于立明
(集賢縣水務局設計隊,黑龍江集賢155900)
集賢縣境內(nèi)山區(qū)、半山區(qū)占土地面積44%左右。有小河流6條,小黃河、二道河屬烏蘇里江水系,安邦河、哈達密河、柳樹河、太平河屬松花江水系。境內(nèi)無大江大河,無大中型水利樞紐工程,屬資源性貧水縣。集賢縣水資源總量為3.24億m3,其中地表水資源量1.43億m3,地下水資源量1.81億m3。水資源開發(fā)利用總量為1.19億m3,縣地表水用量為0.55億m3,地下水用量為0.64億m3(1997年)。
集賢縣行政區(qū)呈不規(guī)則的橢圓形狀,沿三江平原南部邊緣展開,區(qū)內(nèi)山區(qū)面積占總面積的21.7%,平原面積占總面積的78.3%。在構(gòu)造上受佳木斯隆起和雙鴨山凹陷兩個構(gòu)造單元控制,在漫長的地質(zhì)歷史時期內(nèi),經(jīng)歷了地殼運動和相應的外動力地質(zhì)作用,形成了區(qū)內(nèi)北部平原廣布,南部低山丘陵綿延起伏的總體構(gòu)造格局。從而決定了本區(qū)第四系砂礫石孔隙水在平原區(qū)廣布,基巖裂隙水分布于低山丘陵區(qū),而第三系碎屑巖裂隙孔隙水深埋的水文地質(zhì)特點。
低山丘陵區(qū)主要在本區(qū)西南部,由于地理構(gòu)造等一系列原因,形成的為基巖裂隙水,形成地表徑流或以地下潛流的形式補給平原區(qū)第四系含水層。
北部平原區(qū)在第四紀地質(zhì)時期賦存有豐富的第四系砂礫石孔隙水,平原腹地單井涌水量為3 000~5 000m3/d,向山區(qū)逐漸減少,地下水流向基本與地形坡度一致,安邦河為本區(qū)的最終排泄區(qū)。
在廣大的第四系松散沉積物的底部,發(fā)育有大厚度的第三系弱膠結(jié)的砂巖、砂礫巖及泥巖、頁巖等碎屑巖層,賦含碎屑巖裂隙孔隙水,含水層埋深在山前地帶為20~30 m,平原腹地>100 m。地下水具有承壓性,含水層富水性不均勻,單井涌水量在500~1 000 m3/d。局部未有砂巖層,無水。含水層主要接受上部第四系含水層的垂直滲入補給和丘陵裸露區(qū)的側(cè)向徑流補給,地下水水質(zhì)優(yōu)良,為很好的飲用水源。
該含水巖組主要分布在平原的一級階地區(qū)和河漫灘區(qū),含水層由中更新濃江組沖積層,上更新統(tǒng)別拉洪河組沖積層及全新統(tǒng)的沖積砂、砂礫石組成。在平原腹地,各時期含水層之間沒有區(qū)域性隔水層,因而構(gòu)成了統(tǒng)一的大厚度的含水巖組;在山前附近,含水層由3~4個旋回組成,每個沉積旋回之間均由亞黏土層相隔。含水層厚度差別較大,一般為20~80 m,局部>100 m,由平原向山前地帶逐漸變薄。地下水動力性質(zhì)以潛水為主,局部為弱承壓水,水位埋深在1.22~5.00 m。含水層富水性變化較大,按單井涌水量(250 mm井徑,5 m降深條件下,下同)可將該含水巖組劃分為4個富水區(qū)。
強富水區(qū):主要分布要本區(qū)平原北部,單井涌水量3 000~5 000 m3/d,局部地區(qū)>5 000 m3/d,含水層滲透系數(shù)K=26.04~32.63 m/d,礦化度0.19~0.29 g/L,地下水化學類型主要為重碳酸—鈣鈉型。
中等富水區(qū):主要分布在本區(qū)平原中部地帶,單井涌水量1 000~3 000 m3/d,含水層滲透系數(shù)K=18.89~138.74 m/d,礦化度0.22~0.39 g/L,地下水化學類型主要為重碳酸—鈣鈉型。
弱富水區(qū):主要分布在太平鎮(zhèn)、豐樂鎮(zhèn)、福利鎮(zhèn)、升昌鎮(zhèn)一帶,單井涌水量100~500 m3/d,局部地區(qū) >500 m3/d,含水層滲透系數(shù)K=3.87~42.5 m/d,礦化度0.2~0.4 g/L,地下水化學類型為重碳酸—鈣納型。
極弱富水區(qū):分布在本區(qū)的山前地帶,單井涌水量<100 m3/d,滲透系數(shù) <1.0 m/d,礦化度 <0.5 g/L,地下水化學類型為種碳酸—鈣鈉型。
該含水巖組零星分布于區(qū)內(nèi)的山前臺地區(qū),地形平緩,略有起伏,微向河谷方向傾斜。含水層為中更新統(tǒng)濃江組亞黏土,厚度10~30 m,含水層厚度10~15 m,水位埋深6~9 m,局部>10 m,地下水動力性質(zhì)為潛水,主要接受大氣降水的滲入補給。單井涌水量<10 m3/d,礦化度0.35 g/L,地下水化學類型為重碳酸—鈣鈉型。
該含水巖組埋藏在平原區(qū)第四系松散沉積物下,地表未見出露,地下水類型為裂隙孔隙承壓水。據(jù)集賢縣大成富S10鉆孔資料:含水層巖性為中粗砂巖、砂礫巖,含水層埋深58.60 m,厚度57.58 m,承壓水頭高度56.37 m,單井涌水量762 m3/d,水化學類型為重碳酸—鈣鈉型,礦化度0.25 g/L。
該含水巖組主要分布在低山丘陵區(qū),主要由花崗巖組成,由于強烈的物理風化和化學風化作用,使不同巖石的風化裂隙發(fā)育,為大氣降水的滲入和賦集創(chuàng)造了良好的儲存空間和運移通道,因而形成了基巖風化裂隙水,其富水性在地貌、植被、風化帶厚度、發(fā)育程度等因素有關(guān),風化帶厚度20~30 m,泉流量 >0.21 m3/s,徑流模數(shù) >3/s·km2。在基巖構(gòu)造裂隙含水帶旁側(cè),存有構(gòu)造裂隙水,其量分布不均,水量很小。
本區(qū)地下水補給來源為大氣降水,在低山丘陵區(qū),巖石風化裂隙和構(gòu)造裂隙較發(fā)育,地表植被茂密,這些對基巖裂隙水的形成具有輸導入滲和涵養(yǎng)水源的功能。平原地區(qū)由于地勢低平,坡降小,有利于降水入滲的補給,大氣降水入滲補給量在總補給量中居主導地位。此外,河流入滲、農(nóng)田灌溉的渠系和田間入滲都在一定的時段內(nèi),在局部地區(qū)對地下水有一定的補給作用。
條件在地形地貌、巖性、構(gòu)造密切相關(guān)。低山丘陵區(qū),地下水徑流途徑短、徑流速度快,具有“快補快排”的特點??拷角芭_地部位,地下水水力坡度1/500~1/3 000,地下水徑流運動相對較快,而其他地區(qū),水坡度為1/5 000~1/10 000,地下水徑流運動相對遲緩。地下水流向在安邦河河谷平原區(qū)為由南向北流。北部的松花江平原區(qū),地下水總體上為由南向北東方向流動。
低山丘陵地下水在天然狀態(tài)下的潛水蒸發(fā)、河川基流、下降泉水等途徑排泄并通過河床地帶向第四系地層排泄,形成山丘區(qū)向平原區(qū)地下水的側(cè)向補給。平原區(qū)的地下水排泄,以人工開采的方式為主,其次是地下水蒸發(fā)、河道排泄及邊界側(cè)向流出。
在天然狀態(tài)下,東區(qū)地下水位具有明顯的季節(jié)性變化規(guī)律,每年的3~5月份地下水最低,此時地表蒸發(fā)量較大而降水量較小,季節(jié)性凍土表層開始融化,地下水尚未得到降水的有效補給,這一時期地表水正處在春汛期,沿江沿河地帶受河水補給影響,出現(xiàn)了一個小峰值。此后,降水量不斷增加。滲入補給量隨之加大,地下水位開始普遍抬開,到8~9月份地下水位達到年內(nèi)高峰值。從9月份開始,降水量不斷減少,蒸發(fā)作用加強,地下水位開始緩慢下降,10月末~11月初地表開始凍結(jié),直至翌年4月底5月初季節(jié)性凍土消失為止,地下水位都處于下降狀態(tài)。
據(jù)1997年三江平原地下水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測成果,平原區(qū)年內(nèi)地下水位埋深為1.34~9.05 m。其中山前臺地區(qū)地下水位埋深為6.83~9.05,平均水位埋深為7.71 m,一級階地區(qū)地下水位埋深為3.89~7.53 m,平均水位埋深為5.69 m,漫灘區(qū)地下水位埋深為1.34~4.82 m,平均水位埋深為3.24 m。從總體上看,地下水位埋深是從山前臺地到河漫灘逐漸變小的規(guī)律。
影響本區(qū)地下水動態(tài)的主要因素是氣象,其次是水文和人為因素。氣象水文因素對地下水動態(tài)的影響主要表現(xiàn)在大氣降水補給地下水,蒸發(fā)排泄地下水,沿江河地帶江河水位的漲落對地下水動態(tài)的變化有密切的關(guān)聯(lián)。人為因素對地下水動態(tài)的影響主要表現(xiàn)在集中開采區(qū)大量抽取地下水,使地下水位降低,特別是井灌水田區(qū)和提水灌區(qū)內(nèi),由于渠系和田間入滲補給,往往產(chǎn)生地下水回升現(xiàn)象。
本區(qū)地下水化學組成主要為重碳酸—鈣鈉型水。主要陰離子重碳酸鹽90~300 mg/L,主要陰離子鈣20~70 mg/L,鈉10~50 mg/L。
本區(qū)地下水pH值6.4~8.2,平均值為7.3,多數(shù)屬中~弱酸性水,少數(shù)井點為弱酸性水。礦化度<1 g/L,屬低礦化度淡水,縣城鎮(zhèn)一帶略高為0.5~1 g/L,總硬度在地域分布有差異,在縣城一帶相對較高>300 mg/L。其它地區(qū)較低,平均值為138 mg/L,全區(qū)地下水多數(shù)為軟水或微硬水,少數(shù)井點為硬水。
集賢縣地下水鐵、錳含量偏高,鐵的超標率為60%,測值為0.074~16.6 mg/L,平均值為546 mg/L,超標 17.2倍;錳的超標率為 75%,測值為 0.0~3.03 mg/L,平均值0.73 mg/L,超標6.3倍。
近幾年為解決農(nóng)村飲水安全問題,改善農(nóng)民的生產(chǎn)和生活條件,加快農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展,依據(jù)《農(nóng)村人飲項目建設管理辦法》和集賢縣農(nóng)村飲水現(xiàn)狀及工程實際,集賢縣解決農(nóng)村人畜飲水安全項目采取的主要工程措施打深水井。把地下水作為供水的重要水源,取深層地下水,配套提水設備、動力設備;對地下水含鐵錳的村屯利用除鐵罐處理后,達到飲用標準。
[1]中國環(huán)境科學研究院.GB3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標準[S].北京:中國環(huán)境科學出版社,2002.
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