辉1 赵永真1 张云肖2 赵建青1
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿
论文发表时间:2015/9/14
标签:地下水论文; 硝酸盐论文; 水文地质论文; 含水层论文; 矿化度论文; 硬度论文; 河北省论文; 《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿论文;