地下水飲用水源地保護區(qū)劃分方法PPT

1、地下水飲用水源地 保護區(qū)劃分方法,陳鴻漢 劉明柱 中國地質(zhì)大學(xué)（北京） C飲用水水源地保護區(qū)劃分 技術(shù)規(guī)范研討會,我國地下水飲用水源概況,地下水是重要的飲用水水源。全國有近70%的人口飲用地下水，有400多個城市開采地下水，在華北和西北地區(qū)，城市供水量中地下水比例高達到72%和66%，部分城市地下水幾乎是唯一的飲用水水源。,內(nèi)容,一、地下水環(huán)境基本概念 二、國內(nèi)外地下水飲用水源地保護區(qū)劃分現(xiàn)狀 三、地下水飲用水源保護區(qū)劃分方法,一、地下水環(huán)境基本概念,基本概念 地下水的廣義概念：賦存于地面以下巖石空隙中的水 地下水的狹義概念：賦存于飽水帶巖石空隙中的水,地質(zhì)、水文地

2、質(zhì)條件的不同，其地下水污染途徑和程度也不一樣。 1 包氣帶特性:厚度 巖性 物理化學(xué)特性 生物降解特性 2 含水層特性：厚度 巖性 滲透性 物理化學(xué)特性 生物降解特性 3 地下水特性：徑流強度 流向 地下水物理化學(xué)性質(zhì),地質(zhì)、水文地質(zhì)在保護區(qū)劃分工作中的重要性,按埋藏條件分 潛水：飽水帶中第一個具有自由水面的含水層中的水 承壓水：充滿于兩個隔水層之間的含水層中的水,地下水分類,潛水特征 潛水面為一自由水面 靠重力作用由高水位向低水位流動 潛水的分布區(qū)與補給區(qū)是一致的 潛水的水位、流量和化學(xué)成分均隨時空而變,承壓水特征 承壓水位是虛擬水位 分布區(qū)與補給區(qū)不一致 動態(tài)受季節(jié)變化、人為因素影響較小,

3、按含水介質(zhì)分類,孔隙水：儲存于松散層中的地下水。,裂隙水：儲存于基巖裂隙中的地下水,巖溶水：儲存于可溶性巖石溶穴中的地下水,埋藏條件不同，保護區(qū)劃分的要求不一樣。 介質(zhì)類型不同，劃分的方法也不同。,1、污染物遷移受水動力條件的控制,3、1和2受含水層介質(zhì)控制,2、污染物遷移轉(zhuǎn)化受水化學(xué)演化路徑的控制,4、污染物遷移與比重和可溶性等物化性相關(guān)。,污染物從包氣帶進入含水層的過程中，其遷移、轉(zhuǎn)化受地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的控制。,Contaminant Plumes (map view),上層滯水,地下潛水,可溶性污染物,生活污水和工業(yè)廢水的排放 垃圾填埋 石化產(chǎn)品的儲存和運輸過程中的泄漏 化肥、殺蟲劑、

4、除草劑等的施用等,漂浮污染物,局部隔水粘土,地下水污染的來源,水源地分類,1、按埋藏條件劃分 2、按介質(zhì)類型分 3、按開采規(guī)模分 中小型：5萬m3/d 大 型：5萬m3/d,美國 在80年代開展了這項工作。1986年通過了對1974年的清潔水法修正案以后，美國開展了全國性的井源保護計劃(WHP )。該計劃要求各州繪制或“圈定”現(xiàn)有井和新井的補給區(qū)，以保證區(qū)內(nèi)或附近的土地利用活動不致污染水井。,二、國內(nèi)外地下水飲用水源地保護區(qū)劃分現(xiàn)狀,部分國家地下水水源保護區(qū)劃分表,我國地下水水源保護研究現(xiàn)狀,水源保護區(qū)不足1000個，遠遠低于西方發(fā)達國家的水平。由于沒有建立明確的地下水源保護區(qū)劃分標準，劃分工

5、作長期處于混亂狀況。有的城市把水源地取水井周圍30m作為一級保護區(qū)，有的則取15m, 50m等；有的取抽水井以漏斗邊界作為保護區(qū)。,三、地下水飲用水源保護區(qū)劃分方法,本次保護區(qū)分級劃定原則,三分法 1、一級保護區(qū) 100天的流程線 2、二級保護區(qū) 1000天的流程線 3、準保護區(qū) 潛 水： 補給區(qū)+徑流區(qū) 承壓水：補給區(qū),不同開采規(guī)模水源地劃分要求,1、中小型水源地 經(jīng)驗值法、公式法 2、大型水源地 數(shù)值法,水源地水文地質(zhì)資料 主開采層埋藏條件、介質(zhì)類型、包氣帶巖性、 補徑排特征 長期動態(tài)觀測資料 地下水位、水質(zhì) 污染源資料 可能對地下水有影響的污染源 水源地開采現(xiàn)狀資料 開采規(guī)模、開采深度,

6、劃分所需的資料,潛水中小型水源地,1、經(jīng)驗值法,潛水中小型水源地,2、公式法,式中，R保護區(qū)半徑（米）； 安全系數(shù)，一般取150% K含水層滲透系數(shù)（米/天）； I水力坡度（為漏斗范圍內(nèi)的水力平均坡度）； T污染物水平運移時間（天）； n為有效孔隙度。,參數(shù)的獲取,本次保護區(qū)劃定所需水文地質(zhì)參數(shù)如滲透系數(shù)、有效孔隙度和給水度等主要通過利用前人成果，從已有資料中獲取。,對于個別需要通過室內(nèi)或野外試驗獲取水文地質(zhì)參數(shù)的地段，可參閱水文地質(zhì)手冊有關(guān)章節(jié)測定水文地質(zhì)參數(shù)。,潛水大型水源地,建議采用數(shù)值法（稍后演示）,孔隙承壓水,按成因類型不同分為 風(fēng)化裂隙水 成巖裂隙水 構(gòu)造裂隙水。,裂隙水飲用水源地

7、保護區(qū)劃分方法,風(fēng)化裂隙型與成巖裂隙型,介質(zhì)特征與孔隙介質(zhì)類似，保護區(qū)劃分方法同孔隙介質(zhì)。,構(gòu)造裂隙型,保護區(qū)劃分方法同孔隙介質(zhì)。 裂隙水必須考慮裂隙介質(zhì)的各向異性 由于構(gòu)造裂隙形成時所產(chǎn)生的不同方向上滲透性的不同，因此在應(yīng)用經(jīng)驗公式時，必須在不同滲透方向上，分別計算影響半徑。,主方向,次方向,根據(jù)巖溶水的成因特點，巖溶水分為五種類型 巖溶裂隙網(wǎng)絡(luò)型、 峰林平原強徑流帶型、 溶丘山地網(wǎng)絡(luò)型、 峰叢洼地管道型 斷陷盆地構(gòu)造型。,巖溶水保護區(qū)劃分必須考慮溶蝕裂隙中的管道流與落水洞的集水作用。,巖溶水飲用水源地保護區(qū)劃分方法,巖溶裂隙網(wǎng)絡(luò)型水源地保護區(qū)劃分 同孔隙型水源地 峰林平原強徑流帶型水源地保護區(qū)劃分 同構(gòu)造型水源地。,峰叢洼地管道型、溶丘山地網(wǎng)絡(luò)型、斷陷盆地構(gòu)造型水源地保護區(qū)劃分,一級保護區(qū)： 參照地表河水的一級保護區(qū)的劃分。即以巖溶管道為軸線，水源地上游不得小于1000米，下游不得小于100米 （若有支流，則支流也要參加計算），兩側(cè)寬度按經(jīng)驗公式計算。 同時，在此類型巖溶水的一級保護區(qū)范圍內(nèi)的落水洞處也必須劃分一級保護區(qū)，劃分方法是以落水洞為圓心，按經(jīng)驗公式計算的距離為半徑（T值為100天）的圓形區(qū)域，通過落水洞的地表河流按地表水一級區(qū)劃分方法劃定