设立马力桥自动监测站水资源论证分析

林彦娥，林彦和

（甘肃省临洮水文站,甘肃 临洮 730500）

水是生命之源,是人们赖以生存的资源。当前制约我国社会和经济发展的突出因素是水危机和水安全,因此加强地表水环境质量的监测,对安全用水意义重大。现阶段以手工采样、再送到实验室检测分析作为地表水环境质量主要监测方式,存在易受外部因素干扰、工作任务繁重、数据时效性不足等问题,无法满足社会公众期待和新形势下环境管理需要。在漳县新寺镇晋坪村榜沙河上设立马力桥水质自动监测站,能连续、实时提供水质监测数据,全面提升地表水监测数据质量,进一步提高水质监测预警能力。防范水环境风险,确保下游的人饮和灌溉用水安全,对促进当地经济发展,发挥巨大作用。

1 取水水源论证

1.1 榜沙河流域概况

榜沙河发源于岷县境内东南部的西秦岭岷峨山,河源高程3240 m,由南向北西流,上游称下河里、闾井河、黑虎河,行程41.6 km。过红崖后转为北东流,在93.7 km 处纳漳河,流经岷县、漳县、武山等县,于鸳鸯镇汇入渭河。河长102.6 km,河口高程1532 m,平均比降12.6‰,流域面积3597 km2[1],年平均径流量5.33 亿m3,水量充沛,榜沙河中型灌区,地处武山县西部,灌区为县域内榜沙河、龙川河和漳河二条渭河一级支流的汇集区,东西长35 km,南北长0.8 km～2 km,是县西南部最大的自流灌区,始建于20 世纪60 年代,灌区涉及马力镇、高楼乡、鸳鸯镇3 乡（镇）21 个村8290 户4.1 万人。灌溉面积5.3 万亩。2008 年11 月总投资2155 万元,进行节水配套改造,至2010 年初衬砌干渠4 条,新修渠首4 座,总长63.7 km,修建渡槽、分水闸、暗涵、堤堰、倒虹吸、斗口、路桥等424 座[2]。灌区年节水1388 万m3,新增灌溉面积1.42 万亩,恢复灌溉面积2.38 万亩,改善灌溉面积1.32 万亩,年新增粮食生产能力270 万kg,经济作物生产能力150 万kg,灌溉效益342 万元。

榜沙河中下游落差较大、水量丰富,适于发展水电事业。主要集中在漳县、武山交界一段,主要水电站有:晋坪村水电站、颉家门电站、王门水电站、南阳水电站。

1.2 水文地质条件分析

根据区域水文地质资料,项目建设区内地下水可分为碎屑岩类孔隙裂隙水和第四系松散岩类孔隙水两种类型[3]。漳县境内出露的岩层,古生化代分布在大草滩乡；中生代分布在四族、三岔、城关、殪虎桥乡一带；第四系黄土及亚砂土分布在武当、马泉东部一带,城关北部有第三系甘肃红土层。以上地质年代相互交错,在地质构造上,属于祁、吕、贺山字形构造,前弧西翼和陇西旋转构造的复合部位。地貌上属石质和土石中山区,水文地质单元为陇南山区。

地下水的分布规律因受地貌、地质构造和水文地质条件的控制,分为山区和山间盆地（即河谷川区）。基岩山区贮存有岩溶裂隙水及基岩裂隙水,山间沟谷和沟谷中埋藏有砂砾石孔隙水,承压层含水甚微。

1）松散岩类孔隙水：河谷区砂砾石、砂粘土裂隙水,分布于漳河、龙川河两个河谷盆地,地下水位埋深一般在2 m～6 m 之间,根据水文钻孔资料,漳河河谷寺崖头钻孔单井最大涌水量1165 m3/d,董家庄661 m3/d,二者平均913 m3/d,地下径流模数为漳河1.39 L/（s·km2）,龙川河1.26 L/（s·km2）。

黄土梁峁丘陵区杂色砂粘土孔隙裂隙潜水,分布在武当、马泉一带的黄土地区,多以泉水形式排出,泉水流量0.01 L/s～0.1 L/s,地下径流模数0～1 L/（s·km2）。

2）碳酸型岩溶裂隙水：一般水位埋深大于200 m,分布在金钟、铁沟河以东和草滩、草地河乡一带,地下水以泉水形式排出。高家沟——盐井断层带,泉水涌出量最大,为盐井樊家磨以上至三排村一带,泉水流量30 L/s～173 L/s,地下径流模数5 L/（s·km2）～10 L/（s·km2）,其余地带泉水流量＜20 L/s,地下径流模数1 L/（s·km2）～2.5 L/（s·km2）。

3）基岩裂隙水：变质岩裂隙水分布在大草滩、金钟、石川、四族、三岔东部及韩川、东泉乡西部。排泄形式以细缝排泄,地下径流模数0～1 L/（s·km2）,主要在地表风化层细碎屑岩中,埋深小于50 m。

4）岩浆岩裂隙水：分布在东泉东部,地下水位埋深小于50 m,以小泉形式排泄,一般泉流量0.01 L/s～0.1 L/s,地下径流模数0～1 L/（s·km2）。

1.3 地下水资源量分析

山丘区地下水资源量采用排泄量法计算,排泄量包括地下水开采净消耗量、山前侧向流出量、山前泉水溢出量、潜水蒸发量、天然河川基流量、其他排泄量（包括矿坑排水净消耗量等）,以总排泄量作为地下水资源量（亦即降水入渗补给量）[4]。

1）参数：给水度U=0.2,降水入渗补给系数比值：岩溶区0.094、基岩区0.046、黄土区0.037、河谷区0.254。渗透系数K 值30.78 m/d。

2）河谷区地下水资源：漳河、龙川河两个河谷盆地,漳河盆地黄土坡——椿树坪长约20 km,宽0.5 km～2.0 km,面积20.34 km2；龙川河盆地太西——各河,长13 km,宽0.3 km～l km,面积12.28 km2。地下水埋深都在2 m～6 m 之间,两个盆地多年平均地下水资源量为2946 万m3/a。

3）漳河地下水资源：侧向补给量为1843 万m3/a,地下径流量为121.4 万m3/a；龙川河地下水资源：侧向补给量为718 万m3/a,地下径流量47.6 万m3/a。

4）全县地下水资源：天然补给量年平均为山区8307 万m3/a,河谷区3067 万m3/a,共计有1.1374 亿m3/a。正常年地下径流量1.1374 亿m3/a,贫水年6141 万m3/a,丰水年1.2512 亿m3/a。

1.4 地下水可开采量分析

地下水可开采量指在可预见的时期内,通过经济合理、技术可行的措施,在不引起地下水位持续下降、水质恶化、地面沉降等水环境问题和不对生态环境造成不良影响的情况下,允许从含水层中获取的最大水量[5]。

地下水可开采量的确定一般采用水均衡法、实际开采量调查法和可开采系数法,本次采用可开采系数法进行计算。

式中：ρ为分析单元的地下水可开采系数；Q可开采、Q总补分别为区域多年平均地下水可开采量、多年平均地下水总补给量,万m3[6]。

地下水可开采系数ρ是反映生态环境约束和含水层开采条件等因素的参数,取值应不大于1.0[6]。要求结合近年地下水实际开采量及地下水埋深等资料,合理选取地下水可开采系数成果。在生态脆弱区,地下水可开采系数应从严选用。在浅层地下水总补给量中,有一部分要消耗于水平排泄和潜水蒸发,因此可开采系数取值0.5～0.7 为宜。

漳河地下水可开采量：天然补给量为2168 万m3/a,灌溉回归水补给量为65 万m3/a,开采量为2233 万m3/a,开采系数取0.7,可开采量为1563 万m3/a。

龙川河开采量：天然补给量为899 万m3/a,回归32 万m3/a,开采量为931 万m3/a,开采系数取0.7,可开采量651 万m3/a。共计开采量2214 万m3/a。

1.5 开采后的地下水水位预测

项目取水为地表水质在线监测仪器设备清洗用水,日最大取水量为7.0 m3/d,取水量较小为2555 m3/a,停止抽水后在短时间内可恢复到原水位,因此本项目水位降深、影响半径较小,取水不会造成区域性水位持续下降和较大的局部“漏斗”,对区域地下水位影响轻微。

1.6 地下水水质分析

本次论证采用定西市生态环境局漳县分局《关于漳县2021 年下半年县级集中式生活饮用水水源地水质监测情况的公示》中漳县地下水水源水质监测评价数据。依据《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017）对漳县地下水水源中的39项指标进行了监测,采用单因子法进行水质评价。检测结果表明,项目区及周边地下水水质良好,各项指标满足《地下水质量标准》（GB/T 14848-1993）Ⅲ类要求,可用于生活、工业生产和农业用水。

2 取水可靠性与可行性分析

2.1 取水井布设

该项目机井位于漳县新寺镇晋坪村,该地段地下水赋水性较好,水位埋深小于50 m,地下水补给充足,适应管井取水。按水文地质经验公式计算,稳定降深1 m 时,取水井影响半径约为35 m,该项目取用地下水不会造成区域性水位持续下降,对区域地下水动态影响较小,且对周边最近用水户不会产生影响。因此,取水井布设较为合理。

2.2 取水水源

漳县马力桥水质自动监测站配置了水温、电导率、pH、溶解氧、氨氮、高锰酸盐指数、总磷、总氮共9 项指标,可实现对控制断面水质9 项指标的实时自动监测,及时掌握断面水质状况,把握水质变化规律[7-8]。该项目建成运营,进一步提升当地水环境监测能力,漳县马力桥水质自动监测站项目水资源论证表为仪器设备清洗用水,项目建设为提升地表水环境质量监测能力,不在自来水管网覆盖范围,故取用地下水水源。

为黄河流域生态环境保护提供数据支撑,为十四五国民经济发展和生态环境保护提供有力保障。该项目年用水量为2555 m3,项目建设区地下水资源丰富,多年平均补给量为899 万m3/a。因此,论证区水资源是完全满足该工程的取水要求,取水保证程度较高,取水可靠。

2.3 取水对其他用水户的影响

建设项目年取水量为2555 m3,取水不会造成漳县用水量突破红线指标,不会对区域水资源开发利用产生不利影响,也不会对其水量分配方案产生影响,对区域内其他用水户的取水影响甚微,对第三者权益没有影响。

2.4 取水和退水方案

取水方案：本项目取水水源为自建1 眼取水井,用潜水泵抽取地下水,通过地下管道供至用水点。地理坐标为34.655870°N,104.694218°E,日最大取水量7 m3/d。

退水方案：本项目用水主要为冲洗仪器设备管道中的泥沙,无难以降解污染物,退水排入河道。

3 结论

当前,生态环境优美、水生态体系完整、水文化底蕴深厚、水资源可持续利用为主要内容的水生态文明,是生态文明建设的资源基础、重要载体[9]。马力桥国家地表水环境质量监测网水站的建设,是实现“国家考核、国家监测、数据共享”的重要举措。能连续、实时提供水质监测数据,及时预警和防范水环境风险,全面提升水质监测预警能力,进一步提高地表水监测数据质量,推动水环境质量持续改善。

4 建议

1）根据《关于加强取水许可动态管理的实施意见》（甘政办发[2016]8 号）,漳县水务局要加强监督,定期检查取水井运行情况。

2）做好水源保护工作,防止其它水体污染地下水,确保水质符合项目用水要求。从而实现区域内水资源的可持续利用,促进区域内社会经济的可持续发展。

3）在取水口供水系统安装计量设施,严格按批准的取水总量取水,按时向水务部门上报用水量,使水资源高效、节约和按规定取用水。

4）为保障项目顺利实施,达到项目建设预期目标,管理单位要切实加强项目建设全过程的监督和管理。