辽宁西部地区缺水因素分析及地下水资源开发利用建议

王庆雨，刘 凯，朱锦程

（辽宁工程勘察院，辽宁锦州 121000）

辽宁西部地区缺水因素分析及地下水资源开发利用建议

王庆雨，刘 凯，朱锦程

（辽宁工程勘察院，辽宁锦州 121000）

淡水资源是基础自然资源。辽宁省西部地区地下水资源贫乏，生态环境脆弱，需科学、合理开发利用地下水资源，支持缺水地区经济的发展，改善当地人民的生活水平和生态环境建设。

地下水资源；国民经济；人民生活；生态环境；经济效益

0 绪论

淡水资源是基础自然资源，系生态环境建设的控制因素，同时又是战略性经济资源。随着环境问题的日益全球化，水与人口和资源称为人类21世纪可持续发展的三大社会问题。

图1 辽西地质略图

近些年来，水资源的合理利用问题受到全球的极大关注。全世界人均水资源拥有量为7342m3，但由于世界水资源的分配在时间和空间上很不平衡，所以很多国家和地区都缺水。我国水资源的总量为28100 108m3［1］。辽宁省是我国严重缺水省份之一，水资源总量为325 108m3，人均水资源占有量为785m3，为全国的第21位，相当于我国人均水资源占有量的三分之一，世界人均水资源占有量的十分之一［2］。

辽宁西部地区包括锦州、阜新、朝阳和葫芦岛市，见图1。该地区地下水资源贫乏，生态环境脆弱，是辽宁省最为缺水的区域，水资源短缺一直困扰着该地区工农业的发展和人民生活水平的提高。近几年随着全球气候的变化，干旱频繁发生，尤其是人口的增加和社会经济的迅速发展，水资源缺乏问题显得尤为突出。需充分、科学、合理的开发利用地下水资源，推动缺水地区经济的发展，改善当地人民的生活水平和生态环境建设，从而使有限的资源转化为经济优势。

1 地区缺水状况

水资源主要来源于大气降水，包括地表水资源和地下水资源。辽宁省水资源的时空分布极不均匀，辽宁东部平均迳流深约为600mm。辽宁西部仅100mm，且年度分布不均。辽西丰水年份的降水量是枯水年份的2～3.5倍；形成的地表水资源差异更大，丰水年是枯水年的7～20倍，年度内各季节的降水量分配亦很不均匀。雨季6～9月份，降水量约占全年降水量的80%，见图2～图5［2］。辽宁省西部地区包括锦州、阜新、朝阳和葫芦岛市，该地区属于大陆性温带半干旱缺候区，水资源贫乏，供需矛盾十分突出，供水问题已成为影响该地区国民经济发展、人民生活水平提高以及社会稳定的主要因素。近几年，辽宁西部地区连续干旱，地表水库无水可蓄，地下水水位持续下降；城市供水严重不足，已季节性关停了部分行业，并采取了定时供水、定量用水等措施。除城市供水紧张外，农业用水和农村人畜用水也十分缺乏。该地区的 高效农业 、 经济型农业 等脱贫致富项目，亦因为水资源的缺乏，一直没有得到有效的实施和推广。近几年的连续干旱使该地区的90%左右的农田减产，60%的左右的耕地绝收。部分缺水山区，居民生活用水非常困难，枯水季节要到几公里，甚至是几十公里外的地方取水。仅阜新市在2000年8月份，全市农村饮水困难人口达32.66万人，占农村人口总数的28.8%；其中取水距离超出lkm以上，缺水时间在100天以上的严重饮用水困难人口达30万人，约有7万名劳动力不得不放弃生产奔波于拉水送水。辽宁省西部地区，农村饮水困难人口达100万，致使近20万名劳动力无法投入经济生产。

根据地区的统计和中长期的发展规划资料，现状供水缺口约为10%，到2015年供水缺口为达30%，供需矛盾十分突出。解决用水困难已成为该地区经济发展和居民生活水平改善的重大问题。

图2

图3

图4

图5

2 地区地下水资源状况

辽西地区地下水补给资源为40.3 108m3／a，可开采资源为31.8 108m3/a［3］。辽西地区的地下水资源的开采程度较高，开采率达51%。该地区的地下水可分为四类，即松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类岩溶裂隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水和块状岩类裂隙水。

（1）松散岩类孔隙水

主要分布于山前倾斜平原区和河谷平原区。含水岩组岩性主要为砂砾卵石、砂砾石、中粗砂等。含水层渗透性较好，在山前倾斜平原区单井出水量一般为1000～5000m3／d，河谷平原区单井出水量一般为500～3000m3／d。地下水化学类型为HC03－Ca或HCO3Cl－CaNa型。松散岩类孔隙水分布区面积约10157km2，是城镇集中开采和农业灌溉用水的主要开采地段，开发程度较高。

（2）碳酸盐岩类岩溶裂隙水

分布于新台门、南票、朝阳、建昌、喀左等地。含水岩组由长城系、寒武系、奥陶系构成，岩性主要有灰岩、白云质灰岩、白云岩、燧石条带白云岩等。地下水赋存于岩石的可溶性裂隙溶隙之中，出水量差异较大，裂隙溶隙发育区，出水量可达100～150L／s。一般地区泉流量为3～10L／s，矿化度一般小于0.5g／1，地下水水化学类型为HC03－CaMg型。碳酸盐岩类岩溶裂隙水分布面积约4890km2。

（3）碎屑岩类孔隙裂隙水

分布于北票、喀左、朝阳、平房子、波罗赤、阜新等中生代盆地。含水岩组主要由侏罗系、白垩系、石炭系、二叠系构成。含水岩组岩性主要为砂岩、砾岩、砂砾岩、页岩夹油页岩等。地下水多具承压性，有利蓄水构造部位钻孔出水量可达1000m3／d，矿化度小于0.5g／l，水化学类型多为HCO3－Ca或HC03C1－NaCa型。碎屑岩类孔隙裂隙水分布面积约9948km2，地下水埋藏及分布复杂。

（4）块状岩类裂隙水

广泛分布于四市辖区内的广大低山丘陵区，面积约25262km2。含水岩组岩性为各期火成岩及变质岩类。岩石多呈致密块状。地下水赋存于构造裂隙和风化裂隙中，水位埋深较浅，富水性较差。泉流量较小，且随季节性变化较大，泉流量多在0.01～0.1L／s。中生代的安山岩、凝灰岩以及玄武岩、火山角砾岩的原生孔隙和风化裂隙不发育，富水性极差，是辽西居民生活用水最为困难的地区。但在有利的构造部位仍能形成地下水的富集带，单井出水量可达100m3／d。

3 辽宁西部缺水原因分析

辽宁西部地区地处内陆性温带半干旱气候区，多年平均降水量491.3mm，最小年降水量仅284.9mm，多年平均蒸发量为1738.77mm。蒸发作用强烈，地表水蒸发损失将近1/4。地质环境脆弱，为资源性贫水区，有限的水资源时空的分配不均给水资源的有效开发利用带来了难度。根据区域水资源特点和水文地质条件，可将缺水区域划分为以下几种缺水类型。

（1）资源性缺水

辽宁西部的大部分地区，多由火山岩及变质岩组成，基岩裸露，山峰陡峻，岩石完整，大气降水被迅速排泄掉，不能转化为地下水。山丘坡部的残坡积层，由于无有效厚度的含水层，不能成井开采。

（2）经济性缺水

辽宁省西部地区的平原区多属短河流河谷型平原，迳流条件好，第四系含水层渗透性好，有地下水的储存空间。在条件较好河谷平原区，如采取帷幕灌浆修建地下水库，引水回渗可以增加地下水的补给量和开采量。目前由于没有经济上的支持，工程投入不够，大气降水大量流失，地下水补给量很少，属于经济性缺水类型。

（3）技术性缺水

据已有资料分析，分布于朝阳、阜新等中生代盆地的碎屑岩层位、一些断裂构造的交汇带、碳酸盐岩类岩溶发育区以及各类岩层的接触带，往往赋存有较丰富的地下水，单井出水量多在100～500 m3/d，有利的蓄水构造部位单井出水量可达1000 m3/d。《松辽西部（阜新工作区）地下水资源调查》项目，在变质岩构造断裂带部位施工的水井，单井出水量达到737.04m3/d。但这部分地下水或由于埋藏深，或由于对孔位要求十分严格，大量开发有一定的难度，需要资料储备和技术支持。

（4）水质污染缺水

辽宁省西部地区地下水开采利用以城镇生活及工业供水为主，农田灌溉和人畜生活用水为辅。局部近海地段，由于地下水超采严重，产生海水入侵，致使水质恶化，从而减少了地下淡水的资源量；另外，处于城镇及厂矿下游的地下水由于受到城市和厂矿排放废水的污染，水质严重超标，使得本来就紧张的地下水资源进一步减少，缺水情况更加严重。如阜新市细河河谷地段为煤炭集中开采和厂矿密集区，人口稠密，城区工业污水与生活污水直接排入细河，城市垃圾堆放在河谷地段使地表水遭受严重污染，加之工业集中开采，造成区域地下水位下降，使地表水入渗污染地下水。据市水资源办资料，海州段河水为超5类水，高锰酸钾指数2.1～2.5，BOD＝5.2～9.3 ，氨、氮在6.6～9.9之间，挥发酚达4.6mg/L 。细河流域部分地段地下水污染严重，主要污染元素有酚、氢、砷、铅。酚含量0.0054mg/L，砷含量0.28～0.44mg/L，总铁含量较高，达0.6～1.8mg/L。

由于遭受污染，使得地下水中有害组分严重超标，不能利用，造成水质污染缺水。

4 地下水资源开发利用的建议

根据辽西地区的缺水现状、缺水类型和地质、水文地质条件，提出如下地下水资源调蓄、开发利用方案的建议。

（1）河谷区地下水库工程建设、涵养和保护

建设地下水库工程是指人工修筑地下坝，拦截地下水的迳流，抬高地下水水位，增加地下水的储存资源和开采资源，并与地表拦水工程、引渗工程以及小流域治理工程结合，人工调节地表和地下水两种资源，提高降水和地表水的利用效率。

辽宁省西部大小凌河的支流如细河、忙牛河、老虎河、女儿河、清河、老虎山河，渤海西岸诸河如六股河、烟台河、石河、兴城河、五里河、连山河、高桥河等均为短流山间河谷，呈爪状分布，下游均有较窄的河谷段。地貌形态主要为一级阶地和漫滩，分布范围较大，含水岩组岩性以砂砾石、中粗砂为主，渗透性较好，单井涌水量大。四周为低山丘陵，补给面积大，地下水有较充足的补给来源。表层岩性为亚砂土，有利于地表水的入渗补给。目前这些河流的山间河谷平原区已因大量开采地下水形成较大地下空间，河流的洪峰弃水可作为回渗水源，是建设、涵养地下水库的理想地段。

（2）基岩构造突水带地下水开发利用

基岩断层破碎带、不同岩体接触带及风化裂隙发育带等可作为山区找水重点目标。

选择有代表性的蓄水构造断裂带开展基岩找水示范工程。首先利用遥感解译资料，确定找水重点目标，然后进行地质、水文地质调查和勘探，查清地下水可采资源，提出开发利用地下水方案。

（3）层状基岩裂隙水开发利用

北票、喀左、朝阳、平房子、波罗赤、阜新等地区之中生代盆地的砂岩、砾岩、砂砾岩、页岩夹油页岩赋存较丰富的地下水。在建昌县小冰沟中生代单斜充水构造中施工的钻孔出水量为555.2m3／d。但是这些地区地下水的分布及埋藏条件复杂，目前没有充分利用。该区开发中生代盆地的基岩裂隙水资源，对解决辽宁省西部缺水地区供水有重要意义，可为该地区建设 高效农业 和 经济型农业 提供新的水源。

（4）碳酸盐岩类地下水资源开发利用

辽宁省西部地区的新台门、南票、朝阳、建昌、喀左等地分布有大面积的碳酸盐岩类，其岩性主要有灰岩，白云质灰岩、白云岩、燧石条带白云岩等。这些岩石可溶裂隙及溶洞发育，为地下水赋存提供了空间，富水性较好。尤其是新台门、南票、建昌、朝阳等地寒武系为主的灰岩分布区，裂隙溶隙发育，单井出水量可达100～150L／s。建议进行碳酸盐岩分布区的找水勘察，查清地下水的富集规律，制定地下水开采方案，充分开发利用地下水资源。

5 结论

辽宁西部地区地下水资源贫乏，生态环境脆弱，是辽宁省最为缺水的区域，水资源短缺一直困扰着该地区工农业的发展和人民生活水平的提高。

该地区现状供水缺口约为10%，到2015年供水缺口为达30%。水资源缺口较大，供需矛盾十分突出，解决用水问题已成为该地区经济发展和居民生活水平改善的重大问题。

需充分、科学、合理的开发利用地下水资源，推动缺水地区经济的发展，改善当地人民的生活水平和生态环境建设，使有限的资源转化为经济优势。

[1]杨建平,丁永建,陈仁升,刘连友,近40a中国北方降水量与蒸发量变化［ J］中国科学院寒区旱区环境与工程研究所; 北京师范大学资源环境研究所,2003.

[2]董荣春，张玉书， 纪瑞鹏，气候变化对辽宁水资源可持续利用的影响，辽宁气象， 2000.

[3]白建和等，辽宁省地下水资源复核计算及规划报告，辽宁省国土资源厅.

Factor Analysis of Lack-water and Development and Utilization of Groundwater Resources in the Western Area of Liaoning Province

WANG Qingyu, LIU Kai, ZHU Jincheng

( Liaoning Engineering Investigation Institute, Jinzhou, Liaoning Province 121000 )

The fresh-water is a kind of the strategic economic resources of human life and civil economy, also is the control factor of the construction of the ecological environment. In the western area of Liaoning Province, the groundwater is poor and its ecological environment is frail, so it needs developing the fresh-water scientifcally and reasonably, which can promote the development of the lack-water area’s economy and improve local people’s living, and ameliorate the construction of the ecological environment. Thus the limited resources can be transformed into the advantage of economy.

Lack-water area; Groundwater resources; Civil economy; People’s living, Ecological environment; Economic benefts

P641.8

A

1007-1903(2010)04-0017-04