通河县含水层的分布及地下水类型分析
2010-03-23陈波
陈 波
(通河县凤山镇水利站,黑龙江通河150903)
1 地下水的分布与埋藏
通河县地下水分布和储量受气候条件、地质构造、地形地貌的影响与控制。通河县大地构造位置处于伊春——延寿地槽褶皱系,次单元为丰茂——亚布力地槽褶皱中北段,有松花江断裂沿县境南缘松花江展布,另一条较大的为岔林河断裂。
地境单元可分为山丘区、高平原区和河谷平原区。北部山丘区面积为3 646 km2,森林茂密,降水量多,河道纵横。基岩以花岗岩为主。中低山丘陵区零星分布元古界变质岩和三迭系火岩岩、火山碎香岩,大面积分布有印支期正长花岗岩及张广才岭、加里东期花岗岩、花岗闪长岩、辉长岩等以及呈岩墙岩脉产出的燕山期二长花岗岩等。且风化腐蚀强烈,裂隙发育,储存有基岩风化裂隙水和构造裂隙水。含水带厚度变化为2~50 m;水位埋深随地势的变化为0~30 m,富水性极不均一。单井涌水量大部分地段<100 m3/d,局部地段风化或构造裂隙及构造断裂破裂充水带单井涌水量可达1 000 m3/d。
高平原区面积749 km2,赋存孔隙承压水,含水层上部覆盖5~40 m的黄土状粉质黏土。含水层岩性为中粗砂,含水砂石层厚0~10 m,水位埋深10~30 m,承压水位3~15 m,单井涌水量<1 000 m3/d,渗透系数(K)为22~45 m/d。
河谷平原区面积为1 411 km2,赋存孔隙潜水,孔隙弱承压水和第三系孔隙裂隙承压水。
1.1 砂、砂砾石层孔隙潜水
分布在松花江高低漫滩及其支流岔林河谷等漫滩地带,含水层上覆0~4 m的粉质黏土(局部为淤泥粉质黏土)。含水层上段为细砂,中下段为中、粗砂含砾,底部为砾卵石,分选磨圆中等。含水层厚度:松花江漫滩地带为10~30 m,岔林河下游为5~50 m,中上游为2~10 m,水位埋深0.5~4 m,随地形高低而变,水位年变幅15 m。单井涌水量:松花江漫滩为1 000~3 000 m3/d,岔林河下游1 000~2 000 m3/d,中上游为100~1 000 m3/d,渗透系数(K)为39~78.5 m3/d。
1.2 砂、砂砾石层孔隙弱承压水
呈不规则断续的条带状分布在松花江一级阶地带,含水层上部覆有1~5 m的粉质黏土。含水层厚度5~17 m,水位埋深7~10 m,承压水头1~2 m,单井涌水量1 000 m3/d,局部为100~500 m3/d,渗透系数(K)为19~58 m/d。
1.3 白垩系、第三砂岩、砂砾岩孔隙裂隙承压水
分布于松花江河谷平原区,含水层埋藏在50 m以下,上部第三系以砂砾岩为主,下部白垩系以细砂岩为主,底部为泥质砂岩。含水层厚度变化在30~60 m,水位深埋4~10 m,承压水头20~50 m,单井涌水量 <1 000 m3/d,局部可达1 500 m3/d,渗透系数(K)为0.50~20 m/d。通河县河谷平原山间河谷地区地形见表1。
地下水资源一般包括地下水补给量和地下水可开采量,通河县采用黑龙江省水文地质工程勘察院编写的《哈尔滨市通河县地下水资源开发利用规划报告》的数据,通河县地下水补给总量5.32亿m2,其中:山丘区为2.53亿m2,高平原区为0.53亿m2,平原区为2.26亿m2。全县地下水年可开采量即地下水年可利用量2.35亿m2,其中:山丘区为0.39亿m2,高平原区为0.27亿m2,平原区为1.69亿m2,地下水资源量为4.85亿m2。详见表2。
表1 通河县河谷平原山间河谷地区地形一览表
表2 地下水各分区年补给量和可开采量表 亿m2
2 补给、径流与排泄
2.1 松花江河谷高漫滩区砂砾石层孔隙潜水补给
补给来源有大气降水入渗、灌溉水渗入和阶地或高平原区承压水侧向径流补给,松花江低漫滩区除接受江水高水位期(7~9月份)侧渗入补给,还接受高漫滩侧向径流补给,山间河谷漫滩区砂砾石层孔隙潜水的补给来源有降水入渗,河水高水位侧渗入,洪水淹没期洪水渗入及侧向径流以及灌溉水渗入等补给。循环交替强烈,其循环以年为周期。所以反映在径流速度年内变化也就较大,丰水期径流速度较枯水期为大。从不同时期的水力坡度可以佐证,丰水期水力坡度为3‰~5‰,枯水期水力坡度为1‰~1.5‰。
排泄方式:①水位埋藏浅(0.5~5 m)的局部江河漫滩区,蒸发临界深度为3.5 m,因此蒸发是排泄途径之一。②为平枯水期间江河排泄和人工开采及向下伏第三系砂砾岩孔隙裂隙承压水的越流等排泄。
2.2 阶地和高平原区补给
来源有降水入渗和丘陵区基岩裂隙水的侧向径流补给,高平原区承压水向阶地区弱承压水的侧向径流以及局部灌溉水渗入,循环交替径流较迟缓,水力坡度<1‰。其排泄方式有向漫滩区侧向径流和人工开采及向下伏砂岩、砂砾岩孔隙水越流等排泄。
2.3 白垩系和第三系砂岩、砂砾岩孔隙裂隙承压水补给
来源有低丘陵区基岩裂隙水侧向径流和同一含水层中侧向径流及上覆孔隙潜水和承压水的越流补给,排泄方式为向下游径流排泄和少量人工开采。
3 地下水水质
通河县地下水多为无色、无味、无臭、透明、无肉眼可见物、无沉淀,局部地段 F、Mn+、Cl-含量较高,水温 2℃ ~8℃,pH值为6.20~7.87,总硬度18~350 mg/L,矿化度0.09~0.4 g/L,阴离子以HCO3为主37~176 mg/L,阳离子以 Ca+为主12~40 mg/L,主要为HCO3-Ca或 Ca·Mg型水,个别地方受污染为 HCO3·Cl-Ca·Mg型水。Fc<0.08~3.60 mg/L,Mn<0.03~0.14 mg/L,局部 HN+4和 NO2偏高,细菌总数为0~120个/L,大肠杆菌群<3~23个/L。
西部地区属弱酸性软水,中部地区并存弱酸性和弱碱性两类水、属硬水,东部地区属弱酸性硬水。山丘区和高平原区水化学类型为 HCO3-Ca或 Ca·Mg型,矿化度<0.50 g/L,其沿河两岸地带水质较好,基本没有地方病发生。其它地方水呈微黄色和铁锈色,味腥涩,部分地区Fc、Mn含量较高,时有地方病发生。
平原区水化学类型为 HCO3-Ca·Na,Ca·Na或 Ca·Ma型水,矿化度为0.30~0.70 g/L,大部分地区水质较好,但在东部和西部的沿江地区水有泥臭味,基本上符合饮用水标准,部分地带Fc、Mn含量较高,个别地段因卫生防护不好,出现HCO·Cl型水或HN4·NO3和细菌超标,超过饮用水水质标准(GB5749-85)。
4 结语
通河县位于黑龙江省中部,属山区、半山区农业县份。境内众多河流横延南北,大小泡泽星罗棋布。年内降水较为充沛,水资源非常丰富。
[1]刘广成,狄方洪,黄树祥.2003年哈尔滨市水资源总量分析计算[J]. 黑龙江水利科技,2005,33(2):91 -92.