中国地质调查年度报告（2016）-地下水资源与环境

时间：2017-03-03 来源：地下水污染防控与修复产业联盟

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2016 年，中国地质调查局围绕国土资源部履行地质灾害防治和地质环境保护职能的要求，安排1∶5万水文地质调查4.4万km2，1∶5 万地质灾害调查2.1万km2;建立数据采集、管理和服务一体化的地质灾害信息系统与服务平台;建立地下水信息系统与服务平台。

建成全国地下水与地面沉降信息集成与共享平台

建成全国地下水与地面沉降信息集成与共享平台。系统以“水文地质调查”及“地面沉降调查”产生的非结构化数据为基础数据源，在国产MAPGIS K9平台上搭建总体框架，与“天地图”网络地理底图无缝衔接，逐步实现对1∶20万、1∶5万等水文地质调查空间数据的管理与共享服务。进一步完善了地下水调查数据库、地下水动态监测数据库和地面沉降调查监测数据库。

分两批完成了全国范围20世纪60年代至2014年的水文地质/地面沉降调查数据资料目录汇集入库，总计资料目录为49079条;完成了北方主要平原(盆地)区内地下水调查及地面沉降调查监测领域有关成果全文、成果摘要及进展简讯数据的目录结构、模板编制及入库工作量，累计完成上述成果资料档案数据入库40余份;完成了31个省(区、市)2013年以来的国家级地下水监测点入库，入库数据记录总量包括：5000余国家级监测井的基本信息表，268000条长期监测记录，每条数据记录包含12个月的监测值;完成了地面沉降调查监测点基本信息入库，包括GPS监测点142组、基岩标监测点2组，分层标监测点2组，基准站监测点5组，2014年-2015年度最新的地面沉降调查监测数据(含InSAR监测);完成了1∶5万、1∶10万、1∶20万、1∶25万、1∶50万、1∶100万标准分幅接图表空间数据入库，各比例尺图幅分幅总数37857个;完成专业分区数据主要包括水文地质调查区(单元)、流域分区、地面沉降调查区等，总分区数268个。

地下水调查与监测长期积累的数据与研究成果，有效支撑服务了京津冀、长江经济带、海岸带等地下水可持续开发利用规划。

集成全国近10年来的地下水质调查信息，供环保部使用

集成评价全国近10年来的地下水污染调查信息，调查面积440万km2，调查点12.2万个，采集供水井样品3.6万组。基本掌握了我国区域地下水质量分布和污染状况。地下水质量总体较好，分布仍然主要受控于自然形成条件。发现影响地下水质量的主要指标为铁锰、硫酸盐、总硬度、溶解性总固体、砷和氟等。地下水质量呈现硬化、盐化、硝化、酸化及水化学类型多样化变化特点。地下水污染形势不容乐观，污染源多，污染途径复杂，局部污染严重，地下水污染分布与人类活动强度及土地利用类型密切相关。地下水污染主要类型为硝酸盐污染、重金属污染和微量有机污染。建立了调查评价数据库系统，开展了“六尺度”编图，构建了有机分析实验室及远程质量控制体系，集成了调查技术方法，为实施地下水污染防治规划及水污染防治行动计划“水十条”提供有效技术支撑。2016年4月，组织编写了《污染场地调查情况专报》，已上报国土资源部。

设计集数据接收、处理、分析、成果发布功能于一体的地下水监测信息应用服务系统

开发的地下水监测数据接收与设备管理子系统采用移动物联网平台，地下水监测设备通过移动VPDN虚拟专网与信息系统连接，VPDN采用专用的网络安全和通信协议，在移动网络上建立相对安全的虚拟专网，从技术上根本解决了以往采用普通移动网络方式传输监测数据时稳定性差、并发数量低等问题。

设计的地下水监测“私有云”平台，依托云计算、大数据存储和虚拟化技术高效、合理、按需使用计算、网络、存储设备等基础设施资源，通过部署在国家地下水数据中心的云平台，为本级和省级业务应用提供IT基础设施资源。并在资源分配时，进行逻辑隔离，实现IT基础设施资源共享的同时，在业务系统集群子系统之间实现互联互通和协同工作。设计的地下水综合分析子系统应用大数据分析、三维可视化和GIS技术，通过自动化、半自动化的三维地质建模，实现地下水钻孔、地质模块的三维可视化、分析、提取、信息生成等功能，通过水文地质方法体系集成实现地下水动态分析、动态求参、水量评价、地下水水质评价、水文地质问题分析预测等功能，方便业务人员综合应用数据成果。

查明兴凯湖平原北部边界地下水系统循环特征，明确我国地下水的跨国关系

利用3S技术、物探技术、钻探技术等多种现代试验测试技术相互结合、相互验证的方法查明了区内主要含水层—第四系含水层结构。在充分收集和分析已有钻孔资料和地层剖面的基础上，采用一线多用、一点多用、一孔多用的原则，首先采用电测深法对调查区开展了地面物探工作，之后为提高物探成果的准确性，利用已有和本次勘察布设的钻孔消除了物探解译中的多解性，最终查明调查区边境跨国界主径流带的第四系含水层的分布、厚度、富水地段和主要控水构造。

实施京津冀、珠三角等地区主要含水层水质调查，为地下水污染防治规划提供基础数据

实施京津冀太行山前松散含水层、珠江三角洲松散沉积含水层等地区主要含水层水质调查，为区域地下水污染防治规划提供基础数据。通过动态监测、同位素技术、多元统计技术，分析了京津冀太行山前松散含水层硝酸盐污染的来源，并定量分析了各种来源硝酸盐的贡献率，建立地下水硝酸盐源解析技术，为地下水硝酸盐防控提供了工作的方向。珠江三角洲松散沉积调查结果显示，在丘陵边缘及平原区地下水水质相对较差，在工业分布区三氮重污染水及无机常规指标的质量较差水所占比例远高于生活区，重金属无明显变化;污染指标数量和污染程度较十年前有所降低。

建立地下水污染痕量、微量元素取样测试、快速评价和质量控制体系

构建地下水调查多指标有机污染检测快速分析新体系，包括地下水中54种挥发性有机污染物P&T-GC-MS分析方法，地下水中94种非极性、弱极性农药GC-MS 分析方法，地下水中42种半挥发性GC-MS有机污染物，地水中44种极性农药多残留LC-MS-MS分析方法，地下水中110种半挥发性有机污染同时检测分析方法。将有机污染检测目标物从37项增至344项，大大提升了有机污染物检测能力。

查明防城港地区水文地质条件勘探出优质红层地下水水源地

根据含水层的水理性质，地下水的赋存条件和水力特征，工作区的地下水可划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水和基岩裂隙水三大类型。

防城港地区地下水资源量为73431.75×104m3/a，地下水可开采资源量为43993.25×104m3/a。

防城港地区地下水质量普遍较好，其中I至III类地下水占80.8%;IV类地下水占15.2%;V类地下水占4%。超标水质主要分布在那梭镇以东、华石镇以西，即防城江上游东西流向的支流附近和防城江东岸、钦南南部地区以及江平、龙门部分沿海地区。

在广西壮族自治区东兴市和防城港市港口区之间江平盆地，勘探出优质红层地下水水源地。探明芋蒙坑至江平一带，主要为侏罗系上部碎屑岩裂隙孔隙潜水含水层和侏罗系下部裂隙承压水含水层组成的双层含水层结构。这一红层盆地找水突破可保障当地缺水区5000人以上的饮水安全。同时，防城港市是“一带一路”国家合作重要边境城市之一，该地区找水的重大突破，将为地方经济建设提供水资源保障。

沂蒙山区水文地质调查精准找水落实精准扶贫

厘定了工作区5类含水岩组，进行了3级富水性划分，对4个四级地下水系统进行了9个五级地下水系统划分，并查清了系统边界、补径排规律和动态变化特征;进行了断裂构造水文地质性质分析，发现压扭性断裂以阻水为主，在两盘岩性差异显著并垂向差异升降强烈情况下，可形成导汇水通道。

在沂沭河源头区分析并圈画了地下水富集带21处，允许开采量达80000m3/d，水质均达到Ⅲ类水以上标准，以HCO3˙SO4-Ca˙Mg和HCO3˙SO4—Ca为主，可有效解决5万人饮用水问题，为地下水科学开发规划与产业布局提供了依据。

圈定了富锶矿泉水分布范围。查明工作区内富集的矿泉水以锶型为主、偏硅酸性次之。在车场发现锂含量达到矿泉水标准的地下水，并圈定了7处富锶矿泉水水源地,初步估算每年可利用资源量405×104m3，可带来产值20多亿元。

水文地质测绘与地球物理勘查深度融合，通过精准找水落实精准扶贫，在娄家铺子、池埠、毫山、北官庄、三宝官庄、石楼、四官旺、侯家官庄、计宝峪、荷花池、黄土泉、车场等成功实施探采结合示范井16眼，合计进尺2300余m，涌水量达约17800m3/d，为西里镇、鲁村镇集中供水提供了饮用水水源，解决了4.4万余人饮用水困难。

对工作区内3个层位6个典型洞穴进行了探测，长度达约1470m。绘制的洞穴系列图件以科普的形式反映了洞穴成因、演化。沂源县宏洲旅游开发有限公司利用该系列图件进行了洞穴景观设计，导游图优化和洞穴四维展示。

湖南省新田县扶贫区发现极具开发价值富锶地下水，建立了岩溶地区精准脱贫新模式

发现新田县富锶地下水异常区多达58处，其中，机民井涌水总量为3860m3/d，泉水流量为55.2L/s。经初步分析，其资源量可观，极具开发价值，可为当地开发矿泉水产业和特色农业，实现精准扶贫，打下坚实基础。

地下水中锶富集的地质环境：新田县富锶地下水的锶元素含量大于200ug/L的地下水主要赋存于泥盆系佘天桥组(D3s)地层，超过50处;个别赋存于泥盆系棋子桥组(D3q)地层或地层接触带。富锶地下水中锶含量最低值为200ug/L，最高值为7340ug/L，平均值为1117ug/L。可作为优质矿泉水开发。

新田县富锶地下水的出露类型：根据调查，新田县富锶地下水的揭露方式有人工揭露和天然出露，人工揭露稍多于天然出露。

佘天桥(D3s)含水岩组富锶特征及其地下水化学特征：佘天桥(D3s)含水岩组的岩性为中薄层浅灰色泥灰岩、泥质灰岩夹灰岩，灰岩夹层有3层，这些灰岩夹层是佘天桥(D3s)含水岩组的主要富锶岩层。35号取样点，岩石锶元素含量最高，其值为838ug/L;次为33号取样点，岩石锶元素含量为740ug/L。初步分析，佘天桥(D3s)组下段、中段的灰岩夹层为地下水中锶元素的主要来源。

富锶地下水的水文地球化学特征：新田富锶地下水的pH值最小为7.03，最大为8.41，平均值为7.40，属于弱碱性水;溶解性总固体最小值为141.15mg/L，最大值为975.79 mg/L，平均值为415.17 mg/L，属于淡水;总硬度最小值为120.46 mg/L，最大值为792.31 mg/L，平均值为321.15 mg/L，多属于弱硬水-硬水，地下水类型以HCO3-Ca型为主。

巴丹吉林沙漠水文地质调查建立了沙漠南部地下水循环模式

初步提出了地下水及湖泊水的补给来源，建立了巴丹吉林沙漠南部地下水循环模式。

巴丹吉林沙漠地下水补给来源，从巴丹吉林沙漠外围山区地下水、沙漠地下水和沙漠湖泊的δ18O-δD关系图可见：①巴丹吉林沙漠外围山区地下水均落到全球降水线附近，来源于山区降水补给。②巴丹吉林沙漠地下水和湖泊水均落到斜率为3.95的蒸发线上，蒸发线与全球降水线的交点落到山区地下水所在区域，说明沙漠地下水和湖水的最终补给来源均为周边山区降水;沙漠区地下水在补给过程中经历了蒸发作用。③沙漠湖泊水落在蒸发线的末端，接受沙漠地下水的补给，是在地表进一步蒸发作用的结果。

初步总结提出了沙漠南部地下水循环模式。沙漠区地下水补给以季节性补给为主，补给来源主要有二：一为当地大气降水经沙丘入渗补给;二为洪水期出山洪流补给和山前斜坡区的潜流补给。区域地下水径流主要由南东向北西径流。地下水排泄主要由三个方式：一是当地降水经沙丘向下入渗在丘间洼地边缘以泄流的形式向湖泊排泄;二是来自山前的地下水在丘间洼地边缘以泉的形式(下降泉或上升泉)向湖泊排泄;三是在丘间洼地中以蒸发形式排泄。根据S02和S03钻孔揭露，第四系下伏基岩的含水性甚差，对沙漠地下水几无补给，尚需进一步论证。

晋东大型煤炭基地发现多处岩溶水强富水区

发现了多处岩溶水的富水区段和强径流带，重新划分了三姑泉域边界。对区域岩溶水赋存规律有了新的认识，为能源基地的可持续发展提供了新的供水水源保障及水害防治依据。

发现泉域北边界奥陶系岩溶水强富水区。在泉域原北边界附近的庄头断裂、永录断裂、高平以北晋获褶断带附近岩溶水富水性很强，具有构造控水的特征。K5和Y1的换算涌水量达到了2000m3/d和14000m3/d(8吋口径，10m降深)。同时，许家、永录等井孔的抽水试验也印证了泉域原北边界附近断裂影响带岩溶水富水性极强，颠覆了以往认为泉域边界附近富水性较弱，地下水径流滞缓的认知。

发现泉域东部边界寒武系岩溶水强富水区。丰富了对寒武系张夏组富水性的认识。在泉域东部灰岩裸露区(补给区)打出富水性强(换算涌水量达到了2500m3/d)的水井，有效地解决了当地缺水问题。发现寒武系张夏组岩溶水呈构造脉状分布，在有效的构造部位会形成强富水区。改变了原来认为本区寒武系岩溶含水层富水较弱的观点。

发现了泉域北部边界向北移动。对北部边界进行了重新界定，由于受到区内岩溶水开采的袭夺，地下水流场已经发生了改变，泉域边界已由前人认定的地表分水岭向北移动，现在的北边界在晋获断裂带和庄头断层的交汇处北侧。

鄂尔多斯盆地地下水调查服务西北生态文明建设

生态水文地质试点调查与评价工作，确定了不同植被群落及对地下水的依赖程度，为地下水合理开发利用和植被生态环境保护提供了基础依据。探索编制了一系列1∶5万标准图幅生态水文地质图，评价了不同区域植被对地下水的依赖程度，为植被生态保护和地下水合理开发利用提供了直观实用的生态水文地质调查成果表达产品，为类似地区开展生态水文地质编图研究提供了技术参考。初步形成了一套西北干旱半干旱地区急需的生态水文地质调查研究技术方法体系，促进了生态水文地质调查和研究工作的规范化，为干旱半干旱区，特别是鄂尔多斯盆地能源基地开发、地下水合理开发利用和生态文明建设提供了科学依据。

采用RTK测量技术，精细刻画水动力场，满足项目精细划分地下水系统、准确查明三维流场结构的研究需要;采用Packers分层抽水取样试验及同位素技术等方法，获取准确的含水层非均质结构、水位、年龄、水质等分层数据，提高区域水流系统模拟的仿真度，更深刻认识区域地下水流系统形成演化机制。引进荷兰EK手工钻、澳大利亚科力手持震动式土壤钻及美国绍尔单人背包钻用于土壤、包气带结构的调查研究，摸索建立了一套联合使用多种钻具开展不同包气带结构调查的技术方法体系。积极引进使用无人机低空探测，通过多源、多尺度遥感解译，开展湖泊、地表生态植被调查监测工作。