某城區地下水資源開采詳查評價

欒曉燕

(齊齊爾市水資源中心，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

0 前 言

水資源是人類賴以生存和發展的自然資源，隨著我國城市化、工業化進程的加快，城市供水安全問題逐步顯現，水環境問題日益突出，水資源短缺、水污染已成為影響和制約城市可持續發展的重要因素。因此，加強水資源的詳查工作是一項重要工作，迫在眉睫。

1 地下水利用現狀

據齊齊哈爾市水資源中心調查資料統計，富拉爾基區供水工程主要是市政供水工程和企業自備井供水兩大系統，近郊以農田灌溉為主的分散式供水。

區內地下水開采利用現狀是：工業用水、生活用水主要開采第四系孔隙承壓水，農業灌溉用水及牲畜用水，以開采第四系孔隙潛水為主。第一重型機械廠、一電廠、二電廠、齊齊哈爾鋼廠、黑龍江化工廠、江岸造紙廠位于嫩江附近，其供水以提取嫩江地表水為主要供水水源，以承壓水作為補充水源的形式供水。

1.1 地表水供水現狀

1)引水工程：

工農兵灌區位于富拉爾基西南近郊，引用熱電廠的冷卻水進行自流灌溉，設計灌溉面積1400hm2，渠長14km。實際灌溉水田面積720hm2，旱田13.3hm2，灌溉用水量1020×104m3。測區內灌溉水田16hm2，用水量14.40×104m3/a。

2)提水工程：

提水工程主要分布于嫩江岸邊的工業提水泵站6處，年總提水量6.92×108m3。

1.2 地下水供水現狀

全區共有機井 1458眼，其中<50m的深井1358眼，>50m的深井100眼。全區市政供水水源地5處，自來水供水井21眼，供水能力5.0×104m3/d,實際開采量937.7×104m3/a。企業自備水源井34眼，日開采量2.91×104m3/d，年開采量1061.17×104m3/a(見表6 - 2)。農田灌溉井(含飲水井)1358 眼，年開采量 893.55 ×104m3/a，總開采量2892.42×104m3/a。

1.3 城市飲用水水源地基本情況

1)鐵東水源地：

鐵東水源地是1955年接管北滿鋼廠(今齊齊哈爾鋼廠)3座自備小型水源和市政府投資新建的1座水源合并組建的。廠部設在鋼廠住宅甲區西部，原富拉爾基工程處原址。全區共有水源4個，第一水源位于鋼廠院內東側，第二水源位于黑龍江化工廠辦公樓西側，第三水源位于紅岸賓館北鄰，第四水源位于建富路西端北側。4個水源共有深井19眼，壓力濾罐16臺，50m3清水池兩座，設計供水能力2.0m3，實際供水能力2.0×104m3。

2)鐵西水源(即五水源)：

始建于1984年，1999年投產使用，水源地占地面積0.024km2，取水深井12眼，其中8眼深井在農田地內，2眼深井在居民區內，2眼深井在水源地院內，設有重力式無閥濾池8個，設計供水能力3.0×104m3。現實際供水能力3.0×104m3。

1.4 各業用水量

1)城市生活用水量：

城鎮生活用水包括居民用水與公共設施用水。據富拉爾基區2019年統計年鑒，共計937.7×104m3。

2)工業用水量：

根據齊齊哈爾市水資源管理處提供資料，2019年地下水工業用水量為1061.17×108m3/a，地表水工業用水量依據2019年水利規劃資料中提供數據為65153.9×104m3/a。

3)農業用水量：

根據富拉爾基區水務局提供資料，2019年地下水農業用水量為893.55×104m3/a。地表水資料根據2019年富拉爾基區統計年鑒為14.4×104m3/a。

4)各業總用水量：

富拉爾基區城鎮各業總用水量為68060.72×104m3/a，其中生活用水量937.7×104m3/a，工業用水量 66215.07 ×104m3/a，農業用水量907.95×104m3/a。

2 地下水開采利用條件

為了合理進行地下水開采，結合本區的地質、地貌、水文地質條件，進行地下水開采利用分區，共分為二個大區：即孔隙潛水開采區和孔隙承壓水開采區，四個亞區：即河谷淺井開采區和低平原淺井開采區；中深井分散式開采區和中深井集中式開采區。

2.1 河谷平原淺井開采區

分布在嫩江西側河谷的漫灘之上，含水層巖性主要為礫砂、圓礫。水位埋深1.92-6.24m，含水層厚度30-50m，降深3.5m時，出水量1123.2m3/d，換算出水量2169.71m3/d,富水性分級為1000-3000m3/d等級。地下水水力特性為孔隙潛水。井徑220-300m，井深30-50m，井距300-400m。取水設備采用6-8寸深井潛水泵。地下水礦化度0.83-1.34g/L，pH值7.2-7.3，水化學類型為HCO3-Ca型。本區以開采上層第四系松散巖類孔隙水為主。需水量大時也可開采下層第四系松散巖類孔隙承壓水。

2.2 低平原淺井開采區

分布在富拉爾基城區外圍，含水層巖性主要為中砂、粗砂、含礫中粗砂。水位埋深6.40-10.00m，降深2.73m時，出水量1135.99m3/d，換算水量為1824.45m3/d；降深5.9m時，出水量為1889.73m3/d。含水層厚度30-45m，富水性分級1000-3000m3/d。地下水水力特性為孔隙潛水。井徑220-300m，井深30-50m，井距400-500m。取水設備采用6-8吋深井潛水泵。地下水礦化度0.22-0.63g/L，pH值6.9-7.6，水化學類型為HCO3-Ca·Mg型。

主要是農業用水，其次是人畜用水，采用分散式開采。

2.3 中深井分散式開采區

含水層巖性主要為粗砂、礫砂及圓礫。水位埋深8.09-12.68m。降深3.05m時，1431.12m3/d，換算水量4324.16m3/d;降深6.60m時，出水量4749.03m3/d。含水層頂板埋深為30-60m。含水層厚度為40-50m，富水性分級3000-5000m3/d等級。地下水水力特性為孔隙承壓水。井徑220-300m，井深100-120m，井距600-700m。取水設備采用6-8寸深井潛水泵。地下水礦化度0.21-0.22g/L，pH值7.55-7.84，水化學類型為HCO3-Ca·Mg型。主要是城區周圍生活用水和零星工業用水，采用分散式開采。

2.4 中深井集中式開采區

含水層巖性主要為粗砂、礫砂及圓礫。水位埋深7.83-8.79m。降深2.5m時，出水量1889.74m3/d，換算水量為5306.14m3/d；當降深5.38m時，出水量3024.95m，換算水量12800.56m3/d。含水層頂板埋深為40-60m。含水層厚度為40-50m，富水性分級>5000m3/d等級。地下水水力特性為孔隙承壓水。井徑220-300m，井深100-120m，井距800-1000m，設計開采量1000-5000m3/d。取水設備采用6-8寸深井潛水泵。地下水礦化度0.18-0.22g/L，pH值7.59-7.84，水化學類型為HCO3-Ca·Mg型。主要是城區生活用水和工業用水。采用集中式開采。該層水是富拉爾基城區的主要供水水源。在富拉爾基城鎮中部的一重、北鋼、二水源、三水源及四水源一帶已經產生了地下水位下降漏斗。因此該范圍內劃定為地下水控制開采區，嚴格控制開采量[1]。

2.5 水源地的選取

根據地下水開采利用現狀，測區現有地下水水源地5處，均分布在富拉爾基城區，開采第四系孔隙承壓水。由于大量集中開采地下水，現已產生地下水水位下降漏斗，從而易使上層水質較差的潛水補給下層水，造成下層水環境質量下降。為些，宜選取新的供水水源地。位于測區西北部波狀低平原上的富拉爾基磚瓦廠一帶，中更新統孔隙承壓含水層，其巖性為砂礫石，含礫中粗砂、中粗砂等。厚度大，顆粒粗，結構松散，導水性能好，地下水豐富，單井涌水量為4324.16m3/d，水質為低礦化淡水。含水層上部7.00-11.0m粉質黏土、黏土。富水地段處于市區上游，水文地質條件好，選擇富水地段做為可供詳勘的水源地是適宜的。

3 地下水開采利用建議

3.1 地下水開發利用建議

本區第四系孔隙潛水與承壓水補給來源充沛，水量豐富，易于開采，是富拉爾基區城鎮目前和今后工農業及生活用水的主要供水水源，現針對目前開采利用地下水資源過程中存在的一些問題，對合理開采地下水資源，提出如下建議。

1)加強水資源管理，制定規劃、統籌安排。

測區內潛水和承壓水的補給量為3680.85×104m3/a，地下水資源豐富，但并非取之不盡、用之不竭的。由于地下水資源的大量集中開采，已改變了地下水的天然滲流狀態，為了適應工農業日益發展和提高人民生活的需要，必須加強對地下水資源的管理，制定規劃，統籌安排，合理開采地下水資源。首先要建立健全地下水資源管理機構，并且科學的利用供水目的層，合理分配工業、農業及生活用水的數量，制定地下水開采利用和保護規劃。貫徹國家的計劃用水和節約用水的方針，避免目前盲目開采和過量開采的狀況。

2)深淺結合，分段取水，合理開采。

區內自來水公司水源地生產井和各工廠自備生產井55眼，農灌機電井1358眼。大部分為淺井，井深一般15-45m，由于大量開采承壓水，奪取上游潛水補給，減少向下游排泄，加之井群布局不合理，井距過密，都在同一深度取水，所以，即使在地下水開采利用程度較低的情況下，仍然出現相互干擾和水量衰減。據潛水等水位線圖，已在測區東南方向出現區域下降漏斗的趨勢。對于潛水的開采建議是：要合理布局，井距以300-500m為宜，改變大水漫灌，搞好渠道防滲，實行計劃用水和節約用水，逐步擴大噴灌、嘀灌和其它灌溉新技術。對于承壓水不宜在漏斗范圍內再擴大對地下水的開采，保持漏斗的穩定狀態，根據含水層厚度大，水量豐富的特點，可根據抽水試驗確定的“有效帶的深度”相應采取相鄰不同深度的淺層水(<50m)和中深層水(100-120m)分段開采取水的辦法，如此不僅可以增加單井開采量，而且使地下水源得到充分開采利用[2]。

3)建立健全地下水動態監測網點，加強環境水文地質工作。

黑龍江省環境監測總站齊齊哈爾分站和市水資源中心，在區內設立了一定數量的地下水動態監測點，開展了動態工作，積累了一些資料，但還不夠，承壓水只在城區中心部位有動態監測井，孔隙潛水只在全合太村有一眼動態監測井。為了合理開采利用和保護地下水資源，預報可能出現的問題提供科學依據。因此，全面系統的統一安排，建立健全地下水動態監測網點是具有重要意義的。

3.2 地下水水質保護建議

目前，區內地下潛水較大范圍內已遭到了人為因素的污染，直接影響著人民的身體健康，所以應加強對地下水資源的管理和保護，采取有效措施，控制地下水的污染范圍和污染程度，對地下水水質保護建議如下：

1)嚴格要求和控制各工廠對“三廢”的排放標準，防止地下水污染。

2)對現有的排污渠道、污水庫、滲坑和廁所，采取防滲措施。

3)嚴格控制農藥和化肥的使用量和污水的灌溉量。

4)在水源地附近設立一定范圍的衛生防護帶，在此嚴禁用滲井、滲坑排放有毒有害廢水。

5)新井生產過程中，一定要提高生產工藝，嚴格做好止水，防止上層污染水向下入滲。

6)開采承壓水時，控制開采量，以防污染水越流補給，并應在地下水的上游擬建新的供水水源地。

7)搞好城市綠化，增加綠地面積，凈化大氣和土壤，防止地下水污染。

8)建立、健全地下水水質監測網點，進行地下水長期觀測，定期取樣，做好地下水污染調查研究[3]。

4 地下水資源與開發利用前景

測區內總補給量為100845.19 m3/d(3680.85 ×104m3/a)，總排泄量101172.56 m3/d(3692.80 ×104m3/a)，補給量<排泄量 327.37m3/d(11.95×104m3/a)。總補給量與總排泄量基本平衡。區內地下水資源是豐富的，抽水試驗只是對含水層富水地段進行了測試，其涌水量只是較厚含水層的一部分，含水層導水性能好，并具有很好的補給條件。承壓水開采主要集中在市區，可開采量為55202.99m3/d(2014.91×104m3/a)，中心水位降為2.52 m。伴隨著國民經濟的發展，現狀可開采量可能滿足不了需水要求，應開辟新的水源地，增加新的開采量。但必須指出，當開采強度增大，漏斗范圍擴大，深度增加，越流面積以及潛水與承壓水水頭差也隨之增大，將形成地下水水位下降漏斗。另外，還必須采取節約用水，提高工業用水的循環使用率。潛水可開采量為56434.99m3/d(2059.88×104m3/a)，預測開采量可以滿足近期需水量。