地下水是我國許多城市的重要供水水源，也是維系區(qū)域生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵要素。建立地下水飲用水源保護(hù)區(qū)目的是保護(hù)地下水飲用水源地免受污染，或使輕度受污染的水源水質(zhì)逐漸恢復(fù)清潔；為此需要檢測污染物運(yùn)移的方向，及時(shí)采取措施，防止突發(fā)事件的發(fā)生，并通過對(duì)保護(hù)區(qū)的管理，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，涵養(yǎng)水分，凈化水源，減少對(duì)補(bǔ)給水源的污染。

　　摘要：對(duì)以地下水為主要供水水源的城市進(jìn)行地下水飲用水源地保護(hù)區(qū)劃分將提高飲用水的安全保障程度。在總結(jié)地下水水源地劃分的原則和方法基礎(chǔ)上，利用FEFLOW軟件建立了吳忠市金積傍河型地下水水源地的地下水?dāng)?shù)值模型，模擬了規(guī)劃的三種地下水開采情景下地下水的運(yùn)動(dòng)，并利用反向粒子跟蹤技術(shù)和水源地劃分原則和標(biāo)準(zhǔn)確定了三級(jí)保護(hù)區(qū)范圍。該研究可為吳忠市和其他類似地區(qū)地下水資源管理和有效保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)和參考。

　　關(guān)鍵詞：水利工程論文范文,地下水水源地,保護(hù)區(qū)劃分,數(shù)值模擬,反向粒子跟蹤,傍河

目前我國地下水質(zhì)不斷惡化、城市地下水水源地遭受不同程度有機(jī)污染，對(duì)城市主要供水的地下水飲用水源地進(jìn)行保護(hù)區(qū)劃分顯得尤其迫切[1]。地下水源保護(hù)和污染防治工作按保護(hù)區(qū)級(jí)別不同而要求不同，因此劃定各級(jí)保護(hù)區(qū)的界線十分關(guān)鍵。保護(hù)區(qū)如果劃分過小，則不能起到對(duì)水源地的保護(hù)作用；如果劃得過大，則可能增加不必要的保護(hù)和污染防治工作量，經(jīng)濟(jì)成本也會(huì)相應(yīng)提高，因此保護(hù)區(qū)范圍應(yīng)該科學(xué)合理地加以確定[2]。

　　地下水源地污染防治規(guī)劃最先始于18世紀(jì)末期的德國，德國自來水85%以上依靠地下水供應(yīng)[3]。德國經(jīng)過長期實(shí)踐，在水源保護(hù)區(qū)方面探索出一系列保護(hù)規(guī)范、模型、政策與法規(guī)[4]，并且建立了保護(hù)區(qū)的劃定原則與方法以及分區(qū)分級(jí)保護(hù)等思想，被歐美等工業(yè)國家吸收采納[5-6]。國內(nèi)在這方面尚處于起步階段。1989年國家環(huán)保局等五部委聯(lián)合頒布的《飲用水水源保護(hù)區(qū)污染防治管理規(guī)定》，對(duì)水源保護(hù)區(qū)的劃分做了原則性規(guī)定[7]。2007年1月頒布的《飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》（HJ/T338-2007），明確規(guī)定了地下水飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分的基本方法和飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)文件編制的要求[8]。劃分地下水水源保護(hù)區(qū)時(shí)需要考慮眾多因素，涉及技術(shù)和非技術(shù)兩個(gè)方面。技術(shù)方面的因素包括保護(hù)區(qū)的自然地理狀況、水文氣候、地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、污染源分布及污染物類型、供水井的分布及規(guī)模；而非技術(shù)因素包括經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)能力、制度執(zhí)行能力等。地下水水源保護(hù)區(qū)實(shí)施分級(jí)保護(hù)[9]，即從取水點(diǎn)（區(qū)）向外依次分為一級(jí)保護(hù)區(qū)、二級(jí)保護(hù)區(qū)和準(zhǔn)保護(hù)區(qū)，保護(hù)級(jí)別從內(nèi)向外逐漸降低。各級(jí)地下水源保護(hù)區(qū)的范圍應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃�文地質(zhì)條件確定，并保證開采規(guī)劃水量時(shí)能達(dá)到所要求的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。本文在總結(jié)地下水飲用水源劃分原則和方法的基礎(chǔ)上，針對(duì)吳忠市典型傍河地下水水源地保護(hù)區(qū)劃分進(jìn)行探討。

　　1地下水飲用水源地劃分原則與方法

　　地下水水源保護(hù)區(qū)劃分需依據(jù)一定原則，主要包括：（1）地下水和地表水統(tǒng)籌考慮；（2）水質(zhì)和水量兼顧；（3）優(yōu)先保護(hù)原則；（4）協(xié)調(diào)一致原則。指保護(hù)區(qū)劃分要與地下水管理有關(guān)的部門之間協(xié)調(diào)，要考慮國家、省、地區(qū)、縣級(jí)之間的協(xié)調(diào)，還要考慮與地下水保護(hù)相關(guān)的法律、規(guī)章和協(xié)議之間的協(xié)調(diào)一致；（5）預(yù)警原則。需要通過污染源、水文地質(zhì)條件等因素的調(diào)查和地下水監(jiān)測，預(yù)測地下水系統(tǒng)可能遭受的危害或潛在危害[10]，提前提出警告，選擇合適的預(yù)防和保護(hù)措施，防止地下水污染。具體制定地下水水源地保護(hù)區(qū)時(shí)需要根據(jù)研究區(qū)的實(shí)際情況和以上原則確定。

　　劃分地下水水源地保護(hù)區(qū)的方法很多，包括經(jīng)驗(yàn)法、公式計(jì)算法、水文地質(zhì)描繪法、解析模型法、地下水?dāng)?shù)值模擬法[11]。數(shù)值模擬法是求解實(shí)際地下水水源地問題的主要方法，水力截獲技術(shù)是目前國外應(yīng)用最廣的劃分水源保護(hù)區(qū)的數(shù)值模擬技術(shù)之一[12-14]。數(shù)值模擬法劃分標(biāo)準(zhǔn)有距離標(biāo)準(zhǔn)和時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，由于距離標(biāo)準(zhǔn)沒有考慮到污染物在含水層中發(fā)生的地球化學(xué)過程，這樣單純的用距離來劃分保護(hù)區(qū)可能會(huì)造成過度保護(hù)或保護(hù)不足，因此地下水?dāng)?shù)值模型中普遍采用的是時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)劃分保護(hù)區(qū)，而且采用緊迫的時(shí)間觀念，有利于保護(hù)部門及早做出保護(hù)措施，防止水源地的污染。相對(duì)于50日流程等時(shí)線，100d更有利于細(xì)菌的死亡，因?yàn)榭紤]到吳忠市地下含水層的空間異質(zhì)性，有些細(xì)菌和病毒在超過50d后仍然可以存活，因此采用100d為一級(jí)保護(hù)區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)。

　　2研究區(qū)概述

　　吳忠市地處我國西北（如圖1），位于銀川市南部，黃河縱貫全境，引黃灌溉自秦漢以來有2000多年的歷史，而且地下水飲用水源地屬傍河地下水水源地類型。研究區(qū)屬中溫帶半干旱氣候區(qū)，多年平均降水量193.4mm，多年平均蒸發(fā)量2013.7mm。研究區(qū)地勢南高北低，南部為牛首山及羅山余脈匯合而成的黃土丘陵地帶；北部為黃河沖積平原，平均海拔高度為1125m。

　　吳忠市區(qū)內(nèi)含水層主要有第四系松散巖類孔隙潛水-承壓含水層、第三系碎屑裂隙孔隙承壓含水層。第四系最厚達(dá)1600m，為地下水儲(chǔ)存提供了良好條件，是建設(shè)水源地的主要含水層。地下水水源地含水層介質(zhì)類型主要為砂礫石或薄層狀砂，含水層水力傳導(dǎo)系數(shù)為0.5～15m/d，包氣帶性質(zhì)為含較多的粉粒和黏粒的砂礫石（如表1）。地下水水源地土壤介質(zhì)類型是砂質(zhì)壤土或粉質(zhì)壤土�？傮w上的巖性特征是：除表層為薄層黏性土之外，下層結(jié)構(gòu)由松散粗碎屑物質(zhì)組成，構(gòu)成了巨大厚度的儲(chǔ)水空間。

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