渭北岩溶水利用现状研究

王维宁 王小娟

（1.合阳县水务局 陕西 合阳 715300；2.合阳县申都城乡供水有限责任公司 陕西 合阳 715300）

1 自然条件

1.1 地貌特征

渭北中部主要指渭河以北之中部黄土塬区，西逾赵氏河，东濒洛河，北到杜康沟断裂，南界鲁桥（镇）—双泉（镇）断裂，行政辖区有铜川市、耀县及渭南市的富平、蒲城、白水等市县部分地域。渭北地区是地堑式构造盆地基础上经黄土沉积和漯河干支流总和而成。渭河北岸二级阶地的后缘，分布着东西延伸的渭北黄土台塬，北接陕北高、原南缘的山地，黄土层厚十数米至百余米，塬面广阔，一般海拔460m～850m；因受渭河支流的长期切割，深沟巨壑相当发育，塬坡沟状侵蚀和滑坡，崩落现象也屡见不鲜。

1.2 气候特征

渭北地区属大陆性季风气候，暖温带半湿润半干旱气候带，冬冷夏凉，四季分明，雨热同季，易发生干旱。年平均气温12℃～14℃，极端最高气温43℃，极端最低气温-21℃，无霜期200d～220d，年平均降水量为500mm～700mm。降水主要集中在汛期6月～9月，其降水量占全年的60%左右，冬季降水量较少，约占全年降水量的4%左右。干旱、暴雨、霜冻等自然灾害性天气时有发生。

2 水文地质条件

2.1 主要含水层情况

渭北地区由于地势平坦，岩层透水性好，接受降水、河水、灌溉水等渗入补给，蕴藏着较丰富的地下水。按其含水介质和水力特征分叙如下：洪积漂石、砂砾石与粉质粘土等互层孔隙潜水、冲积砂砾卵石层孔隙潜水、冲、洪、湖积砂砾层孔隙承压水、深层承压水。

2.2 地下水补排情况

区内地下水主要接受大气降水的补给，其入渗补给系数一般为0.1～0.3。渭河低阶地在洪水期也接受地表水的补给，大小渠库灌溉水的入渗也是当地潜水的重要补给来源，一般约占引入水量的25%～40%。地下水流向与地形基本一致，即由河谷上游向下游运动，最后排泄于河流与沟谷之中。在渭河北岸泾河以东和南岸二华夹槽等地，地形低洼，地下水流动缓慢，以垂直蒸发排泄为主，造成大片盐渍化，局部地段潜水溢出地表形成沼泽。渠灌区的渠道渗漏和田间灌水入渗对地下水的补给也十分显著。近几年大量开采地下水也明显影响了地下水的天然动态和补、排关系。

3 岩溶水利用现状

3.1 分布情况

渭北岩溶水广泛分布于黄土高原与关中断陷盆地过渡地带。北山灰岩呈孤岛状断续裸露，是岩溶水源头主要补给区；径流自西北流向东南；在河流切入的漆水河、泾河、洛河、黄河谷地的有利部位排泄。岩溶水具有隐伏地下、水位深埋和富水性不均的特点，以赵氏河为界分为东、西两部分。

东部岩溶水系统以寒武、奥陶系灰岩、白云岩为主，岩溶水水位标高349m～388m。习称“380”岩溶水。按裂隙构造和富水性差异，以爱帖村逆断层—秦家河为界又划分为两个子系统，以西是铜～蒲～合子系统、面积6390km2；以东是韩城子系统，面积554km2。岩溶水主要补给来源为灰岩岩溶裸露区或浅埋区的地表水渗漏及大气降水入渗；此外，还有上覆含水层的地下水通过断裂、煤田采空区等迂回曲折的途径运移和补给。在洛河、黄河谷地排泄。在岩溶水分布区和排泄区都已较大程度的开采。洛河排泄量为29.55×104m3/d，黄河排泄量为14.34×104m3/d。水化学类型从补给区到排泄区为重碳酸型一元水型逐渐变为重碳酸硫酸型二元水型或硫酸重碳酸氯化物型三元水型。其矿化度、水温也有相似的递增规律，矿化度由小于0.3g/l变为0.8g/l～1.06g/l，局部深埋地段交替循环缓慢，矿化度可达1.19 g/l～2.80g/l。水温由补给区到排泄区、由浅到深，从16℃变为30℃～35℃，大荔段家育红村井口水温已达41℃。

西部岩溶水系统以奥陶系上统桃曲坡组灰岩为主，是祁连海侵浅海相沉积，岩溶水水位标高为453m～890m。岩溶水主要为大气降水入渗、河流渗漏及水库漏失补给，以岩溶大泉及人工开采等方式排泄。主要大泉有泾河筛株洞泉、乾县漆水河龙岩寺泉、礼泉县石潭，小河沟牛鼻峰泉，张家山西沟烟霞洞泉及滚村泉等，单泉流量在0.1728m3/d～12.96×104m3/d之间。水化学类型一般为重碳酸—钙镁型水，矿化度小于0.5g/l。

3.2 可开采量

渭北岩溶水资源可开采量：经长期勘探研究后，对岩溶水各项补给量及排泄量计算，其东部岩溶水系统补给量为2.7432×108m3/a，总排泄量为2.2378×108m3/a，相差 0.55054×108m3/a。分析认为可能是黄河水淹没部分泉水使部分排泄量无法实测所造成。本系统岩溶水富水地段适宜集中开采。其中铜蒲合子系统可开采量为2.0717×108m3/a；而韩城子系统现状开采量已达0.1694×108m3/a，占其天然补给量0.2278×108m3/a的74.3%，其水位水质动态比较稳定，不宜盲目扩大开采量，就以现状开采量作为可开采量。其西部岩溶水系统总补给量 1.2700×108m3/a，总排泄量为0.6800×108m3/a。由于西部岩溶水埋藏较深，补给条件较差，勘探研究程度较低，就以总排泄量作为可开采量。东西两部分合计总补给量为 4.0132×108m3/a，总的可开采量为2.9211×108m3/a。

3.3 利用现状

渭北东部岩溶水分布地区的浅层孔隙裂隙地下水资源缺乏，且不少地区为苦咸水；而岩溶水水质好，水量较富集，便于集中开采，已愈来愈受到重视。据统计，全区现状开采量0.6340×108m3/a，占可开采量的 2.2411×108m3/a的28%。其中铜蒲合子系统现已开采0.4646×108m3/a，韩城子系统已开采0.1694×108m3/a。目前岩溶水主要用于电厂、工矿企业生产及生活供水，大荔、合阳、蒲城等县的城市供水及地方病区饮改水水源，部分地区用于农业灌溉及农村生活等。一些地区的岩溶水还具有适宜的水温，或含有益于人体健康的微量元素，正逐渐被用于热带鱼养殖或作为浴疗和饮用矿泉水开发利用。

渭北西部岩溶水分布地区，上世纪70年代末，为解决农业灌溉用水问题，在岐山县周公庙附近打了2眼岩溶水自流井，自成井以来，流量基本稳定在109.5×104m3/a。2003年在乾陵一带岩溶水分布区打成3眼深井，供农村人畜饮水及农业灌溉。泾阳县筛珠洞泉目前已用于农业灌溉。渭北西部岩溶水分布区，现在总共开采利用约200×104m3/a。张家山筛珠洞泉水规划将作为阎良城市和工业用水水源。

在渭北一些严重缺水的城市和工矿企业，现已积极投资开发利用岩溶水。现在主要集中在黄河、洛河等河谷排泄区进行开发。在渭北黄土台塬干旱地区的隐伏岩溶水深埋区，近多年也打成不少岩溶水井，并逐渐投入运行。

4 开发利用的方向

4.1 地上地下联合调度

必须把地表水、地下水放在面等重要的地位，充分利用两者转化关系，统一规划、联合调度、综合开发、合理利用。生活用水和水质要求较高的工业用水开采奥灰岩溶水；用水量大且水质要求不太高的工业用水，应以利用地表水为主，同时开采奥灰岩溶水；农业用水应因地制宜，地下水和地表水兼用。

4.2 深浅结合分层取水

该区奥灰岩溶含水岩组埋深大多在500m以上，不但凿井费用昂贵，而且配套、吨水价格都很高，故建议城镇及工矿企业用水宜开采埋藏较深的奥灰岩溶水，农业用水宜利用地表水或开采浅层第四系地下水。

4.3 加强管理，厉行节约

今后水资源管理要坚持统一规划，统筹安排。通过模拟、优化等模型研究，实行上、中、下游资源的合理分配；农业、工业及城镇用水的合理分配，加强对洛河谷地岩溶水资源的开发利用研究，尽快建立监测系统，进行岩溶水水位、水质的动态预测，防止水环境恶化。在常规节水方法的基础上，应用高新技术；发展高效节水方法，提高岩溶水的利用效率，严格防止浪费，建议高效节水型社会体系，使用限的岩溶水资源发挥更大的经济效益。矿泉水、地热水的开发和工矿企业用水应纳入一体，统一规划，合理布局。对矿泉水、地热水的开发利用也应遵循深部奥灰岩溶水开采利用规划。

4.4 保护资源防止污染

①重视和做好岩溶水水源污染防治的保护工作；②要严格按照国家规定，全面加强“三废”的防治工作，严格执行排放标准，减少有毒、有害物质的绝对排放量；③建立和健全岩溶地下水源卫生防护带，加强井口保护，在施工建井时切实做好井口和上层地表水的止水工作，严防地表污水和浅层地下高氟、咸水下渗污染岩溶水；④合理规划工业布局，节制或避免工厂、企业特别是排污严重的化工企业建立在岩溶水的补给区和岩溶水的开发地段，以减少或杜绝工业、生活污水污染下游水源。陕西水利