蚌埠市地下水应急水源地选择研究

王少龙

(安徽省地勘局第一水文工程地质勘查院，蚌埠 233000)

蚌埠市地下水应急水源地选择研究

王少龙

(安徽省地勘局第一水文工程地质勘查院，蚌埠 233000)

在综合分析蚌埠市的水文地质条件和社会经济条件的基础上，根据应急水源地选取原则在蚌埠市选取地下水应急水源地，以保障饮用水的安全和抗风险能力。

蚌埠市；地下水；应急水源地

应急供水是指城市在遭遇供水风险时为满足用户对水量、水质和水压的要求，做到具备尽可能多的水源，尽可能大的取水、净水设施能力和尽可能合理的输配水管理，并力求在运行过程中做到安全、可靠、经济合理，最大程度上满足城市居民生存、生活用水为主的一种紧急供水行动[1]。

建立地下水应急水源地对于蚌埠市来说，不仅践行了国务院和省政府“关于加强饮用水安全保障”的指示精神，而且对于缓解城市缺水，提高城市居民饮水质量，保护地下水水源地都具有重要的意义，尤其是应对特枯年、连续干旱和水质污染等突发事件造成的饮水紧张具有一定的现实意义和长远的战略意义。

1 蚌埠市概况

蚌埠市位于安徽省北部，市区北部与固镇县、五河县交界，东部、南部与凤阳县毗邻，西部与怀远县相连。蚌埠市市区国土总面积602 km2，建成区面积为105 km2。辖四个区，分别为蚌山区、龙子湖区、禹会区和淮上区。2010年末市区人口92.55万人，其中非农业人口为66.02万人。

2 水文地质条件

按地下水的埋藏条件和储存运移特征，调查区地下水类型可分为：松散岩类孔隙水、基岩裂隙水，其中供水意义较大的地下水类型为松散岩类孔隙水。

松散岩类孔隙水分布广泛，是调查区的主要地下水类型。基岩裂隙水主要分布在淮河以南地区，储存在基岩裂隙含水岩组中，含水岩组的主要岩性为上太古界五河群和花岗岩。

3 应急水源地选取原则

3.1 与现状供水水源无水力联系

本次确定的应急水源地应与现状水源无直接水力联系，保证供水安全。如现状水源地为地表水，那么与之水力联系紧密的水源不适宜作为应急水源，因为一旦现状水源即地表水受到污染，应急水源也会受到污染，起不到应急的作用[2]。

3.2 优先考虑已经停用老水源地

以往城市曾经使用地下水作为供水水源的，现在改为使用地表水，优先考虑这一类水源地，在满足水质水量的前提下，这类水源地具有易开采的优势，有现成的开采井和管道。

3.3 供水量满足应急需求

结合各城市的人口，根据地下水的赋存规律，尽可能选择在含水层层数多、厚度大、渗透性强、分布广、调节能力强及富水地区(段)，但不同类型的水源地，根据单井涌水量的大小，选择标准有所不同。

松散岩类孔隙水水源地单井涌水量≥500 m3/d；裂隙岩溶水源地单井涌水量≥500 m3/d；基岩裂隙水水源地单井涌水量≥100 m3/d(特殊贫水地区可选择≥50 m3/d)。

在应急供水量不能满足要求时，可动用地下水的储存量、在一定约束条件下环境损失的换取量、需一年或多年补给的疏干量和经政府协调改变原供水方向的水源地的供水量等。如承压水取1/5厚度压密释水，岩溶水水位可以低于顶板等。

地下水水源水质符合《地下水质量标准》(GB/T14848-1993)Ⅲ类水标准，经过处理后符合《生活饮用水标准》(GB5749-2006)。

3.4 地理条件

与城区距离适宜，便于开采利用，例如管道铺设、开采井施工等。

从地理条件、经济条件和可汲取性等因素考虑，分散供水点，主要选择在城市市区；小型水源地主要选择在距城市中心垂直距离不大于10 km；中型水源地主要选择在距城市中心垂直距离不大于30 km；大型、特大型水源地主要选择在距城市中心垂直距离不大于50 km。同时要远离原有取水点或排水点，水源地地下水位埋藏深度一般不大于40 m。

3.5 地质环境条件

水源地尽可能地远离污染源和地质灾害点(垂直距离大于500～1 000 m)，尽可能的选择不易引起水质污染、便于保护的地段。对于已污染地段(地下水或地表水)应选择在上游地段；对于已开采的水源地(区)，其开采程度一般低于90%。对于淮北平原区，应急水源地的开采层位尽可能地与市区主要供水层位不同，或远离主要供水开采区。

3.6 供水时间与定额

供水时间一般为3～6个月。供水量一般为50 l/人·d(基本生活：不考虑卫生、淋浴等设施使用，输水管网限时限量)，最少不低于20 l/人·d(维持生活：同基本生活，不同的是居民多到指定的供水点取水)标准。

3.7 与规划结合

包括“十二五”规划，城市总体发展规划，城乡发展规划，地质灾害防治规划，矿产资源总体规划，供水规划等。

3.8 水质要求

应急水源地为短时间的应急供水，水质要满足地下水质量标准(GB/T 14848-93)三类水标准，但是应急水源地中铁、锰等短期饮用不会对身体造成严重伤害的指标，超出三类水限值时亦可作为应急供水水源。

4 应急水源地选取与评价

从蚌埠市地下水富水程度和开采现状以及区域水文地质条件等分析，上述选取原则，在市区及淮河以北建立3个地下水应急水源地，分别为小蚌埠-吴小街应急水源地、曹老集应急水源地和市区分散应急水源地(图1)。

4.1 小蚌埠-吴小街应急水源地

水源地位于淮北平原水文地质分区，淮北平原与江淮丘陵的接壤部位，淮河以北第四系砂层发育、水量丰富，可以划分为4个含水层组。

小蚌埠-吴小街应急水源地位于淮上区小蚌埠镇至吴小街镇一带(建成区)，面积为36 km2，地下水现状用途主要为农业、生活用水，现状开采量为10×104m3/a，水源地与现状供水无水力联系，城市规划为农业，曾作为地下水供水水源地，由于水质不符合标准，一直没有启用，附近无严重污染源和地质灾害点，调查期间最大水位埋深为10.0 m(2011年3月)，1986年(2.35 m)，水位下降幅度较大，主要是由于小蚌埠企业对地下水大量开采造成的。调查期间对原蚌埠第四自来水厂的供水井以及附近居民深井进行采样分析，地下水为HCO3-Ca型水，矿化度为0.216～1.686 g/l，较1986年矿化度明显变大，由于地下水大量开采对水质产生的影响。

利用补给量法计算本水源地的天然补给资源量，本次计算面积为36 km2，1956年以来多年平均降水量为998.70 mm/a，其地表岩性为第四系全新统亚砂土和第四系上更新统亚粘土，降雨入渗系数取0.243，计算结果为873.66×104m3/a，天然补给资源模数为24.27×104m3/a·km2。

可采资源量利用均匀布井法进行计算，对含水层进行概化，根据公式计算得出小蚌埠-吴小街应急水源地可采资源量为3.2×104m3/d。

通过对原蚌埠第四自来水厂的供水井以及附近居民深井地下水水样测试结果进行分析，所测指标中铁、锰、溶解性总固体、总硬度超出地下水质量标准(GB/T 14848-93)三类水标准限值，但易于处理，通过简单的处理即可满足作为应急供水水源的水质要求。

4.2 曹老集应急水源地

曹老集应急水源地位于淮北平原水文地质分区，地下水类型为中深层松散岩类孔隙水，位于小蚌埠-吴小街水源地的东北，含水层可以进一步划分为四个含水层组。

曹老集应急水源地位于淮上区曹老集一带(距建成区约10 km)，面积为30 km2，地下水现状用途主要为农业、生活用水，现状开采量为3×104m3/a，水源地与市区现状供水无水力联系，城市规划为农业，现作为曹老集镇的地下水供水水源地，附近无严重污染源和地质灾害点，调查期间最大水位埋深为12.8 m(2011年3月)，1986年(1.87 m)，水位下降幅度较大，主要是由于2011年为枯水年，3月又是2011年的枯水期，所以水位较低。调查期间对曹老集自来水厂的供水井及原物探队自备井进行采样分析，地下水为SO4·HCO3-Na型水，矿化度为1.022～1.099 g/l，较1986年矿化度明显变大，由于地下水水位的下降导致水质发生了变化。

图1 蚌埠市地下水应急水源地分布图Fig.1 Emergency groundwater source distribution in Bengbu

利用补给量法计算本水源地的天然补给资源量，本次计算面积为30 km2，1956年以来多年平均降水量为998.87 mm/a，其地表岩性为第四系上更新统亚粘土，降雨入渗系数取0.238，计算结果为711.76×104m3/a，天然补给资源模数为23.73×104m3/a·km2。

可采资源量利用均匀布井法进行计算，对含水层进行概化，根据公式计算得出曹老集应急水源地可采资源量为2.0×104m3/d。

通过对曹老集自来水厂的供水井以及原物探队自备井的地下水水样测试结果进行分析，所测指标中硫酸根、溶解性总固体、pH值超出地下水质量标准(GB/T 14848-93)三类水标准限值，但易于处理，通过简单的处理即可满足作为应急供水水源的水质要求。

4.3 市区分散应急水源地

市区分散应急水源地位于江淮波状平原水文地质分区，地下水类型为覆盖型基岩裂隙水，位于市区，含水层广泛分布于水源地。

市区分散应急水源地位于淮河以南，以建成区为中心，面积约130 km2，地下水现状用途主要为工业、生活用水，现状开采量为10×104m3/a，水源地与市区现状供水无水力联系，城市规划为城镇，附近无严重污染源和地质灾害点，调查期间最大水位埋深为27.8 m(2011年3月)，相比1986年(5.2 m)，水位下降幅度较大，主要是由于八一化工厂等工厂对地下水的大量开采造成的，另外2011年为枯水年，3月又是2011年的枯水期，所以水位较低。调查期间对安徽财经大学矿泉水厂的供水井及机械部第一设计院、地质西院自备井进行采样分析，地下水为分别为HCO3·SO4-Ca·Na、HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg型水，矿化度为0.246～0.509 g/l，较1986年，水质类型(HCO3-Ca·Mg型)发生了变化，矿化度(0.5 g/l)变化不大，由于地下水开采导致了水质发生了变化。

采用水文地质比拟法中的径流模数法计算，本次计算面积为130 km2，含水层岩性主要为五河杂岩和花岗岩，地下水径流模数为3.32×104m3/a·km2，计算结果为431.60×104m3/a，天然补给资源模数为3.32×104m3/a·km2。

可采资源量利用均匀布井法进行计算，对含水层进行概化，根据公式计算得出市区应急水源地可采资源量为1.23×104m3/d。

通过对安徽财经大学矿泉水厂的供水井及机械部第一设计院、地质西院自备井采样分析，安财和地质西院供水井所测指标全部满足地下水质量标准(GB/T 14848-93)三类水标准，第一设计院氟超标，其他均满足三类水标准，简单处理后，水源地水质满足作为应急供水水源的要求。

5 结语

蚌埠市3个地下水应急水源地，小蚌埠-吴小街应急水源地、曹老集应急水源地和市区分散应急水源地天然补给资源量合计为2 017.02×104m3/a，可采资源量为6.43×104m3/d，通过对地下水水样的测试分析，所测指标所测指标(除一组样品中的氟)全部满足地下水质量标准(GB/T 14848-93)三类水标准，可以满足应急供水时的水质和水量要求，为保障居民的饮用水安全提供了前提。

[1] 戴长雷,迟宝明,等.北方城市应急供水水源地研究.水文地质工程地质,2008,(4):42-46.

[2] 卜华,孙英波.山东省重点城市应急供水水源地研究.水文地质工程地质,2008,(6):42-45.

SELECTING GROUNDWATER EMERGENCY WATER SOURCES IN BENGBU

WANG Shao-long

(First Hydrological Engineering geology Institute, Anhui Bureau of Geology and Geological Exploration, Bengbu 233000,China)

Emergency water source positions are selected according to certain principles to ensure the safety of drinking water and the ability to resist risks, based on the comprehensive analysis of hydrogeological and socio-economic conditions.

Bengbu; groundwater; emergency water source

1006-4362(2014)01-0055-04

2013-10-17 改回日期： 2014-02-21

P641.7

A

王少龙(1965- )，男，高级工程师，本科学位，主要从事水工环地质工作。