倭肯河灘地區(qū)地下水資源勘察評價(jià)分析

孫淑文，王文龍，崔淑紅

(1.黑龍江省七臺河市水政水資源管理辦公室，黑龍江 七臺河 154600；2.黑龍江省綏化市水利水電勘測設(shè)計(jì)院隆順分院，黑龍江 肇東 151100)

倭肯河灘地區(qū)地下水資源勘察評價(jià)分析

孫淑文1，王文龍2，崔淑紅1

(1.黑龍江省七臺河市水政水資源管理辦公室，黑龍江 七臺河 154600；2.黑龍江省綏化市水利水電勘測設(shè)計(jì)院隆順分院，黑龍江 肇東 151100)

七臺河市是黑龍江省重要的煤炭工業(yè)城市，水的供需矛盾日益尖銳，水資源不斷成為七臺河市可持續(xù)發(fā)展的制約因素。查明七臺河市地下水資源埋藏和分布情況，使該區(qū)地下水資源實(shí)現(xiàn)合理開發(fā)、高效利用、綜合治理、優(yōu)化配置、全面節(jié)約、科學(xué)管理與保護(hù)，保證七臺市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，開展七臺河市地下水資源勘察工作。

地下水資源；勘察評價(jià)；桃山水庫；七臺河市

0 引 言

水是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城鎮(zhèn)生活以及國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的命脈。七臺河市是黑龍江省重要的煤炭工業(yè)城市，水的供需矛盾日益尖銳，水資源不斷成為七臺河市可持續(xù)發(fā)展的制約因素。

桃山水庫壩下倭肯河灘地區(qū)是七臺河市主要的地下水賦存區(qū)域，兩岸的桃山區(qū)和新興區(qū)是七臺河市重要的工業(yè)產(chǎn)業(yè)區(qū)和居民生活區(qū)，因此也是主要的地下水開采區(qū)，根據(jù)國務(wù)院和省政府實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度考核工作“關(guān)于加強(qiáng)地下水開發(fā)利用保護(hù)”要求，通過查明該區(qū)域地下水資源埋藏和分布情況，保證七臺河市地下水開發(fā)利用的全面規(guī)劃、合理開發(fā)、采補(bǔ)平衡、有效保護(hù)，使該區(qū)地下水資源實(shí)現(xiàn)合理開發(fā)、高效利用、綜合治理、優(yōu)化配置、全面節(jié)約、科學(xué)管理與保護(hù)，對保障七臺河市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

1 目的和任務(wù)

1.1 目的

本次勘察主要目的是查明該地區(qū)水文地質(zhì)條件，初步評價(jià)地下水資源，為地下水資源的合理開發(fā)利用與保護(hù)以及后備水源地的建設(shè)提供技術(shù)依據(jù)。

1.2 任務(wù)

1)基本查明勘察區(qū)地形地貌成因類型及形態(tài)特征。

2)基本查明第四紀(jì)堆積物的成因、厚度、組成物及分布特征。

3)基本查明勘察區(qū)主要含水層、隔水層的地層巖性、分布埋藏特征、水力性質(zhì)、滲透性及富水性。

4)初步查明勘察區(qū)地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件及地下水動(dòng)態(tài)特征；分析地表水與地下水的補(bǔ)排關(guān)系及形式[1]。

5)基本查明勘察區(qū)地下水的物理性質(zhì)及化學(xué)成分、地下水污染現(xiàn)狀，并評價(jià)其水質(zhì)。

6)基本查明勘察區(qū)水文地質(zhì)參數(shù)，初步評價(jià)地下水的補(bǔ)給量、儲(chǔ)存量及可開采量。

7)調(diào)查地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀。

8)初步分析研究地下水資源開發(fā)利用與保護(hù)措施。

2 執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1)《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》GB50027-2001。

2)《地下水資源勘察規(guī)范》(SL454-2010)。

3)《黑龍江省城鎮(zhèn)地下水資源詳查技術(shù)細(xì)則》(試行)。

4)《地下水資源評價(jià)導(dǎo)則》SL/T238-1999。

5)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)。

6)《水利水電工程鉆孔抽水試驗(yàn)規(guī)程》(SL320-2005)。

7)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB/T14848-1993。

8)《供水管井技術(shù)規(guī)范》GB50296-1999。

3 工作完成情況及工程質(zhì)量評述

工作時(shí)序及完成情況：本項(xiàng)目自2014年4月開始野外踏勘及設(shè)計(jì)書編寫工作，2014年5月野外各項(xiàng)工作相繼開展，至2014年9月全部結(jié)束野外工作。先后完成1∶25000水文地質(zhì)測繪、水文地質(zhì)鉆探、抽水試驗(yàn)等工作。各項(xiàng)工作達(dá)到相關(guān)規(guī)范、設(shè)計(jì)要求，滿足本次工作要求。工作量完成情況見附表。

工作質(zhì)量評述：

3.1 水文地質(zhì)測繪

進(jìn)行1∶25000水文地質(zhì)測繪，控制面積81.33km2。野外工作采用國家測繪局1∶10000地形圖作為野外手圖。調(diào)查路線的布置以垂直地貌單元為主，觀測點(diǎn)均布置在地質(zhì)、地貌條件變化大的部位。調(diào)查過程中用手持GPS定位，最后統(tǒng)一進(jìn)行定點(diǎn)測量工作。工作中在充分搜集研究以往資料的基礎(chǔ)上，側(cè)重查明工作區(qū)地貌、巖性分布和變化規(guī)律，成因類型，第四系含水層富水性、透水性及其補(bǔ)給強(qiáng)度，對地下水與地貌形態(tài)關(guān)系等方面做了詳盡的水文地質(zhì)調(diào)查。完成野外調(diào)查路線4條，總長度60.59km，水地質(zhì)及地質(zhì)點(diǎn)38個(gè)。

測繪的觀測路線布置按照沿垂直巖層，構(gòu)造線走向、沿地貌變化顯著方向、沿河谷、溝谷和地下水露頭多的地帶、沿含水層走向布置；測繪的觀測點(diǎn)布置按照地層界線、斷層線、巖性、巖相變化地帶、地貌分界線和自然地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育處、井、泉、鉆孔和地表水體等布置。調(diào)查點(diǎn)具有控制性和代表性，符合設(shè)計(jì)及任務(wù)要求。

完成工作量見表1。

表1 完成工作量一覽表

3.2 水文地質(zhì)鉆探

完成水文地質(zhì)勘探孔14個(gè)(其中收集鉆孔3個(gè))，鉆孔孔徑為φ150-550mm，管徑φ150-300mm；完成觀測孔9個(gè)，鉆孔孔徑為φ200mm，使用5吋塑料管。觀測孔與主孔成井工藝相同，所有鉆孔填礫。

勘探孔鉆孔斜度≤1.5°，鉆孔深度誤差<2‰，洗孔結(jié)束時(shí)出水含砂量≤1/20000。在各鉆孔鉆進(jìn)過程中，進(jìn)行了鉆探記錄和取樣工作；鉆進(jìn)分層準(zhǔn)確、記錄全面；記錄包括巖性、顏色、顆粒組成、膠結(jié)情況、礦物成分、包含物、深度、取樣位置等。同時(shí)對沖洗液消耗量、漏水位置、涌砂位置、巖層變層深度詳細(xì)記錄[2]。

通過水文地質(zhì)勘探工作查明了區(qū)內(nèi)巖性結(jié)構(gòu)、含水層厚度及埋藏深度，滿足設(shè)計(jì)及任務(wù)要求。

3.3 抽水試驗(yàn)

完成5組單孔抽水試驗(yàn)、 3組多孔抽水試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)備選用水泵。抽水試驗(yàn)前，首先測定靜止水位埋深及井口高度。抽水時(shí)水量量取用三角堰箱，水位降深采用電子水位計(jì)測量。

穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)，均進(jìn)行1-3次降深。每個(gè)降次穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間為8-16h。抽水過程中及時(shí)繪制相關(guān)曲線(Q-S曲線圖及q-s曲線圖)，對于異常曲線的孔，分析原因糾正后重做實(shí)驗(yàn)。每次抽水試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行恢復(fù)水位試驗(yàn)，水位恢復(fù)至靜止水位或接近靜止水位無明顯上升為止。每孔均在最后一次抽水試驗(yàn)結(jié)束前取全分析水樣。

抽水試驗(yàn)工作符合設(shè)計(jì)及任務(wù)要求。

3.4 地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測

動(dòng)態(tài)監(jiān)測目的在于查明地下水動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，研究工作區(qū)邊界條件及地下徑流場特征，是地下水資源計(jì)算與評價(jià)的基礎(chǔ)工作。本次工作布置長期觀測點(diǎn)6個(gè)，觀測數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確，滿足任務(wù)要求。

3.5 取樣及實(shí)驗(yàn)室工作

實(shí)驗(yàn)室工作包括飲用水水質(zhì)全分析、水質(zhì)簡分析。水質(zhì)全分析工作由黑龍江省水環(huán)境監(jiān)測中心(佳木斯分中心)負(fù)責(zé)完成；簡分析由黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院勘測院實(shí)驗(yàn)室完成。上述樣品采集工作符合取樣規(guī)范要求，分析化驗(yàn)質(zhì)量、鑒定成果均達(dá)到規(guī)范要求。

3.6 定點(diǎn)測量

精度按Ⅴ等水準(zhǔn)測量進(jìn)行，對鉆孔、統(tǒng)測井及調(diào)查點(diǎn)進(jìn)行定位并聯(lián)測高程。

4 工作成果

1)本次勘察工作區(qū)位于七臺河西北側(cè)倭肯河一帶。地貌單元分為剝蝕構(gòu)造地形-丘陵及堆積地形-河谷平原兩種類型。低山區(qū)高程154.1-343.35m，由中生代碎屑巖及不同時(shí)期中酸性侵入巖組成，出露地層包括侏羅系上統(tǒng)滴道組(J3d)、白堊系下統(tǒng)城子河組(K1c)、下統(tǒng)穆棱組(K1m)、上-下統(tǒng)猴石溝組(K1-2h)、上統(tǒng)伊林組(K2y)。河谷平原高程150-165m，由東南向西北傾斜。發(fā)育地層為第四系上更新統(tǒng)顧?quán)l(xiāng)屯組(Q3alg)、全新統(tǒng)沖積層(Q4al)。侵入巖主要為元古代混合花崗巖巖組。

2)根據(jù)地下水含水介質(zhì)類型，工作區(qū)地下水類型主要為第四系松散巖類孔隙潛水、白堊系碎屑巖類裂隙孔隙水及基巖構(gòu)造裂隙水3種。

第四系松散巖類孔隙潛水分布于河谷區(qū)，含水層巖性為第四系全新統(tǒng)及上更新統(tǒng)砂、砂礫石，厚7.40-17.16m，夾黏土薄層。含水層顆粒由上向下變粗，具二元結(jié)構(gòu)。地下水位埋深2-4m，含水層上覆1.0-4.0m厚粉質(zhì)黏土。地下水位埋藏較淺，一般為1.30-4.35m。水位季節(jié)性變化明顯，與地表水聯(lián)系密切。含水層厚度由東南-西北逐漸變厚。降深2.75-7.11m，單井涌水量247.26-1028.64m3/d。含水層滲透系數(shù)18.76-45.76m/d。接受大氣降水及地表水垂直入滲補(bǔ)給，是本次主要勘探目的層。

白堊系碎屑巖類裂隙孔隙水主要分布于倭肯河河漫灘下部，含水層巖性為白堊系穆棱組砂巖、礫巖，巖層中不均勻發(fā)育裂隙孔隙?？刂粕疃?50米內(nèi)含水層一般厚度13.40-31.0m。地下水靜止水位埋深2.60-4.47m。降深8.53-12.50m時(shí)，單井涌水量737.04-1054.08m3/d。含水層滲透系數(shù)3.56-8.20m/d，影響半徑50.37-223.36m。

基巖裂隙水主要分布于低山丘陵區(qū)。地質(zhì)條件較為復(fù)雜，水量分布不均。

3)第四系松散巖類孔隙潛水普遍無色、無味、透明，水溫5.0℃左右。水化學(xué)成分陰離子以HCO3-為主，含量為109.836-351.475mg/L，其次為SO42-含量為5.475-116.281mg/L，Cl-含量為8.224-74.020mg/L；陽離子以鈣鈉離子為主，Ca2+含量38.477-102.605mg/L，K+、Na+含量0.322-52.854mg/L，其次為Mg2+，含量5.832-29.160mg/L。TFe 11.6-21.2mg/L，Mn1.64-2.62mg/L。PH值6.08-7.30，總硬度8.97-18.39德國度，耗氧量1.4-2.2 mg/L，溶解性總固體0.244-0.627g/L。

工作區(qū)地下水中陰離子主要以重碳酸根、硫酸根、氯離子為主，陽離子主要以鈣、鎂、鈉為主。河谷區(qū)地下水類型包括HCO3-SO4-Ca·Mg、 HCO3-Ca·Mg.Na、SO4.Cl.HCO3-Ca型。丘陵前緣河谷交界部位地下水類型包括HCO3-Ca、HCO3-SO4-Ca·Mg、HCO3-Cl-Ca·Mg、HCO3-Ca·Mg型。

本區(qū)地下水為冷水。按酸堿度PH值分類為弱酸性-中性水，按硬度分類為微硬水-硬水，按固形物含量分類為淡水。耗氧有機(jī)物含量低。

4)生活飲用水水質(zhì)微生物指標(biāo)總大腸菌群、菌落總數(shù)均符合要求；毒理學(xué)指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)限值要求；感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)中局部渾濁度不符合國家標(biāo)準(zhǔn)，個(gè)別點(diǎn)PH值略低于標(biāo)準(zhǔn)限值，鐵錳超標(biāo)普遍，鐵最大超標(biāo)69.7倍，錳最大超標(biāo)25.2倍；非常規(guī)指標(biāo)六六六、滴滴涕均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

由于本區(qū)特定的水文地球化學(xué)環(huán)境條件，地下水PH值略低，呈弱酸-中性，鐵錳離子超標(biāo)較嚴(yán)重。感官性狀中肉眼可見物不符合國家標(biāo)準(zhǔn)。其它檢測項(xiàng)目均符合國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)。在作為生活用水時(shí)，需經(jīng)適當(dāng)處理。

5)第四系松散巖類孔隙潛水層主要分布在倭肯河河谷區(qū)，含水巖組顆粒粗，透水性較好，接受大氣降水垂直入滲補(bǔ)給，補(bǔ)給途徑通暢，補(bǔ)給速度快，但河谷寬度較窄，含水層較薄，自我調(diào)節(jié)能力差，不適宜作為大型水源地。第四系松散巖類孔隙水地下水總補(bǔ)給量為762.36×104m3/a，地下水儲(chǔ)存量15725.49×104m3。采用開采系數(shù)法計(jì)算確定地下水可開采量為609.89×104m3/a。

6)根據(jù)區(qū)內(nèi)含水層分布與埋藏條件、厚度、透水性，地下水資源富水性和補(bǔ)給條件，水質(zhì)情況，同時(shí)考慮到場地適宜性，在倭肯河左岸中鮮村至勃信村一帶設(shè)計(jì)探采結(jié)合井，采用單排直線平行河谷布置，水源井距離河道0.28-1.14km。設(shè)計(jì)井?dāng)?shù)15眼，設(shè)計(jì)降深5.0m，布井間距200m。按照水位消減法計(jì)算，在各井設(shè)計(jì)降深5m干擾情況下15眼開采井總出水量為10251.19m3/d。最大設(shè)計(jì)降深Smax小于1/2H(10.97m)。

5 建 議

1) 水源地建設(shè)時(shí)應(yīng)進(jìn)行水文地質(zhì)勘探工作，并建立長期監(jiān)測網(wǎng)，布置長觀點(diǎn)對地下水進(jìn)行長期觀測，觀測氣溫及地下水水位、水溫的變化情況。并定期對地下水做全分析和細(xì)菌分析。

2) 對于農(nóng)村生活污水進(jìn)行采取集中、分散或接入市政管網(wǎng)統(tǒng)統(tǒng)一處理的方式進(jìn)行處理，對于區(qū)內(nèi)的固體廢物污染物進(jìn)行焚燒或堆肥處理。

3) 在保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)鼓勵(lì)開發(fā)有機(jī)生態(tài)型農(nóng)業(yè)，應(yīng)用生物農(nóng)藥，以防止農(nóng)藥、化肥污染。禁止在生活飲用水源保護(hù)區(qū)建設(shè)畜禽養(yǎng)殖場，對已在上述區(qū)域建成的畜禽養(yǎng)殖場限期搬遷或關(guān)閉。

4) 在生活飲用水源地的建設(shè)項(xiàng)目，必須嚴(yán)格遵定有關(guān)規(guī)定，做好建設(shè)項(xiàng)目的報(bào)批、驗(yàn)收工作。

5) 制定生活飲用水源污染事故處理應(yīng)急預(yù)案，對威脅飲用水源安全的突發(fā)事件進(jìn)行處置。

6) 加強(qiáng)工業(yè)固廢和危險(xiǎn)廢物管理，依法查處向飲用水源地傾倒工業(yè)固廢、危險(xiǎn)廢物和生活垃圾的違法行為。

7) 建立和完善生活飲用水源地保護(hù)規(guī)劃。新建地下水供水水源地應(yīng)按照《飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》(HJ/T338-2007)中“孔隙水潛水型水源地保護(hù)區(qū)范圍經(jīng)驗(yàn)值”進(jìn)行保護(hù)區(qū)劃分。

[1]姖永紅.山東濟(jì)寧北部巖溶地下水資源勘察與評價(jià)研究[D].北京：中國地質(zhì)大學(xué)，2007.

[2]李文睿.黑龍江省多寶山鎮(zhèn)地下水資源勘察與評價(jià)研究[D].長春：吉林大學(xué)，2016.

1007-7596(2017)08-0064-03

2017-07-16

孫淑文(1976-)，女，黑龍江七臺河人，工程師，研究方向?yàn)樗Y源管理、水資源開發(fā)利用等；王文龍(1990-)，男，黑龍江七臺河人，助理工程師，從事水資源勘察評價(jià)測繪及資料整編工作；崔淑紅(1969-)，女，黑龍江七臺河人，工程師，研究方向?yàn)樗Y源管理、水資源開發(fā)利用等。

P641.8

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