松花江流域地下水資源量評價區劃與分析

王美玉，戴長雷，王 羽

(1.黑龍江大學寒區地下水研究所，黑龍江 哈爾濱 150080；2.黑龍江大學 水利電力學院，黑龍江 哈爾濱 150080；3.黑龍江大學中俄寒區水文和水利工程聯合實驗室，黑龍江 哈爾濱 150080)

1 問題的提出

自20世紀中期以來，經濟社會飛速發展，各行業用水量不斷加大，面臨的水危機日趨嚴重，因而水資源評價逐漸受到重視。松花江是我國七大江河之一，目前對松花江流域的研究多集中在水資源承載力、產業結構優化、水生態環境質量評價、水文與水資源響應、水污染特征及其調控等水資源、水環境方面的研究，缺少對流域內資源量評價和系統梳理區劃研究[1-2]。地下水資源量評價是對流域內資源質量、數量、時空分布特征，開發利用情況和發展趨勢的調查和分析，是開展水資源規劃和水資源調配的基礎和前提，是指導水資源開發、利用、節約、保護、管理工作的重要基礎，和制定流域經濟社會發展規劃的重要依據[3]。為了便于資源量的評價與管理、更好地進行水資源評價、合理地調整資源配置，特提出松花江流域地下水資源量評價區劃與分析。資源量計算是資源評價的基礎，資源評價是資源量管理的前提，進行流域地下水資源量評價區劃分析時，首先要對流域內水文地質特征、地形地貌條件、水文地質資料及相關圖件進行梳理，再根據梳理結果以水文地質條件為基礎，結合自然條件與結構特點，參考地貌特征和氣候分區對流域資源量進行計算與管理區劃，以實現流域內地下水資源量評價區劃與分析[4-6]。

2 流域水文地理基礎

松花江流域位于中國東北部地區，介于N 41°42′～51°39′、E 119°42′～132°31′之間，流域面積56.12萬km2，地跨內蒙古、吉林、黑龍江和遼寧四省(自治區)，其地理區位見圖1[5]。流域內資源豐富，地貌特征顯著。山地與平原相間，由西向東分別為大興安嶺、松嫩平原、小興安嶺、長白山余脈、三江平原。受氣候、水文、地形等自然地理和地質構造因素影響，地下水水文地質條件呈現出東南向西北方向的分帶規律。山區分布不同時代的花崗巖、變質巖、火山巖，以含裂隙水為主，中新生代碎屑沉積巖裂隙水和第四系松散巖類孔隙水，局限于山間盆地和河谷中。山區潛水由東南向西北富水程度逐漸減弱。松嫩平原和三江平原屬潛水和承壓水重疊盆地，地下水系統空間具有分帶特征。松嫩平原由高平原到河谷平原過渡，主要供水含水層由白堊系、古近系孔隙裂隙水和第四系孔隙水并列到第四系孔隙水為主，地下水埋深由深變淺，由承壓(自流)水過渡為潛水，富水性由小變大，徑流條件由延緩變通暢;第四系砂礫石含水層由薄變厚、由斷續分布逐漸變為連續分布，潛水化學類型由單一變復雜，礦化度由大變小。三江平原含水層厚度由邊緣到中心逐漸變厚，巖性由細變粗，由潛水過度為微承壓水和承壓水[7-9]。

圖1 松花江流域的區位

3 基于地下水資源量計算的區劃

地下水資源量計算是資源量評價工作的工作基礎，因此在進行地下水資源量評價的區劃時應當先進行地下水資源量管理區劃[10]。地下水資源主要分為補給量和儲存量，補給量主要來源于地表水入滲。地下水資源量受所處自然環境、地形地貌、水文地質條件等影響較大，在進行地下水資源量計算區劃前，先系統梳理水文地質條件、以水文地質單元為基礎、以分水嶺為界，整合地形地貌特征、氣候條件、結構條件等進行耦合區劃與分析，計算區劃結果可作為流域內地下水資源量評價基礎條件[11]。

梳理松花江流域水文地質條件基礎資料，基于地下水資源量計算將松花江流域劃分為5個水文地質區，根據地形地貌特征命名為大興安嶺水文地質區、松嫩平原水文地質區、小興安嶺水文地質區、長白山余脈水文地質區、三江平原水文地質，按照地理位置由西北向東南分別以“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ”進行編號。

由于地下水與地表水聯系密切，故在地下水資源量計算區劃時，以水文地質分區為基礎，以分水嶺為界，整合地形地貌特征、氣候條件等進行地下水資源計算區劃。水文地質分區與分水嶺邊界分區耦合完成后，在每個水文地質分區內劃分子流域，形成松花江流域地下水資源量計算區。

大興安嶺水文地質區內以分水嶺為界可分為嫩江源區、甘河流域、諾敏河流域、阿倫河流域、音河流域、雅魯河流域、綽爾河流域、洮兒河流域、霍林河流域9個流域分區。按照區劃因素與原則對各地下水資源量計算區進行命名，如：“大興安嶺水文地質區疊加嫩江源頭地下水資源量計算區”“大興安嶺水文地質區疊加甘河流域地下水資源量計算區”等，按照流域位置“自北向南”，以“Ⅰ-1、Ⅰ-2……Ⅰ-9”進行編號。

松嫩平原水文地質區內以分水嶺為界可分為嫩江干流區、嫩江源區、甘河流域、諾敏河流域、阿倫河流域、音河流域、雅魯河流域、綽爾河流域、洮兒河流域、霍林河流域、伊通河流域、訥謨爾河流域、烏裕爾河流域、拉林河流域、阿什河流域、呼蘭河流域。按照區劃原則對各地下水資源量計算區進行命名，如：“松嫩平原水文地質區疊加諾敏河流域地下水資源量計算區”“松嫩平原水文地質區疊加-阿倫河流域地下水資源量計算區”等，分別以“Ⅱ-1、Ⅱ-2……Ⅱ-16”進行編號[12]。

三江平原水文地質區內以分水嶺為界可分為松花江(三岔河口以下)干流區與梧桐河流域。按照區劃原則將其命名為“三江平原水文地質區疊加松花江干流地下水資源量計算區”與“三江平原水文地質區疊加梧桐河流域地下水資源量計算區”，分別以“Ⅴ-1、Ⅴ-2”進行編號。小興安嶺水文地質區與長白山余脈水文地質區內地下水資源量計算分區名稱、編號等見表1。

表1 松花江流域部分地下水資源量計算分區

松花江流域共劃分為5個水文地質區、41個地下水資源量計算區，根據地形地貌特征將5個水文地質區分為兩大類，分別是山丘區與平原區。山丘區分別是大興安嶺水文地質區、小興安嶺水文地質區及長白山余脈水文地質區，這3個山丘水文地質區劃分為23個地下水資源量計算區，平均每個山丘水文地質區區8個地下水資源量計算區，總面積約35萬km2，占全流域的62%。平原區分別是松嫩平原水文地質區和三江平原水文地質區，2個平原水文地質區劃分為18個地下水資源量計算區，平均每個平原水文地質區9個地下水資源量計算區，總面積為21萬km2，占全流域的38%。地下水資源量計算分區位置如圖2所示。

圖2 松花江流域地下水資源量計算分區

4 基于地下水資源管理的區劃

地下水資源量評價的目的是為了便于地下水資源管理，地下水資源管理可以有效改善松花江流域水利發展面臨的嚴峻形勢，完善防洪減災體系、緩解日益突出的水資源供需矛盾、扭轉水環境惡化情況。為了更好地實現松花江流域地下水資源管理，綜合考慮政治、經濟和人口諸多影響因素確定采用以水文地質條件及行政分區為基礎進行地下水資源管理區劃。明確劃分其管理部門，以保障流域內防洪安全、保障供水、灌溉、水力發電、航運等水資源綜合利用，從而實現地表水、地下水等水資源與水生態環境保護及其可持續利用。

小興安嶺水文地質區內分為黑龍江省級地下水資源管理區，哈爾濱市、黑河市、綏化市、伊春市、佳木斯市、鶴崗市市級地下水資源管理區，按照耦合區劃原則對其進行命名，如：“小興安嶺水文地質區—哈爾濱市地下水資源管理區”“小興安嶺水文地質區—黑河市地下水資源管理區”等，分別以“Ⅲ-H-1、Ⅲ-H-2”等進行編號。

長白山余脈水文地質區內分為黑龍江省級地下水資源管理區，哈爾濱市、牡丹江市、佳木斯市、七臺河市、雙鴨山市市級地下水資源管理區，按照耦合區劃原則對其進行命名，如：“長白山余脈水文地質區—哈爾濱市地下水資源管理區”“長白山余脈水文地質區—牡丹江市地下水資源管理區”等，分別以“Ⅳ-H-1、Ⅳ-H-2”等進行編號。

三江平原水文地質區內分為黑龍江省級地下水資源管理區，佳木斯市、鶴崗市、雙鴨山市市級地下水資源管理區，按照耦合區劃原則對其進行命名，如：“三江平原水文地質區—佳木斯市地下水資源管理區”“三江平原水文地質區—鶴崗市地下水資源管理區”等，分別以“Ⅴ-H-1、Ⅴ-H-2”等進行編號。大興安嶺水文地質區、松嫩平原水文地質區地下水管理分區名稱、編號等見表2。

表2 松花江流域部分地下水資源管理分區

松花江流域根據地下水資源管理區劃原則共分為10個省級地下水資源管理區和38個市級地下水資源管理區。其中，大興安嶺水文地質區劃分為3個省級地下水資源管理區、4個市級地下水資源管理區；松嫩平原水文地質區劃分為3個省級地下水資源管理區、13個市級地下水資源管理區；小興安嶺水文地質區劃分為1個省級地下水資源管理區、6個市級地下水資源管理區；長白山余脈水文地質區劃分為2個省級地下水資源管理區、12個市級地下水資源管理區；三江平原水文地質區劃分為1個省級地下水資源管理區、3個市級地下水資源管理區。松花江流域地下水資源管理分區詳情如圖3。

圖3 松花江流域地下水資源管理分區

5 結 論

地下水資源量評價是流域內解決水問題的重要依據，地下水資源量計算是資源量評價的基礎工作，做好資源量計算區劃分析才可順利進行地下水資源量評價工作，而資源量評價工作的目的則是實現資源的管理，進而實現流域內資源的合理調配及其可持續利用，三者關系緊密，缺一不可。

松花江流域各水文地質單元基于地下水資源量計算共劃分為41個資源量計算區，松嫩平原水文地質區劃分地下水資源量計算區最多，為16個，其次是大興安嶺水文地質區，為9個，小興安嶺水文地質區、長白山余脈水文地質區及三江平原水文地質區分別劃分為7個、7個和2個。平均每個山丘水文地質區8個地下水資源量計算區，每個平原水文地質區9個地下水資源量計算區。

松花江流域各水文地質單元基于地下水資源管理共劃分為10個省級地下水資源管理區與38個 市級地下水資源管理區。松嫩平原水文地質區劃分地下水資源管理區最多，為13個。長白山余脈水文地質區劃分為12個市級地下水資源管理區。大興安嶺、小興安嶺及三江平原水文地質區分別劃分為4個、6個和3個市級地下水資源管理區。平均每個水文地質區內有7個地下水資源管理區。