汕头市澄海区地下水资源分析

2023-03-04

汕头市澄海区位于广东省东南部潮汕平原的韩江三角洲东南地段, 澄海区工业经济发展快速, 全区初步形成以轻型加工业为主体, 塑料玩具、毛织服装、食品加工、工艺美术、建筑材料等支柱行业相互配套的工业新格局。本区旅游业蓬勃发展, 旅游资源已经初步开发利用具有规模的景区有莱芜旅游区、澄海莲花山温泉度假村、陈慈黉故居、郑王衣冠墓、塔山风景区和冠山风景区等6处, 成为本集旅游、生态、休闲和度假为一体的旅游风景区, 带动该区经济较快发展。

随着社会经济得到了快速发展、城市化进程显著扩大、人口数量迅猛增加、人民生活水平日益提高, 对生活的质量要求越来越高, 用水矛盾也日益凸显。呈现出社会用水需求量不断增加, 而水污染现象却日益严重, 由此导致符合饮用水标准的水资源量逐渐减少, 水质性缺水逐年严重;为此, 分析澄海区地下水资源, 探讨科学合理开发利用地下水资源, 应对地表水突发污染事件, 具有一定实际意义。

1 地下水天然资源量计算

天然条件下, 地下水主要由大气降水、地表水渗入补给, 形成天然补给量。勘查区内松散岩类孔隙水的天然补给量, 主要包括大气降水补给、孔隙承压水邻区的侧向迳流补给。

1.1 以大气降水渗入法计算其大气降水补给量

降水渗入补给地下水量的多少, 主要决定于接受降水下渗岩土介质的面积、渗透性能与降雨的强度。区内表浅层沙堤、沙堤, 渗透性强, 大气降水是其赋存的地下水的主要补给来源。为了使计算结果更加符合本区的实际情况, 采用的计算面积块段有松散岩类孔隙水区, 基岩裂隙水区。

1.1.1 计算公式及参数的确定

(1) 计算公式

Q降补=10-1αFX/365

Q降补—计算地域降水入渗补给量 (万m3/d)

F—计算面积, 为接受降水渗入岩土的分布面积 (km2)

α—降水入渗系数

X—多年平均降雨量 (mm)

(2) 参数的确定

降雨量:采用汕头市1991-2010年的多年平均降雨量。

计算面积:在Mapgis工作平台上通过以1:25000数字化地理地质图为基础的综合水文地质图的属性功能进行统计, 江、河、水库等地表水体除外。

渗入系数;采用汕头市1:5万区调报告的数值, 该值砂性土都为实测资料。

1.1.2 计算结果

经采用上述公式及参数计算, 全区大气降水补给量为34.026万m3/d (见表1-1) 。

大气降水渗入量计算成果一览表表1-1

1.2、侧向补给

区内松散岩类孔隙水除接受大气降水垂直渗入补给外, 还接受周边丘陵区的层状岩类和块状岩类裂隙水的侧向潜流补给、构造裂隙水的侧向潜流补给。侧向潜流补给按断面法进行计算。

1.2.1 计算公式及参数的确定

(1) 计算公式

Q侧—计算地域侧向补给量 (万m3/d)

K—周边松散岩类含水层渗透系数 (m/d)

F—过水断面面积 (m2)

I—水力坡度

(2) 参数的确定

渗透系数K:利用抽水试验资料计算。具有两个观测孔时, 计算公式为:K=0.366Q (lgr2-lgr1) /[M (S1-S2) ]

其中, Q-抽水孔流量 (m3/d)

S1、S2-观测孔的水位削减值 (m)

r1、r2-观测孔至抽水孔的距离 (m)

M、r-分承压水含水层厚度 (m) 。计算结果见表1-2。

计算断面渗透系数表表1-2

过水断面面积F:为含水层厚度与断面长度之乘积, 在Mapgis工作平台上以剖面图为基础的属性功能进行统计。

水力坡度I:为沿地下水流方向相邻两孔的地下水位差与两孔距离之比。

1.2.2 计算结果

经采用上述公式及参数计算, 全区侧向补给量为6.227万m3/d (见表1-3) 。

松散岩类孔隙承压水侧向补给量表1-3

本次侧向补给量是在没有大量开采地下水的情况下计算得出的, 若大量开采地下水, 会造成水位下降, 水力坡度加大, 侧向补给量会大大加大。构造裂隙水的侧向潜流补给由于缺乏有关的资料, 本次未进行计算评价。

1.2.3、地下水天然资源量计算结果

经采用上述公式和参数的计算, 测区地下水天然补给量为40.369万m3/d (见表1-4) , 越流补给量由于缺乏有关的资料, 本次未进行计算评价。

地下水天然补给量计算成果一览表表1-4

2 地下水允许开采量

测区地下水允许开采量, 根据不同的地下水类型和不同的补给来源, 采用不同的方法和公式计算:基岩裂隙水分布区, 大气降水是主要的补给来源, 因此基岩裂隙水允许开采量采用枯季迳流模数法计算;松散岩类孔隙水接受大气降水就地的垂向补给, 主要为区内表层浅部沙堤、沙地孔隙潜水, 而中下部的孔隙承压水虽有侧向补给, 但其区内的垂直越层释放补给也是其主要来源, 因此平原区孔隙承压水, 采用均匀布井法计算。

2.1、用枯季迳流模数法计算基岩裂隙水允许开采量

2.1.1 计算公式及参数的确定

(1) 计算公式

Q枯=86.4×10-4FM枯

Q枯—基岩裂隙水枯季天然排泄量 (万m3/d)

F—基岩裂隙水分布面积 (km2)

M枯—枯季地下迳流模数[L/ (s·km2) ]

(2) 参数的确定

计算面积F:在Mapgis工作平台上通过以1:25000数字化地理地质图为基础的综合水文地质图的属性功能进行统计, 江、河、水库等地表水体除外;

枯季地下迳流模数M枯:采用广东省潮汕经济区汕头片区应急水源地地下水资源勘查评价报告的数值, 为实测数据;

2.1.2 计算结果

经采用上述公式及参数计算, 块状岩类及层状岩类基岩裂隙水允许开采量为0.848万m3/d (见表2-1) 。

基岩裂隙水允许开采量计算成果一览表表2-1

2.2、用均匀布井法计算松散岩类孔隙水允许开采量

2.2.1 计算公式及参数的确定

(1) 计算公式

Q松允=10-4n·其中:n=F/ (πR2)

Q松允—松散岩类孔隙水允许开采量 (万m3/d)

n—计算区段布井数目

—计算区段单井涌水量平均值 (m3/d)

F—松散岩类隙水分布面积 (km2)

R—影响半径 (m)

(2) 参数的确定

允许开采量:分别取各计算区抽水试验孔统一5m降深、203mm口径的单井涌水量平均值;

松散岩类孔隙水分布面积:在Mapgis工作平台上通过以1:25000数字化地理地质图为基础的综合水文地质图的属性功能进行统计, 江、河、水库等地表水体除外;

影响半径:为了不过度的开采, 保证不因地下水的开采带来的不良的地质环境, 以及地下水开采的可持续性, 根据全区的含水层岩性、抽水试验结果、参照渗透系数经验值、区内以往的区域地质、水文地质资料、以及区内多年的开发地下水掌握的地下水动态情况, 适当的调整影响半径, 测区松散岩类孔隙水水量丰富区R大致为850m、中等区650m左右。

2.2.2 计算结果

经计算, 全区松散岩类孔隙水允许开采量为26.89万m3/d (见表2-3) 。

3 地下水资源开发利用与保护

3.1 水资源利用现状

澄海区地表水资源丰富, 韩江水是人民生活饮用和当地工农业生产的主要水源。目前供水形式主要有两种, 一种是集中式供水, 主要发生在人口集中城镇区;另一种是分散式供水, 主要发生在远离市区的乡村或位于丘陵地带居住地较分散的边远地区。据有关报告, 澄海区全年供水总量28188万m3, 其中:生产用水6887万m3, 占总用水量的24.4%;城镇生活用水12627万m3, 占44.8%;其他用水占30.8%。人均生活用水量186.2升/天。

3.2 地下水资源利用与保护建议

3.2.1 地下水资源利用

澄海区地表水资源极其丰富, 但地下水资源开发利用量不多, 开采潜力较大。松散岩类孔隙承压水天然补给面积为380.671km2, 天然补给总量为34.779万m3/d, 可采资源总量为26.89万m3/d, 目前澄海区地下水的开采层位以松散岩类孔隙承压水为主, 开采方式以工业区机井为主, 开采深度一般在80~130m, 少部分井开采深度较浅。根据长期的实际开采, 水位降深一般<10m, 个别孔水位降深较大。