黑龙江省地下水资源评价
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黑龙江省地下水资源评价

黑龙江省地质环境监测总站

黑龙江省水资源丰富,但分布不均衡。北部和东部山区降雨充沛,地表迳流发育,西部和东部的松嫩平原、三江平原及兴凯湖平原赋存丰富的地下水资源。由于受所处地理位置及区域经济发展水平影响,我省80个市(县)水资源开发利用程度参差不齐,缺水地区主要为大庆、哈尔滨、绥化等大中型城市及鸡西、七台河等矿区。水资源缺乏已制约了上述城市经济发展速度,严重缺水地区已影响居民的日常生活饮用。

黑龙江省地处祖国的东北部,幅员辽阔,山环水绕。黑龙江和乌苏里江控制北部和东部疆界,松花江如一条玉带从西南向东北横贯黑土大地。连绵起伏的大小兴安岭、张广才岭、老爷岭、太平岭及那丹哈达岭将松嫩平原、三江平原、兴凯湖平原和逊河平原围隔起来。在平原中形成大型的地下水贮水盆地,在广大的丘陵山区形成风化裂隙、构造裂隙、孔洞及溶洞等蓄水构造。

根据黑龙江省地下水循环的总体特征及地形地貌、含水岩组的特点,将全省地下水划分为三级资源区(资源区、亚区、子区)。

首先按地下水流域及汇水范围划分六个地下水资源区;按地形地貌划分十一个亚区。

黑龙江省地下水资源区划分表

资源区

符号

面积

亚资源区

符号

面积

黑龙江中上游流域地下水资源区

10.64

丘陵山区地下水亚资源区

Ⅰ1

9.30

逊河平原地下水亚资源区

Ⅰ2

1.33

松花江上游流域地下水资源区

17.10

丘陵山区地下水亚资源区

Ⅱ1

4.95

松嫩平原地下水亚资源区 Ⅱ2

1.21

松花江中游流域地下水资源区 Ⅲ

8.10

丘陵山区地下水亚资源区 Ⅲ1

7.81

松花江中游地下水亚资源区 Ⅲ2

0.29

松花江、黑龙江、乌苏里江下游 汇流流域地下水资源区 Ⅳ

6.22

丘陵山区地下水亚资源区 Ⅳ1

1.85

三江平原地下水亚资源区 Ⅳ2

4.38

乌苏里江中上游流域地下水资源区 Ⅴ

3.01

丘陵山区地下水亚资源区 Ⅴ1

2.01

兴凯湖平原地下水亚资源区 Ⅴ2

1.00

绥芬河流域地下水资源区

0.78

丘陵山区地下水亚资源区

0.78

根据含水介质组成特征及赋存条件,将我省地下水可划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙水和基岩裂隙水等三种基本类型。

松散岩类孔隙水主要分布于松嫩平原、三江平原、兴凯湖平原、逊河平原及广大山区的山间河谷和盆地内。含水层岩性为第四系砂、砂砾石、砾卵石。含水层厚10-300mm 不等,地下水位埋深一般小于10m ,富水性较好,单井涌水量一般500-3000m3/d。地下水化学类型以重碳酸钙或钠钙型为主,矿化度多小于1g/l。

碎屑岩类孔隙裂隙水分布于平原第四系含水岩组之下(局部地段直接出露)和山区的中、新生代坳(断)陷盆地中(即:牡丹江、七台河、双鸭山、鸡西等地区)。含水层岩性为新近系、古近系、白垩系、侏罗系砂、砂砾岩及煤系岩层。含水层岩性、厚度、埋藏深度变化较大,富水性极不均一,地下水具有一定的承压性。一般在构造复合部位水量较丰富,在第四系松散岩类孔隙水缺乏地区,具有重要的供水意义。

基岩裂隙水分布于广大的基岩山区及溶岩台地区,按含水裂隙成因及其功能特征,可分为构造裂隙水、风化裂隙水、玄武岩孔洞裂隙水(五大连池和镜泊湖地区)。基岩裂隙水的分布与富水程度受岩性、地形、水文及气象等因素控制,其富水性差异极大,一般不具有大规模集中供水意义。

全省地下水化学类型较为简单,属低矿化度、重碳酸型淡水。山区基岩裂隙水循环交替强烈,一般在接受大气降水补给,经暂短的迳流后,部分沿途以地下径流形式补给山间沟谷潜水;部分径流至山前地带,以泉的形式排泄或补给平原区。地下水矿化度大多小于0.5g/l,水化学类型为HCO3-Ca.Mg 及HCO3-Ca.Na 型。受地形条件的限制,平原区松散岩类孔隙水及碎屑岩类孔隙裂隙水循环交替作用相对较弱,地下水矿化度一般小于1.0g/l,PH 值6.0-8.0,水化学类型为HCO3-Ca 或HCO3-Ca.Na 型。在松嫩平原中部和西部地区,水循环交替作用滞缓,年蒸发量大于降水量,地下水矿化度一般为1-3g/l,为微咸水或咸水,出现HCO3.Cl 或HCO3.SO4-Na 型水。全省地下水中普遍存在铁、锰离子含量偏高现象,铁离子含量一般为1-10mg/l,三江平原中部铁离子含量多在4-20mg/l,最高达32mg/l。另外,在松嫩平原和一些山区向平原区过渡地带,存在高氟水及低碘低硒水,为地方病多发区。

黑龙江省地表水资源较丰富,全省地表水多年平均迳流深149.52mm (1956-1999年),多年平均地表水资源量为685.58×108m3/a。其中,枯、丰变化基本与年降水量变化一致。1999年为枯水年,年迳流深为92.99mm ,地表水资源量为426.35×108m3/a。

全省地表水资源分布不均,年迳流深度变化在10-500mm 之间。南部拉林河、牡丹江上游区,年迳流深在500mm 以上,北部及中东部的大、小兴安岭、张广才岭、完达山脉地区年迳流深一般在250mm 左右,松嫩平原、三江平原迳流深度在10-25mm 。

黑龙江省地下水天然补给量为314.86×108m3/a。其中平原区为218.00×108m3/a,占69.2%,山区为96.86×108m3/a,占30.8%。

黑龙江省地下水可开采量为215.14×108m3/a,其中平原区为182.07×108m3/a,占84.6%,山区为33.06×108m3/a,占15.4%。

黑龙江省地下水资源预测结果表

平水年

2010年

2030年

地下水天然补给量

可开采资源量

地下水天然补给量

可开采资源量

平水年(50%频率)

266.76

182.86

316.98

217.29

平水年(75%频率)

197.72

135.22

247.93

170.22

据不完全统计,黑龙江省地下水开采量七十年代为28.01×108m3/a,八十年代为58.21×108m3/a,九十年代为65.00×108m3/a。二十年间地下水开采量增加了36.91×108m3/a。 现状年全省地下水利用量按行业统计:农业为42.45×108m3/a(其中包括林、牧、渔业利用量为2.11×108m3/a),占用水量的65.30%;工业为12.33×108m3/a(其中包括矿坑排水量为1.87×108m3/a),占用水量的18.96%;生活为10.23×108m3/a(其中大中型城市约为6.00×108m3/a),占用水量的15.74%。

受区域水文地质条件的影响和地区经济发展水平的制约,我省各市(县)地下水开采程度(即地下水实际开采量与可开采资源量之比值)存在较大差异。其中哈尔滨、大庆、鸡西、绥化、双鸭山、七台河、海伦等市区,地下水开采程度大于100%;阿城、木兰、甘南、呼兰等城镇,地下水开采程度大于80%;其它市(县)地下水开采程度均低于70%。而北部和东部低山丘陵区各市(县)地下水开采程度多在1.34-40%之间,表明当地地下水开发利用水平很低。

我省的大、小兴安岭以及东部山地区,地形变化大,地质构造复杂,含水层分布不均一,地下水开发利用条件差,虽然目前该区地下水开采程度很低(地下水可开采资源剩余量达50×108m3/a)。但在大部分地区,地下水难以开发利用。因此,开采潜力较小。需要指出的是,在山间河谷区及山间盆地区,地下水相对富集,为区地下水开采具前景地段。

我省三大平原,总体上水文地质条件较好,地下水剩余量达102.04×108m3/a,具有较大的开采潜力。特别是东部的三江平原与兴凯湖平原,地形条件简单,地下水埋藏浅,含水层厚度大,且分布较稳定,富水性好。因此,具有很大的开采潜力。松嫩平原是黑龙江省最大的平原区,省会哈尔滨市以及西部重要中心城市齐齐哈尔、油城大庆、商品粮基地绥化市均位于区内,是我省经济发展最快地区,地下水开采程度相对较高。由于松嫩平原水文地质条件较为复杂,地下水开发利用条件有较大差异,决定了地下水开采潜力也存在较大差别。在东部高平原,地势较高且上覆厚层亚粘土层,不利于地下水的补给和赋存,相对贫水。仅在双城、绥化、海伦和肇东-五站一带的第四系承压水盆地,地下水相对富集,适宜建设小

型水源地或分散供水。中部低平原,地势低平,有利用地下水赋存,且含水层多层叠置,构成大型蓄水盆地,具有较大开采潜力。但是,低平原深部前第四系含水层构成半封闭型承压水盆地,补给条件差,调节能力低,且局部存在微咸水和高氟水。因此,对该区地下水的开采应加强规划,科学布局,避免引发不良环境地质问题。西部扇形平原埋藏有丰富的第四系潜水,且开采条件优越,适合开辟中型或大型地下水水源地。分布于松花江、嫩江干流及各支流两侧的河谷平原,是松嫩平原最具开采潜力地段。

根据中期预测,至2010年,全省需水量将增至297.83×108m3/a,较基准年(1999年)增加63.13×108m3/a。其中地下水需供水89.35×108m3/a,地表水需供水208.48×108m3/a。至2010年,地下水可开采量平水年(50%频率) 为182.86×108m3/a,枯水年(75%频率)为135.22×108m3/a。界时,地下水需供水量仅占平水年资源量48.86%,枯水年资源量66.08%,表明地下水资源供水保证程度较高。

根据远期预测,至2030年,全省需水量将增至417.02×108m3/a,较基准年(1999年)增加182.33×108m3/a。其中地下水需供水125.11×108m3/a,地表水需供水219.91×108m3/a。至2030年,地下水可开采资源量平水年(50%频率) 为217.29×108m3/a,枯水年(75%频率)为170.28×108m3/a。界时,地下水需供水量仅占平水年资源量的41.12%,枯水年资源量的52.47%,其保证程度虽较2010年有所下降,但仍满足远期供水需求。 地下水水质分级及其空间分布:

Ⅰ类地下水主要反映地下水化学组分低天然背景含量,适用于各种用途。分布于我省北部及中东部的广大低山丘陵区,兴凯湖平原大部分地区及松嫩平原、三江平原区的深层承压水区。

Ⅱ类地下水主要反映地下水化学组分的天然背景含量,适用于各种用途。分布于嫩江、松花江、牡丹江及其支流河谷区和松嫩低平原东部、三江平原大部分地区。

Ⅲ类地下水以人体健康基准值为依据,主要适用于集中式生活饮用水水源及工农业用水。分布于松嫩低平原闭流区及三江平原七星河流域。

Ⅳ类地下水以农业和工业用水为依据,适当处理后可作生活饮用水。主要分布于哈尔滨、大庆等大中型城市的建城区。

地下水污染程度及其分布:

我省地下水重度污染区主要分布于哈尔滨、大庆、佳木斯、齐齐哈尔等大城市人口稠密的中心地带,主要污染质为总硬度、硫酸根、氯离子、锌、铅等。其次为耗氧量、铵氮、亚硝酸盐氮. 反映该区工业污染占主导地位,生活污染次之。

中度污染区分布于大中型城市的郊区及城镇中心区。污染质主要为总硬度、硫酸根、氯离子及铵氮等。反映受工业和生活污染的复合影响。

轻度污染区分布于松嫩平原、三江平原和兴凯湖平原农作区及村屯所在地。污染质主要为氨氮、亚硝酸盐等。反映生活、农药和肥料污染。

未污染区主要分布于广大低山丘陵区,地下水中检出的各项组分均未超过背景值。 主要地下水环境问题:

黑龙江省主要地下水环境问题分原生地下水环境问题和次生地下水环境问题。 原生地下水环境问题主要有:天然水质不良、土壤盐渍化等。

受原生地质环境影响,我省地下水中Fe 、Mn 离子含量普遍较高,局部地区存在高氟水和低碘水。

高铁锰水主要分布于松嫩平原、三江平原及兴凯湖平原,其次为山间河谷地带。高氟水集中分布于松嫩低平原,零星分布于海林、尚志、鹤岗等地。低碘水在全境内普遍存在。 由于存在天然水质不良,我省为地方病高发区,主要的地方病有甲状腺肿、克汀病、大骨节病、克山病及氟中毒病等。

黑龙江省土壤盐渍化分布于松嫩平原闭流区。该区潜水埋藏浅、迳流滞缓,土壤蒸发强烈,区内土壤盐渍化面积达27000多km2。

我省次生地下水环境问题主要有:地下水污染和区域性地下水位持续下降。

在哈尔滨、齐齐哈尔、大庆、佳木斯等大中城市及绥化等重要农业区,由于工业" 三废" ,生活污水、垃圾的排放和农田大量使用农药、化肥等,致使地下水水质受到不同程度污染。主要污染质为氨氮、氯化物、硫酸盐等。

在哈尔滨、大庆等主要城市,由于长期大量开采地下水,造成地下水水位呈区域性持续下降趋势。目前,在哈尔滨市重型机械厂和大庆市让湖路区地下水水源井一带形成面积达380km2和近500km2的地下水位下降漏斗区。哈尔滨市重型机械厂开采井,自七十年代初至九十年代中期,地下水位累计下降近30m ,大庆市让胡路区地下水水源井二十年间地下水位下降近20m 。

地下水开发利用中存在的问题和主要对策

1、地下水开采程度不均衡问题

黑龙江省地下水资源较丰富,可采资源量为215.17×108m3/a,而现状地下水开采量为65.00×108m3/a,仅占可开采量的30.21%。但是,由于各地区的地下水开采程度不均衡,导致地下水位下降,地下水水质恶化,进而引发了地面沉降、土壤沙化等地质环境问题发生。如哈尔滨市、大庆市、鸡西市等四大煤矿及重要农灌区,已出现不同规模的地下水位持续下降漏斗,哈尔滨市、大庆市区已出现地面沉降迹象。另外,在大庆等地区草场退化、土壤沙化严重,现有沙化土壤面积16.3万公顷,占土地面积的31.9%。

2、用水结构不合理

在我省地下水利用总量中,工业用水占16.9%,农业用水占65.1%,生活饮用水占15.3%。由于农业用地下水所占比例过大,不仅在重要农灌区引发环境地质问题,加剧生态环境恶化,也使水质优良的地下水在灌溉过程中受到肥料、农药和地面固体污染物及地面污水的污染。从而制约了宝贵的地下水资源的可持续利用。

3、地下水开发利用中的浪费问题

工业用地下水占我省地下水总利用量的16.9%,而我省工业用水重复利用率很低,其中哈尔滨市最高为65%,其它大多城市为40-50%,而中小城镇仅为10-20%。农业用地下水占我省地下水总利用量的65%,目前农业灌溉方式基本上是漫灌,其用水定额水田是600m3/亩,菜田400m3/亩。若采用先进喷灌或滴灌技术,可降低用水定额近半。

针对我省地下水资源状况及开发利用中存在的问题提出以下主要对策。

(1)地表水与地下水统一规划,联合调整,综合利用。

(2)调整地下水超采区开采井布局,减少现状开采量,控制地下水位。

(3)以找水为主,多渠道开源和建立节水型社会生产体系。

(4)控制污染,综合防治,制定地下水保护政策。

(5)因地制宜,制定讲求实效的地下水开发利用的地区战略。