衡水市区环境地质特征分析及防治建议

内容摘要：详细阐述了衡水市区水文地质条件、地热地质条件、工程地质条件、地下水质量，对15m以浅饱和砂土液化和浅层地下水对混凝土的腐蚀性及浅层地下水污染程度进行了评价。论述了现有垃圾场存在的问题，并对周围环境污染进行了评价分区，对城市建设用地、水源地、地热开发、污水处理、垃圾综合处理场地等方面提出了建议。

关键词：衡水市区 环境地质 特征分析 防治建议

中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号：

1 前言

衡水市区位于衡水市中北部、深州南部，南至桃城区赵杜村，北至深州市陈二庄北网头，东至武邑县东张庄—南翰林，面积303.4km2,规划区衡水市城区面积50km2。

本区地貌属大陆半干旱季风气候，四季分明，多年平均气温13℃，最高气温42.7℃，最低气温-23℃，无霜期210-240天，年日照2430-2682小时，多年平均降水量499.6mm，蒸发量1665mm。

2 环境地质条件

2.1地质概况

衡水市区大地构造位置处于中朝准地台（Ⅰ级）、华北断坳（Ⅱ级）、临清台陷（Ⅲ级）、新河凸起（Ⅳ级）的东北端、饶阳断凹（Ⅳ级）的南端。无极—衡水隐伏大断裂（Ⅲ级构造单元分界线）从工作区穿过，东侧为沧西断裂（Ⅲ级构造单元分界线），新构造运动不活跃。

本区地层在太古界—下元古界变质岩系结晶基底之上，沉积了中上元古界、古生界和新生界地层。

图1构造单元图

2.2水文地质条件

衡水市区地处河北平原水文地质区，滏阳河冲积水文地质亚区。第四系含水岩组为松散岩类孔隙水。根据地下水赋存条件和水动力特征，以地层形成的时代为基础，将第四系沉积层分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个含水组，分别相当于地层划分中的Q4、Q3、Q2、Q1。

根据区域水文地质条件演变及目前开采现状，将第四系含水组划分为浅层含水组和深层含水组。浅层含水组底界埋深40～60m，相当于第Ⅰ含水组。深层含水组底界埋深440～520m，相当于第Ⅱ含水组下部、第Ⅲ含水组及第Ⅳ含水组。(第Ⅱ含水组上部为咸水，目前尚未开采，本次未进行含水组划分)，根据衡水市开采井成井深度，本次浅层地下水研究深度为30m，深层地下水为第三含水组。

浅层地下水位30m以浅，矿化度1.298—11.28g/L，水化学类型以氯化物及硫酸盐型为主，补给来源为降雨入渗及河渠入渗补给，排泄方式主要为蒸发及越流排泄，仅有少量开采，水质较差，大部分地区为极差水，不适宜作为生活用水、灌溉用水及工业用水等。

深层地下水为淡水，矿化度小于1.0g/L，水化学类型主要为氯化钠型，补给来源为侧向径流及越流补给，排泄方式为开采排泄。水质较好，为Ⅰ-Ⅲ类水，属优良—较好水。适宜作生活用水、灌溉用水以及工业用水，是本区工农业及生活用水的主要水源，可开采量为4169.2×104m3/a。

2.3 工程地质条件

衡水市区为中软场地土，属Ⅲ类建设场地。本区分布的饱和砂土存在非液化、轻微液化及中等液化区，且以非液化—轻微液化为主。非液化区主要分布于北部及南部地下水埋深较深区，轻微液化区主要分布在水位埋深较浅的东北部地区及规划市区的大部。中等液化区分布于规划市区的局部。

2.4地热地质条件

衡水市区分布的主要热储层有上第三系明化镇组、馆陶组孔隙热储层以及基岩裂隙岩溶储层。明化镇组热储层底界埋深800-1350m，地层厚度450-850m，热储中部温度36-40℃，富水性较好，水质较好。馆陶组热底界埋深1100-1600m，地层厚度100-250m，热储中部温度40-60℃，富水性较好，水质较差。基岩热储包括寒武—奥陶系、寒武—青白口系及蓟县系，顶界埋深1100-5000,3000m以浅基岩中部60-80℃，水质较好。

3环境地质问题

目前衡水市区主要存在三种环境地质问题：浅层地下水及垃圾堆放场（填埋场）污染、咸水下移、地面沉降。

3.1浅层地下水及垃圾堆放场（填埋场）污染

衡水市区污染源主要为工业“三废”和生活污水、垃圾及其他废弃物。浅层地下水未污染区的面积31.1 km2，位于市区西北角，轻污染区面积171.1 km2，位于市区周边地区，中等污染区面积90.6 km2，主要位于市区中心地带及垃圾场，重污染区面积10.6 km2，分布于工业较集中的地区、垃圾场及排放污水的滏阳河小西野营闸以上河段两侧及班曹店排干渠两侧。

3.2咸水下移

衡水市区地处滏阳河冲积区，第四系地下水垂向上根据水质大致可分为浅层微咸水透镜体、浅中部咸水层、深部淡水层，咸水体在垂向上主要分布在第一含水组与第二含水组上部，深度约在25—70m。

根据《河北省衡水地区（重点衡水市）咸水运移规律研究》报告，如果保持1988年低水位期状况开采，漏斗中心域咸水底界将以0.138m/a的速度下移，侵害深层淡水。

3.3地面沉降

尽管本区目前还未发现由地面沉降造成的灾害，但随着地面累计沉降量的加大，将会造成地面积水、排沥水困难、输水管道扭曲甚至开裂、地基下沉、建筑物开裂、机井损坏、公路崎岖不平等一系列问题。衡水市区累计地面沉降量大于500mm，地面沉降形态分布特征与地下水水位漏斗形态一致。

根据《河北省1：50万环境地质调查报告》1970—1997年地面沉降量等值线资料为依据，衡水市区采用1970—1997年平均沉降速度18.52m/a推算，1970—2020年累计地面沉降量926.00m/a。

4 环境地质综合评价

选取衡水市区环境地质综合评价要素并赋值，并将工作区进行剖分，分别对各剖分单元进行综合评分，根据各剖分单元综合分值及环境地质分区标准进行环境地质综合评价分区。将衡水市区分为四个环境地质分区。

环境地质良好区：分布于工作区东北部，占全区面积的13.2％。深层地下水（第Ⅲ含水组）富水性达15～20 m3/h.m；水位埋深较大，为砂土非液化区；浅层地下水水质较好，对地基混凝土无腐蚀；现为Ⅰ类用地。

环境地质较好区：分布于工作区西北部及东部地区，西南部仅有小面积分布，占全区面积的52.4％。现为Ⅰ类用地，浅层地下水未受到污染或受到轻微污染。

环境地质一般区：分布于市区大部，占全区面积的28.7％。由于本区为工业及居住区，污染来源较多，浅层地下水受到中等污染。水位埋深较浅，以砂土轻微液化，浅层地下水对混凝土具弱腐蚀为主。

环境地质较差区：主要分布于滏阳河、班曹店排干渠排污段及两侧一定范围地区、垃圾场及其附近地区，占工作区面积的5.7％。浅层地下水污染较为严重，达到重污染。

5防治建议

1、合理开采地下水，提倡节约用水，增开本区北部浅层微咸水用于农田灌溉，减少深层水开采量，逐步缩小深、浅层水头差，减缓地质灾害的发生。

2、依法治理污染源，加强工业“三废”排放管理，建立排污许可制度，对工业“三废”实行定时监测，严禁超标排放。对新建厂要严格审查，必须做建设项目环境影响评价，不许盲目上马，严禁先排后治理。

3、目前的垃圾场已对环境地质造成了严重污染，并且随着时间延长，污染将更加严重，应尽快对现有垃圾场进行治理，

4、由于本区浅部以粉土为主，隔水层较薄，因此新建垃圾处理厂时应注意防渗处理。

5、尽快开展滏阳河、班曹店排干渠污水治理工作，使其水质得到改善，减缓对地下水的污染。

6、开展地面沉降、咸水下移等地质环境问题的系统监测研究；

7、开展地热资源开发利用示范区工作，合理开采利用地热资源

参考文献

［1］河北省地矿局第三水文工程地质大队《衡水市区环境地质调查报告》

［2］河北省地矿局第一水文地质工程地质大队《黄淮海平原（河北部分）水文地质综合评价地下水资源评价专题报告》

［3］衡水市水利局衡水市地矿局《河北省衡水市地下水资源开发利用规划研究》

［4］河北省地勘局第三水文地质工程地质大队《河北省衡水市地质环境监测报告2005-2010》

［5］河北省地勘局第三水文地质工程地质大队《河北省衡水市地热资源调查评价报告》