張玉敏
摘要:本文以哈爾濱城市地質調查為依托,從其成果中選取地質資源保障為主要研究對象,主要從地下水水源地保障,深層礦泉水保障,地熱資源保障,地下空間保障四個方面進行分項簡述。
關鍵詞:哈爾濱 城市地質 地質資源 地下水 地熱
引言:在哈爾濱市城市建設和經濟發展過程中,地質工作發揮了重要作用,特別是在地質找礦、地下水勘察、地質災害防治等方面,為城市規劃建設做出了重大貢獻。
隨著哈爾濱市經濟社會的迅猛發展,城市建設正面臨著新的挑戰,迫切需要新的發展空間,迫切需要緩解資源和環境的雙重制約。由此,開展的哈爾濱城市地質調查,正是以哈爾濱城市地質安全評價、城市環境安全保障及城市資源可持續利用保障為主要目的,取得了多項地質成果,本文主要論述其為城市發展提供的地質資源保障方面內容。
1.后備水源地應急供水資源
通過地質鉆孔和水文鉆孔的勘探,查明在該工作區內有四處大型湖泊盆地底部,分別位于哈爾濱市阿城區蜚克圖鎮、呼蘭區方臺鎮、哈西辛家窩棚閻家崗一線以及雙城市南朝陽—馬海屯一帶。湖盆面積在60-80km2,第四系沉積厚度在80-100m,含水層厚度30-50m。巖性以中砂、中粗砂為主。導水系數大于1000m2/d,推斷7m降深時,單井涌水量為2000-5000m3/d,水量充足。水質好,為低礦化重碳酸鈣型水,僅局部地段鐵、錳、氨、亞硝酸根離子超標。根據分布不同地貌單元隔污層厚度不同,受工、農業污染的可能不同,其中蜚克圖鎮后備水源地位于蜚克圖漫灘后緣,隔污層厚4-5m;方臺鎮后備水源地位于松花江高漫灘,隔污層厚2-5m;哈西辛家窩棚閻家崗一線后備水源地位于松花江一級階地,隔污層厚10-25m;雙城市南朝陽—馬海屯一帶后備水源地位于高平原隔污層厚10-20m。
綜上所述,四處第四系地下水后備水源地,含水層厚度大,導水性能好,具有充沛的側向、垂向補給來源,按照均勻布井法計算四處后備水源地共計允許開采量為1.2×108m3/ a,合開采量為34.1×104m3/d,開采量的水量保證程度較高,水源地投產運行后很快就能形成穩定型的水源地。按人均日常生活用水30-50L/d,可保證700萬人應急用水需求。
2、深層承壓礦泉水資源
哈爾濱城市地質調查通過層控、斷控理論在哈爾濱市周邊第四系含水層缺失區,查明白堊系孔隙、裂隙砂巖層、泥巖破碎帶區賦存大量的含鍶和偏硅酸型礦泉水。選取兩處勘查靶區進行鉆探施工,分別為東南部成高子鎮和西北部孟家鄉水文鉆探井深300米,巖層以泥巖、砂巖互層為主,兩處斷裂帶均屬阿什河基底斷裂及其斷裂分支,通過抽水試驗驗證兩眼深水井單井日出水量均在2500立方米以上,水質均達到天然飲用礦泉水標準;初步估算哈爾濱市周邊的礦泉水資源可滿足哈爾濱市500-800萬人的飲用天然礦泉水需求。
3、深層地熱資源
通過物探方法,結合對本區地層的研究,在區內成高子鎮、孟家鎮兩處作為深層地熱靶區。兩處靶區的熱儲均為白堊系泥巖、砂巖。含水層主要為砂巖孔隙裂隙及泥巖構造形成裂隙層。上覆蓋層泥巖厚在1000米以上。
工作區恒溫帶埋深一般為10-30m,恒溫帶溫度5.4-6.5℃,平均5.9℃比本地區年平均氣溫高2.55℃,(全年平均氣溫3.4℃)。恒溫帶地溫基本穩定,與地下水水位關系較密切,埋深30m,地溫平均值5.5℃。經測量,地溫梯度(0.038-0.042℃/m)普遍高于正常值(0.033℃/m)。區域中沉積巨厚的白堊系砂頁巖及泥巖互層(約4000-5000m),起到保溫蓋層的作用。后期的斷裂構造活動切割了白堊系地層,形成了導熱、導水通道。在巖層較破碎的地段形成熱水帶。
在兩處深層地熱靶區取地溫梯度均值為4.0℃/100m,取水深度分別取1000米和1200米,則1000米處的熱水溫度=5.9+10×4=45.9℃,則1200米處的熱水溫度=5.9+12×4=53.9℃,滿足洗浴等商業用途。
兩處靶區的地熱資源為哈爾濱市開發深層地熱資源勘查提供依據。
4、地下空間資源
主要采用層次分析法的多因素權重指標函數法,建立了地下空間工程難度評估模型,并基于這一模型,對哈爾濱市四環以內地下空間工程適宜性進行等級劃分:淺層(0-10m)地下空間適宜性分區,Ⅰ區(容易開發)可利用面積96.36km2,占總面積的37.20%;Ⅱ區(較易開發)可利用面積82.67km2,占總面積的31.92%;Ⅲ區(中等難度)可利用面積79.97km2,占總面積的30.88%,四環以內將近70%的非河流面積均基本或適宜開發利用,其余30%為中等程度開發利用,不存在適宜性差區和不適宜性區。次淺層(10-30m)地下空間適宜性分區,Ⅱ區(較易開發)可利用面積59.28km2,占總面積的22.89%;Ⅲ區(中等難度)可利用面積69.19km2,占總面積的26.71%;Ⅳ區(較難開發)可利用面積130.53km2,占總面積的50.40%,不存在適宜區和不適宜區。
5、結論
通過對區內地下水后備水源地,深層礦泉水資源,深層地熱資源,地下空間資源情況的簡述,對哈爾濱市地質資源有了一定的認識和了解,在哈爾濱市經濟發展過程中可以充分考慮對其充分的利用和開發。
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