林甸灌区水文地质条件分析

倪万胜，陈志刚

(黑龙江省引嫩工程管理处，黑龙江大庆163000)

1 地下水类型区水文地质特征

灌区位于松嫩低平原近东部边缘，区域地形平坦，微向西倾，该区域普遍蕴藏上更新统大兴屯组级配不良砂层孔隙潜水，向西南部变为承压水。含水层厚度由东2 m向西增至为65 m，间夹多层粉质黏土大透镜体或薄层，水位埋深3～7 m，主要补给来源侧向径流及降水入渗，排泄于侧向径流、人工开采和蒸发，地下径流缓慢，交替迟缓。

第四系承压水主要分布于林甸一带低于平原区和乌裕尔河一级地区。含水层为上更新统大兴屯组及中更新统林甸组级配不良砂，上部被厚度20～60 m的湖相粉质黏土隔水层所覆盖，构成良好的承压水盆。含水层厚度10～40 m，水位埋深3～5 m，富水性丰富，单井涌水量1 000～3 000 m3/d，该含水层与下伏太康组级配不良砂承压含水层具有密切水力联系。

灌区内地下水含水层埋藏深度为34.0 m，盖曾主要为低液限黏土，地下水以侧向径流补给为主，向下游径流及人工开采为其排泄途径，地下水流向自北东流向西南，水力坡度0.45‰。

本灌区主要地下水类型为下部更新统级配不良砂层中的孔隙承压水一种类型。灌区第四系厚度90～150 m，含水层多层叠置，累计厚度80～120 m，下、中更新统级配不良砂和上层更新统级配不良砂组成，下、中更新统级配不良砂层颗粒粗、厚度大，粗、细颗粒呈交替变化，并且含泥质较多，多处见低液限黏土透镜体。

本次勘察所揭露的含水层为上更新大兴屯组级配不良及中更新统级配不良砂层孔隙潜水和孔隙承压水，上部大兴屯组级配不良砂层厚度2 m左右，颗粒细，透水性较差，水量很小，单井涌水量＜5 m3/h，无集中供水，下部级配不良砂层富含孔隙承压水，地下水埋深3.56～4.09 m，含水层厚度20.0～26.0 m，井径为300 mm，设计降深7 m，单井推算涌水量为1 132.10～1 524.10 m3/d，属水量较丰富区。

2 地下水补给量及可开采量

2.1 地下水补给量计算

灌区范围内没有天然河流，北部双阳河为季节性河流。因此，地下水补给量计算考虑了降雨入渗补给量、侧向径流补给量和灌溉回渗补给量，通过计算灌区地下水补给量为58 864 m3/d，成果见表1。

表1 灌区地下水补给量计算成果表 m3/d

2.2 地下水可开采量计算

2.2.1 平均布井法计算公式

式中:Q推为推算单井涌水量，m3/d;N为计算区内布井数，个，F为计算区面积，m2;R为选用的单井影响半径，m，本次取500 m。

2.2.2 开采系数法计算公式

式中:Q允为允许开采量，m3/d;Q补为区内补给量，m3/d;β为开采系数，取0.7。

两种方法计算成果见表2。

表2 两种方法计算成果表

3 地下水资源量评价

林甸灌区地貌为低平原，与典型区相同，且典型区为林甸灌区的一部分。上述计算过程所选用的参数为典型灌区参数数据，在计算可采用量过程中主要参考了已有工程的经验资料，选取经验值。

采用两种不同方法计算了灌区内地下水可开采量，平均布井法大于天然补给量，开采系数法小于天然补给量，采用开采系数法确定本区地下水可开采量为41 204 m3/d。

4 地下水水化学特征及水质评价

灌区内上部浅层地下水水质较好，矿化度和总硬度偏高，因水量小，没有集中供水不做评价。下部深层地下水水质较好，地下水水化学类型为HCO3－Na·Ca·Mg型，矿化度 为 620.59 ～746.53 mg/L，总 硬 度 为，387.85 ～420.38 mg/L，属低矿化度淡水。

灌溉用水水质评价:区内地下水水温5.0～6.5℃，不宜直接抽水灌溉，需采取增温措施后抽水灌溉;矿化度低，属良好的灌溉水源;灌溉系数K值在1.2～18，在排水条件好时适于灌溉。

盐度、碱度均为超过规定的含量，灌溉对农作物不会产生盐碱灾害。

5 地下水开采技术条件及合理开发建议

林甸灌区面积164.47 km2。浅部含水层2 m左右，岩性为级配不良砂，富水性差，单井涌水量仅有4.48 m3/h，不具备集中开采条件，且矿化度相对较高，不适宜灌溉用水。

中、下部承压水含水层厚度大，埋藏深。含水层一般为20～26 m，主要由级配不良砂组成，单井涌水量较大，地下水位埋深为3.56～4.09 m，水质较好，适合农田灌溉用水。

根据本灌区地下水埋藏条件，开采井应以管径为主，管井井径为300 mm，井深70～90 m为宜，沉淀管长度8～10 m，滤水管30 m，下置深度60～80 m，滤水管周围以砾料填充，填砾高度高于滤水管顶部4～6m，取水设备采用扬程较大的潜水泵。井的布置以平面交错布置为宜，井间距＞1 220 m，按确定的允许开采量及单井推算涌水量计算，总布井数控制在35眼以内，开采量应＜41 204 m3/d。

由于灌溉回渗补给量占总的补给量的2/3以上，且地下水为承压水，上部土层较厚，回渗时间较长，故灌溉初期，井数及可开采量按侧向补给及降水量计算，并采取逐步布井，逐渐开采的原则进行。

[1]黑龙江省水利水电勘测设计研究院.林甸灌区初步设计报告[R].哈尔滨:黑龙江省水利水电勘测设计研究院，2009:69－81.