宿州市地下水姿源硇调查与分析 安徽省煤田地质局第三勘探队【摘孙飞 要]本文阐述了宿州市地下水资源的现状,地下水资源存在的问题及危害。通过分析明确了宿州市今后应如何做好水资源的 开发与利用、治理与4g ̄z-作,并提出可行性的措施和方法。 [关键词]宿,jq市 地下水资源 开采布局 1.概述 家,西部周家、陈营孜及西北部的大吴家普遍发育。 宿州市是淮北地区重要的煤炭工业城市,也是地下水开发利用较 早、程度较高的城市。其生活工业用水主要取自地下,主要是浅层和深 层孔隙水,其水资源比较贫乏,2001年宿州市人均水资源占有量为 602m ̄。近年来,随着城市经济与城市规模的不断发展,两市的工业及 生活用水不断加大,由此暴露的地下水资源开发与利用问题越来越多, 制约了城市的可持续发展及人民群众的健康生活。 2.宿州市水文地质环境 2.1市区水文状况 宿州市降雨径流年际变化大,年内分配不均。流经市区的主要河 流有新汴河、沱河、运粮河、三八河、环城河、铁路运河、小洪河、小黄 河。新汴河地表水过境水量虽相对较为丰富,但6 ̄9月份径流约占全年 的70%左右。而且又主要集中于几次洪水,且由于水利设施调蓄当地径 流的能力比较薄弱,加之地表水污染严重,年平均径流利用量仅占多年 平均径流量的24%。宿州城区属大N/fr2) ̄l,隙水源地,由于流经市区的 地表水源及大部分地段浅层地下水遭到有机重污染,且深层地下水资 源比较贫乏,据分析,宿州市人均水资源占有量为480m ̄,不足全省人均 占有量的1/2,亩均占有量240mz,仅为全省亩均占有量的1/4。 图1宿州市区域水文地质示意图 3.宿州市地下水资源的现状 3 1地下水资源的总量及分布状况 地表水和地下水是本区广泛利用的水源,本市地下水资源总量(主 要指河川径流)1.5787×10 (未计外地过境水),其分布与降水分布一致: 根据《安徽省水资源评价》和《安徽淮北地区浅层地下水资源调查 评价》,宿州市区多年平均及不同保证率水资源量列于表1。 表1宿州市区水资源评价成果表 保证率 项目 地表水 多年平均 5O% 75% 95% 呈现南多北少的格局,从南向北年平均降水量从895mm降至774mm, 径流量也随之变化。 本市地下水多为储藏于第四系松散岩层0 ̄40m的浅层地下水,具 有水质好、埋裁浅、易开采的特点。地下水的多年平均补给量(主要是 雨水渗A)21.2亿m ,可采量13.8亿ITI 。 3.2地下水资源的开采情况 ①宿城水源地 西二铺一宿州城区一(向南)桃园分布带,已初步探明可开采资源量为 6900万m,,a'△18.9万m 。为目前宿城已开发利用的主要水源地,限 量超采8.0万m /d一10.0万nl /d,禁止开采水位控制在3.0m。 ②朱仙庄水源地 东二铺一东三铺一朱仙庄分布带,可开采资源量为2900万m ,合 7.9万m ,d。目前已被朱仙庄煤矿开发利用,重早期可向城区供水2.0 万 /d~5.O万 ,d。 3770 3325 2016 680 3973 3310 1847 8019 *7320 4650 3901 3794 3081 浅层地下水 4125 当地水资源量 地下水 中深层地下水 8211 (万m ) 重复量 4476 水资源总量 过境水量(万m ) l1630 l1416 9852 5096 62360 40176 18490 7730 2.2市区地质状况 宿州市市区均被新生界松散层覆盖,其厚度为228.40~233.72m, 岩性主要由粉砂、细砂、粘土质砂粘土、砂质粘土、钙质粘土、砾石及粘 土夹砾石等组成,自上而下划分成4个含水层(组)和3个隔水层(组) (图1)。 目前市区供水层位主要是第二含水层及第三含水层上部(垂深70~ 130m)地下水。含水砂层总厚度为40~60m,市区西南部大王家、小刘 的。 表2岩溶水资源量计算成果表 ③符离集、夹沟岩溶水源地 根据以上分析,在旱期从符离集水源地3.0万m ~5.0万 『d向城 区供水,从夹沟岩溶水源地以6.0万m /d~9.0万m /向城区供水是有保证 水平年 区号 水源地 项目 多年平均 50% 75% 93% 97% 折合日量 年总量 折合日量 年总量 折合日量 年总量 折合Et量 年总量 折合日量 年总量 符离集 I区 水源地 资源总量 5.7 2080.5 5.3 1934.5 4.7 1715.5 4.1 1496.5 3.9 1423.5 可开采资源量 夹沟 Ⅱ区 水源地 资源总量 可开采资源量 两个 合计 水源地 资源总量 可开采资源量 404・——— 4.56 l5.2 12.16 20.9 16.72 1664.5 5548.0 4438-4 7628.5 61o2.8 4.23 14.7 l1.76 20.0 16.0 1547.6 5365.5 4292.4 73o0.0 5840.0 3.76 13.6 10_88 18-3 14.4 61372.4 4964.0 3971.2 6679.5 5343.6 3.28 12-4 9.92 16.5 13.20 1197.3 4526.0 3620.8 6O22.5 4818.0 3.12 12.2 9.76 16.1 12.88 l138.5 4453.O 3562.4 5876.5 4701.2 --——科技信息 表3宿州市城市用水量统计表 (1)合理布井,计划用水。市内三个漏斗区严禁增加井数,控制开采; 工业 城镇生活 西郊和南郊可适当增加开采井,提高城市供水能力。 电力工业 其他工业 居民生活 公共用水 (2)调整工业布局。对水质要求高的食品和农副产品工业,宜向城 年份 合计 用水 合计 西南方向发展,开发利用地下水;而对水质要求不高的矿山机械、化工电 其中 其中 其中 其中 合计 子等工业宜向城东北方向发展,充分利用地表水。 小计 地下 小计 地下 小计 地下 小计 地下 (3)合理布井,综合利用。对于严重超采地段,特别是已形成沉降漏 斗的地区,应严格控制井数,开采。 水 水 水 水 (4)改造污水,提高地下水资源的利用率。在该市矿区开发的同时, 2003 1149 100 18o0 1002 2949 2601 2607 669 507 3270 6219 综合考虑矿区排水与供水相结合,对于水量要求大、水质要求不高的地 2oo4 1400 200 2609 12O9 3409 2699 2699 694 524 3393 6802 区如电)加强污水治理,控制“三废”排放,防止地表水和地下水水质的进 一步恶化。工厂用水,可采用循环用水。对于城市工业及生活用水,建 2005 1400 200 2034 1234 3434 2709 2709 709 539 3418 6852 立城市污水处理厂,加大城市循环用水,控制“三废”排放,预防地表水及 4.地下水资源存在的问题及危害 地下水的进一步污染恶化。对于城市办公楼及居民小区,提倡使用节 宿州市目前随意打井、随意取水的情况较为普遍,地下水开采的不 水洁具,该市新建立的密集型小区,应逐步建立小区中水处理站,节约水 合理性已成为水资源开发过程中存在的严重问题,成为影响地质环境 资源。 及城市环境的根本性问题。 (5)N ̄F水源。宿州为煤炭能源城市,矿区密集,采煤过程中的矿井 4.1开采地段选择不合理 废水是地下水资源的重要部分,在井下水仓初步沉淀后,将其稍加处理 该市地下水开采区与城市居民区和工业区交织,这种状态虽然给 后人工回灌井中,利用土壤的自洁能力,达到污水处理和资源再利用的 城市供水带来了方便,但减少了降水人渗补给地下水的数量,城市的污 目的。此外,该城市建筑物较多,可以将雨季降落至屋顶的水集中引入 水不合理排放也造成地下水的污染,从而减少地下水资源。目前该城 渗井,回补地下水。渗井可采用报废的机井,不下井管而用砂卵石填筑, 市出现了水质恶化的现象,部分卫生指标超过饮用水标准。地下水的 建造人工反滤层,从而与含水层直接连通。 严重超采也对城市建设造成不良影响。 (6)生态上稳定开发地下水。本市地下水资源丰富,水质较好,埋藏 4-2开采布局不合理 较浅,是农业井灌主要水源,也是工业、城乡居民用水的主要水源,但要 主要表现在开采井密度过大,造成开采区水位下降过快,致使水源 注意合理开发,让其最大限度满足用水要求而不致发生水质恶化和对 地提前进入非稳定开采阶段,提早地引发不良地质环境问题的发生。 生态平衡的破坏。目前浅层地下水埋深加大,北部有的可达20m,南部 4_3地下水开采量不合理 达30m(开采严重区),资源遭到不同程度的破坏,但中深层(40m以下)水 地下水最大开采量是水源地的允许开采量,但目前允许开采量却 丰质优,可弥补浅层地下水的不足。 不能成为制约地下水开采的起码条件,长期超采造成地下水水位逐年 6.结论 下降,漏斗范围不断扩大,分散的漏斗形成范围更大的、相互关连的 通过以上分析,认为宿州市在今后的城市发展过程中应充分考虑 漏斗,长期超采地下水,亦使得地下水质日益恶化,硬度和矿化度逐年升 水的制约作用,依水定发展,依水定,通过地下水资源的合理有效利 高。 用,保障宿州市经济建设和社会发展。在发展经济的同时,加强合理用 4.4水资源的利用不合理 水管理与宣传,依靠科学技术,促进宿州市水资源的可持续利用,支持 宿州市水资源与区城持续发展程度低,河川I径流的调节程度不高, 和保障宿州市城市综合竞争能力的不断提高,做到经济、环境、社会的 主要原因是缺少控制性工程和现有水利工程不配套。本市属半湿润季 可持续发展。 风气候区,降水时间集中,降水的年际变化大,水利工程少而不配套造 成本市旱涝频挤。 参考文献 水域污染加剧水资源的短缺,由于工业排污,城镇附近水面及重要 [1]郑玉华.安徽省宿州市城市水源地探讨.宿州地质,2009,18(3): 河道受到不同程度的污染,最突出的当数奎滩河流域的污染,其污染源 56-57 于徐州,黑色浑浊的河水威胁着境内80多km 的土地和近20万人的生 [2]李瑞安徽省宿州市水资源开发利用问题及对策研究.安徽水 活饮水(下渗的地下水污染使井水污染物超标),由于水质的污染,使实 利,2008,30(9):71—73 际可利用的水资源量减少。 [3]郑贺祥,马安丽.淮北、宿州两市地下水资源开发利用存在问题 水资源损失浪费严重,本市农业用水量较大,由于灌溉技术落后, 与对策.宿州地质局,2006,28(6):86—87 水利工程老化,渗漏跑水现象普遍,在全市98年末2%千公顷有效灌溉 [4]陈建永.宿州市水资源与区域可持续发展宿州师专报,1999,2: 面积中,仅有44千公顷的灌溉区实现节水灌溉。本市工业用水量与全 32-33 国平均水平差别较大,耗水定额太高,水资源的重复利用太少。本市无 [5]许爱梅.安徽省宿州市农业生态环境的主要问题与对策宿州市 论是地表水还是地下水的损失均是巨大的,全市年平均降水量 环保局,2007,30(1):74—75 855.3mm,而年平均陆地蒸发量达605ram,占降水量的70.7%。地下水 [6]刘万青.安徽省地下水资源开采利用现状及对策.安建工,2006, 的白白损失更大,本区浅层地下水埋深最北部4~5m,中部砂壤土地区 3:73-74 3-4m,南部砂姜黑土区仅为2~3m,地下水的消耗以蒸发为主,为典型的 [7]王少龙.淮北、阜阳、宿州、蚌埠四城市地下水资源开发ft.0用问 “入渗蒸发”型特征。 题与策.安徽地质,1997,7(2):6O一61 5.对策及建议 [8]何家宝.宿州市水资源开发、利用与保护.宿州地质,2006: 宿卅f市目前地下水资源仍有盈余,鉴于其它城市的经验教训,仍需 429-430 加强对地下水资源的统一管理和科学规划。 (上接第403页) 运走,而输送机与煤壁间的落煤则在推溜时,利用煤 日,8110工作面试生产,2012年5月15日停采,历时5个月的连续试生 的自然堆积角,将煤挤落进运输机内,由刮板输送机运走。自使用推煤 产,创出了最高日产2360吨,最高月产4.5万吨的好成绩,并使工作面 装置后,工作面浮煤回收率始终保持在97%以上,多回收煤炭20%。工 平均资源回收率由原来的70%,提高到现在的97%以上。 人们不需到工作面切顶线处清扫浮煤,使顶板零皮伤人事故的发生大 实践表明该套薄煤层装备质量可靠、性能优良,有效地解决了含坚 幅度减少,这为矿井的安全生产提供了很好的保障。生产情况表明,推 硬夹矸薄煤层高效开采的问题,拓展了薄煤层开采领域,将薄煤层开采 煤装置工艺整体效果明显,适应了矿井安全高效开采要求。 水平提高到了新的层次。对大同矿区以及国内同类地质条件下的含坚 安装刮板输送机推煤装置后防止工作面窜头窜尾的措施: 硬夹矸薄煤层的开采具有很大的推广价值。研究薄煤层开采的高产高 工作面在开采过程中,要严格按照标准要求割煤、推溜。由头向尾 效技术,对于煤炭资源保护和利用、延长矿井开采寿命、实现我国能源 操作,严禁工作面多进头或尾、留“肚”等非正常割煤。发现工作面头存 工业的可持续发展具有重要意义。 上窜或尾存下窜现象时要及时采取措施。 通过对含坚硬夹矸薄煤层开采技术的研究与应用,探索出一条复 参考文献 杂难采薄煤层开采新途径,形成一套成熟的技术装备与生产工艺。形 [1]杜计平等.《采矿学》.徐州:中国矿业大学出版社 成适合含坚硬夹矸薄煤层高效机械化开采的工作面成套装备新模式, [2]徐永圻等.《煤矿开采学》.徐州:中国矿业大学出版社 为类似复杂煤层的高效开采起到了重要的示范作用。2o11年12月l6 [3]程居山等.《矿山机械》徐州:中国矿业大学出版社 ・-——405-・——