宁夏地下水环境条件及功能区划研究：划分方法与地下水质量评价

1.资料收集

进行相关数据资料的收集整理工作，并辅以必要的补充调查工作。收集的资料包括以下几方面。

（1）基础资料　区域自然地理及社会经济概况，包括地形地貌、水文气象（降水量、蒸发量）、人口、经济、土地利用、资源矿产开发利用资料等；

（2）国民经济发展资料　国民经济发展现状与2020年、2030年国民经济发展宏观经济规划等方面的资料，其中包括国民生产总值、工农业生产总值、工农业增长率、银川平原总人口、人口增长率、城镇人口、农村人口、工业万元产值用水量、城镇生活用水定额、农村人畜用水定额等资料；

（3）水文地质资料　水文地质普查报告、水文地质勘察报告、大型企业供水水源地勘察报告等水文地质资料及银川平原钻孔资料等；

（4）环境水文地质资料　土壤盐渍化改良报告、生态环境评价报告、环境地质调查及地下水动态监测等环境水文地质资料；

（5）地下水资源开发利用资料　地下水水源地（或自备水源井）开采层位、规模、井数、井深、日开采量，水源保护区建立相关政府文件及长序列地下水水位、水质监测动态监测资料；

（6）国家级及省级自然保护区相关资料　保护区名称、地点、范围、保护区类型、主要保护对象和保护等级等。

（7）区域社会经济发展规划及各类相关区划成果“十二五”规划、水资源利用与保护规划、主体功能区规划、环境功能区划、空间战略区划等成果资料；

（8）基础图件　行政区划图、地貌图、水文地质图、土地利用现状图、生态功能区划图等图件。

2.资料分析与评价

资料分析与评价包括以下内容：

（1）地下水可利用性评价　以水文地质单元为基础，依据地下水富水性、地下水矿化度对区内地下水资源的可利用性进行评价，根据表3.1确定地下水资源可利用等级。当地下水富水性＞1 000 m3/d，矿化度＜1 g/L时，地下水可利用程度高，开发利用价值高；当地下水富水性介于100～1 000 m3/d，矿化度＜1或1～3 g/L时，地下水可利用程度等级为中，可适当处理后用于工农业生产及生活饮用；当地下水富水性介于＜100～1 000 m3/d，矿化度为1～3 g/L或3～5 g/L或＞5 g/L时，地下水可利用程度为低或极低。

表3.1　地下水资源可利用性分级

地下水功能区划分是以地下水的主导功能为主进行的，也就是说在开发区是以地下水的资源开发功能为主，应采取更为严格的保护措施，遵循在开发中保护、在保护中开发。

集中式供水水源区、地下水水源涵养区和储备区之间的关系：集中式供水水源区是目前已经开发利用的区域，其开发利用条件较好，具有一定的供水规模，一般位于平原地区或者山间盆地；地下水水源涵养区在区划上属于保护区，即不宜开发利用的地区，水源涵养区一般是地下水的补给区，在这些地区进行涵养保护对地下水的形成至关重要，水源涵养区主要分布在山区；储备区属于保留区，是目前还没有开发利用，但是它们具有开发利用条件，未来可能要利用，作为一种较长时期而做的水资源战略储备。

生态环境保护区、地质环境问题易发区和不宜开采区之间的关系为：生态环境保护区、地质环境问题易发区均属于保护区，原则上是不适宜开发利用的，但与不宜开采区不同，前者主要侧重对地下水非常敏感的生态环境，后者则侧重于指地面沉降、地裂缝等环境地质问题与地下水不合理利用之间的因果关系；不宜开采区在区划上属于保留区，主要是由于水质条件短期内不适合开发利用，但是在技术提高后，原来水质不符的地下水可以被利用。

（2）地下水资源量分析与评价

根据资料，结合地下水开发利用现状，包括生活用水、工业用水和农业用水状况等，确定地下水供水潜力、地下水开采潜力、地下水开采程度。依据《地下水质量标准》（GB/T1 3838—93）进行水质评价，水质评价分为单项组分评价和综合评价。其中以开发区划分成果为依据，结合地下水水质及开采现状，按照区划要求，确定二级水环境功能分区。

①生活饮用水水质评价

i.单项组分评价

依据《地下水质量标准》（GB/T13838—93）的地下水质量分类指标，对各监测指标按表3.2确定各单项组分评价分值Fi。

表3.2　单项组分评价分值标准

ii.综合评价

用下式计算综合评分分值F：

式中：F—各单项组分评分值Fi的平均值；Fmax——单项组分评价分值Fi的最大值；n——参与评价的指标个数。

根据F值，以表3.3为标准划分地下水质量级别。

表3.3　地下水质量级别划分标准(www.xing528.com)

②农田灌溉用水水质评价

农田灌溉用水的水质好坏对保护农田土壤、地下水水源以及保证农产品质量十分重要。灌溉用水水质状况，主要涉及水温、水的总矿化度及溶解盐类的成分。同时，必须考虑由于人类污染造成的灌溉用水的pH和有毒元素对农作物和土壤的影响。采用钠吸附比值法、灌溉系数、TDS、盐度及碱度作为分类指标，对研究区农田灌溉用水水质进行质量评价。

i.钠吸附比值法

钠吸附比值法是美国农田灌溉水质评价采用的一种方法，它是根据地下水中钠离子与钙镁离子的相对含量来判断水质的优劣。其计算公式如下。

式中：[Na+]、[Ca2+]、[Mg2+]为各离子的毫克当量浓度（meq/L）。

当SAR＞20时，为有害水；当SAR=15～20时，为有害边缘水；当SAR=8～15时，为安全水；当SAR＜8，为相当安全水。

ii.灌溉系数（Ka）

当γNa+＜γCl-有NaCl存在时：

当γCl-＜γNa+＜γCl-+γSO42-有NaCl及Na2SO4存在时:

当γCl-+γSO42-＜γNa+，有NaCl、Na2SO4及NaHCO3存在时：

式中：γCl-、γNa+、γSO42-各离子的当量浓度（meq/L）。

表3.4　农田灌溉用水灌溉系数法水质评价标准

iii.盐害

盐害主要是指氯化钠和硫酸钠这两种盐分对农作物的和土壤的危害。水质的盐害程度用盐度表示，是指液态下的NaCl和Na2SO4的最大危害含量，单位meq/L。

当γCl-+γSO42-＜γNa+时，盐度=γCl-+γSO42-；

当γNa+＜γCl-+γSO42-时，盐度=γNa+。

iv.碱度

碱度也称苏大海，主要是指碳酸钠和碳酸氢钠对农作物和土壤的危害。水质的碱害程度用碱度表示，是指液态下的Na2CO3和NaHCO3的危害含量，单位meq/L。

当碱度＜0时，盐度则起主导作用。

3.功能区划分规定

（1）当区域同时具有两个及两个以上二级地下水环境功能时，选取主导功能分区作为最终分区结果；

（2）对于面积较小的地下水环境功能区，可考虑与其他功能区合并；

（3）对于开发区，若通过后续长期监测结果发现区域地下水污染状况发生明显变化，可重新评定，对开发区二级分区范围进行调整。