某城区地下水资源开采详查评价

栾晓燕

(齐齐尔市水资源中心，黑龙江 齐齐哈尔 161005)

0 前 言

水资源是人类赖以生存和发展的自然资源，随着我国城市化、工业化进程的加快，城市供水安全问题逐步显现，水环境问题日益突出，水资源短缺、水污染已成为影响和制约城市可持续发展的重要因素。因此，加强水资源的详查工作是一项重要工作，迫在眉睫。

1 地下水利用现状

据齐齐哈尔市水资源中心调查资料统计，富拉尔基区供水工程主要是市政供水工程和企业自备井供水两大系统，近郊以农田灌溉为主的分散式供水。

区内地下水开采利用现状是：工业用水、生活用水主要开采第四系孔隙承压水，农业灌溉用水及牲畜用水，以开采第四系孔隙潜水为主。第一重型机械厂、一电厂、二电厂、齐齐哈尔钢厂、黑龙江化工厂、江岸造纸厂位于嫩江附近，其供水以提取嫩江地表水为主要供水水源，以承压水作为补充水源的形式供水。

1.1 地表水供水现状

1)引水工程：

工农兵灌区位于富拉尔基西南近郊，引用热电厂的冷却水进行自流灌溉，设计灌溉面积1400hm2，渠长14km。实际灌溉水田面积720hm2，旱田13.3hm2，灌溉用水量1020×104m3。测区内灌溉水田16hm2，用水量14.40×104m3/a。

2)提水工程：

提水工程主要分布于嫩江岸边的工业提水泵站6处，年总提水量6.92×108m3。

1.2 地下水供水现状

全区共有机井 1458眼，其中<50m的深井1358眼，>50m的深井100眼。全区市政供水水源地5处，自来水供水井21眼，供水能力5.0×104m3/d,实际开采量937.7×104m3/a。企业自备水源井34眼，日开采量2.91×104m3/d，年开采量1061.17×104m3/a(见表6 - 2)。农田灌溉井(含饮水井)1358 眼，年开采量 893.55 ×104m3/a，总开采量2892.42×104m3/a。

1.3 城市饮用水水源地基本情况

1)铁东水源地：

铁东水源地是1955年接管北满钢厂(今齐齐哈尔钢厂)3座自备小型水源和市政府投资新建的1座水源合并组建的。厂部设在钢厂住宅甲区西部，原富拉尔基工程处原址。全区共有水源4个，第一水源位于钢厂院内东侧，第二水源位于黑龙江化工厂办公楼西侧，第三水源位于红岸宾馆北邻，第四水源位于建富路西端北侧。4个水源共有深井19眼，压力滤罐16台，50m3清水池两座，设计供水能力2.0m3，实际供水能力2.0×104m3。

2)铁西水源(即五水源)：

始建于1984年，1999年投产使用，水源地占地面积0.024km2，取水深井12眼，其中8眼深井在农田地内，2眼深井在居民区内，2眼深井在水源地院内，设有重力式无阀滤池8个，设计供水能力3.0×104m3。现实际供水能力3.0×104m3。

1.4 各业用水量

1)城市生活用水量：

城镇生活用水包括居民用水与公共设施用水。据富拉尔基区2019年统计年鉴，共计937.7×104m3。

2)工业用水量：

根据齐齐哈尔市水资源管理处提供资料，2019年地下水工业用水量为1061.17×108m3/a，地表水工业用水量依据2019年水利规划资料中提供数据为65153.9×104m3/a。

3)农业用水量：

根据富拉尔基区水务局提供资料，2019年地下水农业用水量为893.55×104m3/a。地表水资料根据2019年富拉尔基区统计年鉴为14.4×104m3/a。

4)各业总用水量：

富拉尔基区城镇各业总用水量为68060.72×104m3/a，其中生活用水量937.7×104m3/a，工业用水量 66215.07 ×104m3/a，农业用水量907.95×104m3/a。

2 地下水开采利用条件

为了合理进行地下水开采，结合本区的地质、地貌、水文地质条件，进行地下水开采利用分区，共分为二个大区：即孔隙潜水开采区和孔隙承压水开采区，四个亚区：即河谷浅井开采区和低平原浅井开采区；中深井分散式开采区和中深井集中式开采区。

2.1 河谷平原浅井开采区

分布在嫩江西侧河谷的漫滩之上，含水层岩性主要为砾砂、圆砾。水位埋深1.92-6.24m，含水层厚度30-50m，降深3.5m时，出水量1123.2m3/d，换算出水量2169.71m3/d,富水性分级为1000-3000m3/d等级。地下水水力特性为孔隙潜水。井径220-300m，井深30-50m，井距300-400m。取水设备采用6-8寸深井潜水泵。地下水矿化度0.83-1.34g/L，pH值7.2-7.3，水化学类型为HCO3-Ca型。本区以开采上层第四系松散岩类孔隙水为主。需水量大时也可开采下层第四系松散岩类孔隙承压水。

2.2 低平原浅井开采区

分布在富拉尔基城区外围，含水层岩性主要为中砂、粗砂、含砾中粗砂。水位埋深6.40-10.00m，降深2.73m时，出水量1135.99m3/d，换算水量为1824.45m3/d；降深5.9m时，出水量为1889.73m3/d。含水层厚度30-45m，富水性分级1000-3000m3/d。地下水水力特性为孔隙潜水。井径220-300m，井深30-50m，井距400-500m。取水设备采用6-8吋深井潜水泵。地下水矿化度0.22-0.63g/L，pH值6.9-7.6，水化学类型为HCO3-Ca·Mg型。

主要是农业用水，其次是人畜用水，采用分散式开采。

2.3 中深井分散式开采区

含水层岩性主要为粗砂、砾砂及圆砾。水位埋深8.09-12.68m。降深3.05m时，1431.12m3/d，换算水量4324.16m3/d;降深6.60m时，出水量4749.03m3/d。含水层顶板埋深为30-60m。含水层厚度为40-50m，富水性分级3000-5000m3/d等级。地下水水力特性为孔隙承压水。井径220-300m，井深100-120m，井距600-700m。取水设备采用6-8寸深井潜水泵。地下水矿化度0.21-0.22g/L，pH值7.55-7.84，水化学类型为HCO3-Ca·Mg型。主要是城区周围生活用水和零星工业用水，采用分散式开采。

2.4 中深井集中式开采区

含水层岩性主要为粗砂、砾砂及圆砾。水位埋深7.83-8.79m。降深2.5m时，出水量1889.74m3/d，换算水量为5306.14m3/d；当降深5.38m时，出水量3024.95m，换算水量12800.56m3/d。含水层顶板埋深为40-60m。含水层厚度为40-50m，富水性分级>5000m3/d等级。地下水水力特性为孔隙承压水。井径220-300m，井深100-120m，井距800-1000m，设计开采量1000-5000m3/d。取水设备采用6-8寸深井潜水泵。地下水矿化度0.18-0.22g/L，pH值7.59-7.84，水化学类型为HCO3-Ca·Mg型。主要是城区生活用水和工业用水。采用集中式开采。该层水是富拉尔基城区的主要供水水源。在富拉尔基城镇中部的一重、北钢、二水源、三水源及四水源一带已经产生了地下水位下降漏斗。因此该范围内划定为地下水控制开采区，严格控制开采量[1]。

2.5 水源地的选取

根据地下水开采利用现状，测区现有地下水水源地5处，均分布在富拉尔基城区，开采第四系孔隙承压水。由于大量集中开采地下水，现已产生地下水水位下降漏斗，从而易使上层水质较差的潜水补给下层水，造成下层水环境质量下降。为些，宜选取新的供水水源地。位于测区西北部波状低平原上的富拉尔基砖瓦厂一带，中更新统孔隙承压含水层，其岩性为砂砾石，含砾中粗砂、中粗砂等。厚度大，颗粒粗，结构松散，导水性能好，地下水丰富，单井涌水量为4324.16m3/d，水质为低矿化淡水。含水层上部7.00-11.0m粉质黏土、黏土。富水地段处于市区上游，水文地质条件好，选择富水地段做为可供详勘的水源地是适宜的。

3 地下水开采利用建议

3.1 地下水开发利用建议

本区第四系孔隙潜水与承压水补给来源充沛，水量丰富，易于开采，是富拉尔基区城镇目前和今后工农业及生活用水的主要供水水源，现针对目前开采利用地下水资源过程中存在的一些问题，对合理开采地下水资源，提出如下建议。

1)加强水资源管理，制定规划、统筹安排。

测区内潜水和承压水的补给量为3680.85×104m3/a，地下水资源丰富，但并非取之不尽、用之不竭的。由于地下水资源的大量集中开采，已改变了地下水的天然渗流状态，为了适应工农业日益发展和提高人民生活的需要，必须加强对地下水资源的管理，制定规划，统筹安排，合理开采地下水资源。首先要建立健全地下水资源管理机构，并且科学的利用供水目的层，合理分配工业、农业及生活用水的数量，制定地下水开采利用和保护规划。贯彻国家的计划用水和节约用水的方针，避免目前盲目开采和过量开采的状况。

2)深浅结合，分段取水，合理开采。

区内自来水公司水源地生产井和各工厂自备生产井55眼，农灌机电井1358眼。大部分为浅井，井深一般15-45m，由于大量开采承压水，夺取上游潜水补给，减少向下游排泄，加之井群布局不合理，井距过密，都在同一深度取水，所以，即使在地下水开采利用程度较低的情况下，仍然出现相互干扰和水量衰减。据潜水等水位线图，已在测区东南方向出现区域下降漏斗的趋势。对于潜水的开采建议是：要合理布局，井距以300-500m为宜，改变大水漫灌，搞好渠道防渗，实行计划用水和节约用水，逐步扩大喷灌、嘀灌和其它灌溉新技术。对于承压水不宜在漏斗范围内再扩大对地下水的开采，保持漏斗的稳定状态，根据含水层厚度大，水量丰富的特点，可根据抽水试验确定的“有效带的深度”相应采取相邻不同深度的浅层水(<50m)和中深层水(100-120m)分段开采取水的办法，如此不仅可以增加单井开采量，而且使地下水源得到充分开采利用[2]。

3)建立健全地下水动态监测网点，加强环境水文地质工作。

黑龙江省环境监测总站齐齐哈尔分站和市水资源中心，在区内设立了一定数量的地下水动态监测点，开展了动态工作，积累了一些资料，但还不够，承压水只在城区中心部位有动态监测井，孔隙潜水只在全合太村有一眼动态监测井。为了合理开采利用和保护地下水资源，预报可能出现的问题提供科学依据。因此，全面系统的统一安排，建立健全地下水动态监测网点是具有重要意义的。

3.2 地下水水质保护建议

目前，区内地下潜水较大范围内已遭到了人为因素的污染，直接影响着人民的身体健康，所以应加强对地下水资源的管理和保护，采取有效措施，控制地下水的污染范围和污染程度，对地下水水质保护建议如下：

1)严格要求和控制各工厂对“三废”的排放标准，防止地下水污染。

2)对现有的排污渠道、污水库、渗坑和厕所，采取防渗措施。

3)严格控制农药和化肥的使用量和污水的灌溉量。

4)在水源地附近设立一定范围的卫生防护带，在此严禁用渗井、渗坑排放有毒有害废水。

5)新井生产过程中，一定要提高生产工艺，严格做好止水，防止上层污染水向下入渗。

6)开采承压水时，控制开采量，以防污染水越流补给，并应在地下水的上游拟建新的供水水源地。

7)搞好城市绿化，增加绿地面积，净化大气和土壤，防止地下水污染。

8)建立、健全地下水水质监测网点，进行地下水长期观测，定期取样，做好地下水污染调查研究[3]。

4 地下水资源与开发利用前景

测区内总补给量为100845.19 m3/d(3680.85 ×104m3/a)，总排泄量101172.56 m3/d(3692.80 ×104m3/a)，补给量<排泄量 327.37m3/d(11.95×104m3/a)。总补给量与总排泄量基本平衡。区内地下水资源是丰富的，抽水试验只是对含水层富水地段进行了测试，其涌水量只是较厚含水层的一部分，含水层导水性能好，并具有很好的补给条件。承压水开采主要集中在市区，可开采量为55202.99m3/d(2014.91×104m3/a)，中心水位降为2.52 m。伴随着国民经济的发展，现状可开采量可能满足不了需水要求，应开辟新的水源地，增加新的开采量。但必须指出，当开采强度增大，漏斗范围扩大，深度增加，越流面积以及潜水与承压水水头差也随之增大，将形成地下水水位下降漏斗。另外，还必须采取节约用水，提高工业用水的循环使用率。潜水可开采量为56434.99m3/d(2059.88×104m3/a)，预测开采量可以满足近期需水量。