昆山市地下水資源調(diào)查評(píng)價(jià)代榮霞摘要：隨著昆山市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和水資源狀況的變化，水資源短缺日益成為社會(huì)發(fā)展中的嚴(yán)重制約因素，水資源可持續(xù)利用成為昆山市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略問題。水資源調(diào)查評(píng)價(jià)是合理開發(fā)利用水資源的基礎(chǔ)，是取水用水的重要依據(jù)。目前昆山市市區(qū)內(nèi)地表水污染較嚴(yán)重，地下水作為水資源的重要組成部分，摸清其數(shù)量、質(zhì)量及其時(shí)空分布特點(diǎn)，可為昆山市水資源綜合利用提供依據(jù)。關(guān)鍵詞：地下水資源；水量評(píng)價(jià)；水質(zhì)評(píng)價(jià)；濕潤(rùn)地區(qū)刖曰地下水是指地下水中參與現(xiàn)代水循環(huán)且可以更新的動(dòng)態(tài)水量，是水資源的重要組成部分，由于水質(zhì)污染，在地表水使用功能降低時(shí)，地表水承擔(dān)著重要的供水作用。地下水?dāng)?shù)量和質(zhì)量的調(diào)查是水資源的綜合利用的基礎(chǔ)和支撐。淺層地下水是指埋藏相對(duì)較淺，包括與當(dāng)?shù)卮髿饨邓?、地表水體有直接補(bǔ)排關(guān)系，具有自由水位的潛水和與當(dāng)?shù)貪撍哂忻芮兴β?lián)系的弱承壓水;深層承壓水是指埋藏相對(duì)較深，且與當(dāng)?shù)販\層地下水水力聯(lián)系微弱的地下水。本次評(píng)價(jià)對(duì)近期下墊面條件下多年平均淺層地下水資源數(shù)量及其時(shí)空分布特征進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，根據(jù)昆山市的實(shí)際情況，由于深層承壓水開發(fā)利用程度較低，不對(duì)其做評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)的地下水僅指賦存于飽水帶巖土空隙的重力水。1、評(píng)價(jià)區(qū)概況昆山市平面形狀南北狹長(zhǎng)，東西短窄，地形以平原為主，地勢(shì)中高周低，地貌由大陸架隆起的低山、丘陵、臺(tái)地和珠江口的沖積平原、海灘組成。低山、丘陵和臺(tái)地集中分布于昆山市中南部，一般海拔為10?200m。成土母質(zhì)多屬中生代燕山期花崗巖，少數(shù)屬砂礫巖、砂頁巖及石英砂巖等古代沉積巖、變質(zhì)巖。五桂山區(qū)是昆山市山地丘陵的主體，海拔在200-500m之間，主峰531m。昆山市平原是珠江三角洲沖積平原的一部分，屬淤積浮生平原，成土母質(zhì)是由西江和北江所帶來的沉積物，土壤質(zhì)地較粘，在輕壤土和中粘土之間，基巖以花崗巖為主。北部平原區(qū)地勢(shì)自西北向東南微略傾斜，沉積層厚度20-50m；南部金斗灣平原（三鄉(xiāng)鎮(zhèn)、坦洲聯(lián)圍）三面環(huán)山，周緣是沖積帶，地勢(shì)自東北向西南微傾。2、地下水資源量數(shù)量評(píng)價(jià)（1） 評(píng)價(jià)類型區(qū)的劃分為了正確評(píng)價(jià)地下水資源，首先應(yīng)根據(jù)地形、地貌特征、地下水類型和水文地質(zhì)等條件，劃分不同類型區(qū)：昆山市計(jì)算面積1680km2，其中臺(tái)地、丘陵面積428km2按平原區(qū)內(nèi)的殘丘區(qū)計(jì)算；其余則為海拔10m以下的平原。根據(jù)昆山市地下水的實(shí)際情況，均屬礦化度MV1g/l的類型區(qū)；根據(jù)地下水埋深、巖性特征等水文地質(zhì)條件，昆山市地下水資源的均衡計(jì)算區(qū)按平原區(qū)和殘丘區(qū)分為兩個(gè)計(jì)算單位，平原區(qū)地下水埋深平均約2.5m，殘丘區(qū)地下水埋深超過極限埋深。巖性均按1/3亞砂土和2/3亞粘土計(jì)算。（2） 計(jì)算方法地下水資源量計(jì)算對(duì)象是與大氣降水和地表水體直接有水力聯(lián)系的淺層地下水。地下水計(jì)算方法采用水均衡法，求出評(píng)價(jià)區(qū)多年平均各項(xiàng)補(bǔ)給量、排泄量。多年平均水均衡方程式為：總補(bǔ)給量=總排泄量平原區(qū)總補(bǔ)給量=降水入滲補(bǔ)給量+山前側(cè)向補(bǔ)給量+河道滲漏補(bǔ)給量+水庫（湖泊、閘壩）蓄水滲漏補(bǔ)給量+渠系滲漏補(bǔ)給量+渠灌田間入滲補(bǔ)給量+井灌回歸補(bǔ)給量+越流補(bǔ)給量+人工回灌補(bǔ)給量平原區(qū)總排泄量=潛水蒸發(fā)量+河道排泄量+淺層地下水實(shí)際開采量+側(cè)向流出量+越流排泄量平原區(qū)地下水資源量可以通過計(jì)算總補(bǔ)給量或總排泄量的途徑獲得。由于昆山市平原區(qū)的總排泄量較難估算，因此以估算總補(bǔ)給量作為平原區(qū)的地下水資源量。南方地區(qū)平原區(qū)的總補(bǔ)給量可只計(jì)算水稻生長(zhǎng)期（含泡田期）和旱作期（含旱地全年）的多年平均降雨入滲補(bǔ)給量和灌溉入滲補(bǔ)給量，并以這兩項(xiàng)補(bǔ)給之和作為平原區(qū)多年平均地下水資源量，根據(jù)昆山市的實(shí)際情況，同時(shí)增加平原區(qū)內(nèi)殘丘區(qū)的地下水補(bǔ)給量計(jì)算。即QW+Q2+Q3+Q4+Q5式中：Q1為水稻田水稻生長(zhǎng)期降水及灌溉入滲補(bǔ)給量；Q2為旱地降水入滲補(bǔ)給量；Q3為水稻田水稻旱作期的降水入滲補(bǔ)給量；Q4為旱地和水稻田水稻旱作期的灌溉入滲補(bǔ)給量；Q5為丘區(qū)地下水補(bǔ)給量。南方平原區(qū)總排泄量Q總排可近似用河道排泄量Q河排與潛水蒸發(fā)量￡之和代表，即：Q總排=Q河排+￡。但根據(jù)昆山市的實(shí)際情況，是以估算總補(bǔ)給量作為地下水資源量，因此總排泄量中實(shí)際只重點(diǎn)估算潛水蒸發(fā)量一項(xiàng)。（3）地下水資源量計(jì)算計(jì)算參數(shù)的確定地下水資源計(jì)算的精度，取決于計(jì)算參數(shù)的正確選取與合理定量。本次計(jì)算所依據(jù)的主要參數(shù)有：給水度|J、降水入滲補(bǔ)給系數(shù)。、潛水蒸發(fā)系數(shù)C、灌溉入滲補(bǔ)給系數(shù)q等。一般應(yīng)通過試驗(yàn)研究的方式來確定各項(xiàng)參數(shù)，但由于昆山市缺乏相關(guān)的地質(zhì)及水文地質(zhì)的實(shí)測(cè)資料，因此，各項(xiàng)參數(shù)均參考江蘇省第一次水資源評(píng)價(jià)所采用的參數(shù)值確定。給水度P:是指飽和巖土層在重力作用下自由排出重力水的體積與該飽和巖土層相應(yīng)體積的比值，是計(jì)算入滲系數(shù)的重要參數(shù)。降水入滲補(bǔ)給系數(shù)a值：為降水入滲補(bǔ)給地下水的水量與降水量的比值。目前確定a值的方法主要有三種，即地下水動(dòng)態(tài)資料計(jì)算法、地中滲透儀測(cè)定法、均衡場(chǎng)水量平衡分析法。江蘇省第一次水資源評(píng)價(jià)采用地下水動(dòng)態(tài)資料計(jì)算法確定了不同地區(qū)、不同巖性的降水入滲補(bǔ)給系數(shù)。灌溉入滲補(bǔ)給系數(shù)8值:是指田間灌溉入滲補(bǔ)給地下水的水量與灌溉水深的比值。巖性、地下水埋深、灌溉定額對(duì)8值都有影響。在缺乏實(shí)測(cè)資料情況下，可采用降水入滲補(bǔ)給系數(shù)a值代表灌溉入滲補(bǔ)給系數(shù)8值。潛水蒸發(fā)系數(shù)C值：是潛水蒸發(fā)量與水面蒸發(fā)量的比值。不同巖性C值各不相同，即使是同一巖性，C值也隨著地下水埋深而變，一般是隨著深度增加而遞減，至一定深度即極限埋深則為零。表1 江蘇省平原區(qū)潛水蒸發(fā)系數(shù)C值表埋深（m）巖性C值1.01.52.02.53.0亞砂土0.280?0.2850.080?0.2000.090?0.1420.055?0.0840.027亞粘土0.170?0.3400.115?0.2200.065?0.0820.013?0.0450.027?0.046粘土0.2400.140砂土0.3410.1300.045紅土0.2430.1300.0830.0270.008各項(xiàng)補(bǔ)給量的計(jì)算逐年的水稻田生長(zhǎng)期（含泡田期）和旱作期（含旱地全年）的降雨入滲補(bǔ)給量和灌溉入滲補(bǔ)給量可分解為4個(gè)項(xiàng)目計(jì)算，見下Q]?Q4。

水田水稻生長(zhǎng)期降水及入滲補(bǔ)給量。計(jì)算公式為：Q1=10-5?甲?『?.田式中：Q1為水田水稻生長(zhǎng)期降水與灌溉入滲補(bǔ)給量（億m3）； 甲為水稻田生長(zhǎng)期入滲率（mm/d）；T為水稻田生長(zhǎng)天數(shù)（d）； F水田為計(jì)算區(qū)內(nèi)水田面積（km2）。甲T的取值為珠江三角洲地區(qū)亞砂土取400，亞粘土取320。降水入滲量。計(jì)算公式為：Q2=i0-5、地熟?8旱地式中：Q2為旱地降水入滲補(bǔ)給量（億m3）；P旱地為旱地面積上的年降水量（mm/年）；a為降水入滲系數(shù)；F旱地為旱地面積（km2）。稻田旱作期降水入滲補(bǔ)給量。計(jì)算公式為：Q3=10-5p田旱?a?F水田式中：Q3為水稻田旱作期降水入滲補(bǔ)給量（億m3）；P田旱為水稻田旱作期間的雨量，由年雨量扣除早稻和晚稻生長(zhǎng)期雨量求得（mm/年）；a為降水入滲系數(shù);F水田為水田面積（km2）。旱地和水稻田旱作期灌溉入滲補(bǔ)給量。計(jì)算公式為：Q4=1.5x10-5邛渠.（!旱F旱+1田旱8水田）式中：Q4為旱地和水稻田旱作期灌溉入滲補(bǔ)給量（億m3）；p渠為渠灌田間入滲補(bǔ)給系數(shù);I旱、I田旱為分別為旱地、水稻田旱作期毛灌定額（m3/畝）。平原區(qū)內(nèi)一些殘丘區(qū)地下水補(bǔ)給量。計(jì)算公式為：Q5=10-4M0?F丘式中：Q5為平原區(qū)內(nèi)殘丘區(qū)地下水補(bǔ)給量（億m3）；M0為引用平原區(qū)附近山丘區(qū)地下水補(bǔ)給模數(shù)（采用山丘區(qū)分割基流的成果）。珠江三角洲平原亞砂土區(qū)采用28.5萬m3/km2,亞粘土區(qū)為27.5萬m3/km2；F丘為平原區(qū)內(nèi)殘丘區(qū)面積（km2）。本次評(píng)價(jià)計(jì)算1964~2008年逐年降水入滲補(bǔ)給系列，用以計(jì)算水資源總量系列，降水入— 一，一八 1八滲補(bǔ)給量Qp用下式計(jì)算：Q=-Q+Q+Q+QP2 1 2 3 5各項(xiàng)排泄量的計(jì)算潛水蒸發(fā)量。平原區(qū)水稻田占的比例較大，在水稻生長(zhǎng)期內(nèi)，稻田的蒸發(fā)主要由降水和灌溉供給，可不計(jì)算潛水蒸發(fā)量。只在旱地和水稻田旱作期計(jì)算潛水蒸發(fā)量。計(jì)算公式為:'田旱=10-5?'0田旱.°F水田式中/田旱為水稻田旱作期潛水蒸發(fā)量（億m3）；￡°田旱為水稻田旱作期的水面蒸發(fā)量（mm）；C為潛水蒸發(fā)系數(shù)；F水田為水稻田面積（km2）旱地潛水蒸發(fā)量的計(jì)算公式為：'旱地潛水蒸發(fā)量的計(jì)算公式為：'旱地=10-5?'。旱地^°F旱地式中：￡旱地為旱地面積上的潛水蒸發(fā)量（億m3）；￡。旱地為旱地面積的水面蒸發(fā)量（mm）；F旱地為旱地面積（km2）。評(píng)價(jià)區(qū)的潛水蒸發(fā)量為兩者之和即：￡二￡田旱+￡旱地淺層地下水實(shí)際開采量，根據(jù)調(diào)查資料統(tǒng)計(jì)求得。平原區(qū)地下水資源計(jì)算成果根據(jù)前面介紹的方法，逐年計(jì)算1961~2005年昆山市地下水資源的各項(xiàng)補(bǔ)給量、排泄量以及總補(bǔ)給量。同時(shí)計(jì)算1961?2005年多年平均總補(bǔ)給量作為昆山市地下水資源量，結(jié)果見附表增2-6-3。綜合以上的計(jì)算，得出昆山市多年平均地下水資源量為3.17億m3。（4）地下水資源數(shù)量評(píng)價(jià)昆山市的面積占江蘇省、全國比例分別為0.78%、0.018%，地下水資源量占江蘇省、全國地下水資源總量的比例分別為0.74%、0.04%，昆山市儲(chǔ)存的地下水資源量較少。3、地下水資源水質(zhì)評(píng)價(jià)由于昆山市缺乏地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)資料，因此本次調(diào)查評(píng)價(jià)采用補(bǔ)測(cè)資料作地下水水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)。由于目前昆山市的生活、生產(chǎn)用水以地表水為主，地下水井多已廢棄。為了使監(jiān)測(cè)結(jié)果接近地下水水體的真實(shí)水質(zhì)狀況，所選取的13眼監(jiān)測(cè)井均為目前仍較常取水的民井，分析對(duì)象主要為埋藏深度在4m以內(nèi)的淺層地下水，主要用于日常生活洗滌、綠化用水，其中2眼井的是開采基巖裂隙水，主要用途為飲用、日常洗滌。（1） 評(píng)價(jià)方法根據(jù)資料掌握情況，本次地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容包括地下水化學(xué)分類、地下水水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)以及地下水污染分析等。某一計(jì)算分區(qū)內(nèi)各選用水質(zhì)監(jiān)測(cè)井同一項(xiàng)目的各次實(shí)測(cè)值的算術(shù)平均值（當(dāng)計(jì)算分區(qū)內(nèi)各選用水質(zhì)監(jiān)測(cè)井分布均勻時(shí)）或面積加權(quán)值（當(dāng)計(jì)算分區(qū)內(nèi)各選用水質(zhì)監(jiān)測(cè)井分布不均勻時(shí)）作為該計(jì)算分區(qū)該項(xiàng)目的水質(zhì)監(jiān)測(cè)值；地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14848-93《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，并以其III類水標(biāo)準(zhǔn)值的上限值確定為地下水水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)；采用單指標(biāo)評(píng)價(jià)法確定地下水水質(zhì)的類別，用來確定地下水水質(zhì)類別的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目稱為關(guān)鍵項(xiàng)目。（2） 地下水化學(xué)分類分類方法：本次地下水化學(xué)分類采用舒卡列夫分類法。該法是根據(jù)地下水中六種主要離子（Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、SG42-.Cl-、K+合并為Na+）及礦化度劃分的。首先，將6種主要離子中含量大于25%毫克當(dāng)量的陰離子和陽離子進(jìn)行組合，可組合成49型水，并將每型以一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字作為代號(hào)（見表5）。其次，按礦化度（M）又劃分為四組：A組一—MW1.5g/L，B組——1.5WMW10g/L，C組——10VMW40g/L，D組——M>40g/L。然后，將阿拉伯?dāng)?shù)字代號(hào)（1?49）與字母（A、B、C或D）組合起來就是舒卡列夫表達(dá)式。表2 舒卡列夫分類表超過25%毫克當(dāng)量的離子hco3HCO+SO,3 4hco3+so4+clhco3+ciSO4so+ci4clCa181522293643Ca+Mg291623303744Mg3101724313845Na+Ca4111825323946Na+Ca+Mg5121926334047Na+Mg6132027344148Na7142128354249分類結(jié)果：根據(jù)地下水水質(zhì)的補(bǔ)測(cè)資料，采用舒卡列夫分類法對(duì)昆山市的地下水水質(zhì)進(jìn)行化學(xué)分類。通過計(jì)算分析，確定昆山市淺層地下水水化學(xué)類型共4種，分別是1-A型（HCO3-Ca）、25-A型（HCO3?Cl-Na?Ca）、23-A型（HCO3-Cl-Ca-Mg）和22-A型（HCO3?Cl-Ca）。（3）地下水水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)本次地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)項(xiàng)目除了必評(píng)的PH值、礦化度（M）、總硬度（以CaCO3計(jì)）、氨氮、揮發(fā)性酚類、高錳酸鹽指數(shù)、總大腸菌群等7個(gè)水質(zhì)項(xiàng)目以外，根據(jù)昆山市地表水體的水質(zhì)狀況，同時(shí)對(duì)地下水水質(zhì)增選了硝酸鹽、亞硝酸鹽、格（六價(jià)）、氟化物等監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，采用單指標(biāo)評(píng)價(jià)法按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14848-93《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》確定現(xiàn)狀地下水水質(zhì)的類別，并將其III類水標(biāo)準(zhǔn)值的上限值確定為地下水水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)。地下水的超標(biāo)程度采用超標(biāo)指數(shù)和超標(biāo)率兩個(gè)指標(biāo)衡量。水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目i的超標(biāo)指數(shù)CB|是指該項(xiàng)目監(jiān)測(cè)值Ci與控制標(biāo)準(zhǔn)C田上的比值，其中，控制標(biāo)準(zhǔn)C田上為GB/T14848-93中I類水的上限值。超標(biāo)率為超過I類水標(biāo)準(zhǔn)值上限值的監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量與全部監(jiān)測(cè)點(diǎn)的比值。單井評(píng)價(jià)在監(jiān)測(cè)的13眼井中，達(dá)標(biāo)的水質(zhì)測(cè)井僅為3眼，占測(cè)井總數(shù)的23.08%，其中2眼為淺層水井，水質(zhì)均為I類，另1眼為基巖裂隙水井，水質(zhì)為II類；超標(biāo)的水質(zhì)測(cè)井為10眼，占測(cè)井總數(shù)的76.92%，其中W類水的測(cè)井?dāng)?shù)3眼，占測(cè)井總數(shù)的23.08%，V類水的測(cè)井?dāng)?shù)為7眼，占測(cè)井總數(shù)的53.84%，超標(biāo)的項(xiàng)目為pH、氨氮和總大腸菌群等。區(qū)域評(píng)價(jià)根據(jù)監(jiān)測(cè)井分布狀況及所代表的面積，對(duì)昆山市地下水水質(zhì)進(jìn)行區(qū)域評(píng)價(jià)，在同一評(píng)價(jià)分區(qū)內(nèi)有二個(gè)或二個(gè)以上水質(zhì)監(jiān)測(cè)井時(shí)，評(píng)價(jià)采用各水質(zhì)監(jiān)測(cè)井同一監(jiān)測(cè)項(xiàng)目實(shí)測(cè)值的算術(shù)平均值作為該評(píng)價(jià)單元相應(yīng)項(xiàng)目的代表值。昆山市殘丘區(qū)分布的基巖裂隙水水質(zhì)普遍優(yōu)于其它地區(qū)淺層地下水的水質(zhì)。在評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)，淺層水III類水的面積為 162.55km2，占淺層水評(píng)價(jià)面積的13%，W類水的面積為218.41km2，占淺層水評(píng)價(jià)面積的17.4%，V類水的面積為871.04km2，占淺層水評(píng)價(jià)面積的69.6%，超標(biāo)項(xiàng)目主要為氨氮和總大腸菌群；基巖裂隙水II類水的面積為140.6km2，占基巖裂隙水評(píng)價(jià)面積的32.8%，W類水的面積為287.4km2，占基巖裂隙水評(píng)價(jià)面積的67.2%，超標(biāo)項(xiàng)目為PH值。單項(xiàng)評(píng)價(jià)PH值：在監(jiān)測(cè)的13眼測(cè)井中PH值超標(biāo)的有2眼，1眼基巖裂隙水井，1眼淺層水井，監(jiān)測(cè)結(jié)果均偏酸，其它測(cè)井PH值均正常，介于6.5?7.8之間。礦化度：根據(jù)此次監(jiān)測(cè)結(jié)果，全市地下水礦化度均小于1g/L?？傆捕龋喝械叵滤傆捕冉橛?0?130mg/L之間?；鶐r裂隙水的總硬度小于淺層水的總硬度。氨氮：根據(jù)此次監(jiān)測(cè)結(jié)果，基巖裂隙水的氨氮未出現(xiàn)超標(biāo)，但11眼淺層水井中有10眼有7眼檢測(cè)出氨氮超標(biāo)，超標(biāo)率達(dá)70%，超標(biāo)指數(shù)介于1.26?5之間，其中有1眼超出《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》V類水的上限值?？偞竽c菌群：在此次監(jiān)測(cè)的淺層地下水中總大腸菌群超標(biāo)的現(xiàn)象較為嚴(yán)重，其中有7眼檢測(cè)出總大腸菌群的含量＞230個(gè)/L，遠(yuǎn)超出《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》V類水的上限值?；鶐r裂隙水的總大腸菌群未檢測(cè)出超標(biāo)。評(píng)價(jià)成果昆山市地下水資源水質(zhì)情況見表4.表4地下水資源水質(zhì)分析成果地下水計(jì)算面積I地下性水質(zhì)面積資源量(km2)(萬m地下水計(jì)算面積I地下性水質(zhì)面積資源量(km2)(萬m3)不同類別的地下水II m IV面積