吉林中西部地下水资源量评价及管理

2013-01-25聂维辰赵洪满孙亚红

吉林地质 2013年2期

聂维辰，赵洪满，孙亚红，董冬

1.吉林省地质环境监测总站，吉林长春 130021；2.吉林省地矿信息中心，吉林长春 130061

吉林中西部地区地处松嫩平原，自20 世纪70年代末该区域的地下水动态监测工作陆续开展，经过多年的监测，积累了长时间序列的地下水动态监测资料，建立了地下水水位、水质动态监测数据库，基本上查清了不同地貌单元地下水水位、水质的动态变化规律及影响动态变化的因素。然而，近年来随着地下水资源量的急剧开发，同时各种污染源对地下水水质产生的一定影响，重新对该区域地下水资源进行评价有利于对地下水进行科学管理，同时促进地下水资源的可持续利用[1]。

1 评价区自然地理概况

1.1 地理位置

吉林省中西部松嫩平原区南以松辽分水岭与辽河平原相隔，西以大兴安岭东缘交界，北与黑龙江隔松花江、嫩江相望，东以大黑山丘陵为界。行政区隶属于长春市、松源市、白城市、四平市所辖的农安县、九台市、德惠市、榆树市、宁江区、扶余市、乾安县、长岭县、前郭县，洮北区、镇赉县、洮南市、通榆县、大安市、公主岭市及舒兰市西部部分。地理坐标东径121°20′56″～127°09′00″，北纬：43°33′55″～46°28′48″，工作区幅员面积63 440.19 km2，详见图1。

1.2 水文气象

评价区属于北温带大陆性季风气候，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季凉爽早霜，冬季寒冷漫长。据气象资料，多年平均气温4.9～5.5 ℃，最高气温出现在7 月份，极端最高温度34.8～39.5℃。最低气温出现在1 月份，极端最低气温-38.1～-39.8 ℃。全区日照时数2 630～2 930，相对湿度52%～61%，全区降水多年平均为399.7～576.7 mm，降水主要集中在6～9 月份，占全年降水的60%～80%，蒸发量全区1 638.9～1 833.4 mm，是降水的2.8～4.6 倍。松嫩平原主要地表水系有嫩江、松花江、第二松花江及其支流。嫩江、第二松花江在扶余县三岔河附近汇合后形成松花江干流，向东北方向流去，之后又有拉林河和呼兰河注入。

图1 项目区域位置及工作区图Fig.1 Location of the project and the work

1.3 地形地貌

评价区为松辽沉降堆积盆地的一部分，地势总趋势是南高北低，东西两侧高，中间低，为北北东向延伸且缓倾的半封闭不对称的簸箕状负地形，东西两侧海拔标高200～300 m，中部的乾安大布苏、花敖泡海拔标高为120 m，最低的三王泡子仅80 m。评价区地貌类型按成因类型、成因形态、形态单元三级划分为二种类型，7 种形态、13 个单元，见表1。

1.4 水文地质条件

松嫩平原地下水的形成、赋存与分布，主要受自然地理条件与地质结构的控制[2]。松嫩平原是在松辽中新生界断陷盆地基础上发育形成的盆地形平原。多层叠置松散岩和碎屑岩石地层结构，形成了多层叠置的地下水盆地。东部高平原、中部低平原、西部山前倾斜平原和河谷平原，由于地貌、地质结构等控水因素的不同，其地下水的赋存条件与分布规律存在着明显的差异。主要包含第四系松散岩类孔隙潜水，第四系松散岩类孔隙承压水，新近系碎屑岩类裂隙孔隙承压水，白垩系及前白垩系碎屑岩孔隙裂隙承压水[3,4]。

浅层地下水的补给主要来源于大气降水和周围山区、台地的地下水径流补给，由四周向平原中心汇集，以蒸发和人工开采排泄为主。低平原区地下水动态为降水—蒸发型，高平原与河谷平原为降水—径流型。潜水的地下水动态变化受降水影响较大，季节性变化明显。河谷区潜水与平原区潜水在不同季节和不同地段有相互补给的关系。承压水的补给、径流和排泄条件相对较差，并且随含水层埋藏深度的增加而越来越差。

承压水的补给主要来源于周围山区、台地地下水的径流补给和上层潜水的越流补给，由四周向平原区承压水头较低的地区径流，补给量也随含水层埋藏深度的增加而减少。承压水的排泄以人工开采为主，下更新统承压水部分排泄于嫩江。地下水动态受降水影响较小，季节性变化不明显。承压水盆地东西两侧含水层顶板变薄，由亚粘土变为亚砂土，隔水性能减弱，形成承压水的越流补给区，西部的局部地段与上覆上更新统含水层连通，构成统一潜水含水层，东部直接过渡为潜水。该承压含水层通过上覆潜水含水层可得到大气降水的间接补给，承压水盆地周边可得到潜水含水层的径流补给，补给条件较好。

表1 松嫩平原（吉林）地貌分类表Table 1 Geomorphology classification of Songnen plain (Jilin)

2 评价方法

本次评价首先尽心资料搜集与整理工作，主要包括国民经济现状、发展规划及其对水资源需求资料，地下水开采现状及土地利用等方面的资料，了解地下水动态监测网现状，然后设置监测井方案，部署监测井，进行相关勘探试验。

2.1 地下监测网点部署

监测网部署主要依据地下水动态监测规范中关于区域和城市地下水监测网点密度的要求，确定监测点数量。依据评价区地质水文水质条件，确定监测方向：以地下水主要开采目的层为主、对地下水环境产生较大影响的地下潜水为辅，同时兼顾具有开发利用前景的含水层。突出省会城市、大中城市、重要经济开发区、以地下水为主要供水水源的城市，大中型水源地、地下水集中开采区、大型地下水漏斗分布区、地下水污染分布区等环境水文地质问题突出的区域。兼顾松嫩平原的主要粮食种植区。

2.2 水文地质钻探

部署水文地质钻探的目的同时也是增加专门监测井，便于安装地下水自动监测仪，以满足地下水监测精度和实时掌握监测信息，进一步了解区域水文地质结构、水位、水质现状，了解地下水动态影响因素的需要。考虑到监测区的水文地质条件、地下水开采利用程度、地下水供水的主要用途，部署部分深、中、浅监测孔组。对评价区地下水动态监测井水文地质钻探4 043.50 m。其中全新统（Q4）监测井4 眼，进尺77.2 m；上更新统（Q3）监测井2 眼，进尺80.0 m；中上更新统（Q2-3）监测井9 眼，进尺282.65 m；下更新统（Q1）监测井26 眼，进尺2 060.52 m；新近系上新统（Nt）监测井2 眼，进尺285.0 m；新近系中新统（Nd）监测井5 眼，进尺1 027.13 m；白垩系（K）监测井2 眼，进尺231.0 m。共计50 眼，钻探总进尺4 043.50 m。