倪萬(wàn)勝，陳志剛

(黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江大慶163000)

1 地下水類型區(qū)水文地質(zhì)特征

灌區(qū)位于松嫩低平原近東部邊緣，區(qū)域地形平坦，微向西傾，該區(qū)域普遍蘊(yùn)藏上更新統(tǒng)大興屯組級(jí)配不良砂層孔隙潛水，向西南部變?yōu)槌袎核?。含水層厚度由東2 m向西增至為65 m，間夾多層粉質(zhì)黏土大透鏡體或薄層，水位埋深3～7 m，主要補(bǔ)給來(lái)源側(cè)向徑流及降水入滲，排泄于側(cè)向徑流、人工開采和蒸發(fā)，地下徑流緩慢，交替遲緩。

第四系承壓水主要分布于林甸一帶低于平原區(qū)和烏裕爾河一級(jí)地區(qū)。含水層為上更新統(tǒng)大興屯組及中更新統(tǒng)林甸組級(jí)配不良砂，上部被厚度20～60 m的湖相粉質(zhì)黏土隔水層所覆蓋，構(gòu)成良好的承壓水盆。含水層厚度10～40 m，水位埋深3～5 m，富水性豐富，單井涌水量1 000～3 000 m3/d，該含水層與下伏太康組級(jí)配不良砂承壓含水層具有密切水力聯(lián)系。

灌區(qū)內(nèi)地下水含水層埋藏深度為34.0 m，蓋曾主要為低液限黏土，地下水以側(cè)向徑流補(bǔ)給為主，向下游徑流及人工開采為其排泄途徑，地下水流向自北東流向西南，水力坡度0.45‰。

本灌區(qū)主要地下水類型為下部更新統(tǒng)級(jí)配不良砂層中的孔隙承壓水一種類型。灌區(qū)第四系厚度90～150 m，含水層多層疊置，累計(jì)厚度80～120 m，下、中更新統(tǒng)級(jí)配不良砂和上層更新統(tǒng)級(jí)配不良砂組成，下、中更新統(tǒng)級(jí)配不良砂層顆粒粗、厚度大，粗、細(xì)顆粒呈交替變化，并且含泥質(zhì)較多，多處見(jiàn)低液限黏土透鏡體。

本次勘察所揭露的含水層為上更新大興屯組級(jí)配不良及中更新統(tǒng)級(jí)配不良砂層孔隙潛水和孔隙承壓水，上部大興屯組級(jí)配不良砂層厚度2 m左右，顆粒細(xì)，透水性較差，水量很小，單井涌水量＜5 m3/h，無(wú)集中供水，下部級(jí)配不良砂層富含孔隙承壓水，地下水埋深3.56～4.09 m，含水層厚度20.0～26.0 m，井徑為300 mm，設(shè)計(jì)降深7 m，單井推算涌水量為1 132.10～1 524.10 m3/d，屬水量較豐富區(qū)。

2 地下水補(bǔ)給量及可開采量

2.1 地下水補(bǔ)給量計(jì)算

灌區(qū)范圍內(nèi)沒(méi)有天然河流，北部雙陽(yáng)河為季節(jié)性河流。因此，地下水補(bǔ)給量計(jì)算考慮了降雨入滲補(bǔ)給量、側(cè)向徑流補(bǔ)給量和灌溉回滲補(bǔ)給量，通過(guò)計(jì)算灌區(qū)地下水補(bǔ)給量為58 864 m3/d，成果見(jiàn)表1。

表1 灌區(qū)地下水補(bǔ)給量計(jì)算成果表 m3/d

2.2 地下水可開采量計(jì)算

2.2.1 平均布井法計(jì)算公式

式中:Q推為推算單井涌水量，m3/d;N為計(jì)算區(qū)內(nèi)布井?dāng)?shù)，個(gè)，F(xiàn)為計(jì)算區(qū)面積，m2;R為選用的單井影響半徑，m，本次取500 m。

2.2.2 開采系數(shù)法計(jì)算公式

式中:Q允為允許開采量，m3/d;Q補(bǔ)為區(qū)內(nèi)補(bǔ)給量，m3/d;β為開采系數(shù)，取0.7。

兩種方法計(jì)算成果見(jiàn)表2。

表2 兩種方法計(jì)算成果表

3 地下水資源量評(píng)價(jià)

林甸灌區(qū)地貌為低平原，與典型區(qū)相同，且典型區(qū)為林甸灌區(qū)的一部分。上述計(jì)算過(guò)程所選用的參數(shù)為典型灌區(qū)參數(shù)數(shù)據(jù)，在計(jì)算可采用量過(guò)程中主要參考了已有工程的經(jīng)驗(yàn)資料，選取經(jīng)驗(yàn)值。

采用兩種不同方法計(jì)算了灌區(qū)內(nèi)地下水可開采量，平均布井法大于天然補(bǔ)給量，開采系數(shù)法小于天然補(bǔ)給量，采用開采系數(shù)法確定本區(qū)地下水可開采量為41 204 m3/d。

4 地下水水化學(xué)特征及水質(zhì)評(píng)價(jià)

灌區(qū)內(nèi)上部淺層地下水水質(zhì)較好，礦化度和總硬度偏高，因水量小，沒(méi)有集中供水不做評(píng)價(jià)。下部深層地下水水質(zhì)較好，地下水水化學(xué)類型為HCO3－Na·Ca·Mg型，礦化度 為 620.59 ～746.53 mg/L，總 硬 度 為，387.85 ～420.38 mg/L，屬低礦化度淡水。

灌溉用水水質(zhì)評(píng)價(jià):區(qū)內(nèi)地下水水溫5.0～6.5℃，不宜直接抽水灌溉，需采取增溫措施后抽水灌溉;礦化度低，屬良好的灌溉水源;灌溉系數(shù)K值在1.2～18，在排水條件好時(shí)適于灌溉。

鹽度、堿度均為超過(guò)規(guī)定的含量，灌溉對(duì)農(nóng)作物不會(huì)產(chǎn)生鹽堿災(zāi)害。

5 地下水開采技術(shù)條件及合理開發(fā)建議

林甸灌區(qū)面積164.47 km2。淺部含水層2 m左右，巖性為級(jí)配不良砂，富水性差，單井涌水量?jī)H有4.48 m3/h，不具備集中開采條件，且礦化度相對(duì)較高，不適宜灌溉用水。

中、下部承壓水含水層厚度大，埋藏深。含水層一般為20～26 m，主要由級(jí)配不良砂組成，單井涌水量較大，地下水位埋深為3.56～4.09 m，水質(zhì)較好，適合農(nóng)田灌溉用水。

根據(jù)本灌區(qū)地下水埋藏條件，開采井應(yīng)以管徑為主，管井井徑為300 mm，井深70～90 m為宜，沉淀管長(zhǎng)度8～10 m，濾水管30 m，下置深度60～80 m，濾水管周圍以礫料填充，填礫高度高于濾水管頂部4～6m，取水設(shè)備采用揚(yáng)程較大的潛水泵。井的布置以平面交錯(cuò)布置為宜，井間距＞1 220 m，按確定的允許開采量及單井推算涌水量計(jì)算，總布井?dāng)?shù)控制在35眼以內(nèi)，開采量應(yīng)＜41 204 m3/d。

由于灌溉回滲補(bǔ)給量占總的補(bǔ)給量的2/3以上，且地下水為承壓水，上部土層較厚，回滲時(shí)間較長(zhǎng)，故灌溉初期，井?dāng)?shù)及可開采量按側(cè)向補(bǔ)給及降水量計(jì)算，并采取逐步布井，逐漸開采的原則進(jìn)行。

[1]黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.林甸灌區(qū)初步設(shè)計(jì)報(bào)告[R].哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2009:69－81.