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《地下饮用水水源地保护区划分的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn地下饮用水水源地保护区划分的研究秦科学，余志伟，杨晓栋，刘亚东中国矿业大学（北京）煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京(100083)E-mail:qkxqin@sina.com摘要：运用半径计算经验公式和地下水溶质运移数值模型，对地下水饮用水水源地保护区的划分进行了讨论。划分地下水水源地一级保护区和二级保护区范围，必要时划分准保护区,最后，利用ArcGIS绘制地下水饮用水水源地保护区范围。并对一级保护区和二级保护区内采取了一些保护政策，能够确保保护区内的饮水安全。关
2、键字：一级保护区；二级保护区；水流模型；水质模型中图分类号：P285.90引言饮用水水源与人类生存息息相关,工业生产排污，生活污水的排放，网箱养殖和畜牧业污染排放，这些都时时刻刻影响着饮用水水源地的水质情况，我国有70%的人口以地下水为主要饮用水源，尤其是北方干旱和半干旱地区大中城市和工业基地的重要水源，显然，地下水源地已成为我国可持续发展的一个重要制约因素。如何有效保障地下水水源地安全，协调地下水源保护与当地经济发展的关系，显得尤为重要。地下水饮用水源保护区的划分，应在收集相关的水文地质勘查、长期动态观测、水源地开采现状、规划及
3、周边污染源等资料的基础上，用综合方法来确定。1孔隙水饮用水水源保护区划分方法孔隙水的保护区是以地下水取水井为中心，溶质质点迁移100天的距离为半径所圈定的范围为一级保护区；一级保护区以外，溶质质点迁移1000天的距离为半径所圈定的范围为二级保护区，补给区和径流区为准保护区。[1]保护区半径计算经验公式：R=α×K×I×T/n…………………………（1）式中，R—保护区半径，米；α—安全系数，一般取150%，（为了安全起见，在理论计算的基础上加上一定量，以防未来用水量的增加以及干旱期影响造成半径的扩大）；K—含水层渗透系数，米/天；I
4、—水力坡度（为漏斗范围内的水力平均坡度）；T—污染物水平迁移时间，天；n—有效孔隙度。一、二级保护区半径可以按公式（1）计算，但实际应用值不得小于表2中对应范围的上限值。表2孔隙水潜水型水源地保护区范围经验值介质类型一级保护区半径R（米）二级保护区半径R（米）细砂30～50300～500中砂50～100500～1000粗砂100～2001000～2000-1-中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn砾石200～5002000～5000卵石500～10005000～10000以某中小型孔隙潜水水源为例,当含水层
5、为中粗砂时,渗透系数取值11m/d,水位降深21m,影响半径696m,孔隙度013,此时,漏斗范围内平均水力坡度为21/696=30‰,采用公式（1）得到一级、二级保护区半径分别为165m、1650m。此水源地的水质状况是三类水，一级保护区和二级保护区内存在污染点源（如图1）。按照原则禁止在一级保护区内建设与取水设施无关的建筑物,禁止污水渠道、管道及输油管道通过；避免出现对地下水产生的各类污染。禁止在二级保护区及准保护区内建设有严重污染的企业及有害废弃物堆放场,已建成的要限期治理,转产或搬迁;因特殊需要的,必须经环保部门批准,并采
6、取防渗漏措施;禁止利用污水灌溉农田,限制施用有残留物的化肥、农药。在一级保护区边界设立界桩,并尽可能实行圈网管理,主要路口和人员活动较频繁地带增设警示牌;在二级保护区边界设立界碑,明确保护范围和防护要求。图1利用经验公式划分图1.1孔隙水饮用水水源一级和二级保护区的划分方法一：以开采井为中心，表2所列经验值是指R为半径的圆形区域。方法二：以开采井为中心，按公式（1）计算的结果为半径的圆形区域。公式中，一级保护区T取100天，二级保护区T取1000天。-2-中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn对于集中式供水
7、水源地，井群内井间距大于一级保护区半径的2倍时，可以分别对每口井进行一级保护区划分；井群内井间距小于等于一级保护区半径的2倍时，则以外围井的外接多边形为边界，向外径向距离为一级保护区半径的多边形区域。二级保护区相同。大型水源地保护区划分建议采用数值模型，模拟计算污染物的捕获区范围为保护区范围。水是溶质运移的载体，地下水溶质运移数值模拟宜在地下水流场模拟基础上，因此地下[2][3]水溶质运移数值模型包括水流模型和溶质运移模型两部分。1）地下水水流模型非均质、各向异性、空间三维结构、非稳定地下水流系统：其控制方程∂∂∂∂∂∂∂hhhh
8、⎛⎞⎛⎞⎛⎞SKKK=+++⎜⎟⎜⎟⎜⎟q（2）sxyzs∂∂∂∂txxyyzz⎝⎠⎝⎠∂∂∂⎝⎠式中：Ss—给水度[L-1]；h—水位[L]；Kx，Ky，Kz—分别为x，y，z方向上的渗透系数[LT-1]；t—时间[T]；qs—源汇项[T-1]；
