结布逊平原中俄跨国界含水层区划与分析

李善智，李梦玲，戴长雷，张兆廷

(1.黑龙江大学寒区地下水研究所，黑龙江 哈尔滨 150080；2.黑龙江大学 水利电力学院，黑龙江 哈尔滨 150080；3.黑龙江大学中俄寒区水文和水利工程联合实验室，黑龙江 哈尔滨 150080)

1 研究区选定

黑龙江(阿穆尔河)是东北亚的一条国际边界河流，流域面积185.6万 km2，全长约4440 km。它从蒙古的肯特山出发，东经中国黑龙江省和俄罗斯远东联邦南段，流经东北部的哈巴罗夫斯克边境地区，最终流入鞑靼海峡[1]。结雅河(精奇里江)是黑龙江俄方的主要支流，流域面积23.30万 km2，全长约1242 km，从外兴安山脉的托金斯基山脉南坡出发，经过山脉、山间盆地、高平原和结雅-布列亚平原，在布拉戈维申斯克(海兰泡)流入黑龙江。流域位于俄罗斯东南部，整个流域位于俄罗斯阿穆尔州境内。布列亚河流域面积7.07万 km2，全长约623 km，在中国古代曾被称为“牛满河”(牛满江)，是俄罗斯远东黑龙江左岸的第二大支流，位于埃佐普山和杜谢阿林山的左右交叉处，西南横穿结雅-布列亚平原。逊河又称“逊别拉河”，是黑龙江省中游南岸的一条重要支流，流域面积738 km2，全长279 km，在黑龙江省的西北角，来自黑河西部山区和小兴安岭东南麓。逊河从西向东经过黑河市爱辉区、孙吴县和逊克县，沿途汇集了各种支流，与逊克县车路乡西双河村附近的黑龙江干流汇合。

结布逊平原是由黑龙江、结雅河、布列亚河和逊河四河冲击而成的平原，如图1所示。研究区拥有大量地表水和地下水资源，为跨国界平原，平原地下水资源为中俄跨国界含水层，平原周围山脉众多，地下水大多属于山区地下水。同时结布逊平原也是跨国界含水层，含水层为条带状，对它的区划与分析对中国和俄罗斯的水权分配有着重要的意义，对结布逊平原范围的圈定以及水资源的区划与分析，可为该地区的水资源评价、水权分配等方面的工作提供参考[2]。

图1 结布逊平原范围区划

2 区划原则和方法

2.1 区划原则

区划原则基于地表水、地下水和行政管理三个变量，将首先进行单因素分区，目标是尽可能保护该地区所有水系的完整性[3]。单因素分区包括基于地表水分区、基于地下水分区、基于行政管理分区，再进行多因素分区，多因素区划分为双因素和三因素分区，双因素分区包括基于地表水-地下水分区、基于地表水-行政管理分区、基于地下水-行政管理分区，三因素分区为基于地表水-地下水-行政管理分区。

2.2 区划方法

收集研究区相关行政区划图、水系图、水文地质区划图。需要具有相同比例的清晰、准确和权威的图件[4-5]。同时，应具有与之兼容的可比软件，并可作为设计参考。结布逊平原涉及的地域广、信息复杂。首先根据黑龙江流域水系分区原则，使用制图软件填充底图数据，然后使用剩余的底图数据和收集的相关基础数据，描绘不同分区原则下的结布逊平原相关分区，最后与绘制的结布逊平原分区图进行叠加分析，得到结布逊平原水文地理分区图，为今后的相关研究提供参考。

3 单因素区划

3.1 基于地表水的区划

地表水分区以综合性和主导性、相似性和差异性为原则，反映河流水系的空间分异规律，以确保流域的完整性[6]。水资源的评估、规划、开发和利用都得益于地表水分区。根据结布逊平原的地貌特征参照亚洲水系图、黑龙江流域水系图，耦合各条河流流域图，得到结布逊平原地表水区划图。

根据结布逊平原绘制的地表水系分区图将结布逊平原共分为8个分区，分别是：布列亚河区、黑龙江干流区、乌尔坎河流域、杰普河流域。谢列姆贾河流域、托木河流域、结雅河干流区和松花江区。

3.2 基于地下水的区划

地下水分区不仅可以揭示地下水的水文地质规律，还可以通过考虑形成地下水并影响其分布的水文因素，揭示地下水与地质、地形、构造、水文、气候等多种自然变量之间的相互作用[7]。

根据结布逊平原绘制定的地下水系分区图将结布逊平原共分为3个分区，分别是：孔隙水、裂隙水、裂隙孔隙水。

3.3 基于行政管理的区划

考虑到政治、经济和人口问题，行政区划通常作为其他区划系统的指导力量。研究区的中国部分(黑河市、孙吴县、逊克县、嘉荫县)的人口密度远高于整个平原的平均水平，而俄罗斯部分则较低。

在划分行政区域时，政治、经济、文化、民族、地理、人口和其他变量都被考虑在内。行政区域通常是分开的，以实现对单一功能的控制，这既便于管理，又适合当前的经济增长。根据现阶段的资料对结布逊平原进行行政区划，结布逊平原涵盖了中国(黑河市、孙吴县、逊克县、嘉荫县)4个部分，俄罗斯(结雅区、马格达加奇区、施马诺夫斯克区、斯沃博德内区、马扎诺沃区等)20个部分，共24个区域。

4 多因素区划与分析

4.1 双因素区划与分析

地下水和地表水密不可分。河流和湖泊是最常见的地表水来源。裂隙水、孔隙水、裂隙孔隙水和岩溶水是最常见的地下水类型[8]。它们在各种时空变量下相互补充，以保持水资源的平衡。对地表水分区图和地下水分区图进行叠加，分析二者之间的差异和关系，建立了结布逊平原地表水-地下水耦合分区图。根据结布逊平原创建的地表水-地下水耦合分区图，地表水和地下水的特征，将结布逊平原划分为13个区块。

基于水资源的生态、经济和社会特征，将地表水分区和行政分区有机结合在一起。合理开发利用地表水资源，有利于促进区域经济发展、改善环境。将地表水分区图与行政分区图叠加生成结布逊平原地表水-行政耦合分区图，将结布逊平原划分为52个区块。

地下水资源是全球水资源的一个组成部分，与大气水资源和地表水资源相互交织，相互影响[9]。它包含一定数量的地下储存空间，也参与自然水循环，流动性和可恢复性是它的两个特点。地下水作为地球上的主要水体，具有供水连续、分散性大、水质高等优点。它是人类生产和生存以及农业灌溉的重要水源。根据结布逊平原制定的地下水-行政管理耦合分区图，将结布逊平原划分为44个区块。

4.2 三因素区划与分析

通过对黑龙江流域的行政区划图、地表水区划图与地下水区划图三者叠加耦合，得到结布逊平原地表水—地下水—行政管理耦合区划图，见图2。利用三要素区划图可以清楚地了解各区域水资源的总体状况，有利于各区域水资源的开发利用[10]。根据结布逊平原创建的地表水-地下水-行政管理耦合分区图，地表水、地下水和行政管理标准，将结布逊平原划分为71个区块。以HLⅠA1为例，HL表示地表水区划中黑龙江干流区，Ⅰ表示地下水区划中的裂隙孔隙水，A1表示行政区划中的结雅区。三因素耦合分区图采用这种方式进行标注，见表1。

图2 结布逊平原三因素耦合区划

表1 基于地表水—地下水—行政管理的结布逊平原水文地理区划

续表1

5 结 论

根据行政管理、地表水与地下水三因素区划原则，对结布逊平原进行区域划分，按照行政区划分为24个区域，按照地表水区划分为8个区域。水系已简化，仅显示结布逊平原的主要水系。根据孔隙水、裂隙水、孔隙裂隙水等将结布逊平原划分为3个区域。将行政区划图、地表水区划图与地下水区划图三者叠加耦合，得到双因素以及包含71个区块的三因素耦合区划。

结布逊平原尚未进行全面系统的调查。基于水文地理条件的分区可以反映水资源的区域差异，为水资源合理开发利用和水资源规划奠定基础。同时也为该地区的水资源评价、水权分配等方面的工作提供参考。