济宁市地下水保护Word下载.docx

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2.1.3基岩水位动态。

5

3.现存地下水水源地的环境地质问题6

3.1区域性地下水水位持续下降6

3.2　地下水污染6

3.3地面沉降7

3.4土壤盐碱化7

3.5高氟地下水7

3.6地下水总体开采程度高区域开采不平衡8

3.7用水管理制度不够健全，浪费严重8

4水源地保护措施9

4.1.地下水水源地的保护9

4.2小循环保护系统9

4.2.1河流保护9

4.2.2垃圾处理9

4.2.3发展生态农业9

4.2.4控制开采量10

4.2.5水质监测工作10

4.2.6开展新技术研究10

4.2.7　散井与集中供水水源地关系10

4.2.8农村地区污水的排放与治理工作10

4.3地下水区域大循环系统的保护11

4.4积极预防与科学治理相结合12

4.5切实加强地下水资源的统一管理12

4.6以人为本,转变观念,树立全民节水意识12

结论13

参考文献14

致谢15

1.前言济宁，孔孟之乡，运河之都，位于山东省的西南部。

国土面积11000平方公里。

人口821万。

城市化比率36.75%，地下水是济宁市农村地区的主要供水水源。

但随着农村地区的经济发展，自来水改造工程的启动，农村的用水要求将会不断增加，相应的会增加生活污水的排放，从而带来农村水环境问题。

目前济宁市部分农村地区的浅层地下水已经存在了不同程度的污染，开展农村地区水源地的保护工程已经非常急迫。

1.1研究目的与意义

1.1.1相关国内外现状

地下水是我国北方地区许多地区重要的供水来源，是维系区域生态环境地理系统的要素。

然而，随着农业化和工业化的发展，地下水资源面临严重威胁，水质正在恶化。

国际经验表明，地下水资源一旦遭到污染，因昂贵的经济代价以及含水层的复杂性使得治理和修复几乎是不可行的。

采取区域地下水保护战略方针是防治地下水污染最经济有效的办法[2].

1.1.2.目的与意义

地下水是人们生产生活用水的一个重要来源，它与地表水互为补给形成一个循环的水环境。

但是随着大量开采，引发了地下水位大幅度下降、降落漏斗快速扩展、含水层疏干、地面沉降等一系列地下水环境问题，此外，工业污染超标排放、垃圾渗漏液和农田残留化肥、农药等都严重的影响了地下水水质。

使地下水受到了一定的污染，有些地区已不适宜饮用。

济宁市农村用水主要开采浅层的孔隙水，由于浅层空隙水有水位不稳定，水质易污染等水文地质特征，为了保证农村供水，我从区域地下水文地质情况入手，从地下水的补给，径流和排泄等方面开展农村供水工程水源地保护技术研究。

1.2研究内容方法与手段

本文研究的目的就是试图将地下水资源的保护技术做总结和研究，以期为农村地下水水资源的安全开采提供解决途径和理论方法。

研究内容：

1济宁市的水文地质概况2现阶段地下水源的一些问题研究方法与手段：

本文采用调查法和分析法相结合的方法，有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料，然后运用归纳和演绎、分析与综合等方法，对获得的各种材料进行思维加工，最后证据确凿得出自己的结论。

2济宁市地下水含水系统组成概况

.2.1区域水文地质情况

济宁市位于鲁中南山区与黄淮海平原的接壤地带。

处东经116.26′～116.44′,北纬35.08′～35.32，。

东部丘陵起伏,海拔高度在40～100m。

西部地势平坦,海拔高度在40～60m。

中部低洼,内有中国北方最大的淡水湖———南四湖,由京杭运河连成一系,海拔高度在34～40m。

由东向西依次为东部基岩山地裂隙岩溶含水区，中部山前冲洪积平原孔隙水含水区和黄河冲积平原孔隙水含水区。

境内河流呈放射状分布，分布于南四湖与京杭运河两侧，无效净流量很大。

所以除了水库区和湖区以外，大部农村供水水源是地下水。

济宁市地处暖温带大陆性季风气候区,平均降水量为678.5mm。

地下水总资源量17.4×

108m/a,2003年地下水开采量为16.4×

108m3,占总资源量的94.25%。

目前济宁市工业、生活用水主要开采60m以下至150m以上的深层含水层地下水。

农业用水主要开采60m以上的浅层地下水。

由于济宁市农村地下水的超量开采,导致地下水水位多年持续下降和地面沉降[3][10]。

2.2地下水水位变化特征

地下水为动态变化规律主要受各项补计和排泄因素的影响的制约，乏时也与含水层本身的结构有关。

因此，浅层孔隙水和中深层孔隙水的水位动态存在一定的差别.

2.2.1浅层孔隙水为动态

（1）年动态浅层孔隙水埋藏类型属于潜水为承压水，水位埋深常年平均6到8m左右。

主要补给来源为大气降水。

主要排泄方式是人工开采。

因此，浅层孔隙水水位动态类型明显属于入渗—开采型。

表现为随季节和气象周期改变呈现周期性变化。

在枯水期的3月到五月份，降水稀少，农田灌溉大量开采地下水，使浅层地下水位急剧下降，平均降幅可达36m，一般至五月底春灌完成亏水位最低，在水位动态曲线上形成波谷，在丰水期的6到九月份，降水集中而农田灌溉用水量少，浅层孔隙水引因次得到降水入渗补给水位迅速回升，至九月份前后达到最高。

在水位动态曲线上形成波峰。

此后，进入平水期，在地下水零星开采和含水层侧向径流的自身平衡作用下，水位缓慢下降，知道翌年的3月份前后开始新的“降低-升高-降低”的循环，水位年变幅2~6米。

（2）多年动态

浅层孔隙水的多年动态类型属于气象调节型，主要受降水量的控制枯水年份降水量愈少则开采量愈多，地下水系统负均衡，表现为水位下降幅度大而上升幅度小，年末水位将低于年初。

丰水年份降水量大而开采量小，地下水系统处于正均衡，表现为地下水位下降幅度小而上升幅度大，年末水位高于年初。

多年的水位动态观测资料表明，本市浅层地下水目前处于开采条件下的均衡状态，没有持续下降的趋势。

自1984年龙湾店人工引泗回灌补给工程投入使用以来，人工引泗回灌补给已构成了影响本区浅层空隙水位动态的另一个重要因素。

表现为回灌区浅层地下水位下降幅度减少，上升时段延长，特别是在丰水年后的枯水年份效果更为显著，对由于降水量减少引起的当年水位下降起到明显的抑制作用。

2.1.2中深层空隙水水位动态

中深层空隙水其侧向补给向径流补给接近，且通过弱透水层与上部浅层空隙水发生水利联系。

因此，其水位动态与浅层水有相似之处，即受降水季节以及气象周期的显著影响。

但由于浅层水的主要补给排泄条件不一样。

因此水位动态与浅层水也有差异。

主要表现为水位变化幅度小，年幅1~~3米；

水位变化在时间上具有一定的滞后性。

多年水位动态稳定，动态类型属于径流型。

地下水循环慢，开采量较小而又比较稳定，因此其水位动态稳定，年内及年际间变化较小。

3.现存地下水水源地的环境地质问题

3.1区域性地下水水位持续下降

由于深层地下水的集中过量开采,使得地下水水位呈逐年下降趋势。

例如,济宁市的21A长观孔的地下水水位,1975年为33.71m,1985年则为26.16m,1995年仅17.14m,下降速度达0.81m/a[10][12].

3.2　地下水污染

据1995年济宁市环保局的调查资料,济宁市区内有水污染工业企业80余家,年排放工业废水和生活污水共计6759万t。

。

工业污染源主要分布在城区的西部和东部地区,光府河、老运河是污废水的主要受纳水体。

其评价结果表明,济宁市的地表水体污染极为严重,表现为有机耗氧物质、氨氮、石油类和挥发酚的普遍大幅度超标,总体呈有机类型污染。

而济宁市的地表水与浅层地下水有着密切水力联系,且河水位均高于浅层地下水水位,使得河水直接补给浅层地下水,从而造成浅层地下水的污染[11]。

目前,地下水水质有逐年恶化的趋势（图3）,超标率逐年提高,五项毒物含量也普遍明显增加。

截止1995年年底,仅济宁市供水集团,就已有10余眼井因水质污染超标而报废,直接经济损失达几百万元。

浅层地下水是农村地区主要的开采水源地，所以目前情况令人堪忧[15]。

3.3地面沉降

山东省鲁南地质工程勘察院的研究结果表明,地面沉降漏斗中心及其分布范围与地下水水位下降漏斗中心及其分布范围基本相符。

虽然目前尚未造成大的灾害性破坏,但任其发展下去,将会发生大面积房屋开裂,城市污水排泄不畅,并造成地面高程水准网紊乱、水准点失效等问题[15]。

3.4土壤盐碱化

南四湖以西的黄河冲积平原地区,地势低平,地下水水力坡度小,迳流不畅。

浅层地下水矿化度较高,多为1g/L以上的微咸水,制约了对地下水的开发利用,开采量少。

由于长期引地表水灌溉,加剧了地下水位抬高的趋势,是导致土壤盐碱化的主要原因之一[10]。

盐碱土分布区浅层地下水资源多为盈余区,盈余模数约为10万m3/km2a。

区内盐碱土多呈线状、条带状或斑状零星分布,给当地农业生产成不利的影响[8]。

3.5高氟地下水

根据1995年的调查监测资料,湖西平原区浅层地下水氟含量在1mg/L~3mg/L,超过国家饮用水质标准。

在该区的金乡、鱼台、嘉祥、任城等县区出现居民氟中毒现象,总发病人数约11万人~12万人,绝大部分属轻微型,具有氟斑牙特征。

在这些地区应选择深层无氟水作为饮用水源,对无低氟水源的地区则必须进行人工降氟处理。

3.6地下水总体开采程度高区域开采不平衡

本区人口较密集工农业生产发达。

全区开采模数占开采资源模数的98.6%.。

受自然环境社会经济条件的影响东部山地丘陵区地下水开采量小;

湖西地区开采量也较小;

而中部山前冲洪积平原开发利用程度很高[1].

3.7用水管理制度不够健全，浪费严重

本区地下水开采以农灌为主。

人们尚未树立对水资源的优患意识灌溉技术尚显落后比较某些发达国家水资源利用率仍偏低工业用水多为自备井供水不利管理加之节水观念不强跑、冒滴、漏严重水的重复利用率低万元产值耗水量平均为404.7|m远高于国内先进地区用水指标。

4水源地保护措施

地下水资源保护的核心是根据地下水资源系统运动、演化规律调整和控制人类的各种取水行为，使地下水系统维持一种良性循环状态，已达到地下水资源良性续用的目的。

地下水资源保护不是以恢复或保持地下水天然状态为目的的活动，而是一种积极的、促进地下水资源开发利用更合理更科学的管理问题。

地下水资源工程技术手段的功能是提高地下水资源的保护效果，特别是水资源监测和调控技术的发展，为地下水资源保护起到了重要作用。

我们知道含水层或含水系统从外界获得水量的过程称作补给。

地下水的补给来源有大气降、地表水、凝结水，来自其他含水层和含水系统的水等，与人类活动有关的地下水补给有灌溉回归水/水库渗漏水，以及专门性的人工补给。

大气降水与地表水是地下水的主要补给来源。

现阶段我国我国水资源保护的基本对策1水环境污染得到控制2供水资源紧张得到缓解3饮用水水源质量有所提高4尽快实行水资源开发与保护良性循环。

所以对于济宁市农村地下水工程水源地的保护技术措施有以下几点:

4.1.地下水水源地的保护

由于地下水水源的保护在用水源技术规范中都有相应的技术规定,这就是要设置三级保护带,三级带的设定范围根据不同的水文地质条件而作出不同规定,在掌握地下水和含水层的详细资料之后,并根据地下水开采后的水动力特征按照卫生学标准和地下水动力学原理来考虑或计算各带的保护范围,三级保护带的设定范围应在相应图件上绘出,并在野外和现场作出标记,以免不允许的设施、行为和过程误入保护区,造成水源污染的不良后果。

水源保护带的设定是避免水源地受直接污染的最好控制方法,可惜许多水源地都没有这样做,在图面上和现场都找不到水源地三个保护带的位置。

遗憾的是甚至在一带内还有厕所这种强污染源存在,水源地保护带设定的不健全也是水源遭受污染的极重要原因。

三带的合理确定是一个很复杂的技术过程,要做很详细技术调查工作,像兖州市光府河、白马河河扇地区水源地相对距离较近,并处同一个水文地质单元,根据这个特点,一带和二带可以每个水源地单独设定,而三带可以几个相邻的水源地联合设定。

水资源管理部门应根据当地水文地质特征,开采井生产状况制定水源地各保护带的设定标准,并确定各带内应禁止存在的设施、行为和过程。

4.2小循环保护系统[以兖州为例]

如果确保兖州市区域范围内地下水资源免受污染而得到合理保护,那就要在这个地下水区域小循环系统中展开全面的环境保护工作。

在过去经济不太发达时期,由于污水和废物产生量较小,而靠自净化作用而显示不出地下水受污染状态。

而现在经济快速发展,人口迅速增长条件下,污水和废物的产生量也迅速增长,致使环境污染很严重,河流成为污水的排泄通道,沟边路旁和闲散的空地成为垃圾堆放的场所,地下水的污染就是这种环境污染的具体表现[4]。

因此针对兖州市的具体情况,若作到地下水区域小循环系统的保护应尽快做到以下几个方面的工作[16]。

4.2.1河流保护

建设一定规模和数量的工业污水净化厂禁止向周围河流排放污水,使河水的水质应达到二类水的标准或更好,这样比较清洁的河水补给地下水不仅会使地下水的水质变好,同时也会增加地下水的水量。

4.2.2垃圾处理

建设生活垃圾安全填埋场,使生活垃圾和工业废物能得到安全填埋处置。

禁止垃圾与废物乱堆乱放,防止被雨水淋滤后补给地下水[1]。

4.2.3发展生态农业

对农业要限制利用污水灌溉,并控制化肥与农药的施用量,防止农业方面污染源对地下水的侵害。

习惯上将灌溉渗漏补给含水层的水称之为灌溉回归水。

灌溉回归水一般可占灌溉总水量的20%~~30%，所以应该对此给与重视。

4.2.4控制开采量

控制地下水的开采量,避免因超量地下水开采引起的地下水降落漏斗、地面沉降区、地下水水质污染地裂缝、土壤盐碱化、高氟地下水、等问题。

4.2.5水质监测工作

地下水水质监测工作是地下水水质分析评价的基础,因此必须加强地下水水质动态监测工作。

应建立一定数量的专用承压水水质监测井,用以加强对深层承压水水质的监测;

按不同环境水文地质单元分别布设水质动态监测井,并应在重点源污染地段增加监测井,以达到从点到面全面了解地下水环境现状。

定期对地下水水质状况进行评价及预测预报,向有关部门通报,有针对性地对地下水水质状况进行科学治理。

4.2.6开展新技术研究

研究预防治理石油、石化产品污染的新技术。

由于已知的石油和石油化工产品对地下水污染的治理技术复杂且费用很高,如果能研究出新的治理和预防技术,可以大大的减少治理地下水所需要的人力、物力,逐步恢复受污染地区的地下水环境[6]。

4.2.7　散井与集中供水水源地关系

以兖州市为例；

该市农村有近70%的村庄供水工程，大多建于上世纪八九十年代，水源为浅层地下水，水源井多为自备井或散井。

散井或自备井存在有如下问题:

一,这些散井或自备井没有纳入供水规划系统中,不便于水资源的统一调配和合理配置;

二,井群过密,造成地下水位强烈下降,干扰了地下水集中供水水源地开采,;

三,散井或自备井为增大单井出水量,采用混合成井,串通了多个含水层,容易造成地下水污染。

为有利于水资源统一管理,建设节约型社会,实现社会经济的可持续发展,把散井或自备井应当纳入统一的供水系统中。

4.2.8农村地区污水的排放与治理工作

1）农村排水与污水处理措施

随着农村地区的经济发展，自来水改造工程的启动，农村的用水量将会不断增加，相应的会增加生活污水的排放，从而带来农村水环境问题。

农村大部分地区没有完善的排水系统和村级生活污水处理系统。

家庭生活污水、养殖污水就地排放，导致地表水、地下水和土壤水被污染。

所以切实的解决和处理农村污水排水问题是非常急迫的。

在探索适合农村的污水处理技术中，结合当地的经济发展水平，因地制宜，采取集中处理，分散处理或接入市管网的不同治理模式。

在工艺选择和设备选型中，在满足治理标准的前提下，尽可能的降低运行成本。

有条件的地区可建立无动力污水处理设施污水治理要达到相关的标准。

污水管线要和污水、雨水管线一并考虑，并且根据各村地形、地质道路等现实条件，确定管线布局，以减少重复施工。

同时，要建立农民参与与管理与专业机构运营维护相结合的污水处理设施管护机制，加大培训力度，提高技术操作和维护水平，实行运行管理规范化，确保农村污水治理设施正常运行，发挥实效。

2）农村污水处理工艺

1污水土地处理法。

该技术的主要特点是；

技术先进，效果稳定，处理费用低，运行管理简单，自动化程度高，维护简单，可实现无人值守，不污染地下水。

工艺流程是；

污水→栅格→调剂池→预处理系统→高效土地处理系统→达标排放或回用。

2“多空微生物载体反应器处理农村生活污水技术方案”，该技术的主要特点是：

占地面积小，运行成本低，管理简单，不产生剩余污泥。

其工艺流程是：

污水→栅格→集水井→沉淀池→多空微生物载体曝气池→达标排放或回用

3一体污水处理设备采用SBR法进行生活污水处理工艺，SBR是序列间歇式活性污泥法，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。

该技术的主要特点是：

净化效果好，运行效果稳定，耐冲击负荷，运行灵活，处理设备少，便于操作和维护管理。

工艺流程简单，造价低。

其工艺流程是:

污水→栅格→集水井→SBR处理设备→沉淀→达到排放或回收。

曝气↑反应

鼓风机

4.3地下水区域大循环系统的保护

地下水区域大循环系统的保护很重要,是整个地下水系统杜绝污染的根本保证。

例如兖州地区，兖州地区属于淮河流域，境内有泗河、光府河、白马河与南泉河四大水系，汇入南四湖。

市80%面积属于光府河流域，由于补给区分布的范围大,砂砾石含水层的孔隙率大,而在地区降雨量较少的情况下而地下水的富水性却很大,这是很难得的富水量的保证。

反之在这广泛的补给范围内,存在严重环境污染时，例如进入光府河水质已受到严重污染（四类水质）,污染源来自上游地区的污水排放和农业面污染源,如果不能解决地下水区域大循环系统的保护问题,地下水小循环系统的污染也很难杜绝,，因此地下水的保护要由一个区域大系统统一行为来完成,是一个庞大的系统工程。

不实现地下水区域大循环的保护,地方的地下水污染不可能杜绝。

地下水区域大系统的保护关键则是流域的治理和保护（例如淮河流域的治理等）。

淮河流域的各地区的地下水的水源地都位于区域大循环系统的径流带上,因此取水量大,供水量有一定保障。

这种情况下如果不能统一确定合理的开采量,开采量不能统调度,则很易出现超采现象,将会引起区域性的地下水水位下降,这种恶性循环出现会使区域性地下水资源受到严重破坏。

针对上述情况区域地下水大循环系统的保护十分重要,这项任务要由山东环保局,水资源管理局,甚至要与临近省份（如江苏省）相互协调,统一制订地下水区域大循环系统的保护规划,或者建立适当的管理法规来实现[4]。

4.4积极预防与科学治理相结合

防治地下水污染,首先要以预防为主,有效地消除污染源,以控制污染的继续加剧,然后再设法采取有效措施,消除污染。

禁止采用渗井、渗坑排放生产及生活废水;

厂区及周边地段,禁止开挖污水明沟,并禁止倾倒、堆放工业废渣及生活垃圾,排污明渠改成暗管,对部分损坏的排污管网应及时维修;

及时回收村屯内散失的人畜粪便,对牲畜圈、厕所等都应设置防渗层;

除了积极预防水污染外,更要对已污染的水资源进行治理,加强水环境保护。

4.5切实加强地下水资源的统一管理

水资源的统一管理是经济可持续发展的必然要求,是水资源优化配置的体制保证。

目前在水的管理上仍存在!

多龙管水?

条块分割,人为将水资源系统分开的局面,政府管水是法律付给的职责,应该在供水、排水、水环境、水土保持等实现统一管理,不应该分而治之,应加强法制观念,坚持以法治理水资源。

通过立法、政策、规划管理要素,形成新的水资源管理体制。

大庆市在水管理模式上应实施水务一体化,将水资源开发、利用、治理、配置、节约的保护有机结合起来,对水资源实行统一规划,统一调度,统一发放许可证,统一征收水资源费,统一管理水量水质,创造出良好的运行机制。

发挥水资源应有的社会价值和经济效能。

4.6以人为本,转变观念,树立全民节水意识

要采取有效措施将大庆市建设成为节水型城市。

工业节水要合理调整工业布局和产品结构,严格限制耗水量大的工业发展。

此外应对工艺设备进行改革,推行循环用水,提高水的重复利用率,减少污水排污量。

农业要开展的一场节水革命,大力发展节水型灌溉农业,改变传统的定额灌溉模式,从传统的灌溉土地转变到灌作物,从大水浸灌转变为有压灌溉;

随着居民生活用水量逐渐增大,应改变生活用水无