地下水飲用水源地保護(hù)區(qū)劃分方法PPT課件

1、地下水飲用水源地地下水飲用水源地 保護(hù)區(qū)劃分方法保護(hù)區(qū)劃分方法飲用水水源地保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范研討會(huì)1 12021/7/23我國(guó)地下水飲用水源概況我國(guó)地下水飲用水源概況 地下水是重要的飲用水水源。全國(guó)有近70%的人口飲用地下水，有400多個(gè)城市開(kāi)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(dá)到72%和66%，部分城市地下水幾乎是唯一的飲用水水源。內(nèi)容內(nèi)容一、地下水環(huán)境基本概念一、地下水環(huán)境基本概念二、國(guó)內(nèi)外地下水飲用水源地保護(hù)區(qū)劃分現(xiàn)狀二、國(guó)內(nèi)外地下水飲用水源地保護(hù)區(qū)劃分現(xiàn)狀三、地下水飲用水源保護(hù)區(qū)劃分方法三、地下水飲用水源保護(hù)區(qū)劃分方法一、地下水環(huán)境基本概念一、地下水環(huán)境基本概念基本概

2、念基本概念l地下水的廣義概念：地下水的廣義概念：賦存于地面以下巖石賦存于地面以下巖石空隙中的水空隙中的水l地下水的狹義概念：地下水的狹義概念：賦存于飽水帶巖石空賦存于飽水帶巖石空隙中的水隙中的水n 地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的不同，其地下水污染途徑和程度也地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的不同，其地下水污染途徑和程度也不一樣。不一樣。 1 包氣帶特性包氣帶特性:厚度厚度 巖性巖性 物理化學(xué)特性物理化學(xué)特性 生物降解特性生物降解特性 2 含水層特性：含水層特性：厚度厚度 巖性巖性 滲透性滲透性 物理化學(xué)特性物理化學(xué)特性 生物降解生物降解特性特性 3 地下水特性：地下水特性：徑流強(qiáng)度徑流強(qiáng)度 流向流向 地下水物理化學(xué)性

3、質(zhì)地下水物理化學(xué)性質(zhì)地質(zhì)、水文地質(zhì)在保護(hù)區(qū)劃分工作地質(zhì)、水文地質(zhì)在保護(hù)區(qū)劃分工作中的重要性中的重要性按埋藏條件分按埋藏條件分潛水：潛水：飽水帶飽水帶中第一個(gè)具有中第一個(gè)具有自由水面的含自由水面的含水層中的水水層中的水承壓水：承壓水：充滿充滿于兩個(gè)隔水層于兩個(gè)隔水層之間的含水層之間的含水層中的水中的水隔水層隔水層隔水底板隔水底板承壓水測(cè)壓水位承壓水測(cè)壓水位潛水水位潛水水位潛水含水層潛水含水層包氣帶包氣帶承壓含水層承壓含水層飽水帶飽水帶上層滯水上層滯水局部透鏡體狀隔水層局部透鏡體狀隔水層地下水分類地下水分類n潛水特征潛水特征u潛水面為一自由水面潛水面為一自由水面u靠重力作用由高水位向低水位流動(dòng)靠重

4、力作用由高水位向低水位流動(dòng)u潛水的分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)是一致的潛水的分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)是一致的u潛水的水位、流量和化學(xué)成分均隨時(shí)空而變潛水的水位、流量和化學(xué)成分均隨時(shí)空而變n承壓水特征承壓水特征承壓水位是虛擬水位承壓水位是虛擬水位分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)不一致分布區(qū)與補(bǔ)給區(qū)不一致動(dòng)態(tài)受季節(jié)變化、人為因素影響較小動(dòng)態(tài)受季節(jié)變化、人為因素影響較小孔隙水：儲(chǔ)存于松孔隙水：儲(chǔ)存于松散層中的地下水。散層中的地下水。裂隙水：儲(chǔ)存于基裂隙水：儲(chǔ)存于基巖裂隙中的地下水巖裂隙中的地下水巖溶水：儲(chǔ)存于可溶性巖溶水：儲(chǔ)存于可溶性巖石溶穴中的地下水巖石溶穴中的地下水n 埋藏條件不同，保護(hù)區(qū)劃分的要求不一樣。埋藏條件不同，保護(hù)區(qū)劃分的要求

5、不一樣。n介質(zhì)類型不同，劃分的方法也不同。介質(zhì)類型不同，劃分的方法也不同。10102021/7/231、污染物遷移受水動(dòng)力條件的控制、污染物遷移受水動(dòng)力條件的控制3、1和和2受含水層介質(zhì)控制受含水層介質(zhì)控制2、污染物遷移轉(zhuǎn)化受水化學(xué)演化路徑的控制、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)。、污染物遷移與比重和可溶性等物化性相關(guān)。Contaminant Plumes (map view)上層滯水上層滯水地下潛水地下潛水可溶性污染物可溶性污染物生活污水和工業(yè)廢水的排放生活污水和工業(yè)廢水的排放垃圾填埋垃圾填埋石化產(chǎn)品的儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中的泄漏石化產(chǎn)品的儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程

6、中的泄漏化肥、殺蟲劑、除草劑等的施用等化肥、殺蟲劑、除草劑等的施用等 漂浮污染物漂浮污染物局部隔水粘土局部隔水粘土地下水污染的來(lái)源地下水污染的來(lái)源水源地分類水源地分類1、按埋藏條件劃分、按埋藏條件劃分2、按介質(zhì)類型分、按介質(zhì)類型分3、按開(kāi)采規(guī)模分、按開(kāi)采規(guī)模分 中小型：中小型：5萬(wàn)萬(wàn)m3/d 大大 型：型：5萬(wàn)萬(wàn)m3/d美國(guó) 在80年代開(kāi)展了這項(xiàng)工作。1986年通過(guò)了對(duì)1974年的清潔水法修正案以后，美國(guó)開(kāi)展了全國(guó)性的井源保護(hù)計(jì)劃(WHP )。該計(jì)劃要求各州繪制或“圈定”現(xiàn)有井和新井的補(bǔ)給區(qū)，以保證區(qū)內(nèi)或附近的土地利用活動(dòng)不致污染水井。二、國(guó)內(nèi)外地下水飲用水源地保護(hù)區(qū)劃分現(xiàn)狀二、國(guó)內(nèi)外地下水飲

7、用水源地保護(hù)區(qū)劃分現(xiàn)狀部分國(guó)家地下水水源保護(hù)區(qū)劃分表部分國(guó)家地下水水源保護(hù)區(qū)劃分表國(guó)家國(guó)家一級(jí)區(qū)一級(jí)區(qū)二級(jí)區(qū)二級(jí)區(qū)三級(jí)區(qū)三級(jí)區(qū)德國(guó)德國(guó)101050m50m50d (50d (50m) ) 2000m芬蘭芬蘭取水區(qū)取水區(qū)60d流域區(qū)界流域區(qū)界瑞典瑞典井區(qū)井區(qū)100m，60d流域區(qū)界流域區(qū)界英國(guó)英國(guó)5050d，50m4000d4000d，面積不小，面積不小于流域的于流域的25%流域區(qū)界，半徑不流域區(qū)界，半徑不小于小于5Km澳大利澳大利亞亞直接防護(hù)區(qū)直接防護(hù)區(qū)10-20m50d (50d (50m) )局部保護(hù)區(qū)局部保護(hù)區(qū)瑞士瑞士1010-20m100m流域區(qū)界流域區(qū)界荷蘭荷蘭井區(qū)井區(qū)集水區(qū)集水區(qū)5

8、0-60d滯留滯留20年保護(hù)區(qū)年保護(hù)區(qū)我國(guó)地下水水源保護(hù)研究現(xiàn)狀我國(guó)地下水水源保護(hù)研究現(xiàn)狀 水源保護(hù)區(qū)不足1000個(gè)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于西方發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。由于沒(méi)有建立明確的地下水源保護(hù)區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn)，劃分工作長(zhǎng)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(jí)保護(hù)區(qū)，有的則取15m, 50m等；有的取抽水井以漏斗邊界作為保護(hù)區(qū)。三、地下水飲用水源保護(hù)區(qū)劃分方法三、地下水飲用水源保護(hù)區(qū)劃分方法本次保護(hù)區(qū)分級(jí)劃定原則本次保護(hù)區(qū)分級(jí)劃定原則三分法三分法1、一級(jí)保護(hù)區(qū)、一級(jí)保護(hù)區(qū) 100天的流程線天的流程線2、二級(jí)保護(hù)區(qū)、二級(jí)保護(hù)區(qū) 1000天的流程線天的流程線3、準(zhǔn)保護(hù)區(qū)、準(zhǔn)保護(hù)區(qū) 潛潛 水：水： 補(bǔ)給區(qū)

9、補(bǔ)給區(qū)+徑流區(qū)徑流區(qū) 承壓水：承壓水：補(bǔ)給區(qū)補(bǔ)給區(qū)不同開(kāi)采規(guī)模水源地劃分要求不同開(kāi)采規(guī)模水源地劃分要求1、中小型水源地、中小型水源地 經(jīng)驗(yàn)值法、公式法經(jīng)驗(yàn)值法、公式法2、大型水源地、大型水源地 數(shù)值法數(shù)值法u水源地水文地質(zhì)資料u長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)觀測(cè)資料 u污染源資料 u水源地開(kāi)采現(xiàn)狀資料 潛水中小型水源地介質(zhì)類型介質(zhì)類型一級(jí)保護(hù)區(qū)半徑一級(jí)保護(hù)區(qū)半徑R（米）（米） 二級(jí)保護(hù)區(qū)半徑二級(jí)保護(hù)區(qū)半徑R（米）（米）細(xì)砂細(xì)砂3050300500中砂中砂501005001000粗砂粗砂10020010002000礫石礫石20050020005000卵石卵石50010005000100001、經(jīng)驗(yàn)值法、經(jīng)驗(yàn)值法潛水中

10、小型水源地2、公式法、公式法式中，式中，RR保護(hù)區(qū)半徑（米）；保護(hù)區(qū)半徑（米）； 安全系數(shù)，一般取安全系數(shù)，一般取150%150%KK含水層滲透系數(shù)（米含水層滲透系數(shù)（米/ /天）；天）；II水力坡度（為漏斗范圍內(nèi)的水力平均坡度）；水力坡度（為漏斗范圍內(nèi)的水力平均坡度）；TT污染物水平運(yùn)移時(shí)間（天）；污染物水平運(yùn)移時(shí)間（天）；nn為有效孔隙度。為有效孔隙度。參數(shù)的獲取參數(shù)的獲取 本次保護(hù)區(qū)劃定所需水文地質(zhì)參數(shù)如滲透系本次保護(hù)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(guò)利用前人成數(shù)、有效孔隙度和給水度等主要通過(guò)利用前人成果，從已有資料中獲取。果，從已有資料中獲取。 對(duì)于個(gè)別需要

11、通過(guò)室內(nèi)或野外試驗(yàn)獲取水文地對(duì)于個(gè)別需要通過(guò)室內(nèi)或野外試驗(yàn)獲取水文地質(zhì)參數(shù)的地段，可參閱水文地質(zhì)手冊(cè)有關(guān)章節(jié)測(cè)定質(zhì)參數(shù)的地段，可參閱水文地質(zhì)手冊(cè)有關(guān)章節(jié)測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)。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）孔隙承壓水孔隙承壓水保護(hù)區(qū)保護(hù)區(qū)中小型中小型大型大型一級(jí)保護(hù)區(qū)一級(jí)保護(hù)區(qū) 劃定上部潛水的一級(jí)保護(hù)劃定上部潛水的一級(jí)保護(hù)區(qū)作為承壓水的一級(jí)保護(hù)區(qū)作為承壓水的一級(jí)保護(hù)區(qū)，方法同孔隙潛水中小區(qū)，方法同孔隙潛水中小型。型。劃定上部潛水的一級(jí)保護(hù)劃定上部潛水的一級(jí)保護(hù)區(qū)作為承壓水的一級(jí)保護(hù)區(qū)作為承壓水的一級(jí)保護(hù)區(qū)，劃定方法同潛水大型區(qū)，劃定方法同潛水大型水源地。水源地。二級(jí)保護(hù)區(qū)二

12、級(jí)保護(hù)區(qū) 不設(shè)不設(shè)(礦區(qū)、油田開(kāi)采區(qū)除外礦區(qū)、油田開(kāi)采區(qū)除外)不設(shè)不設(shè)準(zhǔn)保護(hù)區(qū)準(zhǔn)保護(hù)區(qū)必要時(shí)將水源的補(bǔ)給區(qū)劃必要時(shí)將水源的補(bǔ)給區(qū)劃為準(zhǔn)保護(hù)區(qū)為準(zhǔn)保護(hù)區(qū)必要時(shí)將水源的補(bǔ)給區(qū)劃必要時(shí)將水源的補(bǔ)給區(qū)劃為準(zhǔn)保護(hù)區(qū)為準(zhǔn)保護(hù)區(qū)按成因類型不同分為按成因類型不同分為風(fēng)化裂隙水風(fēng)化裂隙水成巖裂隙水成巖裂隙水構(gòu)造裂隙水。構(gòu)造裂隙水。 裂隙水飲用水源地保護(hù)區(qū)劃分方法裂隙水飲用水源地保護(hù)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(hù)區(qū)劃分方法同孔隙介質(zhì)。構(gòu)造裂隙型 保護(hù)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(shí)所產(chǎn)生的不同方向上滲透性的

13、不同，因此在應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)公式時(shí)，必須在不同滲透方向上，分別計(jì)算影響半徑。主方向主方向次方向次方向根據(jù)巖溶水的成因特點(diǎn)，巖溶水分為五種類型根據(jù)巖溶水的成因特點(diǎn)，巖溶水分為五種類型巖溶裂隙網(wǎng)絡(luò)型、巖溶裂隙網(wǎng)絡(luò)型、峰林平原強(qiáng)徑流帶型、峰林平原強(qiáng)徑流帶型、溶丘山地網(wǎng)絡(luò)型、溶丘山地網(wǎng)絡(luò)型、峰叢洼地管道型峰叢洼地管道型斷陷盆地構(gòu)造型。斷陷盆地構(gòu)造型。巖溶水保護(hù)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(hù)區(qū)劃分方法巖溶裂隙網(wǎng)絡(luò)型水源地保護(hù)區(qū)劃分 同孔隙型水源地峰林平原強(qiáng)徑流帶型水源地保護(hù)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、峰叢洼地管道型、溶丘山地網(wǎng)絡(luò)型、斷陷盆地構(gòu)

14、造型水源地保護(hù)區(qū)劃分?jǐn)嘞菖璧貥?gòu)造型水源地保護(hù)區(qū)劃分n一級(jí)保護(hù)區(qū)：一級(jí)保護(hù)區(qū)： 參照地表河水的一級(jí)保護(hù)區(qū)的劃分。即以巖溶管道為軸線，水源參照地表河水的一級(jí)保護(hù)區(qū)的劃分。即以巖溶管道為軸線，水源地上游不得小于地上游不得小于1000米，下游不得小于米，下游不得小于100米米 （若有支流，則支（若有支流，則支流也要參加計(jì)算），兩側(cè)寬度按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。流也要參加計(jì)算），兩側(cè)寬度按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。 同時(shí)，在此類型巖溶水的一級(jí)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的落水洞處也必須劃同時(shí)，在此類型巖溶水的一級(jí)保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的落水洞處也必須劃分一級(jí)保護(hù)區(qū)，劃分方法是以落水洞為圓心，按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算的分一級(jí)保護(hù)區(qū)，劃分方法是以落水洞為圓心，按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算的距離為半徑（距離為半徑（T值為值為100天）的圓形區(qū)域，通過(guò)落水洞的地表河天）的圓形區(qū)域，通過(guò)落水洞的地表河流按地表水一級(jí)區(qū)劃分方法劃定。流按地表水一級(jí)區(qū)劃分方法劃定