松原市地下水資源狀況與開發(fā)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(jīng)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(qū)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(jīng)流量 412億 m3?；袅趾訉偌竟?jié)性河流,泡沼主要分布在西北部沿江河及內陸地區(qū),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(fā)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(jīng)濟的發(fā)展,人類活動對地下水環(huán)境的影響越來越大,引起地下水賦存環(huán)境的改變,水質污染,區(qū)域超量開采等不利影響。

2.1 地下水賦存環(huán)境的演變

影響主要體現(xiàn)在三個方面：自然地理環(huán)境;地質環(huán)境;水化學環(huán)境。

2.1.1 自然地理環(huán)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(qū)湖泊、泡沼、星羅棋布,大小泡沼 400多處,水域面積32萬 hm2,生態(tài)環(huán)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(yè)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(fā)展傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè),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(tài)環(huán)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(qū)及周圍濕地逐步退化,魚類及濕地生物幾乎滅絕,濕地生態(tài)系統(tǒng)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(qū)生態(tài)平衡得到了明顯改善,現(xiàn)已成為吉林省西部的寶貴濕地資源。生態(tài)環(huán)境的惡化,直接導致水環(huán)境的惡化,使地下水資源的賦存環(huán)境向著不利于人類生產(chǎn)、生活需求的方向演變。

2.1.2 地質環(huán)境的演變

地質環(huán)境的演變,主要表現(xiàn)在對含水系統(tǒng)及其水動力場的影響。

含水系統(tǒng)的演變：在天然情況下,我市的含水系統(tǒng)是由兩個子系統(tǒng)復合而成的具有統(tǒng)一水位的半敞開半封閉型含水系統(tǒng),深層開采目的層處于全封閉狀態(tài)。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(fā)利用,統(tǒng)一水位被破壞,出現(xiàn)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(tǒng)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(tài)。由于深層水的大量開采,使深層水從比較穩(wěn)定的封閉環(huán)境向脆弱的敞開環(huán)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(xù)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(tǒng)的流網(wǎng)由平面二維流演變?yōu)橛锌臻g三位流特征的水動力場。這種演變過程,也是整個含水系統(tǒng)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(huán)境、水循環(huán)系統(tǒng)及污染系統(tǒng)的變化,給淺層水污染向深層水發(fā)展創(chuàng)造了條件。

2.1.3 水化學環(huán)境的演變

根據(jù)歷年的水化學檢測資料對比可以看出,有些區(qū)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(qū)水化學類型由原來的323Ca2+水型轉變?yōu)镠CO3-(SO42-)-Ca2+水;扶余縣中部和東部小城鎮(zhèn)周圍局部出現(xiàn) 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(qū))由原來的-Ca2+-Na+水演變?yōu)?HCO3-(Cl-)-Ca2+-Mg2+水和這些演變與石油污染、城鎮(zhèn)

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(yè)污水和生活污水在汛期補給地下水引起二松沿岸區(qū)域地下水污染;油田區(qū)油井作業(yè)引起的石油污染;市區(qū)、縣鎮(zhèn)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)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(jīng)降水淋濾滲入地下水引起的污染;農(nóng)業(yè)區(qū)農(nóng)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(huán)境質量評價

據(jù) 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(xiàn)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)為總硬度、F、NO3、NO2及NH4;寧江區(qū)大部分為 IV,少部分為 V類,主要超標指數(shù)為總硬度、F及 NH4。

地下水環(huán)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(qū)域、乾安縣城北部和西部、長嶺縣城、新安鎮(zhèn)、慶豐站、朝陽山一帶。較好水分布區(qū)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(qū)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(yōu)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(qū)。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(qū)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(qū)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(xiāng)、長嶺五十八號、前六十四號、巨寶山、東嶺鎮(zhèn)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(yōu)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(yè)和生活用水的集中開采,加之受近年來連續(xù)干旱的影響,農(nóng)用灌溉用水的增長,地下水開采量逐年增加,到現(xiàn)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(xiàn)已形成 4處集中開采區(qū)及多處地下水降落漏斗區(qū)和多處規(guī)模不等的地下水超采區(qū)。集中開采區(qū)有：二龍山、新村深層地下水集中采區(qū)、龍坑供水集中采區(qū)和油田電廠淺層地下水集中采區(qū)。地下水降落漏斗區(qū)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(fā)局部區(qū)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(tǒng)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(qū)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(fā)展。

3 地下水開發(fā)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(guī)模,合理調整開采布局

依據(jù)水行政主管部門擬定的供用水長期規(guī)劃和水量分配方案,按照優(yōu)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(yōu)質水源,應優(yōu)先保障城鄉(xiāng)居民生活用水并提高水質,合理安排工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)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(zhí)行機電井審批的各項規(guī)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(tǒng)、農(nóng)業(yè)開發(fā)、工業(yè)生產(chǎn)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(jié)水監(jiān)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(qū)應控制地下水的開采規(guī)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(xiàn)已形成超采漏斗的區(qū)域,應嚴格限制該類漏斗區(qū)的開采量,防止水質污染的進一步發(fā)展,保護城區(qū)生活供水的優(yōu)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(fā)利用地下水資源,必須考慮水生態(tài)的承載能力,確定科學合理的發(fā)展模式,把水生態(tài)環(huán)境的影響控制在合理的范圍內。

3.1 加大地下水環(huán)境污染的治理力度,推進節(jié)水防污型社會建設

市城區(qū)和各縣城區(qū)附近的淺層地下水多受到嚴重污染,完善城區(qū)排水管網(wǎng),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(zhí)法手段,促進各排污企業(yè)達標排放。限制以至禁止高耗水、高污染企業(yè)的興建,進行產(chǎn)業(yè)結構調整,提高用水效率,加大節(jié)水產(chǎn)品的技術推廣和節(jié)水技術改造。搞好農(nóng)業(yè)井灌區(qū)的節(jié)水改造,合理調整農(nóng)業(yè)種植結構,減少高耗水農(nóng)作物的種植面積,降低地下水灌溉用水量。生活節(jié)水著力推廣節(jié)水器具,治理供水環(huán)節(jié)跑、冒、滴、漏等浪費現(xiàn)象,推動污水處理回用,實行雙管供水,優(yōu)質優(yōu)用。我市是吉林油田的主產(chǎn)區(qū),防控石油污染已成為石油企業(yè)、水利、環(huán)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(xiàn)工業(yè)廢水達標減排,農(nóng)業(yè)污染控制,生活污水截流,建立節(jié)水防污型社會。

3.3 以地下水功能區(qū)劃分管理為重點,加強地下水環(huán)境的保護

按照地下水功能區(qū)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(qū)劃分為：開發(fā)區(qū)(包括集中式供水水源區(qū)和分散式開發(fā)利用區(qū))、保護區(qū)(包括生態(tài)脆弱區(qū)和地下水水源涵養(yǎng)區(qū))、保留區(qū)(包括應急水源區(qū)和儲備區(qū))。對于集中式供水水源區(qū)應優(yōu)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(qū)內的排污單位、石油開采、畜禽養(yǎng)殖和水產(chǎn)養(yǎng)殖等予以清理和禁止,對集中污染源進行關閉。建立生態(tài)隔離緩沖帶,提高水源涵養(yǎng)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(fā)布飲用水源地水質監(jiān)測信息。對分散式開發(fā)利用區(qū),通過節(jié)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(nóng)藥、化肥的施用量,以減少對地下水的面源污染。在保護區(qū)實施休牧還草,退耕還林、營造濕地、植被等,提高水源涵養(yǎng)能力。

3.4 實施地下水生態(tài)系統(tǒng)修復措施,逐步實現(xiàn)地下水采補平衡和有效保護

以地下水區(qū)域合理水位為基點,針對不同地區(qū)因地下水開采引起的生態(tài)與環(huán)境問題,因地制宜地制定利于生態(tài)與環(huán)境狀況的地下水保護與修復方案。對因地下水超采引發(fā)的土地沙化、泡沼濕地萎縮、泉水枯竭等生態(tài)環(huán)境問題的區(qū)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(tài)水位;對因地下水位埋深過淺而造成次生鹽漬化的區(qū)域,應加大地下水開采力度;對集中供水源地超采區(qū)域,通過強化節(jié)約用水和利用替代水源等措施、減少供水量、逐步實現(xiàn)采補平衡,使地下水生態(tài)系統(tǒng)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(jiān)管,完善地下水監(jiān)測站網(wǎng),健全監(jiān)測項目

搞好地下水監(jiān)測為水資源優(yōu)化配置、分析評估和監(jiān)督管理提供科學依據(jù),是合理開發(fā)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(xiàn)存的地下水監(jiān)測井網(wǎng)的基礎上進行合理補充、完善和提高,重點解決原有監(jiān)測站網(wǎng)對超采區(qū),漏斗區(qū)以及特殊類型區(qū)(如油井注水井區(qū))監(jiān)測密度不足的問題,同時健全地下水監(jiān)測項目,強化水質監(jiān)測,全面掌握地下水資源狀況、地下水動態(tài)和地下水環(huán)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(guī)范地下水監(jiān)測井管理,配套先進的地下水監(jiān)測儀器設備,注重監(jiān)測資料的分析整理工作,及時發(fā)現(xiàn)地下水開發(fā)利用中存在的問題,為科學管理地下水資源提供依據(jù)。