松原市地下水資源狀況與開發保護對策

崔鵬志

(吉林省松原市防汛抗旱辦公室,吉林松原 138000)

1 自然地理情況

1.1 地理位置

松原市位于吉林省中西部,地處松嫩平原腹部,在東經123°6′至 126°11′,北緯 43°59′至 45°32′之間。 南部與長春接壤,西南、西部與四平、內蒙古哲盟相鄰,北部與白城市相連,東北部隔松花江、拉林河與黑龍江省相望。

1.2 地形地貌

境內為廣闊的沖積平原,地勢比較平坦。西南、東北向狹長,南北向較窄。以穿過市城區的第二松花江、北緣流過的嫩江與松花江形成了河谷腹地平原,并由河谷腹地平原外緣形成了較為廣闊的臺狀平原。最西南部是沙丘覆蓋的沖積平原。

1.3 河流水系

境內江河縱橫,泡沼密布。嫩江,松花江和拉林河屬三條界河,加之第二松花江和霍林河等五條江河均屬黑龍江流域松花江水系。江河多年平均過境總經流量 412億 m3?；袅趾訉偌竟澬院恿?泡沼主要分布在西北部沿江河及內陸地區,有較大泡沼 30多個,包括查干湖、大布蘇泡、花傲泡、十三泡等。

1.4 氣象特征

屬中溫帶大陸季風氣候。春季干旱少雨,升溫較快;夏季炎熱,降雨集中;秋季涼爽,變溫快,溫差大,天氣晴好;冬季漫長,寒冷干燥。多年平均降水量 400 mm左右,且時空分布很不均勻,年內降水多集中在 7、8月份,并由東向西遞減。多年平均蒸發量 1 360 mm。

2 地下水資源狀況

松原市地下水資源總量為 13.35億 m3,地下水可開采量9.72億 m3,年實際開采量為 6.2億 m3。隨著社會經濟的發展,人類活動對地下水環境的影響越來越大,引起地下水賦存環境的改變,水質污染,區域超量開采等不利影響。

2.1 地下水賦存環境的演變

影響主要體現在三個方面：自然地理環境;地質環境;水化學環境。

2.1.1 自然地理環境的演變

建國初期,全市江河湖泊水質清潔無污染,沿江河及內陸地區湖泊、泡沼、星羅棋布,大小泡沼 400多處,水域面積32萬 hm2,生態環境以草原和濕地為主,草原面積 89萬hm2。

隨著人口的增加和江河上游城市工業廢水和生活污水大量排入,使江河水質受到污染。由于大力發展傳統農業和畜牧業,致使超載放牧,盲目毀草、毀濕地開荒,使草原面積降至 53萬 hm2,水域面積減至 10.1萬 hm2。江河上游提水蓄水工程的興建致使江河水量銳減,江河水位偏低,湖泊泡沼范圍退縮,甚至江河斷流,湖泊濕地干枯。查干湖生態環境的演變就很典型,受霍林河上游蓄引水的影響,入湖水量從 50年代初至 70年代末逐步減少,湖區及周圍濕地逐步退化,魚類及濕地生物幾乎滅絕,濕地生態系統遭到嚴重破壞,變成魚葦絕跡、鹽堿泛起的咸水泡。80年代后,開辟新水源逐漸恢復重建,湖區生態平衡得到了明顯改善,現已成為吉林省西部的寶貴濕地資源。生態環境的惡化,直接導致水環境的惡化,使地下水資源的賦存環境向著不利于人類生產、生活需求的方向演變。

2.1.2 地質環境的演變

地質環境的演變,主要表現在對含水系統及其水動力場的影響。

含水系統的演變：在天然情況下,我市的含水系統是由兩個子系統復合而成的具有統一水位的半敞開半封閉型含水系統,深層開采目的層處于全封閉狀態。近年來,隨著開采強度的提高,特別是深層地下水的大量開發利用,統一水位被破壞,出現淺層高于深層的分層水位,引起淺層水由原來的水平運動轉化為垂直向下越流,原起隔水作用的弱透水層轉換為透水層,致使含水系統由半敞開半封閉型轉化為全敞開型,目的層處于全敞開狀態。由于深層水的大量開采,使深層水從比較穩定的封閉環境向脆弱的敞開環境演變,淺層水中的污染物質通過弱透水層,進入深層含水層中,造成深層水的污染。

水動力場的演變：深層水的大量開采,造成淺層和深層水水位差的存在,溝通了弱透水層與其上、下含水介質之間的水力連續性,淺層水在弱透水層中以垂直向越流滲透為主,進入深層水之后,再轉向水平運動,進入開采井的過濾器中,使含水系統的流網由平面二維流演變為有空間三位流特征的水動力場。這種演變過程,也是整個含水系統中地下水能量、質量進行再分配的過程,必然會引起水化學環境、水循環系統及污染系統的變化,給淺層水污染向深層水發展創造了條件。

2.1.3 水化學環境的演變

根據歷年的水化學檢測資料對比可以看出,有些區域的水化學類型,礦化度均有明顯變化。寧江、扶余河間地塊的油田區水化學類型由原來的323Ca2+水型轉變為HCO3-(SO42-)-Ca2+水;扶余縣中部和東部小城鎮周圍局部出現 HCO--Ca2+-Mg2+水,HCO-33谷平原、王府臺地、查干湖松嫩低平原、查干花斷塊抬升斜平原、乾安縣松嫩低平原和松遼分水嶺附近則由 HCO3---Ca2+-Na+水;長嶺松嫩低平原(閉流區)由原來的-Ca2+-Na+水演變為 HCO3-(Cl-)-Ca2+-Mg2+水和這些演變與石油污染、城鎮

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業污水和生活污水在汛期補給地下水引起二松沿岸區域地下水污染;油田區油井作業引起的石油污染;市區、縣鎮和鄉鎮工業污水及生活污水通過滲井、滲坑滲入地下水引起污染;垃圾堆放場經降水淋濾滲入地下水引起的污染;農業區農藥、化肥、灌溉退水等滲入地下水引起污染。以超過地下水水質三類標準的指標定為污染物,地下水中人為污染超標指標有硬度、礦化度、石油類等。

2.2.2 地下水污染程度及環境質量評價

據 2008年全市地下水水質總體評價,全市地下水水質狀況處于 IV類,污染超標值主要體現在淺層地下水。前郭水質大部分為 IV類,少部分水質為 V類,主要超標參數為NO2、F及 NH4;乾安縣水質總體為 IV類,少部分水質為 V類,主要超標污染參數為 NH4、NO3、NO2、F、總硬度、礦化度 ;長嶺縣大部分為 IV類,少部分為 V類,主要超標指數為：總硬度、礦化度 、總鐵 、NH4、NO3、F;扶余縣大部分為 IV類 ,少部分為 III、V類,主要超標指數為總硬度、F、NO3、NO2及NH4;寧江區大部分為 IV,少部分為 V類,主要超標指數為總硬度、F及 NH4。

地下水環境質量按地下水水質標準進行評價：淺層水(潛水)的水質總體較差。較差水占總面積的 63%,分布在長嶺、乾安中部、前郭南部、查干花一帶及北部后宇字井、穆家、扶余南部及北部邊緣。極差水分布面積占總面積的9.4%,主要分布在前郭二松沿岸區域、乾安縣城北部和西部、長嶺縣城、新安鎮、慶豐站、朝陽山一帶。較好水分布區占總面積的 20.3%,主要分布在扶余中東部、前郭查干吐莫、深井子、旱龍坑一帶。良好水分布區面積占總面積的 6.8%,主要分布在松拉河間臺地的扶余縣三井子、沈陽窩堡和前郭中部北井子、孤店、別字井一帶。優良水分布面積最小,占總面積的 0.5%,僅分布在前郭縣東部西大洼一帶。深層水(承壓水)的水質評價,以較差水分布面積占總面積的 50%,主要分布在長嶺南部、前郭南部和北部、乾安西部、扶余西部和寧江區。極差水占 2.1%,零星分布在長嶺前七號、蔡家洼子、前郭三家子、毛都站、寧江區八家子、羅斯屯、扶余林家坨子、乾安水字井一帶。較好水分布區占總面積 22.9%,主要分布在扶余三合堡、太平川、前郭紅光、廟東、乾安陶子井、安字鄉、長嶺五十八號、前六十四號、巨寶山、東嶺鎮一帶。良好水占總面積的 12%,主要分布扶余卜家窩堡、增盛,前郭大山、紅星、長山、長嶺槍手坨子、新立屯一帶。優良水分布占13%,主要分布在扶余三井子、沈陽窩堡,三岔河、北陶、前郭北井子、大房身一帶。

2.3 地下水超量開采

由于工業和生活用水的集中開采,加之受近年來連續干旱的影響,農用灌溉用水的增長,地下水開采量逐年增加,到現在為止松原市共有深層水井 1.8萬眼,深層水年均開采量4億 m3;淺層水井 14萬眼,淺層水年均開采量 2.2億 m3。由于開采井的集中分布,現已形成 4處集中開采區及多處地下水降落漏斗區和多處規模不等的地下水超采區。集中開采區有：二龍山、新村深層地下水集中采區、龍坑供水集中采區和油田電廠淺層地下水集中采區。地下水降落漏斗區有：新村深層地下水降落漏斗,井深 78 m,漏斗面積 200 km2,每天開采量 3 800m3;二龍山深層地下水降落漏斗,井深 80 m,漏斗面積 120 km2,開采量每天 5 100 m3;大布蘇淺層地下水降落漏斗,面積 150 km2;西余字井深、淺層降落漏斗,面積均為 24 km2等。旱田灌溉用水的集中過渡開采引發局部區域地下水位下降,淺層地下水長期得不到補充恢復,破壞了地下水補給與排泄條件,進而破壞了地下水均衡系統的平衡,造成天然流場改變,目前地下水靜水位埋深已由 80年代的 3～6 m,降至 7～18m,局部地區地下水已近枯竭。受地下水超采的影響,致使水質污染由淺層向深層發展。

3 地下水開發保護對策

3.1 嚴格實行總量控制,定額管理,控制地下水開采規模,合理調整開采布局

依據水行政主管部門擬定的供用水長期規劃和水量分配方案,按照優先利用地表水,合理開采地下水,科學引用過境水的原則,地下水資源作為優質水源,應優先保障城鄉居民生活用水并提高水質,合理安排工業、農業、生態等用水需求,建立取水許可總量控制指標體系,實行總量控制,定額管理。嚴格執行機電井審批的各項規定,按照“先報廢,后審批”、“先論證,后審批”的原則,嚴格控制水源熱泵系統、農業開發、工業生產等打井取水項目,完善地下水計量設施,實施定額管理,加強節水監督。加強對油田自備水源井和注水井的管理,并嚴格禁止其超量開采地下水。對集中開采區應控制地下水的開采規模,能用其他水源替代的盡量利用其他水源。對二龍山、新村水源地等現已形成超采漏斗的區域,應嚴格限制該類漏斗區的開采量,防止水質污染的進一步發展,保護城區生活供水的優質水源地?？茖W布置開采井位,有計劃進行淺、中、深層分層開采地下水。開發利用地下水資源,必須考慮水生態的承載能力,確定科學合理的發展模式,把水生態環境的影響控制在合理的范圍內。

3.1 加大地下水環境污染的治理力度,推進節水防污型社會建設

市城區和各縣城區附近的淺層地下水多受到嚴重污染,完善城區排水管網,清除滲井、滲坑,排污溝等污染源,對已形成污染的固體垃圾場應進行封閉使用,并采用抽水凈化法等加以治理。實行污染項目限期治理,足額征收排污費等綜合執法手段,促進各排污企業達標排放。限制以至禁止高耗水、高污染企業的興建,進行產業結構調整,提高用水效率,加大節水產品的技術推廣和節水技術改造。搞好農業井灌區的節水改造,合理調整農業種植結構,減少高耗水農作物的種植面積,降低地下水灌溉用水量。生活節水著力推廣節水器具,治理供水環節跑、冒、滴、漏等浪費現象,推動污水處理回用,實行雙管供水,優質優用。我市是吉林油田的主產區,防控石油污染已成為石油企業、水利、環保等部門亟待解決的主要問題,可通過水力截獲、氧化曝氣、生物降解以及化學氧化等方法對受污染的包水帶進行治理。逐步實現工業廢水達標減排,農業污染控制,生活污水截流,建立節水防污型社會。

3.3 以地下水功能區劃分管理為重點,加強地下水環境的保護

按照地下水功能區水質、水量、水位的保護標準,制定不同的管理措施。地下水功能區劃分為：開發區(包括集中式供水水源區和分散式開發利用區)、保護區(包括生態脆弱區和地下水水源涵養區)、保留區(包括應急水源區和儲備區)。對于集中式供水水源區應優先保護其水質,嚴格控制點源污染和面源污染,對一二級地下水水源保護區內的排污單位、石油開采、畜禽養殖和水產養殖等予以清理和禁止,對集中污染源進行關閉。建立生態隔離緩沖帶,提高水源涵養林地、植被和濕地的面積,建立飲用水源地安全預警制度,定期發布飲用水源地水質監測信息。對分散式開發利用區,通過節水灌溉工程提高用水效率,降低地下水開采量,開展土壤污染防治,進行土壤修復工程,控制農藥、化肥的施用量,以減少對地下水的面源污染。在保護區實施休牧還草,退耕還林、營造濕地、植被等,提高水源涵養能力。

3.4 實施地下水生態系統修復措施,逐步實現地下水采補平衡和有效保護

以地下水區域合理水位為基點,針對不同地區因地下水開采引起的生態與環境問題,因地制宜地制定利于生態與環境狀況的地下水保護與修復方案。對因地下水超采引發的土地沙化、泡沼濕地萎縮、泉水枯竭等生態環境問題的區域,在壓縮地下水開采量的同時采取利用雨洪資源補充地下水等方式,逐步恢復地下水生態水位;對因地下水位埋深過淺而造成次生鹽漬化的區域,應加大地下水開采力度;對集中供水源地超采區域,通過強化節約用水和利用替代水源等措施、減少供水量、逐步實現采補平衡,使地下水生態系統的功能逐步得到恢復,推動人水關系向良性互動的方向演進。

3.5 加強地下水資源監管,完善地下水監測站網,健全監測項目

搞好地下水監測為水資源優化配置、分析評估和監督管理提供科學依據,是合理開發保護地下水、科學管理水資源和抗旱減災決策的一項基礎性工作。在現存的地下水監測井網的基礎上進行合理補充、完善和提高,重點解決原有監測站網對超采區,漏斗區以及特殊類型區(如油井注水井區)監測密度不足的問題,同時健全地下水監測項目,強化水質監測,全面掌握地下水資源狀況、地下水動態和地下水環境質量等信息,以適應嚴格管理地下水資源的需要。進一步規范地下水監測井管理,配套先進的地下水監測儀器設備,注重監測資料的分析整理工作,及時發現地下水開發利用中存在的問題,為科學管理地下水資源提供依據。