趙憲君
(黑龍江省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院,哈爾濱 150030)
綏化市位于黑龍江省中部。綏化市城區(qū)用水全部為地下水,據(jù)2006年統(tǒng)計(jì)資料,城區(qū)地下水開(kāi)采量達(dá)61 232.8 m3/d。因長(zhǎng)期超采地下水,地下水位持續(xù)下降,水質(zhì)惡化已經(jīng)成為目前主要的環(huán)境水文地質(zhì)問(wèn)題。
綏化市城區(qū)地處高平原,北側(cè)為呼蘭河漫灘。高平原區(qū)砂礫石孔隙承壓水和漫灘區(qū)砂礫石孔隙潛水構(gòu)成統(tǒng)一的地下水系統(tǒng)。
全新統(tǒng)與中更新統(tǒng)下荒山組中粗砂、砂礫石構(gòu)成統(tǒng)一的含水層,厚度20-30m,水位埋深4-10m。主要接受大氣降水入滲、側(cè)向徑流及豐水期河水側(cè)滲補(bǔ)給。水化學(xué)類型為HCO3-Ca型,礦化度0.1~0.5 g/L。單位涌水量為500~1 000 m3/d·m。
含水層為中更新統(tǒng)下荒山組砂、砂礫石層,厚度25~37 m,含水層埋深25~41 m,水位埋深23.0~39.5 m。主要接受大氣降水入滲及側(cè)向徑流補(bǔ)給。水化學(xué)類型為HCO3-Ca型,礦化度 0.1~0.5 g/L。單位涌水量為 500~1 000 m3/d·m。是城區(qū)供水主要開(kāi)采層。
本次選取有代表性的方家園子、吳廣健、項(xiàng)家3個(gè)長(zhǎng)觀井,并對(duì)1996~2006年歷年3月1日水位埋深資料進(jìn)行分析,見(jiàn)表1。
對(duì)表1中觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用SAS9.0統(tǒng)計(jì)分析軟件分析,成果見(jiàn)圖1。
圖1 應(yīng)用軟件分析成果圖
其中YF為方家園子觀測(cè)井水位埋深值,YW為吳廣健觀測(cè)井水位埋深值,YC為項(xiàng)家觀測(cè)井水位埋深值,X為觀測(cè)年份。
從圖1知,方家園子水位、吳廣健水位和時(shí)間相關(guān)系數(shù)均大于0.8,屬高度相關(guān),項(xiàng)家水位和時(shí)間的相關(guān)系數(shù)0.77,屬中度相關(guān)??梢詰?yīng)用表中3個(gè)井的水位觀測(cè)數(shù)據(jù),建立相關(guān)方程進(jìn)行水位預(yù)測(cè)。應(yīng)用SAS的Fit(Y X)功能建立3眼井水位與時(shí)間的相關(guān)方程,計(jì)算成果如下:
由相關(guān)方程X項(xiàng)的系數(shù)可得,高平原區(qū)地下水以每年0.36~0.56 m速率下降,漫灘區(qū)地下水以0.33 m速率下降。區(qū)域地下水水位處于長(zhǎng)期持續(xù)下降趨勢(shì)。
在城區(qū)約28.26 km2面積內(nèi),開(kāi)采井298眼,開(kāi)采量達(dá)到61 232.8 m3/d,集中超量開(kāi)采是形成地下水降落漏斗的主要原因。
1985年城區(qū)水位埋深27.8~31.58 m,尚未形成地下水降落漏斗。到2001年枯水期城區(qū)漏斗中心水位比1985年下降最大值達(dá)到4.2 m,形成以燃料二煤店、啤酒廠、服務(wù)樓為中心,面積約55 km2的水位降落漏斗。
2007年與2001年枯水期水位降落漏斗相比,漏斗中心位置沒(méi)變,仍在城區(qū)中心,漏斗中心水位下降3.55 m,漏斗面積擴(kuò)大到82 km2。漏斗中心最低水位與1985年同期相比下降7.55 m,平均每年下降0.343 m。上述情況說(shuō)明漏斗中心水位呈持續(xù)下降狀態(tài)。觀測(cè)還發(fā)現(xiàn),自來(lái)水公司1#和6#補(bǔ)壓水井的動(dòng)水位最大埋深分別為44.20 m和42.35 m,已經(jīng)降到含水層頂板以下,漏斗中心區(qū)已形成局部的層間無(wú)壓水。
地下水位持續(xù)下降,降落漏斗面積不斷擴(kuò)大,將導(dǎo)致水質(zhì)惡化,地下水枯竭,甚至地面沉降。目前,地下水水質(zhì)有惡化的趨勢(shì),與1985年的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相比,常量化學(xué)組分中的鐵離子、錳離子、硝酸根離子等均有明顯的升高趨勢(shì),微量化學(xué)組分中銅、鉛、鋅、砷等含量亦略有升高,見(jiàn)表2。
表2 地下水化學(xué)組分對(duì)比表
表1 長(zhǎng)觀井水位埋深觀測(cè)值m
據(jù)有關(guān)部門預(yù)測(cè),到2015年城區(qū)需水量將達(dá)到126 300.0 m3/d。欠缺的水量仍將以開(kāi)采地下水來(lái)滿足。這必將引起地下水位繼續(xù)下降、降落漏斗繼續(xù)擴(kuò)大、水質(zhì)惡化、地面沉降等重大環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。因此,根據(jù)綏化市實(shí)際情況,提出以下防治對(duì)策。
1)加大宣傳力度,提高節(jié)水意識(shí)。地下水資源是有限的,超量開(kāi)采會(huì)導(dǎo)致地下水資源枯竭,節(jié)約用水不僅可以節(jié)約費(fèi)用,而且可以緩解水資源緊張,同時(shí)也是企業(yè)節(jié)能挖潛、提高經(jīng)濟(jì)效益的措施,利國(guó)利民。
2)科學(xué)管理,合理開(kāi)發(fā)利用地下水資源。調(diào)整開(kāi)采井布局,關(guān)閉部分自備井,減少城區(qū)補(bǔ)壓井開(kāi)采量,增加北部區(qū)開(kāi)采量。
3)作好環(huán)保工作。城市污水處理后排放,垃圾堆放到指定的填埋場(chǎng),防止污水及垃圾滲液下滲污染地下水。
4)充分利用地表水。漫灘區(qū)稻田灌溉利用呼蘭河水,減少漫灘區(qū)地下水的開(kāi)采,使漫灘區(qū)地下水對(duì)高平原區(qū)地下水有足夠的補(bǔ)給保證,減緩城區(qū)地下水下降。
5)啟用新水源地。從根本上解決城區(qū)地下水位下降問(wèn)題,開(kāi)辟新的水源地是最佳方案。2007年進(jìn)行的地下水資源詳查,選定了蘭鳳遲、潘榆樹(shù)至項(xiàng)家崴子一帶擬建水源地區(qū),對(duì)地下水資源量作出了評(píng)價(jià)。目前應(yīng)加快新水源地建設(shè),早日投入使用,減輕城區(qū)地下水開(kāi)采壓力。
[1]趙憲君,左京生,張歡,等.黑龍江省綏化市市區(qū)地下水資源詳查報(bào)告[R].哈爾濱:黑龍江省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院,2009.
[2]趙玉友,任秉策,張杰,等.黑龍江省綏化市中部供水水文地質(zhì)初步勘察報(bào)告[R].哈爾濱:黑龍江水利??茖W(xué)校,1985.