水文地质条件分析及地下水水源保护

水文地质条件分析及地下水水源保护

付韶娟张敏

南昌市水文局江西南昌330000

摘要：地下水污染不同于地表水，一旦污染物进入合水层，极难治理，加强水文地质条件分析对于判断地下水的状况、及时预防地下水污染意义重大。本文分析了地下水存在的问题，并介绍了水文地质条件分析方法和地下水水源保护措施。

关键词：地下水；水文地质；污染

一、地下水水源问题

近30年来，我国地下水的开采量以每年25亿m3的速度递增，全国有400个城市开采地下水，40%的耕地部分或全部依靠地下水进行灌溉，地下水的供给量已经占到了全国总供水量的20%，北方缺水地区占到了52%，在华北和西北城市供水中占到了72%和66%，有些城市基本上是依靠地下水来满足对水资源的需求。地下水污染是极其可怕的事情,因为地下水污染不同于地表水，一旦污染物进入合水层，极难治理。地下水污染现在几乎没有治理的可能性，因为治理地下水污染的费用谁也承担不起。地下水埋藏在地下一定深度内，缺氧、温度低、无光照、流动缓慢、水交替周期长，一旦受到污染，污染物、水和介质间的相互作用过程很复杂。即使经济上承担得起治污成本，清除污染源也需要十几年、几十年甚至数百年才能恢复原来的状态。造成地下水污染的原因是多方面的，主要有：

（一）工业生产

采矿后堆积的矸石经雨水淋滤后，极易形成地下水污染，而矿区废弃的巷道与钻孔在雨水或地表水体的影响下，恰好可能成为地下水污染的通道。同时，采矿排出的矿坑水（如采煤排水）通常pH值很低，这种酸性水渗入地下后可导致某些盐类进入含水层，由此产生的盐效应促使土体中方解石、白云石溶解，使钙镁离子溶入水中，地下水的总硬度升高。另外石油及其化工产品使用及管理上的漏洞，使柴油、汽油、苯系物及其他含苯环的碳水化合物等都极易造成地下含水层的污染。

（二）农业发展加剧了水质的污染

我国农业迅猛发展，化肥的过量使用使得大量的氮和磷营养元素随农田排水或雨水流入湖泊，引起了附近水体的富营养化。另外农药的施用尤其是不易降解的农药的残留，汇流到水体后，都造成了水质的污染。

（三）自然污染源

自然污染源在有些地区,由于特殊的自然环境与地质环境,地下水天然背景不良,有毒有害成分超标。根据中国地质环境监测院调查统计,中国部分地区分布有高砷水、高氟水、低碘水等。

（四）地下水的超采引起污染

地下求超量开采引起地下水位持续下降，形成大面积降落漏斗，改变了动力条件，引起了水质不佳的浅层水越流补给深层水；同时含水层漏斗部分的氧化还原条件增强，促使土体中有机物分解，使二氧化碳分压增大，加之生活污染物进入主体，污染、染物中有机物质的

分解也使二氧纯碳分压增大的复合作用，促进土体中难溶的方解石、白云石的溶解，钙、镁离子转入地下水中，这是漏斗区总硬度升高的重要原因。在沿海城南，滨海区域，如果发生超采，产生地下水漏斗并不断扩大，会使海水倒灌，造成海水入侵，污染地下水。如我国的北濒临黄海、拨号的砂质海岸和基岩海岸地带。

二、水文地质条件分析

水文地质条件分析对于判断地下水的状况、提出预防地下水污染建议意义重大。水文地质条件分析方法众多，主要有：

（一）开采实验法

开采抽水法是按实际抽水量进行抽水试验，并对地下水进行可开采水资源量评价的一种方法。适用条件：水文地质条件复杂，一时难以查清而又急需作出水资源评价的地区；进入水文地质详勘阶段，必须进行抽水试验，运用开采试验法进行可开采资源量评价；中小型水源地的地下水资源评价。

（二）水文分析法

一个地下水系统就其水量循环过程来说，无论补给多么复杂，补给量总要转化为地下水径流量，而径流量又在适当的地点流出地表，成为地表水。水文分析法还包括清水流量法、泉流量法、暗河测流法。使用条件：全排型流域，均衡区内其他排泄量占比例较小；水文地质条件复杂、研究程度又相对较低的地下水系统。基岩山区，岩溶水系统、裂隙水系统；具有较长系列的测流资料（泉流量、地表径流量）。

（三）容积法基本原理

对于潜水含水层和无压含水层而言，地下水的释出会引起水位下降，变动带以下的水量可以视为储存量并称为容积储存量。该量可以用容积法计算。

除此之外还包括水量均衡法、数值法、水文地质比拟法、水文地质模型法等。

三、地下水水源保护

（一）进行系统的地下水污染情况调查

我国还从未系统的开展过全国地下水污染调查工作。水质总体状况、污染来源不清，难以划分地下水质量区域、科学制定水资源保护与防治规划。因此急需开展全国地下水污染调查评价，并建立地下水污染区域的评价指标体系，为地下水污染的防治工作提供基础资料。

（二）建立地下水污染的预警系统

地下水的污染，由于人们的不重视，特别是工作的废物排放，其污染程度有愈演愈烈的趋势。只有提高防治地下水污染的意识，采取循序渐进的方式开展治理工作，建立有效的地下水污染防治管理系统，对地下水的变化状况进行时时的监控，才能及时发现地下水污染的情况，进而及时采取有效措施对污染状况进行治理，将问题在恶化之前尽早解决。将现代信息技术有效运用到我国地下水动态预警系统是十分可取的方式。在建立我国地下水动态监控网络系统的基础上，时刻搜集我国地下水的变化情况数据，将数据进行科学有效的处理和分析，进而及时发现我国地下水资源的污染情况，对污染状况采取有效的措施，或者是对污染状况的趋势进行合理的预估，进而采用相应的预防措施等。

（三）做好地下水污染评估工作

先收集齐污染物的资料和数据，然后进行抽样调查和分析，通过对污染物的生物成分和化学成分的分析，判断抽样污染物是否产生危害。如果会产生危害，那就是目标污染物，进而就可以对目标污染物进行危害类型和危害等级的确定。大体来讲，主要有以下几个环节。一是资料收集环节。首先，对选定的评估分析区的环境、水文、地质、土地利用、污染源分布等情况进行调查和和收集。研发适合中国特色的地下水有机污染样品采样器和相关装置，确保地下水污染样品采取质量。研发的样品现场加标和运输低温保存方法，能确保地下水污染样品采取、保存和运输的质量。建立一套完整的、适合我国国情的地下水污染水样采集技术体系，为全国地下水污染调查评价项目实施提供样品采集的质量保证。其次，对评估分析区所在的地下水化学成分、污染物类别、污染物浓度、污染波及面、受害物体、危害暴露途径和时间等情况进行调查分析。最后，对与地下水周围环境相关的因素以及能够协助进行风险评估的因素进行资料收集。二是确定目标污染物环节。一般地，凡是在检测过程中，发现污染超标的。都是目标污染物。确定目标污染物的方法一般是通过计算污染指数进行，有机物与无机物的评估标准会有所不同。有机物污染是否发生，只要有检出就说明已经发生；无机物污染是否发生，要与地质环境决定的特定区域环境值比对才能确定。三是危害的最终辨别。危害辨别的目的是就目标污染物对人体是否有危害进行评估，对地下水是否存在致癌物质等进行确定。一般，可以参照欧美建立的权威的毒理数据库，辨别目标污染物对人体的危害。

（四）开展地下水污染的防治规划

地下水污染防止规划有多种方案，如地下水饮用水源地防护、地下水系统完整性防护以及地下水与地表水合理安排。规划过程中，涉及多方面内容，如区域规划、经济与地理情况、土地使用情况、地质人文条件，以及水资源的开发与分析；防治规划对象为地下水污染在受到污染时表现出的脆弱性，根据土地利用情况以及污染源分布，核定地下水可承受的污染风险度；根据地下水污染防治的的等级与分带，对污染的危害性予以确定。一般分为三带，一是敏感带、二是缓冲带、三是一般带。

参考文献：

[1]辛卓.广东茶洞矿区矿床开采水文地质条件分析[J].矿产与地质,2015年1期.

[2]陈凯,刘多林.湖北省地下水保护存在的问题及改进措施[J].环境保护,2014年6期.