倭肯河灘地區地下水資源勘察評價分析

孫淑文，王文龍，崔淑紅

(1.黑龍江省七臺河市水政水資源管理辦公室，黑龍江 七臺河 154600；2.黑龍江省綏化市水利水電勘測設計院隆順分院，黑龍江 肇東 151100)

倭肯河灘地區地下水資源勘察評價分析

孫淑文1，王文龍2，崔淑紅1

(1.黑龍江省七臺河市水政水資源管理辦公室，黑龍江 七臺河 154600；2.黑龍江省綏化市水利水電勘測設計院隆順分院，黑龍江 肇東 151100)

七臺河市是黑龍江省重要的煤炭工業城市，水的供需矛盾日益尖銳，水資源不斷成為七臺河市可持續發展的制約因素。查明七臺河市地下水資源埋藏和分布情況，使該區地下水資源實現合理開發、高效利用、綜合治理、優化配置、全面節約、科學管理與保護，保證七臺市經濟社會的可持續發展，開展七臺河市地下水資源勘察工作。

地下水資源；勘察評價；桃山水庫；七臺河市

0 引 言

水是工農業生產、城鎮生活以及國民經濟和社會發展的命脈。七臺河市是黑龍江省重要的煤炭工業城市，水的供需矛盾日益尖銳，水資源不斷成為七臺河市可持續發展的制約因素。

桃山水庫壩下倭肯河灘地區是七臺河市主要的地下水賦存區域，兩岸的桃山區和新興區是七臺河市重要的工業產業區和居民生活區，因此也是主要的地下水開采區，根據國務院和省政府實行最嚴格水資源管理制度考核工作“關于加強地下水開發利用保護”要求，通過查明該區域地下水資源埋藏和分布情況，保證七臺河市地下水開發利用的全面規劃、合理開發、采補平衡、有效保護，使該區地下水資源實現合理開發、高效利用、綜合治理、優化配置、全面節約、科學管理與保護，對保障七臺河市經濟社會的可持續發展具有十分重要的意義。

1 目的和任務

1.1 目的

本次勘察主要目的是查明該地區水文地質條件，初步評價地下水資源，為地下水資源的合理開發利用與保護以及后備水源地的建設提供技術依據。

1.2 任務

1)基本查明勘察區地形地貌成因類型及形態特征。

2)基本查明第四紀堆積物的成因、厚度、組成物及分布特征。

3)基本查明勘察區主要含水層、隔水層的地層巖性、分布埋藏特征、水力性質、滲透性及富水性。

4)初步查明勘察區地下水補給、徑流、排泄條件及地下水動態特征；分析地表水與地下水的補排關系及形式[1]。

5)基本查明勘察區地下水的物理性質及化學成分、地下水污染現狀，并評價其水質。

6)基本查明勘察區水文地質參數，初步評價地下水的補給量、儲存量及可開采量。

7)調查地下水開發利用現狀。

8)初步分析研究地下水資源開發利用與保護措施。

2 執行技術標準

1)《供水水文地質勘察規范》GB50027-2001。

2)《地下水資源勘察規范》(SL454-2010)。

3)《黑龍江省城鎮地下水資源詳查技術細則》(試行)。

4)《地下水資源評價導則》SL/T238-1999。

5)《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)。

6)《水利水電工程鉆孔抽水試驗規程》(SL320-2005)。

7)《地下水質量標準》GB/T14848-1993。

8)《供水管井技術規范》GB50296-1999。

3 工作完成情況及工程質量評述

工作時序及完成情況：本項目自2014年4月開始野外踏勘及設計書編寫工作，2014年5月野外各項工作相繼開展，至2014年9月全部結束野外工作。先后完成1∶25000水文地質測繪、水文地質鉆探、抽水試驗等工作。各項工作達到相關規范、設計要求，滿足本次工作要求。工作量完成情況見附表。

工作質量評述：

3.1 水文地質測繪

進行1∶25000水文地質測繪，控制面積81.33km2。野外工作采用國家測繪局1∶10000地形圖作為野外手圖。調查路線的布置以垂直地貌單元為主，觀測點均布置在地質、地貌條件變化大的部位。調查過程中用手持GPS定位，最后統一進行定點測量工作。工作中在充分搜集研究以往資料的基礎上，側重查明工作區地貌、巖性分布和變化規律，成因類型，第四系含水層富水性、透水性及其補給強度，對地下水與地貌形態關系等方面做了詳盡的水文地質調查。完成野外調查路線4條，總長度60.59km，水地質及地質點38個。

測繪的觀測路線布置按照沿垂直巖層，構造線走向、沿地貌變化顯著方向、沿河谷、溝谷和地下水露頭多的地帶、沿含水層走向布置；測繪的觀測點布置按照地層界線、斷層線、巖性、巖相變化地帶、地貌分界線和自然地質現象發育處、井、泉、鉆孔和地表水體等布置。調查點具有控制性和代表性，符合設計及任務要求。

完成工作量見表1。

表1 完成工作量一覽表

3.2 水文地質鉆探

完成水文地質勘探孔14個(其中收集鉆孔3個)，鉆孔孔徑為φ150-550mm，管徑φ150-300mm；完成觀測孔9個，鉆孔孔徑為φ200mm，使用5吋塑料管。觀測孔與主孔成井工藝相同，所有鉆孔填礫。

勘探孔鉆孔斜度≤1.5°，鉆孔深度誤差<2‰，洗孔結束時出水含砂量≤1/20000。在各鉆孔鉆進過程中，進行了鉆探記錄和取樣工作；鉆進分層準確、記錄全面；記錄包括巖性、顏色、顆粒組成、膠結情況、礦物成分、包含物、深度、取樣位置等。同時對沖洗液消耗量、漏水位置、涌砂位置、巖層變層深度詳細記錄[2]。

通過水文地質勘探工作查明了區內巖性結構、含水層厚度及埋藏深度，滿足設計及任務要求。

3.3 抽水試驗

完成5組單孔抽水試驗、 3組多孔抽水試驗。試驗設備選用水泵。抽水試驗前，首先測定靜止水位埋深及井口高度。抽水時水量量取用三角堰箱，水位降深采用電子水位計測量。

穩定流抽水試驗，均進行1-3次降深。每個降次穩定延續時間為8-16h。抽水過程中及時繪制相關曲線(Q-S曲線圖及q-s曲線圖)，對于異常曲線的孔，分析原因糾正后重做實驗。每次抽水試驗結束后進行恢復水位試驗，水位恢復至靜止水位或接近靜止水位無明顯上升為止。每孔均在最后一次抽水試驗結束前取全分析水樣。

抽水試驗工作符合設計及任務要求。

3.4 地下水動態監測

動態監測目的在于查明地下水動態變化規律，研究工作區邊界條件及地下徑流場特征，是地下水資源計算與評價的基礎工作。本次工作布置長期觀測點6個，觀測數據較為準確，滿足任務要求。

3.5 取樣及實驗室工作

實驗室工作包括飲用水水質全分析、水質簡分析。水質全分析工作由黑龍江省水環境監測中心(佳木斯分中心)負責完成；簡分析由黑龍江省水利水電勘測設計研究院勘測院實驗室完成。上述樣品采集工作符合取樣規范要求，分析化驗質量、鑒定成果均達到規范要求。

3.6 定點測量

精度按Ⅴ等水準測量進行，對鉆孔、統測井及調查點進行定位并聯測高程。

4 工作成果

1)本次勘察工作區位于七臺河西北側倭肯河一帶。地貌單元分為剝蝕構造地形-丘陵及堆積地形-河谷平原兩種類型。低山區高程154.1-343.35m，由中生代碎屑巖及不同時期中酸性侵入巖組成，出露地層包括侏羅系上統滴道組(J3d)、白堊系下統城子河組(K1c)、下統穆棱組(K1m)、上-下統猴石溝組(K1-2h)、上統伊林組(K2y)。河谷平原高程150-165m，由東南向西北傾斜。發育地層為第四系上更新統顧鄉屯組(Q3alg)、全新統沖積層(Q4al)。侵入巖主要為元古代混合花崗巖巖組。

2)根據地下水含水介質類型，工作區地下水類型主要為第四系松散巖類孔隙潛水、白堊系碎屑巖類裂隙孔隙水及基巖構造裂隙水3種。

第四系松散巖類孔隙潛水分布于河谷區，含水層巖性為第四系全新統及上更新統砂、砂礫石，厚7.40-17.16m，夾黏土薄層。含水層顆粒由上向下變粗，具二元結構。地下水位埋深2-4m，含水層上覆1.0-4.0m厚粉質黏土。地下水位埋藏較淺，一般為1.30-4.35m。水位季節性變化明顯，與地表水聯系密切。含水層厚度由東南-西北逐漸變厚。降深2.75-7.11m，單井涌水量247.26-1028.64m3/d。含水層滲透系數18.76-45.76m/d。接受大氣降水及地表水垂直入滲補給，是本次主要勘探目的層。

白堊系碎屑巖類裂隙孔隙水主要分布于倭肯河河漫灘下部，含水層巖性為白堊系穆棱組砂巖、礫巖，巖層中不均勻發育裂隙孔隙。控制深度150米內含水層一般厚度13.40-31.0m。地下水靜止水位埋深2.60-4.47m。降深8.53-12.50m時，單井涌水量737.04-1054.08m3/d。含水層滲透系數3.56-8.20m/d，影響半徑50.37-223.36m。

基巖裂隙水主要分布于低山丘陵區。地質條件較為復雜，水量分布不均。

3)第四系松散巖類孔隙潛水普遍無色、無味、透明，水溫5.0℃左右。水化學成分陰離子以HCO3-為主，含量為109.836-351.475mg/L，其次為SO42-含量為5.475-116.281mg/L，Cl-含量為8.224-74.020mg/L；陽離子以鈣鈉離子為主，Ca2+含量38.477-102.605mg/L，K+、Na+含量0.322-52.854mg/L，其次為Mg2+，含量5.832-29.160mg/L。TFe 11.6-21.2mg/L，Mn1.64-2.62mg/L。PH值6.08-7.30，總硬度8.97-18.39德國度，耗氧量1.4-2.2 mg/L，溶解性總固體0.244-0.627g/L。

工作區地下水中陰離子主要以重碳酸根、硫酸根、氯離子為主，陽離子主要以鈣、鎂、鈉為主。河谷區地下水類型包括HCO3-SO4-Ca·Mg、 HCO3-Ca·Mg.Na、SO4.Cl.HCO3-Ca型。丘陵前緣河谷交界部位地下水類型包括HCO3-Ca、HCO3-SO4-Ca·Mg、HCO3-Cl-Ca·Mg、HCO3-Ca·Mg型。

本區地下水為冷水。按酸堿度PH值分類為弱酸性-中性水，按硬度分類為微硬水-硬水，按固形物含量分類為淡水。耗氧有機物含量低。

4)生活飲用水水質微生物指標總大腸菌群、菌落總數均符合要求；毒理學指標均符合國家標準限值要求；感官性狀和一般化學指標中局部渾濁度不符合國家標準，個別點PH值略低于標準限值，鐵錳超標普遍，鐵最大超標69.7倍，錳最大超標25.2倍；非常規指標六六六、滴滴涕均符合標準要求。

由于本區特定的水文地球化學環境條件，地下水PH值略低，呈弱酸-中性，鐵錳離子超標較嚴重。感官性狀中肉眼可見物不符合國家標準。其它檢測項目均符合國家《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)。在作為生活用水時，需經適當處理。

5)第四系松散巖類孔隙潛水層主要分布在倭肯河河谷區，含水巖組顆粒粗，透水性較好，接受大氣降水垂直入滲補給，補給途徑通暢，補給速度快，但河谷寬度較窄，含水層較薄，自我調節能力差，不適宜作為大型水源地。第四系松散巖類孔隙水地下水總補給量為762.36×104m3/a，地下水儲存量15725.49×104m3。采用開采系數法計算確定地下水可開采量為609.89×104m3/a。

6)根據區內含水層分布與埋藏條件、厚度、透水性，地下水資源富水性和補給條件，水質情況，同時考慮到場地適宜性，在倭肯河左岸中鮮村至勃信村一帶設計探采結合井，采用單排直線平行河谷布置，水源井距離河道0.28-1.14km。設計井數15眼，設計降深5.0m，布井間距200m。按照水位消減法計算，在各井設計降深5m干擾情況下15眼開采井總出水量為10251.19m3/d。最大設計降深Smax小于1/2H(10.97m)。

5 建 議

1) 水源地建設時應進行水文地質勘探工作，并建立長期監測網，布置長觀點對地下水進行長期觀測，觀測氣溫及地下水水位、水溫的變化情況。并定期對地下水做全分析和細菌分析。

2) 對于農村生活污水進行采取集中、分散或接入市政管網統統一處理的方式進行處理，對于區內的固體廢物污染物進行焚燒或堆肥處理。

3) 在保護區范圍內鼓勵開發有機生態型農業，應用生物農藥，以防止農藥、化肥污染。禁止在生活飲用水源保護區建設畜禽養殖場，對已在上述區域建成的畜禽養殖場限期搬遷或關閉。

4) 在生活飲用水源地的建設項目，必須嚴格遵定有關規定，做好建設項目的報批、驗收工作。

5) 制定生活飲用水源污染事故處理應急預案，對威脅飲用水源安全的突發事件進行處置。

6) 加強工業固廢和危險廢物管理，依法查處向飲用水源地傾倒工業固廢、危險廢物和生活垃圾的違法行為。

7) 建立和完善生活飲用水源地保護規劃。新建地下水供水水源地應按照《飲用水水源保護區劃分技術規范》(HJ/T338-2007)中“孔隙水潛水型水源地保護區范圍經驗值”進行保護區劃分。

[1]姖永紅.山東濟寧北部巖溶地下水資源勘察與評價研究[D].北京：中國地質大學，2007.

[2]李文睿.黑龍江省多寶山鎮地下水資源勘察與評價研究[D].長春：吉林大學，2016.

1007-7596(2017)08-0064-03

2017-07-16

孫淑文(1976-)，女，黑龍江七臺河人，工程師，研究方向為水資源管理、水資源開發利用等；王文龍(1990-)，男，黑龍江七臺河人，助理工程師，從事水資源勘察評價測繪及資料整編工作；崔淑紅(1969-)，女，黑龍江七臺河人，工程師，研究方向為水資源管理、水資源開發利用等。

P641.8

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