基于水文地质的地下水水源地保护范围划定方法

引言

水是生命之源，地下水作为水资源的重要组成部分，在我国许多地区是主要的饮用水水源和工农业生产用水来源。随着城市化进程的加快和工农业的快速发展，地下水污染问题日益突出，地下水水源地的安全受到严重威胁。地下水一旦受到污染，由于其自身的循环特性，治理难度大、周期长、成本高。因此，科学合理地划定地下水水源地保护范围，对防止地下水污染、保障水源地安全具有重要的现实意义。

一、地下水水源地保护现状

目前，我国已经意识到地下水水源地保护的重要性，陆续出台了一系列相关法律法规和政策，如《中华人民共和国水污染防治法》《地下水水源地保护划定技术规范》等，为地下水水源地保护范围的划定提供了一定的法律依据和技术指导。各地也开展了地下水水源地保护范围的划定工作，并采取了相应的保护措施。

但从整体情况来看，地下水水源地保护范围划定工作仍存在一些问题。部分地区在划定保护范围时，缺乏对当地水文地质条件的深入调查和分析，仅仅依据经验或简单的距离标准进行划定，导致保护范围过大或过小。保护范围过大，会限制区域的经济发展，增加保护成本；保护范围过小，则无法有效防止污染物进入水源地，难以保障水源地安全。

二、基于水文地质的保护范围划定原则

（一）水文地质条件主导原则

水文地质条件是地下水水源地保护范围划定的核心依据，包括含水层岩性、厚度、渗透性、地下水水位、流向、流速以及包气带岩性和厚度等。在划定保护范围时，必须充分考虑这些因素对地下水运动和污染物迁移的影响，以确保保护范围能够有效拦截污染物，防止其进入水源地。

（二）科学性与实用性相结合原则

保护范围的划定需要基于科学的理论和方法，通过对水文地质数据的分析和计算，得出合理的划定结果。同时，划定的保护范围还应具有实用性，便于管理和执行。在实际工作中，要结合当地的经济社会发展状况和管理水平，使划定的保护范围既能够满足水源地保护的要求，又不会对当地的经济发展造成过大的影响。

三、基于水文地质的保护范围划定具体方法

（一）资料收集与水文地质勘察

在划定保护范围之前，需要收集详细的资料，包括水源地的位置、规模、开采量、供水范围等基础信息，以及区域的地质、水文地质、气象、水文等资料。同时，开展详细的水文地质勘察工作，查明含水层的分布、岩性、渗透性、地下水的补给、径流、排泄条件等。通过钻探、物探、抽水试验等手段，获取含水层的渗透系数、导水系数等重要水文地质参数，为保护范围的划定提供数据支持。

（二）污染物迁移模拟

基于收集到的水文地质资料和勘察数据，建立地下水水流和污染物迁移数学模型。利用数值模拟软件，如MODFLOW、MT3DMS 等，模拟污染物在地下水中的迁移路径和速度。根据水源地的水质目标和污染物的允许浓度，确定污染物从可能的污染源迁移到水源地所需的时间，即防护距离。防护距离的大小与含水层的渗透性、地下水的流速、污染物的降解系数等因素有关。通过污染物迁移模拟，可以更加科学地确定保护范围的边界。

（三）结合水文地质单元划分

水文地质单元是指具有统一补给、径流和排泄条件的地下水域。一个完整的水文地质单元内，地下水的运动和循环具有整体性和系统性。在划定地下水水源地保护范围时，应结合水文地质单元的边界进行划分，将水源地所处的水文地质单元作为保护范围划定的基本单元。这样可以确保保护范围能够涵盖地下水的补给区、径流区和排泄区，从整体上保护地下水水源地的安全。

（四）考虑包气带防护性能

包气带是指地面以下、潜水面以上的地带，它对污染物具有一定的过滤、吸附和降解作用，是地下水的第一道天然屏障。包气带的岩性和厚度直接影响其防护性能，岩性为粘性土、厚度较大的包气带，防护性能较强；岩性为砂土、厚度较小的包气带，防护性能较弱。在划定保护范围时，对于包气带防护性能较弱的区域，应适当扩大保护范围，以增强对污染物的拦截能力。

四、当前划定方法存在的问题

（一）水文地质勘察精度不足

水文地质勘察是保护范围划定的基础，但在实际工作中，部分地区由于资金、技术等原因，水文地质勘察工作不够深入，获取的水文地质参数精度不高。这导致建立的地下水水流和污染物迁移模型准确性较低，从而影响了保护范围划定的科学性和合理性。

（二）污染物迁移模拟难度大

污染物在地下水中的迁移过程复杂，受到多种因素的影响，如含水层的非均质性、地下水的流动状态、污染物的物理化学性质等。目前，对于复杂水文地质条件下的污染物迁移模拟还存在一定的难度，模拟结果与实际情况可能存在较大偏差，影响了防护距离的准确确定。

（三）缺乏统一的技术标准

虽然我国出台了一些关于地下水水源地保护范围划定的技术规范，但这些规范还不够完善，对于不同水文地质条件下的划定方法和参数选取没有做出详细的规定。各地在划定保护范围时，往往根据自身的经验和理解进行操作，导致不同地区的划定结果缺乏可比性和一致性。

五、对策与建议

（一）提高水文地质勘察精度

加大对水文地质勘察工作的资金投入，引进先进的勘察技术和设备，提高勘察数据的精度和可靠性。加强对勘察人员的培训，提高其专业素质和技术水平，确保勘察工作的质量。同时，建立水文地质数据库，对勘察数据进行统一管理和共享，为保护范围的划定提供数据支持。

（二）完善污染物迁移模拟技术

加强对污染物迁移机理的研究，深入探讨复杂水文地质条件下污染物的迁移规律。开发和引进先进的数值模拟软件，提高模拟的准确性和可靠性。在模拟过程中，应充分考虑含水层的非均质性、地下水的流动状态等因素，对模拟结果进行多次验证和修正，确保防护距离的准确确定。

（三）制定统一的技术标准

结合我国不同地区的水文地质特点，制定统一、完善的地下水水源地保护范围划定技术标准。明确不同水文地质条件下的划定方法、参数选取和保护措施等，规范各地的划定工作，提高划定结果的可比性和一致性。同时，加强对技术标准的宣传和培训，确保各地能够严格按照标准进行操作。

结语

基于水文地质的地下水水源地保护范围划定是一项复杂的系统工程，需要充分考虑水文地质条件、污染物迁移规律、保护目标等多种因素。通过资料收集与水文地质勘察、污染物迁移模拟、结合水文地质单元划分、考虑包气带防护性能以及叠加分析法等方法，可以科学合理地划定保护范围。

通过科学合理地划定和调整地下水水源地保护范围，能够有效防止地下水污染，保障地下水水源地的安全，为社会经济的可持续发展和生态环境的保护提供有力支持。

参考文献

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[2]水源地保护与安全管理的技术实践探索.高东.资源节约与环保,2020(10)

[3]涧峪水库水源地保护现状及对策.王晓艳.江西农业,2022(13)