馬挨榮 隨春明


摘要:地下水水化學及水質特征分析,是地下水資源調查評價的重要組成部分,本文利用近年來開展的《鄂溫克族自治旗地下水資源勘查與區劃》調查研究成果,首次對鄂溫克族自治旗按地下水含水層系統進行了地下水水化學及水質特征分析研究,明確了該地區的地下水水化學基本特征及水質動態變化特征,對該地區水資源的開發利用具有重要的指導意義。
關鍵詞:鄂溫克族自治旗;地下水;水化學特征
內蒙古鄂溫克族自治旗地下水系統中各類型地下水化學特征,除受區域地質構造、地層巖性控制外,還受當地地形地貌、氣象條件、地下水的補、徑、排等條件的影響,反映在潛水與承壓水系統中,各自在離子組合、水化學類型及礦化度的表現方面具有一定的水平分帶規律,而在垂向上變化不明顯。
一、水化學及水質特征
具體按含水層系統(參見表1)分述如下:
1. 基巖裂隙潛水水化學及水質特征
主要分布在東部基巖山區及中西部的巴彥山隆起帶,多位于地下水系統及各子系統的分水嶺地帶,山體地形起伏較大,坡度較陡,構造裂隙較發育,整體富水性較差且不均。直接得到大氣降水的垂直入滲,地下水徑流條件好,與巖石的溶濾作用時間短,水交替快,礦化程度低,一般為低礦化淡水,礦化度一般均小于0.5g/L,地下水化學類型多為HCO3-Ca、HCO3-Ca·Na型水,在水平和垂直方向上分帶不明顯。
2. 松散巖類孔隙潛水水化學及水質特征
主要分布在各系統的河谷地帶,主要接受大氣降水的垂直入滲、上游側向徑流及河水滲漏補給,同時以徑流、蒸發或人工開采方式進行排泄。
在循環過程中不斷與含水層或土壤進行離子交換與吸附,在徑流不暢的地段產生離子富集;而在徑流條件良好的地段,隨地下徑流循環,地下水中離子不易富集。總體上,水化學場沿地下徑流方向水平分帶比較明顯。具體按地下水系統分述如下:
(1)龍圖溝潛水水流系統
該系統的松散巖類孔隙潛水含水層主要分布在局部高平原區及小型溝谷區,主要接受大氣降水的垂直入滲補給。高平原區水位埋深大,徑流條件較弱,蒸發作用弱,地下水化學類型多以HCO3-Ca型水為主,礦化度小于0.5mg/L;溝谷區水位埋深淺,徑流條件較好,但蒸發作用強,地下水化學類型多以HCO3-Na·Ca、HCO3-Na·Ca·Mg型水為主,pH值7.08~8.19,礦化度小于1mg/L。
(2)伊敏河潛水水流子系統
該類含水巖組大面積分布于伊敏河上游段的東部及東南部,伊敏河西部僅見于巴彥山隆起帶,巴彥山隆起帶以侏羅系火山巖及華力西期花崗巖為主;伊敏河東部區主要分布古生代巖組,構造及風化裂隙較發育,分布地勢較高,整體富水性較差且分布不均。
河谷中心地帶松散巖類孔隙潛水水化學類型以HCO3-Mg·Ca、HCO3-Ca·Mg型為主,局部可見HCO3-Ca·Mg·Na、HCO3-Mg·Ca·Na型水。上游段水力坡降大,徑流條件好,礦化度大部小于0.5g/L;中下游段水力坡降小,徑流條件差,礦化度為0.5g/L~1g/L,局部氟離子超標,pH值7.08~8.19;河谷邊緣及一級階地區發育湖、淖及沼澤地,徑流弱,水位埋深淺,蒸發作用較強,多以HCO3·SO4-Na、HCO3·SO4-Na·Ca型水為主,礦化度大部小于1g/L,部分井點可見SO4·CL-Na及SO4·HCO3-Na型水,礦化度1g/L~3.69g/L,局部氟離子超標。部分牧民定居點民井不同程度受到牲畜糞便的污染,硫酸根離子、綠離子及硝酸根離子易超標,個別井點亞硝酸鹽超標。
(3)輝河潛水水流子系統
輝河河谷內主要分布第四系全新統沖積層,含水層以中、細砂層為主,穩定連續性較好,富水性中等—較強;上更新統冰水堆積層,伏于沖積層下部,巖性結構特征與沖積基本一致,為統一的含水巖組。
河谷上游段徑流條件好,潛水所含陰、陽離子的種類較少,向下游徑流條件差,潛水所含陰、陽離子的種類較多。據最新水文地質鉆孔資料水質分析成果,輝河河谷中心地帶松散巖類孔隙潛水水化學類型,以HCO3-Ca·Mg、HCO3-Mg·Ca型水為主,局部河谷寬闊地段,為HCO3-Ca·Mg·Na、HCO3-Mg·Ca·Na型水,pH值6.98~8.32,礦化度大部小于1g/L,局部1g/L~2g/L,局部氟離子超標;向河谷外緣,南側(東側)及北側因分布地勢差異又有所不同,河谷中游東側邊緣段為HCO3·SO4-Na型水,局部為HCO3·SO4-Na·Mg、HCO3·SO4-Na·Ca型水,礦化度小于1g/L;河谷中游東側高平原寬谷洼地為SO4·HCO3-Na型水,局部為SO4-Na型水,礦化度大部1g/L~2g/L,局部大于2g/L,局部氟離子超標;河谷下游段北側(高平原坡腳處)為HCO3·Cl-Na·Mg·Ca、HCO3·Cl-Na型水。礦化度大部小于1g/L,局部為1g/L~2g/L。局部氟離子超標。
3. 碎屑巖類裂隙孔隙承壓水水化學及水質特征
(1)巴雁承壓水水流系統
該系統內主要分布新近系及白堊系砂巖、砂礫巖等碎屑巖類裂隙孔隙承壓含水層,位于工作區東北部的邊緣地帶高平原區,呈條帶狀東西向延伸,南部與基巖區接觸,向北延伸至海拉爾區(海拉爾河谷方向),連續穩定分布,地表無出露,頂板埋深較大,富水性不均。
據收集鉆孔資料水質分析成果,該地區碎屑巖類裂隙孔隙承壓水水化學類型主要為HCO3-Na·Ca、HCO3-Ca·Na型水,礦化度一般小于1g/L。
(2)伊敏河承壓水水流系統
因存在局部分水嶺,故按伊敏河流域及輝河流域分別敘述如下:
①伊敏河流域碎屑巖類裂隙孔隙承壓水
據施工及收集鉆孔資料水質分析成果,伊敏河流域承壓水水化學類型以HCO3-Ca·Mg型水為主,礦化度大部小于0.5g/L;中下游段伊敏河谷及其以西地區以HCO3-Na型水為主,徑流偏弱,pH值7.19~8.13,礦化度小于1g/L,局部為1g/L~2g/L。部分井點氟離子超標,最高達2.2mg/L(收集成果)。
②輝河流域碎屑巖類裂隙孔隙承壓水
據施工及收集鉆孔資料水質分析成果,輝河承壓水水流子系統承壓水水化學類型:上游段以HCO3-Ca、HCO3-Ca·Na型水為主,局部HCO3·SO4-Ca·Na型水,徑流條件較好,礦化度大部小于0.5g/L,;中、下游段以HCO3-Na型水為主,局部HCO3·SO4-Na·Mg型水,徑流偏弱,pH值7.19~8.13,礦化度大部小于1g/L,局部為1g/L~2g/L。氟離子大部小于1.0mg/L,局部1mg/L~1.5mg/L。
二、地下水水質動態變化特征
根據水質監測資料分析可知,工作區大部分地區仍處于天然原生態狀況,水質未見明顯改變。主要是局部牧民常年集中養畜造成的糞便污染,如伊敏河谷區和輝河河谷區的部分民井調查點都不同程度地出現了亞硝酸鹽超標,均是因井點處地勢相對較低,地下水徑流弱,井點與牲畜圈養點太近或就在牲畜圈內造成。
三、地下水質量綜合評價
綜合評價在單項組分評價基礎上采用評分法,具體步驟如下:
A. 首先進行單項組分評價,劃分組分所屬質量類型。
B. 對各類別按下列規定分別確定單項組分評價分值Fi(見表2)。
該地區主要含水層系統包括伊敏河潛水水流子系統松散巖類孔隙潛水、輝河潛水水流子系統松散巖類孔隙潛水及碎屑巖類裂隙孔隙承壓水含水層系統,依據上述評價標準,各含水層系統地下水質量評價結果概述如下:
伊敏河潛水水流子系統松散巖類孔隙潛水主要為優良(Ⅰ類)水,部分良好(Ⅱ類)和較好(Ⅲ類)水,無極差水。較差(Ⅳ類)水取樣占比較多,但其主要分布在河谷的邊緣及高平原的低洼區。從單項組分評價結果分析,影響水質綜合評價結果的主要是氯化物、氟化物和亞硝酸鹽,其次是硫酸鹽等組分。部分pH值及礦化度超標。主要是蒸發作用較為強烈及部分井點位于牲畜圈附近導致。
輝河潛水水流子系統松散巖類孔隙潛水主要為Ⅰ~Ⅲ類水,較差水分布在外圍邊緣地帶,無極差水。從單項組分評價結果分析。影響水質綜合評價結果的主要是硫酸鹽和氟化物,其次是亞硝酸鹽、氯化物等組分,主要是因為蒸發較為強烈及部分井點位于牲畜圈附近導致。
鄂溫克族自治旗承壓水主要為Ⅰ類(優良)~Ⅲ類(較好)水,部分Ⅳ類水較差。從單項組分評價結果分析,影響水質綜合評價結果的主要是地下水中硫酸鹽等組分。究其原因主要是徑流較弱所致。
綜上所述,鄂溫克族自治旗地下水水質總體較好,適宜人、畜飲用及工、農業用水。