衡水市地下水超采区评价报告Word格式文档下载.docx
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《地下水监测规范》(SL183‐2005)
《地下水资源勘察规范》(SL454‐2010)
《地下水质量标准》(GB14848‐1993)
《供水水文地质勘察规范》(GB50027‐2001)
《中华人民共和国行政区划代码》(GB∕T2260‐2007)
《全国水资源区划标准》
3、技术依据
《全国地下水超采区评价技术大纲》(简称《技术大纲》)
《全国地下水超采区评价工作技术参考手册》(简称《技术参考手册》)
《河北省人民政府关于公布平原区地下水超采区和严重超采区划定范围进一步加强地下水资源管理的通知》(简称《河北省通知》)
《衡水市水资源评价》
《衡水市地下水资源开发利用规划报告》
衡水市、各县市区水资源综合规划、水资源评价成果。
3主要目标、工作范围及技术路线
3.1主要目标与任务
1、工作目标
在全面了解地下水开发利用现状的基础上,对全市地下水超采区进行全面科学评价,划定地下水超采区、禁采区和限采区,为全市严格地下水资源合理开发、有效保护,加快推进地下水超采区治理提供决策依据。
2、主要任务
以各县市行政区为主、分不同水文地质单元进行地下水超采区划分、超采区评价与复核、禁采区和限采区划分,提出超采区管理建议等。
(1)完成地下水超采区划分,按水利厅统一部署和统一技术要求,开展超采区评价工作。
按照《技术大纲》、《技术参考手册》、《地下水超采区评价导则》的要求,收集评价期内地下水水位监测资料、地下水开采量统计资料以及地下水开采引发的生态与环境地质问题等资料,据此利用三种方法划分地下水超采区。
所搜集的资料满足本大纲中附表填写的具体要求。
(2)进行超采区评价与复核,对新划分的超采区进行评价,在地下水超采区划分的基础上,评价超采区数量、面积与分布、地下水位动态、地下水超采量、地下水超采程度、地下水开采引发的生态与环境地质问题等。
将本次的评价成果,与我市以往地下水超采区成果进行对比,分析其变化情况及原因。
并填写本大纲中附表的有关内容。
(3)划分禁采区与限采区,按照《技术大纲》及《技术参考手册》的要求,以及现状开发利用实际和考虑南水北调2014年通水后,全市水资源利用变化态势等,划分禁采区和限采区。
(4)提出地下水超采区管理建议,结合我市水资源现实,借鉴其他市先进的管理经验,从管理、技术、工程、经济等方面,提出具有针对性的管理措施与建议。
3.2评价期、工作范围和工作分区
1、依据水利厅《技术大纲》、《技术参考手册》的要求,本次评价期为2001~2010年,计10年。
2001年为评价初始水平年,2010年为评价现状水平年。
2、工作范围:
包括桃城区、冀州市、枣强县、武邑县、深州市、武强县、饶阳县、安平县、故城县、景县、阜城县,评价面积为8815km2,主要目标含水组为地下水开采层,包括浅层地下水与深层地下水。
3、工作分区,依据《全省水资源分区标准》的分区原则,流域分区为3个一级区、11个二级区和16个三级区;
行政分区则以目前11个县市区所辖范围划分。
1基本情况
1.1自然地理
衡水市位于河北省东南部平原,东径115°
10′~116°
34′北纬37°
03′~38°
23′之间,南北最长距离125.3km,东西最宽距离98.1km,全市行政区域面积8815km2。
衡水市东南隔卫运河与山东省相望,东面、北面与沧州市、保定市相邻,西面、南面与石家庄、邢台接壤。
衡水市皆为平原区,地势平坦。
东部海拔高度(黄海)28.0~12.0m之间,西部海拔30.0~12.0m之间。
地形自西南向东北缓慢倾斜,地面坡降
~
。
地貌为冲洪积、冲湖积平原区。
由于历史上黄河、漳河、滹沱河在境内多次冲决泛滥,致使区内微地貌比较复杂,古河床和低矮沙丘、岗坡相互交错,形成许多条带状封闭洼地。
衡水市土壤大多为壤土、沙壤土、粘性土,适应于多种农作物的生长。
流经衡水市的主要河道有9条,滏阳河、滏阳新河、滏东排河大体平行,从西南向东北斜穿衡水市中部,将全市分为两大部分,滏阳新河右堤以东为滏东区(黑龙港平原区),以西为滏西区(滹滏区间平原)。
滏东区除滏东排河外,还有索芦河、清凉江、江江河和南运河;
滹沱河自西向东经安平、饶阳、武强三县至献县与滏阳河汇合,滹沱河左堤以北为淀东清南区,该区面积仅为269km2;
潴泷河流经我市西北部,境内长度仅16km。
1.2气候气象
衡水市气候属暖温带大陆性、半湿润半干旱季风气候区。
多年平均降水量(1956~2003年系列)509.7mm,年蒸发量(1980~2000年系列)1209.5mm,干旱指数在2.36~2.76之间,气候干燥。
四季分明,冬夏长、春秋短。
春季干燥多风、夏季炎热多雨、秋季气候凉爽、冬季寒冷少雪。
年平均气温12.6℃;
一月份最冷,月平均气温-4.0℃;
7月份最热,月平均气温26.6℃。
历史最低气温为-26.0℃,最高气温为41.5℃。
全市无霜期191天,日照时数2616.8小时。
1.3区域水文地质条件
1.3.1区域地质概况
衡水市位于华北平原拗陷区,横跨三个三级构造单元,即西北部的冀中拗陷区,中部广大地段属沧县隆起区,东南部临南运河的狭长地带属黄骅拗陷区。
本区中生代以来,地壳一直处于振荡性下降运动,隆起区和拗陷区的沉降速度差异使西北部的冀中拗陷区第四系堆积物厚度的分布存在差异,西北部的冀中拗陷区厚度达到600m以上,中部隆起区沉积厚度仅450m,东南部拗陷区为550m。
1.3.2水文地质条件及含水组划分
根据市内第四系沉淀物的成因类型、岩性特征,在平面上第四系可分为三个水文地质区、在垂向上可划分为四个含水组。
1.3.2.1水文地质区
(1)冲积扇前缘水文地质区(冀中拗陷区)
包括安平、饶阳和深州市北部,属滹沱河河动范围。
第四系堆积物厚度最大、砂层较厚而且连续,粒度较粗富水性也较好,含水层厚度100~150m,局部超过200m。
岩性以中细砂或中粗砂为主,砂层平均出水率3~6m3/h•m。
西部为全淡区,东南部上部有厚50~70m咸水层。
(2)河流冲积为主的水文地质区(沧州隆起区)
包括冀州市、枣强、桃城区、武邑、武强、阜城县广大地段,属滏阳河活动范围。
第四系厚度460m左右,含水砂层多呈条带状,总厚度70~120m。
岩性以中细砂为主,夹有中粗砂和粉砂。
砂层富水性较差,平均出水率11~3m3/h•m,其上部普遍分布有咸水体,厚度50~130m不等。
(3)河流冲积及湖积水文地质区(黄骅拗陷区)
包括景县、故城县东南部,属南运河活动范围。
第四系厚度550m左右,但含水砂层最薄,总厚度40~70m。
岩性以粉细砂为主,偶夹中细砂或中粗砂。
砂层富水性较差,平均涌水量1~4m3/h•m,上部咸水体厚度100~220m不等。
1.3.2.2含水组的划分
垂向上划分的四个含水组与第四系地层划分相一致。
第一含水组(Q4):
为河流冲积和沼泽洼地沉积,是砂泥质松散物质,总厚度50~70m。
含水层岩性以细粉砂为主,砂层涌水量小于3m3/h•m。
除西北部为淡水外,其余地段均有咸水体,而在咸水体上部分布有条带状的浅层淡水,厚度一般10~30m,个别地段50~70m。
浅层淡水在东部阜城、枣强、景县、故城四县较为发育,中部只有零星分布且厚度较小。
该含水组为潜水类型,现已开采的仅为浅层淡水。
第二含水组(Q3):
以河流冲积物为主,西北部有洪积物分布,局部有静水洼地沉积物存在。
底板深度170~250m,厚度120~180m。
含水层岩性以粉细砂为主,砂层涌水量1~3m3/h•m,地下水具有承压性质。
除东部上段有咸水外,其余均为淡水,矿化度小于1g/L,目前此含水组已经在滏阳河以北被广泛开采利用。
第三含水组(Q2),以河流冲积洪积物沉积为主,局部为湖相沉积,为泥砂质松散沉积物。
含水层以中细砂为主,间有中粗砂,砂层涌水量为2~3m3/h•m。
属承压水,矿化度小于1g/L。
底板深度在350~450m之间,厚度180~200m。
该组为目前深层淡水的主要开采层。
第四含水组(Q1),以河湖相沉积为主,西北部冲洪积泥砂质。
底板深度变化450~600m,含水层厚度100~140m。
含水层以中细砂为主,间有中粗砂。
该组砂层分选性、磨园度均较差,砂层中长石有风化现象。
涌水量小于2m3/h•m,属承压水,矿化度小于1g/L。
该含水组粘性士层厚度大、分部广,且区域上分布较稳定,与上部含水层隔离好。
该层目前仅有少量开采。
1.3.3区域地下水补、径、排条件
衡水市第四系含水层有深层(承压水)和浅层(潜水和微承压水)之分,它们的补给、径流和排泄条件各不相同。
浅层水(即第一含水组):
属潜水和微承压水,由于其埋藏浅,直接接受降水入渗和地表水的入渗补给,补给条件好,降水入渗为其主要补给来源;
潜水蒸发和人工开采为主要排泄方式,地下水循环交替缓慢。
深层承压水:
上覆岩层数十米至一百多米而且广泛分布有厚度较大的咸水层,补给条件差。
侧向补给与越流补给是其主要补给项,人工开采为主要排泄方式。
1.3.4地下水水化学类型
衡水市水化学成份在水平和垂直方向上有明显分带性
浅层地下水水化学成份分布:
浅层地下水系指第一含水组上部的浅层淡水及微咸水,深度为10~50m。
水化学形成条件复杂,水化学类型多变,为多种成份构成的混合水型。
以滏阳河为界,由西北向东南顺序为:
重碳酸型水→重碳酸硫酸型水→硫酸重碳酸型水→氯化物硫酸型水。
矿化度由2g/L逐渐增大到5g/L,最大可达13.5g/L。
南部为河道带型水化学区,分布规律由东南向西北,顺序为:
重碳酸型水→重碳酸硫酸型水→氯化物硫化物型→氯化物硫化物硫酸型水。
其中有重碳酸、硫酸重碳酸、氯化物重碳酸、氯化物重碳酸硫酸等型水,成条带状或朵状零星分布,矿化度一般在2g/L以下,个别在2~5g/L之间。
深层地下水水化学分布:
衡水市以滏阳河(北侧2~5km)为界,分东南、西北两大水化学区。
河西北侧自西北向东南水型为重碳酸钠型水→重碳酸硫酸钠型水→硫酸重碳酸钠型水→硫酸氯化物钠型水。
表现为冲积扇水化学规律。
河东南侧为滏阳河、漳卫河冲积的河道带型水化学区。
自东南向西北水型为重碳酸氯化物钠型→重碳酸钠型→重碳酸氯化物钠型水。
滏阳新河一带为两区交接洼地型为氯化物重碳酸钠型→重碳酸氯化物硫酸钠型→氯化物硫酸钠型水。
1.5水利工程概况
衡水市大规模地兴建引蓄水工程开始于1958年。
根治海河工程兴建后,经历了“63.8”洪水的衡水人民开始大规模开挖排沥河道、兴建除涝工程。
进入七十年代后,相继修建了大量闸涵和排灌扬水站,增加了蓄水能力,减少了自然灾害。
截止2003年,除衡水湖和石津渠灌区外,先后在主要行洪排沥河渠上兴建了蓄水节制闸90座,其中中型水闸18座,小型水闸72座,蓄水能力达到了3亿m3。
中型闸涵工程主要包括:
滏阳河大西头枢纽、小范枢纽、零藏口闸;
滏阳新河北位橡皮坝;
滏东排河东羡闸、五开闸、扬庄闸;
清凉江油故闸、朱往驿闸、王庄闸、徐沙闸、连村闸,南运河安陵枢纽等。
2、地下水资源质量评价
2.1深层地下水资源质量评价
2.1.1评价区及测井的选择
评价分区以行政区(市、县、区)为评价单元,由于各市(县、区)具有长系列连续监测资料的监测井多为浅层地下水井,此次评价以各年度所辖区的不定期深层地下水水质调查资料为依据。
衡水市共设11个行政分区,采用2001-2010年10年的深层地下水调查监测资料进行分析,涉及监测井311眼,共计472井次监测成果。
各行政区深层地下水水质监测井统计见表1。
表1各行政区深层地下水水质监测井统计表
行政区
面积(km2)
深层地下水监测井(眼)
名称
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
桃城区
598
10
8
16
3
4
14
冀州市
918
9
13
1
枣强县
894
11
12
武邑县
822
深州市
1244
2
武强县
451
饶阳县
573
安平县
493
5
故城县
942
7
6
景县
1183
阜城县
697
15
合计
8815
20
22
30
61
51
66
17
2.1.2评价内容
为全面系统的掌握深层地下水资源质量状况,分别从水质类别评定、水质综合评价、水化学类型、水体功能评价以及水质变化趋势等五方面对原始资料进行分析。
评价参数涉及pH、硫酸盐、氯化物、总硬度、溶解性总固体、氟化物、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐、高锰酸盐指数、挥发酚、氰化物、砷、汞、六价铬、铅、镉、铜、铁、锰等共20项。
2.1.2.1水质类别评定采用标准对照法,即依据国家《地下水质量标准》(GB/T14848-93)将各单项组分实测值与标准值对照,将地下水质量划分为五类。
Ⅰ类主要反映地下水化学组分的天然低背景含量。
适用于各种用途。
Ⅱ类主要反映地下水化学组分的天然背景含量。
Ⅲ类以人体健康基准值为依据。
主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。
Ⅳ类以农业和工业用水要求为依据。
除适用于农业和部分工业用水外,适当处理后可作生活饮用水。
Ⅴ类不宜饮用,其他用水可根据使用目的选用。
2.1.2.2地下水质量综合评价采用内梅罗综合污染指数法:
(1)首先进行单项指数评价。
依据国家《地下水质量标准》(GB/T14848-93),将地下水水质监测结果与地下水质量标准值进行比较,确定其所属水质类别,再根据类别与内梅罗指数Fi的换算关系(见表2)确定各单项指标的Fi值。
表2水质类别与Fi的关系表
水质类别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Fi
(2)计算各单项组分评分值Fi的平均值
式中:
n——为进行评价的单项数目。
(3)采用内梅罗公式计算综合评分值
Fmax——各单项组分评价分值Fi中的最大值。
(4)根据计算的F值,按表3划分地下水质量级别。
表3水质综合评价分级表
综合评价分值F
<
0.80
0.80~2.50
2.50~4.25
4.25~7.20
>
7.20
级别
优良
良好
较好
较差
极差
2.1.2.3水体功能评价:
从生产、生活对水质的要求出发,依据国家颁布的《生活饮用水水质标准》(GB5749-2006)和《农田灌溉水质标准》(GB5084-1992),对地下水水质进行功能评价。
2.1.2.4水质变化趋势分析:
以本县所选监测井的综合污染指数年平均为依据,对2001~2010年十年来的综合污染情况进行变化趋势分析。
2.1.3水质类别及综合污染评价
通过对全市311眼深层地下水井监测资料进行分析,Ⅰ类水井17眼占5.5%、Ⅱ类水井22眼占7.1%、Ⅲ类水井129眼占41.5%、Ⅳ类水井108眼占34.7%、Ⅴ类水井35眼占11.3
%。
主要污染物为氟化物、pH,其次为硫酸盐、氯化物、溶解性总固体,另外存在极个别监测井存在亚硝酸盐氮、铁、高锰酸盐指数超标的现象。
其中氟化物监测240井次超标106井次,超标率为44.2%,pH监测311井次超标47井次,超标率为15.1%,硫酸盐监测169井次超标20井次,超标率为11.8%、氯化物监测292井次超标24井次,超标率为8.2%、溶解性总固体监测298井次超标11井次,超标率为3.7%。
通过对其中129眼资料较全面的测井进行综合评价显示,全市地下水质量状况以良好—较差为主,优良水井8眼占6.2%、良好水井57眼占44.2%、无较好水井,较差水井61眼占47.3%、极差水井3眼占2.6%。
图1主要污染物超标率统计
图2深层地下水综合评价质量状况
2.1.3.1按行政区划评价深层地下水水质状况:
桃城区:
共对32眼检测项目较全面的深层地下水井监测资料进行了分析,无Ⅰ类及Ⅱ类水井、Ⅲ类水井14眼占43.8%、Ⅳ类水井18眼占56.2%、无Ⅴ类水井。
主要污染物为氟化物、pH值,其次为硫酸盐、氯化物、溶解性总固体,另外亚硝酸盐氮也存在部分测井超标现象,其中氟化物监测32井次超标15井次,超标率为46.9%,pH值监测31井次超标10井次,超标率为32.3%,硫酸盐监测18井次超标5井次,超标率为27.8%、氯化物监测28井次超标3井次,超标率为10.7%、溶解性总固体监测29井次超标2井次,超标率为6.9%。
通过对其中10眼资料较全面的测井进行综合评价显示,桃城区深层地下水质量状况以较差为主,无优良水井、良好水井2眼占20.0%、无较好水井、较差水井8眼占80.0%、无极差水井。
冀州市:
共对23眼检测项目较全面的深层地下水井监测资料进行了分析,Ⅰ类水井3眼占13.0%、Ⅱ类水井3眼占13.0%、Ⅲ类水井11眼占47.8%、Ⅳ类水井6眼占26.1%、无Ⅴ类水井。
主要污染物为pH值、氟化物、氯化物,另外硫酸盐、溶解性总固体、铁也存在部分测井超标现象,其中pH值监测19井次超标5井次,超标率为26.3%,氟化物监测23井次超标4井次,超标率为17.4%,氯化物监测20井次超标2井次,超标率为10.0%。
通过对其中15眼资料较全面的测井进行综合评价显示,冀州市深层地下水质量状况以良好—较差为主,优良水井1眼占6.7%、良好水井6眼占40.0%、无较好水井、较差水井8眼占53.3%、无极差水井。
枣强县:
共对15眼检测项目较全面的深层地下水井监测资料进行了分析,无Ⅰ类及Ⅱ类水井、Ⅲ类水井4眼占26.7%、Ⅳ类水井7眼占46.7%、Ⅴ类水井4眼占26.7%。
主要污染物为氟化物,另外pH值也存在部分测井超标现象,其中氟化物监测14井次超标11井次,超标率为78.6%,pH值监测15井次超标2井次,超标率为13.3%。
通过对其中11眼资料较全面的测井进行综合评价显示,枣强县深层地下水质量状况以较差为主,无优良水井、良好水井3眼占27.3%、无较好水井、较差水井8眼占72.7%、无极差水井。
深州市:
共对22眼检测项目较全面的深层地下水井监测资料进行了分析,无Ⅰ类水井、Ⅱ类水井1眼占4.5%、Ⅲ类水井15眼占68.2%、Ⅳ类水井6眼占27.3%、无Ⅴ类水井。
主要污染物为硫酸盐、pH值,另外氟化物、氯化物、溶解性总固体、亚硝酸盐氮、高锰酸盐指数也存在部分测井超标现象,其中硫酸盐监测6井次超标2井次,超标率为33.3%,pH值监测22井次超标2井次,超标率为9.1%。
通过对其中6眼资料较全面的测井进行综合评价显示,深州市深层地下水质量状况以较差为主,无优良水井、良好水井1眼占16.7%、无较好水井、较差水井5眼占83.3%、无极差水井。
武强县:
共对10眼检测项目较全面的深层地下水井监测资料进行了分析,无Ⅰ类及Ⅱ类水井、Ⅲ类水井19眼占95.0%、Ⅳ类水井1眼占5.0%、无Ⅴ类水井。
主要污染物为氯化物,
武邑县:
共对16眼检测项目较全面的深层地下水井监测资料进行了分析,无Ⅰ类及Ⅱ类水井、Ⅲ类水井10眼占62.5%、Ⅳ类水井6眼占37.5%、无Ⅴ类水井。
主要污染物为氟化物,其次为pH值。
其中氟化物监测15井次超标6井次,超标率为40.0%,pH值监测9井次超标2井次,超标率为22.2%。
通过对其中3眼资料较全面的测井进行综合评价显示,武邑县深层地下水质量状况以良好为主,3眼监测井水质综合评价均为良好。
饶阳县:
共对24眼检测项目较全面的深层地下水井监测资料进行了分析,无Ⅰ类及Ⅱ类水井、Ⅲ类水井16眼占66.7%、Ⅳ类水井8眼占33.3%、无Ⅴ类水井。
主要污染物为氯化物、硫酸盐、pH值,另外氟化物也
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