于春娟 于春莉 鄒艷?!∫蠼ǔ?/p>
摘要:地下水功能區(qū)劃是整個地下水功能評價工作的目標,本次功能區(qū)劃工作為功能層目標功能和綜合功能區(qū)劃,目標功能區(qū)劃又可以分為資源功能、生態(tài)功能和地質(zhì)環(huán)境功能區(qū)劃。本文僅對地下水資源功能區(qū)劃進行初步探討。
關(guān)鍵詞:西遼河平原;地下水;資源功能區(qū)劃
地下水的資源功能是指具備一定的補給、儲存和更新條件的地下水資源供給保障作用或效應(yīng),具有相對獨立、穩(wěn)定的補給源和地下水資源供給保障能力。區(qū)劃時遵循的原則是綜合評價圖中資源功能“強”和“較強”區(qū)劃歸等級分區(qū),定名為“資源功能較強—強區(qū)”;資源功能“一般”區(qū)劃歸等級分區(qū),定名為“資源功能一般區(qū)”;資源功能“較差”和“差”區(qū)劃歸等級分區(qū),定名為“資源功能弱區(qū)”;上述為二級分區(qū),在此基礎(chǔ)上,“資源功能較強—強”區(qū)根據(jù)地下水資源功能是資源占有性、再生性、調(diào)節(jié)性和可利用性的綜合反映,又分為3個三級分區(qū),“資源功能一般區(qū)”只有一個區(qū),“資源功能較弱—弱”區(qū)分為4個三級分區(qū),開發(fā)利用時應(yīng)根據(jù)這些指標的具體情況考慮。西遼河平原資源功能區(qū)劃結(jié)果見下圖。
1. 資源功能較強—強區(qū)
1.1 老哈河上游可集中開采區(qū)(B1—Ⅰ1)
老哈河上游段河水補給地下水,降水入滲系數(shù)為0.35,地下水補給能力強。含水層厚度為100m~170m,巖性為砂礫石、中粗砂、中砂,地下水儲存空間較大,目前的地下水位埋深為1m~3m,資源占有性強,單位涌水量>30m3/h·m。水質(zhì)優(yōu)良,為Ⅲ級,資源可利用性和再生性強,大氣降水的補給系數(shù)為0.26,地下水消耗后有便利條件得到有效補充。
由于具備上述特點,對該區(qū)的地下水可集中開采,即使在枯水年由于地表水和大氣降水補給不足暫時出現(xiàn)地下水位下降問題,在豐水年時也可因得到及時補給而回升,充分發(fā)揮其
調(diào)蓄能力,不會出現(xiàn)資源緊缺狀況。但在擴大開采過程中也應(yīng)考慮該區(qū)地下水與地表水之間的轉(zhuǎn)化問題,開采程度較小,地下水位埋深較小時,由于水位高差的關(guān)系,地下水補給地表水,地表水在流經(jīng)上游區(qū)時不會有大量的減少;開采程度較大,地下水位埋深較大時,地表水補給地下水,地表水垂直和側(cè)向補給加大。如果開采程度不節(jié)制,地下水位下降程度過大,會造成大量地表水對地下水的滲漏補給,減少上游地表水對中下游的補給。
1.2 盆地中西部可采區(qū)(B1—Ⅱ1)
該區(qū)位于研究區(qū)中西部,主要為西遼河平原的上游區(qū),含水層厚度50m~170m,巖性為
泥質(zhì)砂礫石、砂卵石,中粗砂,中細砂、粉細砂等,地下水位埋深1m~3m,單位涌水量為10m3/h·m~30m3/h·m,地下水資源較為豐富。地下水有大氣降水和地表水的雙重補給,補給強度較大。
圖1 西遼河平原資源功能區(qū)劃圖
目前,該區(qū)的大部分區(qū)域為地表水灌區(qū),由于地下水的補給狀態(tài)由天然河流的線狀源變?yōu)槊?、網(wǎng)狀源,地表水在上游入滲量大量增加,地下水位居高不下。針對資源功能的特點和該區(qū)地下水的實際情況,該區(qū)的地下水可適當(dāng)擴大開采。但考慮到西遼河平原地下水的流向是自西南向東北,而到中部變?yōu)榻鼥|西方向的特點,為避免減少對中下游區(qū)的地下水補給,應(yīng)控制開采程度。而且該區(qū)的北、西和南部三面為科爾沁沙地,周邊地勢高,地下水在適當(dāng)加大開采的同時,注意強度不宜太大,避免地下水位下降過快,出現(xiàn)襲奪周邊地區(qū)地下水的現(xiàn)象。
1.3 霍林河沖洪積扇混合開采區(qū)(B1—Ⅲ2)
該區(qū)位于霍林河沖洪積扇區(qū),含水層厚度為90m~120m,巖性為泥質(zhì)砂礫石、砂卵石,中粗砂,中細砂、粉細砂等,富水性極強,地下水資源較為豐富,單位涌水量大于30m3/h·m。入滲補給系數(shù)為0.23,地下水補給系數(shù)較大,地下水儲量較為豐富。地下水水質(zhì)為Ⅲ或Ⅳ級,主要表現(xiàn)為礦化度較高。由于位于山前,地下水的調(diào)節(jié)性和再生性強,為I級,地下水消耗后可得到及時補充,針對礦化度高的問題,可與附近低礦化度的地下水混合開采用于農(nóng)業(yè)灌溉。
2. 資源功能一般區(qū)
西遼河平原東北部適量開采區(qū)(B1—Ⅲ1)
該區(qū)位于研究區(qū)西遼河,含水層厚度為50m~100m,含水層巖性為中粗砂,中細砂、粉細砂等,地下水儲存資源不太豐富。小部分地區(qū)的富水性較強,單位涌水量為10m3/h·m~30m3/h·m,大部分地區(qū)的富水性一般,單位涌水量為5m3/h·m~10m3/h·m。地下水的可用性、再生性一般,而且該區(qū)地下水的調(diào)節(jié)性較弱。但該區(qū)入滲補給系數(shù)0.23~0.35,地下水的補給強度較大,在開采后中可得到有效補給。
該區(qū)主要為農(nóng)區(qū),依靠地下水灌溉,地下水的開采量較大,現(xiàn)狀年地下水的開采系數(shù)大于85%,西遼河平原開采強度較大的通遼市位于該區(qū)。在這種開采狀況下,該區(qū)出現(xiàn)了舍伯吐和科爾沁兩個水位下降區(qū),通遼市的地下水位降落漏斗就位于科爾沁水位下降區(qū)。為維持工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,地下水的現(xiàn)狀開采狀況還將繼續(xù),而且還可能加大,而為避免地下水位下降區(qū)的不斷擴展,在大氣降水因素不能改變的條件下,只能考慮加大周邊地區(qū)對該區(qū)的地下水補給,同時通過控制水資源浪費和加大廢水利用等措施,減少典型區(qū)域?qū)Φ叵滤拈_采。目前,地下水的開采潛力模數(shù)為1~3×104m3/km2·a。
3. 資源功能較弱—弱區(qū)(B1—IV1)
3.1 山前適量開采區(qū)(B1—V2)
該區(qū)位于大興安嶺山前臺地,含水層厚度為20—50米,含水層巖性為上更新統(tǒng)殘坡積的砂碎石等,地下水儲量不豐富,單位涌水量小于1m3/h.m。降水入滲系數(shù)為0.15,補給強度有限。由于含水層空間有限,該區(qū)的資源調(diào)節(jié)性差。山前位置坡降較大,地下水的徑流速度較快,更新相應(yīng)較快。但由于為牧區(qū),人畜長期對地下水的污染,使得水質(zhì)狀況較差,主要為V級。
3.2 烏力吉沐仁河下游適量開采區(qū)
該區(qū)位于研究區(qū)的東部,為典型的地表水灌溉區(qū)。由于大范圍面狀和網(wǎng)狀的地表水補給,再加上大氣降水的作用,同時,該區(qū)地下水開采強度又比較低,為1~3×104m3/km2·a,造成地下水位較淺,小于1m。由于蒸發(fā)強烈,地下水位埋深小,使得地下水的礦化度較大,水質(zhì)大部分地區(qū)為Ⅳ級,部分地區(qū)為V級。
該區(qū)的含水層厚度為30m~60m,巖性主要為泥質(zhì)細粉砂、泥質(zhì)粉砂等,地下水儲存量一般,富水性較弱,單位涌水量小于1m3/h·m。由于主要為農(nóng)區(qū),而農(nóng)業(yè)又依賴地表水灌溉,所以地下水的開采潛力較大,綜合潛力模數(shù)為5~10×104m3/km3·a。
地下水位埋藏過淺,會增加蒸發(fā)消耗量,使地下水資源白白浪費,針對上述情況,對烏力吉沐仁河下游的地下水可適量開采,把部分地區(qū)的地表水灌溉改為地下水灌溉,使地下水位有一定程度的下降,大量的地表水可以排向下游的水資源開采強度較大區(qū)和科爾沁沙地缺水區(qū),使這些地區(qū)優(yōu)先利用地表水,減少地下水的開采。但該區(qū)的地下水的調(diào)節(jié)性和再生性一般,大氣降水補給系數(shù)為0.10,補給強度較低,因此,應(yīng)注意開采量不宜太大,避免出現(xiàn)地下水過量消耗,出現(xiàn)地下水緊張狀況并影響向下游的補給。
3.3 科爾沁沙地適量開采區(qū)
該區(qū)位于研究區(qū)的中北部,地表環(huán)境大部分是沙丘和沙地,地下水位埋深小于1m。含水層厚度為50m~110m,從北向南,含水層結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,巖性為粉砂,細粉砂,泥質(zhì)粉砂等,期間有2~6層粘性土分布,資源占有性一般,單位涌水量較弱,大部分地區(qū)小于1m3/h·m。沙丘洼地處地下水位埋深較淺,蒸發(fā)強烈,導(dǎo)致地下水礦化度較大,地下水質(zhì)量降低,大部分地區(qū)為V級,可用性差。粘性土層的存在,使得該區(qū)的地下水補給強度降低,地下水資源的再生性弱,而且調(diào)節(jié)性差。
3.4 黃土丘陵地下水限制開采區(qū)(B1—Ⅳ2)
該區(qū)位于研究區(qū)的南部黃土丘陵區(qū),黃土丘陵與科爾沁沙地接壤的陡坎高度有10m左右,說明黃土部分的高度至少有10m。含水層厚度為20m~50m,含水層巖性為粉細砂、細砂、中細砂等,其間夾有2~3層粘土層,該區(qū)的地下水位埋深>5m,地下水儲量不豐富,單位涌水量小于1m3/h·m。地下水質(zhì)量等級為V級。由于黃土的原因,降水入滲系數(shù)為0.12,補給強度極小,地下水消耗后不能得到及時、有效恢復(fù),地下水資源的再生性差。而且黃土丘陵區(qū)地下水的調(diào)節(jié)性差。
4. 結(jié)語
地下水功能評價是在地下水資源評價的基礎(chǔ)上進行的,是地下水資源評價的延伸和拓展。按地下水資源評價分區(qū)要求,確定評價范圍,評價時既考慮了西遼河平原的整體性,又考慮了三、四級地下水系統(tǒng),同時還考慮了地下水循環(huán)系統(tǒng)的完整性和相對獨立性。本次地下水功能評價采用層次分析法,運用“地下水功能評價計算系統(tǒng)”(簡稱GFS系統(tǒng))進行評價。評價結(jié)果可對農(nóng)業(yè)、水利、工業(yè)、牧業(yè)、林業(yè)等各部門具有一定的指導(dǎo)意義。
參考文獻:
[1] 西遼河平原地下水資源及其環(huán)境問題調(diào)查評價報告.
[2] 西遼河平原(內(nèi)蒙古部分)地下水資源及其環(huán)境問題調(diào)查評價報告.
[3] 地下水功能評價技術(shù)要求(中國地質(zhì)調(diào)查局).