超前截流优质地下水资源可持续开采量: 以沣水泉域为例

  细轴芫花锡制品细雨细叶榕下部岩溶水细叶锦鸡儿细叶沿阶草鼎点娱乐登录注册细柱柳细叶紫薇本书以优水优用为宗旨,以提高优质地下水资源供水能力为目标,提出地下水污染区上游超前截流、最大化开发利用优质地下水资源的地下水动力机制、原则和上中下游水源地优化布局方法鼎点娱乐登录注册。以山东淄博沣水泉域为典型案例,在确保下游大武水源地被污染地下水不倒流反补上游刘征、谢家店水源地优质地下水资源的约束条件下,建立了刘征、谢家店水源地超前截流优质地下水资源的优化开采布局方案,计算评价了各水源地可持续开采量,实现刘征、谢家店水源地优质地下水资源最大化安全开采供水。

  本书对地下水污染区上游超前截流、最大化开发利用优质地下水资源具有较强的参考借鉴价值,可供水文地质学、水文与水资源、地下水科学与工程、生态环境科学、环境地质学等领域的科研及工程技术人员参考使用,也可作为高等院校相关专业的参考用书。

  全球至少有25%的人口依赖岩溶含水层系统提供淡水。岩溶水是中国北方城乡生活和工农业生产的主要供水水源,对当地社会经济发展起着不可替代的作用。同时,岩溶泉是枯水期河流的重要补给源之一,我国华北地区主要河流的源头几乎全部为岩溶泉鼎点娱乐登录注册,保证了河流的河川基流量,维系了河道及两岸的生态环境。因此,岩溶水资源的可持续开发利用对保障供水安全和生态环境安全具有重要意义。

  大武水源地是中国北方特大型岩溶水水源地,允许开采量达40万m3/d。自20世纪70年代以来,随着一系列石油化工企业的兴建与发展,大武水源地局部受到石油污染,致使被污染区域地下水中的有毒有害污染物特别是石油类含量不断升高、范围不断扩大,地下水水质不断恶化,直接威胁当地城镇饮用水供水安全。

  在位于岩溶水系统排泄区的大型水源地水质受到污染的情况下鼎点娱乐登录注册,优化岩溶水系统上下游各水源地岩溶水开采方案,以尽可能多地超前截流污染区上游优质地下水是非常迫切和必要的。

  2012年,陈奂良等在沣水泉域淄河岩溶水子系统大武水源地的上游率先实施了“淄博市刘征地区供水水文地质勘察”,查明了刘征地区的水文地质条件,探明了西张-福山及刘征东两个富水地段;2013~2016年康凤新等主持完成了中国地质调查局“山东省沣水泉域水文地质环境地质调查”项目,在保证大武水源地污染地下水不倒流反补刘征水源地的约束前提下,计算评价刘征水源地优质岩溶水的可持续开采量为8万m3/d,为一大型水源地。刘征水源地勘察及可持续开采量评价为超前截流优质岩溶地下水的首次尝试。2018年,刘治政等在刘征地区进行了群孔抽水试验,抽水量达9.8万m3/d,试验期间地下水水质监测表明,大武地区地下水未倒流反补刘征地区。刘征水源地勘察证明了超前截流优质地下水的可行性。

  2016~2017年,马超等在淄河岩溶水子系统最上游的谢家店地区成功实施了“谢家店地区供水水文地质勘察”,探明了谢家店富水地段岩溶水富水性,评价水源地可持续开采量为1.75万m3/d,进一步验证了超前截流优质岩溶水优化开采方案的科学性与可行性。

  2021~2022年,马超等在刘征水源地上游南术西地区进行了水文地质勘探,施工的第一个勘探井降深0.255m时,涌水量为5376m3/d,预测南术西地区能够形成3万~5万m3/d的中型或大型水源地。

  以上刘征、谢家店、南术西等大武水源地上游优质地下水资源的成功勘探,验证了在地下水污染区上游超前截流开发优质地下水资源的可行性。本书即是在对上述勘探研究成果总结、凝练提升的基础上,以优水优用为宗旨,以提高优质地下水资源供水能力为目标鼎点娱乐登录注册,提出了地下水污染区上游超前截流、最大化开发利用优质地下水资源的地下水动力机制、原则和上中下游水源地优化布局方法。

  本书为国家自然科学基金项目(编号U1906209、42072331)和泰山学者工程专项经费资助的成果,主要由山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队(山东省地矿工程勘察院)、山东科技大学的水文地质工作者撰写完稿,并得到了诸多老师、专家和同仁的悉心指导与大力帮助,在此致以诚挚谢忱!限于笔者水平,加之理论技术的不断更新,书中难免存在疏漏之处,恳请读者批评指正,意见建议请发至。

  本文摘自科学出版社2023年7月出版《超前截流优质地下水资源可持续开采量——以沣水泉域为例》一书“前言”,内容有删节。标题为编者所加。

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