松原市地下水资源状况与开发保护对策

崔鹏志

(吉林省松原市防汛抗旱办公室,吉林松原 138000)

1 自然地理情况

1.1 地理位置

松原市位于吉林省中西部,地处松嫩平原腹部,在东经123°6′至 126°11′,北纬 43°59′至 45°32′之间。 南部与长春接壤,西南、西部与四平、内蒙古哲盟相邻,北部与白城市相连,东北部隔松花江、拉林河与黑龙江省相望。

1.2 地形地貌

境内为广阔的冲积平原,地势比较平坦。西南、东北向狭长,南北向较窄。以穿过市城区的第二松花江、北缘流过的嫩江与松花江形成了河谷腹地平原,并由河谷腹地平原外缘形成了较为广阔的台状平原。最西南部是沙丘覆盖的冲积平原。

1.3 河流水系

境内江河纵横,泡沼密布。嫩江,松花江和拉林河属三条界河,加之第二松花江和霍林河等五条江河均属黑龙江流域松花江水系。江河多年平均过境总经流量 412亿 m3。霍林河属季节性河流,泡沼主要分布在西北部沿江河及内陆地区,有较大泡沼 30多个,包括查干湖、大布苏泡、花傲泡、十三泡等。

1.4 气象特征

属中温带大陆季风气候。春季干旱少雨,升温较快;夏季炎热,降雨集中;秋季凉爽,变温快,温差大,天气晴好;冬季漫长,寒冷干燥。多年平均降水量 400 mm左右,且时空分布很不均匀,年内降水多集中在 7、8月份,并由东向西递减。多年平均蒸发量 1 360 mm。

2 地下水资源状况

松原市地下水资源总量为 13.35亿 m3,地下水可开采量9.72亿 m3,年实际开采量为 6.2亿 m3。随着社会经济的发展,人类活动对地下水环境的影响越来越大,引起地下水赋存环境的改变,水质污染,区域超量开采等不利影响。

2.1 地下水赋存环境的演变

影响主要体现在三个方面：自然地理环境;地质环境;水化学环境。

2.1.1 自然地理环境的演变

建国初期,全市江河湖泊水质清洁无污染,沿江河及内陆地区湖泊、泡沼、星罗棋布,大小泡沼 400多处,水域面积32万 hm2,生态环境以草原和湿地为主,草原面积 89万hm2。

随着人口的增加和江河上游城市工业废水和生活污水大量排入,使江河水质受到污染。由于大力发展传统农业和畜牧业,致使超载放牧,盲目毁草、毁湿地开荒,使草原面积降至 53万 hm2,水域面积减至 10.1万 hm2。江河上游提水蓄水工程的兴建致使江河水量锐减,江河水位偏低,湖泊泡沼范围退缩,甚至江河断流,湖泊湿地干枯。查干湖生态环境的演变就很典型,受霍林河上游蓄引水的影响,入湖水量从 50年代初至 70年代末逐步减少,湖区及周围湿地逐步退化,鱼类及湿地生物几乎灭绝,湿地生态系统遭到严重破坏,变成鱼苇绝迹、盐碱泛起的咸水泡。80年代后,开辟新水源逐渐恢复重建,湖区生态平衡得到了明显改善,现已成为吉林省西部的宝贵湿地资源。生态环境的恶化,直接导致水环境的恶化,使地下水资源的赋存环境向着不利于人类生产、生活需求的方向演变。

2.1.2 地质环境的演变

地质环境的演变,主要表现在对含水系统及其水动力场的影响。

含水系统的演变：在天然情况下,我市的含水系统是由两个子系统复合而成的具有统一水位的半敞开半封闭型含水系统,深层开采目的层处于全封闭状态。近年来,随着开采强度的提高,特别是深层地下水的大量开发利用,统一水位被破坏,出现浅层高于深层的分层水位,引起浅层水由原来的水平运动转化为垂直向下越流,原起隔水作用的弱透水层转换为透水层,致使含水系统由半敞开半封闭型转化为全敞开型,目的层处于全敞开状态。由于深层水的大量开采,使深层水从比较稳定的封闭环境向脆弱的敞开环境演变,浅层水中的污染物质通过弱透水层,进入深层含水层中,造成深层水的污染。

水动力场的演变：深层水的大量开采,造成浅层和深层水水位差的存在,沟通了弱透水层与其上、下含水介质之间的水力连续性,浅层水在弱透水层中以垂直向越流渗透为主,进入深层水之后,再转向水平运动,进入开采井的过滤器中,使含水系统的流网由平面二维流演变为有空间三位流特征的水动力场。这种演变过程,也是整个含水系统中地下水能量、质量进行再分配的过程,必然会引起水化学环境、水循环系统及污染系统的变化,给浅层水污染向深层水发展创造了条件。

2.1.3 水化学环境的演变

根据历年的水化学检测资料对比可以看出,有些区域的水化学类型,矿化度均有明显变化。宁江、扶余河间地块的油田区水化学类型由原来的323Ca2+水型转变为HCO3-(SO42-)-Ca2+水;扶余县中部和东部小城镇周围局部出现 HCO--Ca2+-Mg2+水,HCO-33谷平原、王府台地、查干湖松嫩低平原、查干花断块抬升斜平原、乾安县松嫩低平原和松辽分水岭附近则由 HCO3---Ca2+-Na+水;长岭松嫩低平原(闭流区)由原来的-Ca2+-Na+水演变为 HCO3-(Cl-)-Ca2+-Mg2+水和这些演变与石油污染、城镇

2.2 地下水污染特征

2.2.1 地下水污染源及污染物

松原市地下水污染源主要有：排入第二松花江的工业污水和生活污水在汛期补给地下水引起二松沿岸区域地下水污染;油田区油井作业引起的石油污染;市区、县镇和乡镇工业污水及生活污水通过渗井、渗坑渗入地下水引起污染;垃圾堆放场经降水淋滤渗入地下水引起的污染;农业区农药、化肥、灌溉退水等渗入地下水引起污染。以超过地下水水质三类标准的指标定为污染物,地下水中人为污染超标指标有硬度、矿化度、石油类等。

2.2.2 地下水污染程度及环境质量评价

据 2008年全市地下水水质总体评价,全市地下水水质状况处于 IV类,污染超标值主要体现在浅层地下水。前郭水质大部分为 IV类,少部分水质为 V类,主要超标参数为NO2、F及 NH4;乾安县水质总体为 IV类,少部分水质为 V类,主要超标污染参数为 NH4、NO3、NO2、F、总硬度、矿化度 ;长岭县大部分为 IV类,少部分为 V类,主要超标指数为：总硬度、矿化度 、总铁 、NH4、NO3、F;扶余县大部分为 IV类 ,少部分为 III、V类,主要超标指数为总硬度、F、NO3、NO2及NH4;宁江区大部分为 IV,少部分为 V类,主要超标指数为总硬度、F及 NH4。

地下水环境质量按地下水水质标准进行评价：浅层水(潜水)的水质总体较差。较差水占总面积的 63%,分布在长岭、乾安中部、前郭南部、查干花一带及北部后宇字井、穆家、扶余南部及北部边缘。极差水分布面积占总面积的9.4%,主要分布在前郭二松沿岸区域、乾安县城北部和西部、长岭县城、新安镇、庆丰站、朝阳山一带。较好水分布区占总面积的 20.3%,主要分布在扶余中东部、前郭查干吐莫、深井子、旱龙坑一带。良好水分布区面积占总面积的 6.8%,主要分布在松拉河间台地的扶余县三井子、沈阳窝堡和前郭中部北井子、孤店、别字井一带。优良水分布面积最小,占总面积的 0.5%,仅分布在前郭县东部西大洼一带。深层水(承压水)的水质评价,以较差水分布面积占总面积的 50%,主要分布在长岭南部、前郭南部和北部、乾安西部、扶余西部和宁江区。极差水占 2.1%,零星分布在长岭前七号、蔡家洼子、前郭三家子、毛都站、宁江区八家子、罗斯屯、扶余林家坨子、乾安水字井一带。较好水分布区占总面积 22.9%,主要分布在扶余三合堡、太平川、前郭红光、庙东、乾安陶子井、安字乡、长岭五十八号、前六十四号、巨宝山、东岭镇一带。良好水占总面积的 12%,主要分布扶余卜家窝堡、增盛,前郭大山、红星、长山、长岭枪手坨子、新立屯一带。优良水分布占13%,主要分布在扶余三井子、沈阳窝堡,三岔河、北陶、前郭北井子、大房身一带。

2.3 地下水超量开采

由于工业和生活用水的集中开采,加之受近年来连续干旱的影响,农用灌溉用水的增长,地下水开采量逐年增加,到现在为止松原市共有深层水井 1.8万眼,深层水年均开采量4亿 m3;浅层水井 14万眼,浅层水年均开采量 2.2亿 m3。由于开采井的集中分布,现已形成 4处集中开采区及多处地下水降落漏斗区和多处规模不等的地下水超采区。集中开采区有：二龙山、新村深层地下水集中采区、龙坑供水集中采区和油田电厂浅层地下水集中采区。地下水降落漏斗区有：新村深层地下水降落漏斗,井深 78 m,漏斗面积 200 km2,每天开采量 3 800m3;二龙山深层地下水降落漏斗,井深 80 m,漏斗面积 120 km2,开采量每天 5 100 m3;大布苏浅层地下水降落漏斗,面积 150 km2;西余字井深、浅层降落漏斗,面积均为 24 km2等。旱田灌溉用水的集中过渡开采引发局部区域地下水位下降,浅层地下水长期得不到补充恢复,破坏了地下水补给与排泄条件,进而破坏了地下水均衡系统的平衡,造成天然流场改变,目前地下水静水位埋深已由 80年代的 3～6 m,降至 7～18m,局部地区地下水已近枯竭。受地下水超采的影响,致使水质污染由浅层向深层发展。

3 地下水开发保护对策

3.1 严格实行总量控制,定额管理,控制地下水开采规模,合理调整开采布局

依据水行政主管部门拟定的供用水长期规划和水量分配方案,按照优先利用地表水,合理开采地下水,科学引用过境水的原则,地下水资源作为优质水源,应优先保障城乡居民生活用水并提高水质,合理安排工业、农业、生态等用水需求,建立取水许可总量控制指标体系,实行总量控制,定额管理。严格执行机电井审批的各项规定,按照“先报废,后审批”、“先论证,后审批”的原则,严格控制水源热泵系统、农业开发、工业生产等打井取水项目,完善地下水计量设施,实施定额管理,加强节水监督。加强对油田自备水源井和注水井的管理,并严格禁止其超量开采地下水。对集中开采区应控制地下水的开采规模,能用其他水源替代的尽量利用其他水源。对二龙山、新村水源地等现已形成超采漏斗的区域,应严格限制该类漏斗区的开采量,防止水质污染的进一步发展,保护城区生活供水的优质水源地。科学布置开采井位,有计划进行浅、中、深层分层开采地下水。开发利用地下水资源,必须考虑水生态的承载能力,确定科学合理的发展模式,把水生态环境的影响控制在合理的范围内。

3.1 加大地下水环境污染的治理力度,推进节水防污型社会建设

市城区和各县城区附近的浅层地下水多受到严重污染,完善城区排水管网,清除渗井、渗坑,排污沟等污染源,对已形成污染的固体垃圾场应进行封闭使用,并采用抽水净化法等加以治理。实行污染项目限期治理,足额征收排污费等综合执法手段,促进各排污企业达标排放。限制以至禁止高耗水、高污染企业的兴建,进行产业结构调整,提高用水效率,加大节水产品的技术推广和节水技术改造。搞好农业井灌区的节水改造,合理调整农业种植结构,减少高耗水农作物的种植面积,降低地下水灌溉用水量。生活节水着力推广节水器具,治理供水环节跑、冒、滴、漏等浪费现象,推动污水处理回用,实行双管供水,优质优用。我市是吉林油田的主产区,防控石油污染已成为石油企业、水利、环保等部门亟待解决的主要问题,可通过水力截获、氧化曝气、生物降解以及化学氧化等方法对受污染的包水带进行治理。逐步实现工业废水达标减排,农业污染控制,生活污水截流,建立节水防污型社会。

3.3 以地下水功能区划分管理为重点,加强地下水环境的保护

按照地下水功能区水质、水量、水位的保护标准,制定不同的管理措施。地下水功能区划分为：开发区(包括集中式供水水源区和分散式开发利用区)、保护区(包括生态脆弱区和地下水水源涵养区)、保留区(包括应急水源区和储备区)。对于集中式供水水源区应优先保护其水质,严格控制点源污染和面源污染,对一二级地下水水源保护区内的排污单位、石油开采、畜禽养殖和水产养殖等予以清理和禁止,对集中污染源进行关闭。建立生态隔离缓冲带,提高水源涵养林地、植被和湿地的面积,建立饮用水源地安全预警制度,定期发布饮用水源地水质监测信息。对分散式开发利用区,通过节水灌溉工程提高用水效率,降低地下水开采量,开展土壤污染防治,进行土壤修复工程,控制农药、化肥的施用量,以减少对地下水的面源污染。在保护区实施休牧还草,退耕还林、营造湿地、植被等,提高水源涵养能力。

3.4 实施地下水生态系统修复措施,逐步实现地下水采补平衡和有效保护

以地下水区域合理水位为基点,针对不同地区因地下水开采引起的生态与环境问题,因地制宜地制定利于生态与环境状况的地下水保护与修复方案。对因地下水超采引发的土地沙化、泡沼湿地萎缩、泉水枯竭等生态环境问题的区域,在压缩地下水开采量的同时采取利用雨洪资源补充地下水等方式,逐步恢复地下水生态水位;对因地下水位埋深过浅而造成次生盐渍化的区域,应加大地下水开采力度;对集中供水源地超采区域,通过强化节约用水和利用替代水源等措施、减少供水量、逐步实现采补平衡,使地下水生态系统的功能逐步得到恢复,推动人水关系向良性互动的方向演进。

3.5 加强地下水资源监管,完善地下水监测站网,健全监测项目

搞好地下水监测为水资源优化配置、分析评估和监督管理提供科学依据,是合理开发保护地下水、科学管理水资源和抗旱减灾决策的一项基础性工作。在现存的地下水监测井网的基础上进行合理补充、完善和提高,重点解决原有监测站网对超采区,漏斗区以及特殊类型区(如油井注水井区)监测密度不足的问题,同时健全地下水监测项目,强化水质监测,全面掌握地下水资源状况、地下水动态和地下水环境质量等信息,以适应严格管理地下水资源的需要。进一步规范地下水监测井管理,配套先进的地下水监测仪器设备,注重监测资料的分析整理工作,及时发现地下水开发利用中存在的问题,为科学管理地下水资源提供依据。