大慶市及周邊地區(qū)地下水含水系統(tǒng)特征分析

孫永泉，董學良，陳興國

(黑龍江省九O四水文地質工程地質勘察院，哈爾濱150100)

大慶市及周邊地區(qū)是個第四系潛水普遍分布，以及第四系中、下更新統(tǒng)承壓水、新近系大安組、古近系依安組、白堊系承壓水在內(nèi)的多層疊置結構的大型地下水系統(tǒng)。

地下水系統(tǒng)區(qū)域地下水流總趨勢是由西部、東部、北部山區(qū)流向盆地中心，在南部的第二松花江與嫩江匯流處一帶形成地下水的排泄中心，并通過松花江河谷地下水與河水流出松嫩平原。

新近系大安組含水層分布在沿嫩江一帶，厚度10～60 m。古近系依安組含水層分布于高平原西部及低平原，厚度10～40 m。白堊系分布于上述含水層下部，由于巖相、巖性變化較大，含水層厚度、埋藏條件較復雜。

1 主要含水層

主要含水層見表1。

2 地下水形成條件分析

地質環(huán)境決定了地下水的補給、徑流、排泄規(guī)律。而其補給、徑流和排泄構成了含水層地下水流系統(tǒng)的形成條件。

2.1 地下水補給

地下水的補給條件決定了地下水資源量的豐富程度。從觀測控制區(qū)含水層分布規(guī)律看，含水層的地下水主要補給區(qū)是在控制區(qū)的西部和北部，其次是東及東南部。補給來源主要是大氣降水和地表水滲漏補給。

2.1.1 大氣降水的垂向入滲補給

在控制區(qū)的西部至山前，第四系含水層大面積出露地表或上覆很薄的粉土、粉質黏土層，第三系泰康組含水層與上覆第四系含水層之間大面積直接接觸，或間隔較薄的泥質砂巖層，透水性較強;明水組含水層在明水縣及觀測控制區(qū)以外的克山、拜泉一帶也有出露，因而可接受大氣降水的補給。根據(jù)多年降水資料分析，整個松遼盆地北部年平均大氣降水量約為150億m3，入滲量可達27.5億m3。表明地下水的垂直入滲補給量可謂豐富。在盆地西北部邊緣地帶，四方臺組含水層與上覆其它地層底部含水層接觸，形成局部含水巖組，直接接受上覆含水層的補給;觀測控制區(qū)東部榆樹林油田地區(qū)，由于三肇凹陷構造東翼仰起比較平緩，四方臺組可有大面積含水層直接被第四系松散沉積物所覆蓋。該區(qū)第四系沉積厚度10.0～20.0 m，粉質黏土層垂直節(jié)理發(fā)育，具有較大孔隙;電性及鉆探顯示，中下部普遍為細粉砂及粉質黏土，十分有利于大氣降水的入滲而形成潛水。因此，四方臺組含水層地下水在該區(qū)也可直接接受第四系潛水的補給。明水組含水層地下水的補給在該區(qū)亦具有相同特征。在控制區(qū)西部地區(qū)，大安組含水層地下水可直接獲得上覆泰康組含水層地下水的補給。在大慶長垣以西，依安組含水層也是直接獲得泰康組含水層越流補給;以東地區(qū)可直接獲得第四系白土山組砂礫石含水層越流補給。

上述地下水的垂向補給條件分析，是根據(jù)盆地北部觀測控制區(qū)范圍內(nèi)的各含水層分布規(guī)律、相互間接觸關系、埋藏條件和地質構造特征等各方面進行的直觀的定性分析和推斷。關于地下水垂向補給，特別是不同含水層之間，通過弱透水層間隔的越流補給問題，1988～1992年進行全面的系統(tǒng)而深入的理論及試驗研究結果表明，西部地區(qū)泰康組含水層不僅在直接與第四系含水層接觸地區(qū)可以獲得補給，即使在有上覆較厚的粉質黏土層地區(qū)，也可獲得垂向越流補給。而且補給量較大，可達到目的含水層開采量的70%。由此可以推斷，其它含水層之間也可通過具有節(jié)理和裂隙比較發(fā)育的所謂“隔水層”獲得層間越流補給，盡管有些含水層埋藏深而且比較封閉。

2.1.2 地表水體的滲漏補給

在控制區(qū)以外的盆地西部和北部地區(qū)，有很多河流從山區(qū)流入盆地，其中烏裕爾河和雙陽河，均系盲尾河，河水除消耗于水面蒸發(fā)以外，全部入滲補給地下水。此外還有諾謨爾河、諾敏河、阿倫河、雅魯河等大中小河流流入盆地。嫩江是盆地北部最大的河流，切割深度大，從盆地北部邊緣開始，沿平原西部一直南下，并流經(jīng)控制區(qū)。在其中游的富拉爾基、江橋站歷史最低水位133.29 m，高出第四系含水層，其河床也由第四系粗粒物質構成，可以看出，嫩江中上游地區(qū)河水可直接補給第四系和第三系泰康組含水層。

在控制區(qū)內(nèi)分布有以龍虎泡、黑魚泡、紅旗泡、南引水庫、蓮花湖為代表的大小200多個湖泡，其中6大湖泡總蓄水量約24.03億m3。這些水體除消耗于水面蒸發(fā)外，其余所耗水量全部滲入地下，補給第四系潛水。除大氣降水直接入滲以外，這些湖泡入滲水量構成了第四系潛水補給的主要來源。豐富的潛水資源繼而又構成了下伏承壓含水層地下水的重要補給來源。

2.2 地下水的徑流規(guī)律

由于受構造格局及地貌形態(tài)的控制和影響，在盆地北部邊緣山前和高平原地區(qū)，地下水向中低平原徑流;在整個松嫩平原區(qū)，地下水總體徑流方向是由北向南，且徑流條件良好。而在觀測控制區(qū)內(nèi)，地下水的徑流方向在不同層位和不同地區(qū)有所不同。大慶長垣以西地區(qū)，泰康組含水層地下水資源歷經(jīng)40 a的大量集中開采，形成了大面積的水位降落漏斗，其中心水位較開采初期的原始水位下降了近40 m。在這一區(qū)域內(nèi)，地下水的徑流方向不是由北向南，而是指向漏斗中心。而其它含水層地下水徑流方向則缺少有所改變的證據(jù)。在大慶長垣以東，明水組上下兩段含水層地下水是該區(qū)供水的主要來源。特別是臥里屯、龍鳳及其以北地區(qū)，地下水開采量較大而且相對集中。區(qū)域水位下降較大，也已經(jīng)形成了較大面積的水位降落漏斗。由于人工流場的形成，改變了地下水的天然徑流狀態(tài)。南、北方向區(qū)域上比較，水位是南高北低，相差達17.0～22.0 m。由此可見，東部地區(qū)地下水徑流方向總體上是由南向北徑流。而在安達的升平油田及以南局部地區(qū)，地下水位是東高西低，相差高達39.0～44.0 m，此區(qū)地下水徑流方向則又改變?yōu)橛蓶|向西。其它含水層的徑流方向則無明顯的變化。

表1 大慶市及周邊地區(qū)地下水含水系統(tǒng)主要含水層及其特征表

2.3 地下水的排泄特征

控制區(qū)地下水排泄方式主要有3種:①人工開采;②潛水蒸發(fā);③含水層中地下水的徑流。

控制區(qū)地下水通過徑流，一部分排泄于嫩江下游和松花江;一部分通過同一含水層繼續(xù)向南徑流;還有一部分地下水通過垂向越流或含水層的直接接觸，補給另一含水層。

3 結語

從上述分析中得知，泰康組和明水組做為本地區(qū)的主要供水層。因此在地下水開采過程中要特別注意對此兩含水層的保護。

［1］韓振新.黑龍江省水文地質志［M］.哈爾濱:黑龍江人民出版社，2000.

［2］黑龍江省地質環(huán)境監(jiān)測總站.黑龍江省地下水資源評價報告［R］.哈爾濱:黑龍江省地質環(huán)境監(jiān)測總站，2002.