聊城市地下咸水地质特征与综合开发利用

许庆涛（聊城市水利工程总公司，山东 聊城 252000）

聊城市地下咸水地质特征与综合开发利用

许庆涛
（聊城市水利工程总公司，山东 聊城 252000）

【摘要】通过分析聊城市地下咸水的地质特征，论述了其开发利用的意义与综合利用的方法，提出有关问题和建议。

【关键词】聊城市；地下咸水；地质特征；开发利用

聊城市位于山东西部，总面积约8715km2，为半干旱地区，人均占有淡水资源量仅为全国平均水平的6.5%，其缺口部分主要靠引调黄河水解决，客水量约占总用水量的50%，为典型的缺水地区。聊城工业及生活用水主要靠开采地下水，致使地下水位逐年下降，已形成多个区域性漏斗区。然而在大部分地区广泛分布有浅层和中层咸水，一直未得到充分利用。因此，科学合理开发利用地下咸水，不仅可增加水资源的可利用量，还可增加淡水的地质库容，加速降水入渗。

1　地下咸水的地质特征

1.1咸水的分布及成因

聊城市地下咸水主要赋存于第四系松散层中，少部分在新近系明化镇组（N1-2m）上部微胶结地层中，除本区沿黄附近地带，其他县（市、区）均有咸水分布，约占聊城总面积的80%；水化学分带在垂直方向呈淡——咸——淡或咸——淡分布。对于存在浅层淡水的区域，咸水层的顶界面一般在30～85m；咸水层的底界面起伏较大，一般在150～300m。

本区咸水均为次生咸水，在地质历史上地势低洼，地表水与地下水汇集排泄不畅、半封闭的水文地质条件下，由于大陆盐化作用和长期干旱蒸发浓缩形成的。对于浅层咸水，开采量很少，径流不畅，抬升了水位，也加剧了水质咸化。

1.2咸水的水质特征

根据多年水质检测资料统计分析，本区咸水的水化学类型主要与埋藏深度和矿化度相关，与地域分布关系不大，矿化度一般在2～3.5g/L，仅局部区域在4～5g/L。本区咸水层特别是中层咸水，在深层淡水过度开采的漏斗区，水质矿化度下降明显，主要原因是咸水向下越流补给，上部淡水下渗的结果。

1.3咸水含水层及富水性特征

浅层咸水含水层 （底板埋深一般小于80m）在本区的冠县、高唐县基本呈连续片状分布且面积较大，在其他县（市、区）呈分散片状分布，不连续；中层咸水层除沿黄全淡区外均有分布。含水层岩性均以河湖沉积相的粉细砂、中细砂为主。浅层咸水含水层单层厚度一般在2～12m，每米含水层单位降深出水量一般在0.3～0.5m3/（h·m·m），单井涌水量一般在25～60m3/h，属潜水——微承压水。中层咸水含水层单层厚度一般3～15m，每米含水层单位降深出水量一般在0.1～0.4m3/(h·m·m），单井涌水量一般在40～90m3/h，属典型承压水。

1.4咸水的补给与排泄

本区浅层咸水主要接受大气降水、河流侧向渗漏、农田灌溉、地下水侧向径流等补给；排泄途径在大部分区域以少量人工开采为主，在水位埋深较浅的部分地区，以地表蒸发和向低洼渠道排泄为主。中层咸水特别是上部存在浅层淡水的区域，由于上部普遍分布有较稳定的黏性土隔水层，基本得不到地表水体及大气降水的补给；在开采条件下，该咸水含水层靠本身弹性释水、弱透水层压密释放及侧向径流进行补给。由于水质较差，埋藏深度较大，人工开采量也很小。

2　开采利用现状及存在的问题

2.1开采利用现状

本区咸水开采量相对较小并且用途比较单一，主要开采浅层咸水用于农田灌溉，主要集中在冠县、莘县、高唐3个县的部分乡镇，均为引黄灌溉条件差的地区，灌溉次数为每年2～3次，矿化度一般均在2～3.5g/L。由于开采咸水灌溉均在当地有几十年的历史，积累了较多的实践经验，均未对农作物生长及土壤造成不良影响。中层咸水由于埋藏深度大，基本未得到专门开采。

2.2存在的问题

1）开采量少，用途单一。本区地下咸水无论是作为应急抗旱水源进行农田灌溉，还是作为工业用水，开采量均比较小。据调查，采用咸水进行灌溉的区域，基本都是农户自发集资建机井，数量少，规划设计不合理。

2）对咸水认识程度不足，缺乏利用规划。自20世纪70年代末以来，聊城市历次地下水普查或建设项目水资源论证，均是针对本区的浅层淡水或深层淡水，对咸水调查也仅限于顶界面和底界面，尚未进行过专门的勘查评价；对咸水灌溉尚未开展过专门的试验；由于对咸水认识程度不够，迄今为止，地下咸水尚未列入本区的水资源利用规划之中。

3　开发利用的意义

3.1增加了水资源可开采量，节约淡水资源

本区约80%区域分布有地下咸水，尤其是位于浅层淡水之下的中层咸水，厚度较大，平均为122m，且尚未得到大面积开采；但本区深层淡水多年超采，已形成多个区域性的漏斗区，浅层淡水亦是如此。如果得到科学合理的综合利用，可使聊城市地下水资源可开采量增加60%，节约了宝贵的淡水资源。

3.2促进浅层咸水淡化，增加淡水地下库容

浅层咸水由于含盐量高，开采利用程度低，地下水位埋深较浅，不仅地面蒸发掉大量水资源，加剧土壤盐渍化，还占据着地质空间，限制了地面降水入渗，地下水径流滞缓。若咸水得到开采利用，不仅腾出地下库容，加速地面降水入渗，还可使水循环加快，咸水逐渐淡化。

3.3平衡咸淡水体压力，阻止深层淡水咸化

本区深层淡水由于长期超量开采，已经形成了以高耗水工业区为中心的多个漏斗区，致使该层水位持续下降，而咸水层由于开采量小，水位基本稳定，破坏了咸淡水体的天然平衡。在临清、茌平等县（市），深层淡水与其上覆咸水层水位差达50～80m，悬殊的水头压力差导致咸水向下部淡水越流补给，深层淡水咸化，导致相当一部分深水井报废。通过开采中层咸水，降低水头压力，可阻止深层淡水进一步咸化。

4　开发利用措施

4.1农业灌溉

采用咸水灌溉在我国积累了不少成功经验，如宁夏、河南、河北等在20世纪70年代就开展了咸水灌溉试验，均取得了成功的经验。结合本区的土壤及气候条件，对于矿化度2～3g/L的微咸水均可在小麦、棉花、玉米各个生长阶段使用，基本无不良影响，多年使用未出现土壤含盐量升高现象；对于矿化度大于3～5g/L半咸水，可用于小麦拔节后抗旱浇灌使用，每年不超过2次。

4.2特色水产养殖

与海水相比，本区地下咸水无污染，水质安全、稳定有保障，可开采量大且分布广泛，可以开展咸水养殖，如河蟹、中国对虾、俄罗斯鲟鱼等。以上在类似咸水地区均有成功的实践经验，具有广阔的市场前景。

4.3用于部分工业用水

本区大型电解铝、化工、发电等工业的冷却用水目前基本均为淡水，若采用咸水，每年可节约大量的淡水资源。对于氯碱化工企业，咸水不仅可作为盐溶剂，还可从其中回收一部分氯化纳。

本区约80%区域分布有地下咸水，分布广泛，且可开采量大，科学合理利用咸水资源，对于每年总用水量约50%依靠客水资源的聊城市来说，具有十分重要的意义。

（责任编辑崔春梅）

【中图分类号】P641.8

【文献标识码】B

【文章编号】1009-6159（2015）-06-0051-02

收稿日期：2015-02-25

作者简介：许庆涛(1978—)，男，工程师