呼和浩特市地下水水位动态变化及趋势预测研究

呼和浩特市地下水水位动态变化及趋势预测研究 Ξ 呼和浩特市地下水现状与发展 1 2 马 君, 于秀娟 ()1. 呼和浩特市环境保护监测中心站; 2. 呼和浩特市第一中学, 内蒙古 呼和浩特 010030 摘 要: 通过对呼和浩特市地下水水质的, 结合利用以及发展情况, 论证了呼和浩特市地下水 资源已处于超量开采的状态, 将对水环境系统构成破坏性影响, 同时针对地下水资源利用中存在的问 提出了可持续发展的对策。 关键词: 地下水; 水质; 问题; 可持续发展; 呼和浩特 )() ( 中图分类号: 211. 1 226 文献标识码: 文章编号: 1007—6921 200823—0032—03 TV A 水是人类生存和社会生产的必备物质条件, 而 承压水含水组, 这两个含水组作为一个统一的含水 且是生态环境系统中最积极、最活跃的因素。如果利 系统, 它们由同一山地补给, 而且沿山前又具有启开 用不合理, 就会破坏资源、恶化生态环境、给社会带 , 式单一结构。浅水水位埋藏深度由北向南逐渐变浅 由 60, 70逐渐变为小于 2, 总流向由北、东北向 21 世纪以来, 全球性水资源短缺问题 m m 来灾难。 进入 ; 含水层岩性由北向南, 由东向西由砂卵石、 , 人均水占有量 南、西南显得非常突出。我国是一个缺水国家 砂砾石变为砾粗砂、细砂、粉砂。 水化学类型为重碳 14, 排在世界第88 位。据统 ƒ只是世界人均占有量的 计, 全国有1ƒ4 的国土面积缺水, 1ƒ10 地区的水资源 , 由东向西为山前 酸钙镁型。承压水含水层由北向南仅能满足人类生存的基本要求, 正常年份缺水量近 , 扇前湖滨带承压含水层; 河流三 古冲洪积扇承压区83400×10。呼和浩特市也是个缺水的城市, 由于过 ; 三角洲前缘高承压含水层。含水层 m 角洲承压含水层 量抽取地下水, 使地下水位已下降到了一个危险的 岩性由北向南、由东向西由卵漂石、砂卵石、砂砾石 程度, 如不采取切实可行的措施, 将成为制约呼和浩 变为中粗砂、粉细砂、粉砂、淤泥质粉砂。水化学类型 为重碳酸钙镁型。 北部大青山侧向补给量为 0. 72 特市持续发展的主要因素。3 3 1 呼和浩特市地域概况及气候特征亿年, 其中浅层水补给量为 0. 30 亿年, 深层 ƒƒm m 3 3 呼和浩特, 蒙古语意为“青城”, 市区人口约 1400. 42 亿ƒ年。总排泄量2. 05 亿ƒ年,m m 水被给量为3 万人。地处内蒙古自治区中部, 地理坐标位置为东经其中浅层水垂向排泄量为 0. 03 亿m 年, 浅层水开ƒ3 3 治110?46′, 112?18′、北纬 39?35′, 41?23′, 是内蒙古自 采量为 0. 57 亿年, 深层水开采量为 1. 45 亿 ƒƒm m 2, 市域土地总面积为 17 224。呼和浩特 km 市3区首府年。补给小于排泄, 每年负1. 33 亿。近几十年来, m 地处黄河水系哈拉沁沟、红山口沟、坝口子沟、乌由于工农业的飞速发展, 人民生活条件的不断改善, 素图沟及大、小黑河形成的冲击帄原上, 属于呼包断 用水量急剧增加, 而且呼和浩特市地表水可利用量 , 总地势由东北向西南倾斜, 帄均坡 档盆地的一部分 3%, 5% , 帄均海拔 1 050。植被从南到北, 由 m, 各类用水都靠开采地下水, 多年来地下水处于 度为较少东至西, 由森林植被逐渐过渡到灌丛草原、干旱草 , 致使水环境遭到破坏, 造成了不可治 超量开采状况, 同时尚有盐生植被、沼泽植被和沙生 原、草甸草原, 呼和浩特已成为严重缺水城市。全市 愈的严重后果, 年帄均气温 植被。气候条件属于中温带大陆性气候3 人均水资源量只有 465, 仅为全国人均水资源量 m 为 6?。 年帄均降水量为 401. 6, 年帄均蒸发量m m 3 的 16。供水水源地可开采量为 25. 8 万日, 而自ƒƒm 1766. 1 , 帄均空气相对湿度 55% , 年太阳辐射量 m m 来水、单位自建供水设施用水、农业用水的总开采量在5 055, 5 958ƒ日照时数2 800, 3 100ƒ年。, m J h3 高达 49. 1 万ƒ日。承压水线南移 5多。目前多 m km 大冻土深度为 156。 由于受西伯利亚和西风带 cm最 近 10 多年来, 呼和浩特市 数原自流水区不能自流。 1. 7, 局部地区下降 2. 5。据 m m 的地下水位年均下降气地质部门测量, 呼和浩特市城南地面比 10 多年前沉 团及地面长波辐射的共同影响, 市区逆温现象十分10。 过量超采地下水资源, 不但消耗大量 cm降了约 严重, 使垂直对流受到抑制, 以上是呼和浩特市地域 弹性释放量, 而且还袭夺了山前倾斜帄原上部的潜 环境的主要特征。水, 导致沿山前地段潜水水位大幅度下降。市区已形 2 呼和浩特市地下水资源现状与利用概况, 数年后, 成了较大范围的抽降漏斗。 如果照此下去呼和浩特市地处阴山山前倾斜帄原上, 为第四 呼和浩特市的地下水位就会下降到 170以下。 m 系上更新统一全新统孔隙潜水含水组及中更新孔隙 Ξ 收稿日期: 2008- 06- 22 作者简介: 马君, 大学学历, 就职于呼和浩特市环境保护监测中心站, 职称: 高级工程师; 于秀娟, 大学学历, 就职于呼和浩特市第一中学, 职称: 中教高级。 3 呼和浩特地市地下水水质分析 T 14848- 93《地下水环境质量》制定。 3. 1 评价标准、评价项目及评价方法3. 2 深层地下水水质现状评价评价标准采用 14848- 93《地下水环境质 ƒGB T 以呼和浩特市 6 个水厂的出水口水样为评价样 类水标准; 评价项目: 值、总硬度、 III p H 量标准》的 点, 对近几年的分析结果做一比对, 样品的分析严格 氯化物、硫酸盐、矿化度、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐按 照 14848 - 93《地下水环境质量标准》中的 ƒGB T氮、高锰酸盐指数、总氰化物、砷、挥发酚、六价铬、总 化 物、阴 离 子 合 成 洗 涤 类水标准进行分析项目 23 项, 分析频次为全年监 ? 汞、镉、铅、铜、铁、锌、锰、氟大 肠 杆 菌 群 共 23 项。 评 价 方 法 依 据 ƒGB 剂、总 12 次。由于项目很多, 这一次只选择9 项代表性项 测 目做比较。 : m gL 单位ƒ表 1 2004, 2006 年呼和浩特市地下承压水统计结果表 类型 年度 氨氮 高锰酸盐指数 硫酸盐 氯化物 氟化物 挥发酚 汞 铅 总大肠菌群 承 2004 0. 0125 0. 25 17. 51 9. 32 0. 387 0. 001 0. 000009 0. 0005 < 3 压 2005 0. 0125 0. 25 19. 23 9. 46 0. 414 0. 001 0. 000013 0. 0005 < 3 水 2006 0. 0125 0. 25 18. 40 9. 79 0. 364 0. 001 0. 000008 0. 0005 < 3 由上表可以看出, 三年中呼和浩特市地下承压 子、西水磨、后巧报和孔家营四个水井。 全年监测 2 次, 监测指标 23 项。为了与承压水比对, 同样取 9 项 水各项目监测数据变化不大, 23 项监测项目均符合 ) ( 14848—93中的 指标列表如下, 其中总硬度、氨氮、总大肠菌群和氟 ƒGB T III 国家《地下水质量标准》( 化 物 超 过 国 家《地 下 水 质 量 标 准》14848 - ƒ类水标准, 水质未受到污染, 多年来一直保持生活应GB T ) 用水 100% 达标, 可以得出水质较好的结论。93中的 类标准, 其他项目均符合国家《地下水质? () 3. 3 潜层水现状评价 呼和浩特市城市浅层地下水量标准》ƒT 14848- 93中的? 类标准。GB 3. 4 地下承压水与地下潜层水的比对: 南营 监测井位为 : m gƒL 单位表 2 2006 年地下潜层水水质监测结果表 类型 点位 统计指标 氨氮 高锰酸盐指数硫酸盐 氯化物 氟化物 挥发酚 汞 铅 总大肠菌群 帄均值 0. 030 1. 30 167. 80 99. 50 0. 68 0. 001 0. 00001 0. 0005 17 南营子 超标率% 0. 0 0. 0 100. 0 100. 0 100. 0 0. 0 0. 0 0. 0 100. 0 0. 040 2. 10 172. 85 134. 20 0. 70 0. 001 0. 00001 0. 0005 24 帄均值 潜 西水磨 0. 0 0. 0 100. 0 100. 0 100. 0 0. 0 0. 0 0. 0 100. 0 超标率% 层 0. 030 1. 30 69. 45 56. 90 0. 52 0. 001 0. 00001 0. 0005 26 帄均值 后巧报 0. 0 0. 0 100. 0 100. 0 100. 0 0. 0 0. 0 0. 0 100. 0 超标率% 水 0. 030 1. 35 93. 45 74. 70 0. 58 0. 001 0. 00001 0. 0005 20 帄均值 孔家营 超标率% 0. 0 0. 0 100. 0 100. 0 100. 0 0. 0 0. 0 0. 0 100. 0 帄均值 0. 033 1. 51 125. 89 91. 33 0. 62 0. 001 0. 00001 0. 0005 22 上图明显看出, 呼和浩特市潜层水污染较为严 市潜层地下水分析。城市饮用水源水质分析对象为: ( 重, 有多项指标超过国家《地下水质量标 准》ƒ GB 一水厂、二水厂、三水厂、四水厂、五水厂和东六外水 ) 14848—93中的 类水标准, 超标率为 100% , 这 T III 12 次, 监测指标23 项, 达标率100% , 符 厂。全年监测 与工农业发展及人口增涨生活条件提高污染因素增) ( 中 的 93合国家《地下水质量 标 准》14848 - ƒGB T 多是分不开的, 而承压水水质较好, 各项指标符合国 () ƒ14848—93中的 类 T III 类标准, 水质情况较好。城市浅层地下水监测井位 ? GB 家《地下水质量标准》 水标准。为: 南营子、西水磨、后巧报和孔家营四个水井。全年 3. 5 水质现状分析 呼市地下水质的分析基本分为2 次, 监测指标 23 项, 其中总硬度、氨氮、总大 监测 ( 肠 菌群和氟化物超过国家《地下水质量标准》ƒGB 两个部分。 其一( ) 是城市饮用水源水质 承压水水质分析, 其二是城) T 14848- 93中的? 类标准。其他 19 项监测项目符 合 GB T 14848- 93《地下水环境质量标准》? 类水 ƒ ?33? 内 蒙 古 科 技 与 经 济 总第 177 期 标准。 据统计这样的格局已经持续了多年的时间。 5. 2 合理、有效的开采 4 呼和浩特市地下水资源利用面临的主要问题加强地下水水资源的统一规划和管理。 制定地 4. 1 农业用水情况, 保护地下水资源。全面实施取水许可 下水专项规划 农业用水量较大, 水的利用率低, 是造成呼和浩 , 除解决人畜饮水困难外, 要严格控制机井数量 2000 年呼和浩特 , 做到合理布局, 严禁乱打井、乱开采, 逐步关 特市地下水水位下降的主要症结。的增加3 市农业用水量达到2. 19 亿, 占2000 年总取水量的 m 闭厂矿企业的自备井。 做到地下水依照补给量控制 开采量和采补帄衡, 保证水资源可持续利用。50% 左右, 可见农业用水量已超过全市各类用水量 5. 3 开源节流 积极实施开源工程和水资源的优质, 节约农业用水有举足轻重的作用, 应引起有 的一半 , 分质 优用关部门的足够重视。 目前呼和浩特市农业灌溉基本 上还采用漫灌的原始方法, 喷灌和滴灌等先进方法 供水, 对水资源进行合理配置。一是充分利用当地地 , 大部分灌溉渠道无防渗漏措施, 损失水 表水和跨流域调水工程等, 以缓解我市严重缺水的 很少被采用 矛盾。 二是积极开发利用浅层淡水和地表水。 我市量严重、灌溉方法落后。 4. 2 工业用水情况地表水和浅层淡水还有一定的开发潜力, 为此, 呼和浩特市已投资 17. 7 亿元从 80 多 外的黄河引水。 km 目前, 呼和浩特市工业用水重复利用率较低, 单 年, 万 , 一期工程已完工3 具备20 日的供水能 ƒt目前, 生产工艺落后、 位产品耗水量大。 特别是小型企业力, 二期工程也即将完工, 两期工程建成后将具备40 管 理不严密。 国外先进企业水的重复利用率可达 万 日的供水能力。ƒt 70%, 80% , 主要工业领域内已达到95% 。呼和浩特 5. 4 保护水资源 , 防止水源污染 水资源是人类生 市工业用水重复利用率只有 40%, 50%。同时工业 , 是社会经济持续发活的源泉用水价格较低, 限额用水指标控制不严, 也是不少企 展的保证。保护水资源, 防止水资源污染是至关重要, 不愿花钱建设循环设施的症结所在。 业忽视节水的。要建立水资源保护带, 有效防止地下水污染。工 4. 3 生活用水情况业污染的控制是水污染防治中的一个十分重要的环 ( ) 140 万 呼和浩特市城市人口近 包括外来人口节, 应从末端治理逐步改为源头控制, 应严格限制高 3, 按国家建设标准计算, 每年需用水量0. 75 亿。近 m 耗水、重污染企业的建设, 大力推行清洁生产, 采用 , 水位下降严重, 出现供水紧 几年来由于超采地下水先进工艺, 争取实现工业用水量和废水排放量的零 张情况, 每天高峰供水时间, 一些地方楼房发生水压 增长和有毒、有害污染物的零排放。在农业生产上要 , 给生活带来好多水便。但由于宣传 不足或不能供水 逐步减少农药、化肥的使用。, 人们并没有认识到发生水资源危机的严重性, 不够5. 5 加强有关的科学研究工作 加强地下水科学研对节约用水的作用并没有充分认识, 浪费水、不爱惜 究和监测工作。 制定合理开, 加之生活用水不定限额, 水费相 水的现象大量存在发利用地下水的规划, 积极开展节水研究工作。如工 对较低 , 同样成为人们不重视节水的主要原因。业生产中如何提高水的重复利用率、清洁生产节水 4. 4 地下水资源面临污染 从近几年来对地下水的, 污水处理的新工艺、新方法。研 型的新工艺、新方法, 呼和浩特 监测结果看, 即既要节水又能增产。建立健 究节水灌溉的新模式市城区范围内的浅层地下水已受到不同程度的污 全地下水动态监测网络, 使地下水动态监测工作科 染, 有些测井点硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、挥发酚、细菌 学化、规范化。及时掌握和预报地下水水位和水质的 总数、大肠菌数等污染指标超过饮用水标准几倍到动态变化, 同时还应开展科学开采地下水、保持水循 几十倍, 基本不能饮用。造成这一结果的原因是部分 环帄衡、保护生态环境等科学研究工作。为保护地下 , 采用渗坑排放, 城市基本建 工厂没有排放废水管道 水资源和水环境提供及时准确科学的第一手依据。, 乱倒生活污水和生活废物, 未经处理的废污 设落后6 总结 , 不但污染了有限的地表水 水直接排入西河、小黑河水是生命之源, 也是极其保贵的自然资源。如何 , 而且通过渗透污染了浅层地下水。 资源, 满足工业、农业和人民生活 合理利用和保护水资源5 地下水资源的可持续发展 用水的需求, 是摆在我们面前的一项重要任务。 为 易 及 时 地下水资源状况具有缓慢、隐 蔽、不察 此, 在加强法制宣传、改变固有观念的同时, 加强地 觉、不易治理等特点, 因此, 对地下水水质的治理应 , 合理开发利用, 开源节流, 加 下水资源的经济保护, 防治结合”的原则, 采取系统全面的 贯彻“以防为主强地下水资源开发的统一规划与管理, 将地下水资 , 使水资源能够达到持续发展。 措施源利用与保护相结合, 让水资源真正做到可持续发 5. 1 要加强法制建设, 依法开发利用和保护地下水 展以确保经和人民生活的发展和稳定。 资源 [ 参考文献 ]在加强水资源的统一规划与管理工作中, 要依 1 崔鹏, 崔向新. 试论呼和浩特市经济开发在水 据《中华人民共和国水法》及其他有关法规严格管 学会交流 理, [ Z 奖惩严明, 使有限的水资源合理利用。 要加强宣 资源问题上应采取的战略对策 . 材料, 1988., 说明水资源的宝贵和发生危机的后果, 传的普及性 2 杨淑英, 张增强. 我国水资源面临的问题与对 让人人都了解水不是“取之不尽, 用之不竭”的道理。 () 策 [. 环境保护, 1997, 11. 呼和浩特市J 同时加大执法力度, 真正做到依法管水, 实现水资源 2004, 2006 年鉴 [ . 呼和浩特市Z 环境质量 3 的统一管理。倡导地下水的开发、利用、治理、保护和 [ .Z 环境监测质量书, 提高地下水管理的法律地位。 4 管理各方面单独立法