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1、南水北调沧州市受水区 超采深层地下水引起的生态环境问题 (一)深层地下水严重超采 沧州市区开采深层地下水是从二十世纪六十年代后期开始的。
2、1965 年南运河出现 断流,市区生活生产用水由地表水转向地下水。
3、浅层地下水有咸水,基本上没有利用。
4、深层 地下水的开采,其成井深度由开始 350 m左右发展到现在550m,个别工业用井深度达到700 -800 m。
5、平面布局也由城区发展到郊区农村,到90年代初期又发展到距市40 km 外的沧县 崔尔庄水源地。
6、至今市区供水深井共有243 眼,年实际开采总量为3114万m3(表 7)。
7、沧州 市城区至1970年出现下降漏斗,已属超采深层地下水。
8、从1970 年至1999年的30 年,累计 超采深层地下水7.35亿m3,年平均超采0.245亿m3。
9、深层地下水超采,引起生态环境恶化。
10、 表 7 深层地下水开采 开采区井 数 供水能力万m3/d 崔尔庄水源地31 4.5 市区 22 9.5 城区内自备水源井130 6.5 城区外工业自备水源井60 6.5 合计 243 (二)地下水位持续下降形成区域性降落漏斗 沧州市由于连年持续超采,造成区域性采补失衡,致使地下水位埋深大幅度下降,已 经形成区域性降落漏斗。
11、近年来漏斗在水平方向迅速扩展,其形态也由漏斗形扩展为盆底形。
12、 沧州市区深层地下水漏斗于1969 年开始形成,1970、1980、1990、2000年漏斗水位埋深、 面积见表 8。
13、 深层地下水超采,使地下水位持续下降,造成大量泵井失效,泵井更新,单井出水量降低, 提水成本增高。
14、在地下水漏斗区,不少深井更换上130 m 高扬程水泵,并在打井时使变径 管深度大于150 m。
15、受这类高强度开采井的影响,使大量变径管深度小于100 m的深井和扬 程小于100 m的水泵失效,经济损失巨大。
16、 表 8 沧州市深层地下水位区域性降落漏斗 1970 年6 月-2000年6 月 观测时间漏斗中心水位埋深 m 等水压线封闭面积km2 1970/6 -10 m 9.8 1980/6 69.99 -20 m 3048 1990/6 81.16 -40 m 1415 2000/6 95.17 -50 m 5712 -60 m 177.5 (三)地面沉降 深层地下水严重超采,形成以沧州市区为中心的降落漏斗,破坏了天然水文地质条件 下的受力平衡,改变了地下水压力、开采含水层和含水层滞水层的应力状态,产生了粘性土 的释水以及含水层、滞水层的压缩效应,从而导致地面沉降。
17、第Ⅲ含水组是沧州市地下水主 要开采层,其开采量占地下水开采量的85%,漏斗中心水位埋深已达到93.88m,占漏斗区有 效弹性水头的4/5,漏斗顶板埋深117m,埋深≥50m 的面积已达5326 km2,地层的压力平衡 受到严重破坏,使第Ⅲ含水组地层压密变形引起地面沉降。
18、1970 - 1997年累计地面沉降量 见表 9。
19、1997年后市区沉降量在增大,年均大于100 mm,1999 年沉降量最大为200 mm。
20、目 前市区地面沉降已相当严重。
21、累计沉降量达2.0m 以上的面积有56 km2,沉降量在1.0-2.0 m 之间的区域达157 km2,略呈棱形分布,已扩大到市区外围周边的沧县境内,南至捷地,东 至李天木,西至杜林,北到青沧交界处,市区包括化肥厂、电厂、炼油厂的区外水源地。
22、 由于地面沉降,造成城区排水不畅。
23、尤其暴雨过后,城区马路积水严重,影响城市交通 和群众正常生活。
24、原因是原建成区通往市郊的地下排水管道因市区地面沉降形成倒坡,致使 管道淤积严重,排水不畅。
25、沧州化肥厂在70 年代建厂初期建的自备水源井14 眼,因地面沉 降井房及配套管网都随地面下沉而变形,已更换多次,且地下管网已出现多次断裂事故。
26、 表9 沧州市累计地面沉降量 年 份 1970 1980 1990 1997 地面沉降量mm 9 272 1131 1961 地面沉降降低了水利工程的行洪标准。
27、南运河穿过市区中心,据1999 年测量,市区 地面沉降量已超过2.0m,导致南运河原设计行洪标准为120m3/S,现在只能通过60m3/S,行 洪能力降低50%。
28、地面沉降使测量标志失准。
29、国家投巨资在区内建设的水准点、三角点测量 设施,由于地面沉降,导致水准高程失效,给水利、交通建设带来很大困难。
30、 (四)咸淡水界面下移 由于深层地下水超采,导致咸淡水界面下移。
31、据沧县典型研究区资料显示,咸淡水界 面平均下移18 m,最小下移10 m,最大下移超过50 m,沧县下降幅度大于20 m 的面积占 总面积的31 %。
32、70 年代末期咸淡水界面160 m 埋深的面积仅有12.79km2,到1997年面积增 加到244.71km2,扩大了18 倍。
33、 (五)深层地下水含氟量超标,危害人民生命健康 沧州市深层地下水含氟量为3.8 mg, 沧县境内有80% 村庄的饮水井含氟量超标,大 部井水含氟量在2 mg/L 以上,最高的达5.27mg/L。
34、饮用水中含氟量超过1mg/L,即可能出 现氟中毒现象。
35、氟斑牙、氟骨症患病率随饮水含氟量增大而升高。
36、饮水含氟量在 4 mg/L 以 上时,青少年氟斑牙发病率为100 %。
37、饮高氟水年限越长,氟骨症发病率越高,病情越重。
38、 患者的骨、关节、肌肉以及神经系统均受到损害,表现为全身剧痛、骨关节畸形、功能障碍, 直至全身瘫痪,丧失劳动能力。
39、沧州市自70 年代大打深机井供饮用水以来,开始发现和流 行氟斑牙和氟骨病。
40、椐1999 年统计,沧州市(包括各县)轻病区(水含氟1–2 mg/L)149 万人,中病区 (水含氟2–4 mg/L) 91万人,重病区(水含氟 >4 mg/L) 78 万人。
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