內蒙古自治區科爾沁左翼中旗新開河流域地下水資源合理開發利用建議

［摘要］科爾沁左翼中旗新開河流域是通遼市的重要糧食基地，但研究區內存在著地下水位持續下降、土壤鹽漬化、化工園區污染、高氟水等地質環境問題，本文在分析前人資料基礎上，針對研究區內存在的地質環境問題，提出了地下水資源合理開發利用建議。旨在為地區科學治理生態環境問題、合理開發利用土地、調整農業種植結構提供科學依據。

［關鍵詞］科爾沁左翼中旗新開河流域；地下水資源；合理開發利用

通遼地區以農業為主導產業，對當地經濟起著至關重要的作用。特別是科爾沁左翼中旗新開河流域，作為重要的糧食和蔬菜基地，占據著重要的地位。這個區域擁有20km2的富硒土地，這是內蒙古自治區東部地區首次發現的富硒、富鍺土地。然而，由于農灌導致地下水開采過度，地下水位持續下降。此外，該研究區還面臨著土壤鹽漬化、化工園區污染以及高氟水等環境問題。鑒于上述問題的嚴峻性與緊迫性，本研究提出地下水資源合理開發利用建議。我們期望通過本研究，不僅能為當地政府及相關部門提供決策支持，還能為類似區域的環境治理提供參考案例，共同推動生態文明建設，實現經濟社會與環境的和諧共生。

1 研究區概況

研究區位于科爾沁左翼中旗東北部。行政區隸屬寶龍山鎮、努日木鎮、架瑪吐鎮。面積為600 km2。區內為沖積平原地形，地勢西北高東南低。多年平均降雨量為385.62 mm，降雨集中在7～9月份，占全年降雨量80%左右。多年平均蒸發量1739.10 mm。研究區內的新開河是一條人工河。由西北―東南方向穿過研究區，平均河寬0.3～0.5 km，深1～2 m，河谷底平坦，斷面形成不規則，總體呈寬“U”型。該河2003年以前部分時間斷流，是全旗中西部地區農田灌溉用水的主要地表水源，也是全旗內5座中型水庫的進水來源。

2 地下水位下降防治措施建議

2.1 關于水位下降的一些認識

資料表明，研究區從2003年后水位整體呈持續下降狀態，平均年下降速率為0.1 m/a，自1997年到目前水位全區累計平均下降了2.0 m，整個研究區全部為超采區，超采區范圍較大，但超采程度和水位下降程度并不嚴重[1]。主要有以下方面的考慮：

（1）研究區含水層平均厚度為50～60 m，就目前水位下降值而言，下降值還不足含水層厚度的5%，而且研究區為一開放的地下水系統，地表巖性普遍為粉土、粉砂，易于接受大氣降水補給。資料顯示，1998年一場大洪水之后，科爾沁漏斗（當時漏斗最深近8 m）即被填平，水位迅速恢復至80年代水平[2]。

（2）水位下降后，土壤鹽漬化程度會減輕或消失，地面蒸發量會大幅減少或消失，減少地下水的排泄量[3]。

（3）地下水的開發會加快地下水循環速度，使水化學類型、礦化度向水好的方向轉化，有利于改良高氟水、高礦化度水。這從歷年水質動態特征可以得到驗證[4]。

（4）地下水位下降對地表植被影響不大。因為研究區內主要為農作物，其生長主要依靠開采地下水維系。

2.2 合理開發利用地下水建議

2.2.1淺埋地灌，高效節水

根據本次調查，研究區內主要種植玉米，90%的水澆地采用大水漫灌方式進行灌溉，灌溉定額一般為220 m3/畝，而如果采用噴灌或滴灌方式進行灌溉，灌溉定額則可降低至160 m3/畝，可節水約1/3，節水效果顯著。因此，建議逐步將傳統落后的漫灌方式改變為先進的節水灌溉方式，可大幅降低農業開采量。目前農業灌溉開采量為3361.85 m3/a，如采用節水灌溉，農業灌溉開采量可降低至2241.23 m3/a，每年大約可減少地下水開采量達1120.62 m3，節水效果顯著[5]。

2.2.2關于布井間距的建議

根據本次調查，農灌井之間的間距一般為200～300 m，開采時互相干擾嚴重，影響單井出水量，根據單井影響半徑，合理布井間距應為400～500 m，建議后續施工農灌井時，布井間距適當放大至400～500 m，以充分發揮單井灌溉效益。

2.2.3關于種植方式的建議

根據本次調查，研究區的玉米等大田作物仍采用傳統的露天種植方式，建議采用地膜覆蓋技術進行種植，該技術具有蓄水保墑、調節地溫、改良土壤，保持水土和促進作物生長發育、獲得節水增產的作用。研究表明，地膜技術可達到節水率16%，增加產量1661 kg/畝，增產率20%，水分利用效率可提高50%以上。

3 土壤鹽漬化地下水開發利用建議

本區的鹽堿土與鹽漬土均分布在地勢低洼地區，研究區土壤鹽漬化（重度及中度程度）分布于區內的西北部和東南部，如寶龍山附近和努日木鎮南部等地（圖1），面積分別為12 km2、2 km2和10 km2。根據本次野外調查，這些區域均為天然牧草地，未被開發利用。地下水開發利用程度較低，地下水水位埋深普遍較淺，一般在1 m左右，由于地下水位較淺，且地表巖性主要為粉土，地下水蒸發作用強烈，故形成了土壤鹽漬化。這些地區表層土壤的含鹽量較高，植物生長受到一定的影響，植被長勢一般（圖2）。

考慮到該區水文地質條件、土地利用現狀，可以適度開采地下水，發展井灌飼料草場基地，發展畜牧業。通過開發水澆草地，一方面可降低地下水位，抑制和改善鹽漬化發展趨勢，同時可將長勢較差的天然牧草地改良為人工草地，具有較好的生態效益和經濟效益。根據前人資料，土壤鹽漬化發生的臨界深度為2 m，因此，可將地下水位降低至2 m以下，宜井深度為70 m，單井出水量為50～70 m3/h，可選擇正方形布井方案，合理井距為400～500 m，含水層為中更新統大青溝組、上更新統顧鄉屯組及全新統下部，含水層巖性以細砂、粉砂為主，中砂、粗砂次之。成井工藝：0～5 m下入實管，5～60 m下入濾水管，65～70 m為沉淀管。井管可選用外徑為Ф=400～500 mm的水泥管。擴孔口徑不小于650 mm。每井可控制草場面積約250畝，這些地區的地下水水質尚可，礦化度一般小于1 g/L，長期澆灌，可逐漸將地表鹽分洗濾帶走，逐步改善地表土質。

4 寶龍山化工園區地下水開發利用建議

寶龍山化工園區為寶龍山煤礦建設的生產化工產品的工業園區，位于研究區西北部，分布面積約5 km2（圖3、4）根據野外調查，化工園區基本無固體廢物堆放，廢水經處理達標（國家三類水質標準）后排放。本次工作在園區共采集了三個全分析地下水樣品，所有樣品各項無機化學指標均未超過飲用水國家標準。從土壤樣品分析結果可知，Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、As、Pb等7種無機污染物含量的平均值分別為0.04、19.80、10.26、29.85、13.27、8.24、16.04 μg/g，與《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準》（GB/5618-2018）相比，也均沒有超過規定限值。

土壤樣品在H1-2-12樣品中檢出少量2-氟聯苯污染物，其最大值為71.00，最小值為50.4，為半揮發性有機污染物（SVOCs），不溶于水，推測污染來源為化工廠加工中間產物經大氣沉降進入地下環境，經微生物富集向下遷移。現場調查，園區附近地區空氣質量較差，廠區內煙囪排放有廢氣排放，其中可能含有2-氟聯苯污染物，由于其可持久存在于空氣、水、土壤等環境中，能遠距離傳輸，所以具有一定的毒性和生物蓄積作用。

綜合分析水、土和作物，極有可能是居民食用了受有機物污染（2-氟聯苯污染物）的作物而導致人體出現病癥。

基于上述分析，建議化工園區附近，不宜作為耕地種植農作物，可以將該區恢復為草場，作為人工牧草地，避免由于食用有毒有害食品引起身體的病癥。

該區地下水可開采潛水，含水層為中更新統大青溝組、上更新統顧鄉屯組及全新統下部，含水層巖性以細砂、粉砂為主，中砂、粗砂次之。單井涌水量1000～2000 m3/d，宜井深度為50 m。

5 富硒區地下水開發利用建議

根據本次1∶10000土地質量調查，在研究區西北部圈定了4 km2的富硒區（圖5）。根據野外調查，目前在該富硒區已有公司開發利用富硒農產品（圖6）。富硒區地下水大部分未達到富硒水（水硒含量大于10μg/L為富硒水），僅富硒區東北部和西北部為富硒水，水質較好，達到了農田灌溉用水標準[6]。鑒于該富硒區目前已有一家公司進行了富硒產品的種植，富硒農產品包括豆類（綠豆、豇豆、黑豆）小米、花生等經濟作物，均達到了富硒產品標準，且本次調查采集的大宗作物（玉米、高粱）硒含量（平均含量0.0357 μg/g）也均達到了富硒農產品標準，因此，該區可擴大種植規模，建議以種植經濟效益較高的經濟作物為主，嘗試種植蔬菜類和西瓜、甜瓜等對人體健康有益的農產品，開發水澆地，達到增產增收的目標。

該區地下水（潛水）水位埋深10 m左右，含水層為中更新統大青溝組、上更新統顧鄉屯組及全新統下部，含水層巖性以細砂、粉砂為主，中砂、粗砂次之。單井涌水量1500 ～ 2000 m3/d，建議成井深度70 m，合理井距為400～500 m。每眼機井可控制灌溉面積約250畝，

6 高氟水區地下水開發利用建議

研究區存在的水質問題主要為高氟水，根據本次野外調查采集的水化學全分析樣分析結果，高氟水分布于研究區的中西部，面積約86 km2（圖7）。超標區面積約氟含量區間值多為1.10～2.00 mg/L。區內地下水中的氟離子主要來源于含水層的水溶氟，含水層中的水溶氟含量高低決定了地下水氟離子含量高低。潛水氟離子含量不但受含水層中水溶氟制約，而且還受蒸發濃縮作用的影響。本次調查表明，高氟水賦存層位在20 m 以上的潛水含水層中。低氟地下水賦存于20 m 以下80 m 以上，可采含水層埋深20～80 m 之間，含水層巖性為細砂、粉砂，含水層厚度約40 m。為保障村民身體健康，飲用符合標準的地下水，針對高氟區地下水該區的地下水開發利用，提出以下防氟改水工作方案建議。

基于研究區水文地質條件，在高氟中施工飲水井，成井深度50～80 m為宜，成井時將20 m以上井段用黏土止水，井管選用水泥管，單井涌水量1000～2000 m3/d 。潛水開采技術條件較簡單，富水性中等。高氟區地下水只適合分散式開采，用于滿足人畜、農牧業及生態環境用水。

7 結語

研究區農業灌溉地下水開采量較大，導致地下水位持續下降，建議農業灌溉采用先進的膜下滴灌、噴灌方式，以減緩地下水下降趨勢。鹽漬化地區可以適度開采地下水，發展井灌飼料草場基地，通過開發水澆草地，降低地下水位至鹽漬化臨界深度以下，抑制鹽漬化發展趨勢，同時可將長勢較差的天然牧草地改良為人工草地，具有較好的生態效益和經濟效益。高氟地下水主要分布于地表以下20 m 以內的含水層，為保障村民飲水安全，施工成井時宜將20 m 以上井段用黏土止水，避開淺層高氟含水層。

[參考文獻]

［1］西遼河平原（內蒙古部分）地下水資源及其環境問題調查評價［R］. 內蒙古自治區地質調查院.2005：30-32.

［2］科左中旗地下水資源勘查與區劃報告（1∶10 萬）［R］. 內蒙古自治區第四水文地質工程地質勘查院.2016：100-105.

［3］科左中旗農（牧）業供水水文地質勘察報告（1∶10 萬）［R］. 內蒙古自治區114 水文地質工程地質隊.1978：45-49.

［4］舍伯吐地區農田供水水文地質勘察報告（1∶10 萬）［R］. 內蒙古自治區第四水文地質工程地質勘查院.1995：26-28.

［5］內蒙古自治區通遼地區農用地關鍵帶調查評價及綜合開發利用對策研究［R］. 內蒙古自治區地質調查研究院.2020：18-20.

［6］內蒙古通遼地區多目標區域地球化學調查報告（1∶25 萬）［R］. 內蒙古自治區地質調查研究院.2016：39-45.

[資助項目]內蒙古通遼地區關鍵帶綜合調查及對策研究（NM 2017-11）。