滿洲里市水文地質特征

張寶發(fā)

吉林省地質工程勘察院水文地質調查所,吉林 長春 130012

2007 年09 月我們參加了內蒙古自治區(qū)滿洲里市城市供水勘察工作。進行1∶10 萬外圍區(qū)水文地質調查360 km2，1∶5 萬詳查區(qū)水文地質測繪200 km2。

滿洲里市位于呼倫貝爾盟的西北部，總面積739 km2。當年總人口26 萬人，有蒙族；漢族；俄羅斯族等20 多個民族。滿洲里市是一座具有百年歷史的口岸城市，素有“東亞之窗”和“草原明珠”之美譽。西鄰蒙古國，北接俄羅斯，是我國東北邊疆的門戶。是通往俄羅斯和東歐的重要口岸城市。滿洲里是我國東北交通大動脈，鐵路在這里與俄羅斯接軌。公路也四通八達，還有空中航線。交通十分便利。

滿洲里市地勢中南部高，東部低，西部次高。南部有達永山；碉堡山；魚脊山；高爾真山，海拔高程在730 m 以上。魚脊山海拔高程1 008.6 m，是滿洲里市境內最高點，地形相對高差150～320 m。東部為海拉爾河，河谷寬2～5 km。地形平坦開闊。海拔高程570 m 以下。礦產(chǎn)資源豐富，煤炭 儲量100 億噸以上，還有銅、鉬、石油、芒硝、石灰石等。

滿洲里屬于中溫帶半干旱大陸性氣候?？偟氖嵌鹃L而嚴寒，夏季短而雨量集中，春秋兩季氣溫變化劇烈，無霜期短。年平均氣溫-1.3 ℃，七月份溫度最高，多年月平均21.3 ℃，一月份最冷，多年平均-22 ℃。最高溫度37.9 ℃，最低氣溫-42.7℃。多年平均降雨量299.5 mm,多年平均蒸發(fā)量1 530.3 mm。年平均風速4.2 m/s，凍土深度3.89 m。滿洲里市區(qū)及中西部水系不發(fā)育，只有兩條季節(jié)性小河。東部地區(qū)較發(fā)育，有新開河、烏勒革寧河、海拉爾河。海拉爾河發(fā)源于大興安嶺支脈古勒奇山，屬額爾古納水系。由南向北從扎賚諾爾東側流過，在滿洲里市徑流長度12 km，河床寬度120～300 m。多年平均徑流量30.4 億立方米。

2007 年以前，滿洲里市靠開采周邊地下水還可以滿足需求。隨著國際；國內經(jīng)濟大氣候的不斷升溫，滿洲里市也在發(fā)展也在變。滿洲里市是一處極具開發(fā)潛力的邊境城市，根據(jù)該市的“十一五”計劃：“在優(yōu)化結構、提高效益和降低消耗的基礎上，保持經(jīng)濟持續(xù)快速健康發(fā)展，全市生產(chǎn)總值年均增長20%，“十一五”期末達到150 億元。城市擴容50 km2。人口達到50 萬的草原生態(tài)型現(xiàn)代化中等城市。

根據(jù)發(fā)展規(guī)劃到“十一五”末期，滿洲里市各行各業(yè)新開（工業(yè)、農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、生活）水資源需求量每年為20 442 萬立方米。原有的[地下水供水水源地]遠遠滿足不了城市發(fā)展的需要。因此市政府決定開發(fā)更大的地下水供水水源地。選址在海拉爾河一級階地上。

我們開展了大量的水文地質調查、地面物探、工程測量、水文鉆探、抽水試驗、室內測試分析等方法和手段。具體調查有泉點、機民井、地表水體、地下水開采現(xiàn)狀、環(huán)境地質等。還進行了地下水水位長期觀測、滲水試驗、地表水觀測等工作。水文物探采用重慶地質儀器廠生產(chǎn)的DZD—4 型多功能電法儀，進行垂向電阻率測深方法錄取視電阻率。方向、距離采用GPS 定位儀。電測井采用PJS—Ⅱ型數(shù)字測井儀。錄取視電阻率、自然電位。最主要的是開展了大量的水文地質鉆探工作。根據(jù)規(guī)范要求結合區(qū)內地質和水文地質條件，布置了6 條勘探線，線距3～4.0 km?？拙?～4.0 km。鉆孔總計23 組，總進尺1 830 m，其中主孔1 020 m，觀測孔810 m。抽水試驗，進行了23 組非穩(wěn)定流抽水試驗。每組超過48 h。

通過這次勘察，基本查明了該區(qū)的地形、地貌、區(qū)域地質、構造、水文地質、 環(huán)境水文地質等。

1 地形

滿洲里市地處呼倫貝爾波狀平原的西北部，地形為中南部高，東部低，西部次高， 海拔高程均在730 m 以上，境內的魚脊山最高，海拔高程1 008.6 m。海拉爾階地、漫灘地形平坦開闊，海拔高程570 m 以下。

2 地貌

地貌按成因類型可分為構造剝蝕地形和堆積地形兩大類。構造剝蝕地形又可分為低山陵、緩坡丘陵、波狀高平原三種形態(tài)類型。堆積地形可分為河谷漫灘和風積沙丘。

2.1 構造剝蝕地形

（1）低山丘陵∶低山丘陵分布于工作區(qū)西部的魚脊山、高爾真山一帶，海拔高程大于730 m，山頂一般呈脊狀，山脊略寬，山坡角大于20°，溝谷較發(fā)育。

（2）緩坡丘陵∶緩坡丘陵分布于扎來諾爾車站、二卡農(nóng)牧場、鐵路牧場、靈泉等地，海拔高程600～900 m，相對高差小于100 m，地勢起伏不平，丘頂呈渾圓狀，坡度小于15°。

（3）波狀高平原∶波狀高平原分布于滿洲里市區(qū)一帶，海拔高程690～730 m，地形起伏不大，地形較平緩，坡度小于5°，有殘丘、沼澤化鹽堿地及湖泊分布。

2.2 堆積地形

（1）河谷漫灘∶河谷漫灘分布于本次詳查工作區(qū)內，沿海拉爾河分布，海拔高程570 m 以上，地形較平坦，微向北傾斜，有一級階地和漫灘，沿河兩岸不對稱分布，寬度500～700 m，地表形成大面積的沼澤地。

（2）風積沙丘∶風積沙丘分布于工作區(qū)東部的禿尾巴山、沙子山一帶，海拔高程540～575 m，為固定和半固定沙丘，相對高差10～20 m。

3 地層

工作區(qū)地層出露的由老至新為古生界石炭系下統(tǒng)莫爾根河組（Cm）；中生界侏羅系中統(tǒng)塔木蘭溝組（Jtm）.上統(tǒng)瑪尼吐組（Jmm）和白音高老組（Jb），白堊系下統(tǒng)大磨柺河組（Kd）；新生界上更新統(tǒng)坡洪積層（Qp3dl+pl）、沖積層（Qp3al）、風積層（Qp3eol）。全新統(tǒng)湖沼積層（Qhl+h）、沖沼積層（Qhal+h）、風積層（Qheol）。

3.1 上古生界

石炭系下統(tǒng)莫爾根河組（Cm）：僅見于工作區(qū)南東隅，巖性以灰白、灰紫色流紋斑巖、流紋巖，灰黑、暗綠色砂巖、泥質砂板巖、粉砂質泥巖、板巖，暗綠色凝灰?guī)r、凝灰角礫巖，最底部為礫巖。該組地層厚度800～1 000 m。

3.2 中生界

（1）侏羅系中統(tǒng)塔木蘭溝組（Jtm）∶分布于工作區(qū)北西部巖性為灰紫色；灰黑色氣孔狀、杏仁狀玄武巖、玄武安山巖、安山玄武巖、橄欖玄武巖、英安巖等，控制最大厚度823.8 m。

（2）侏羅系上統(tǒng)瑪尼吐組（Jmm）∶僅見于工作區(qū)西部，巖性主要為灰紫色凝灰?guī)r、角礫狀粗面巖、安山巖、粗面巖?？刂坪穸?15 m。

（3）侏羅系上統(tǒng)白音高老組（Jb）∶分布于工作區(qū)的北西、北東部，巖性主要為灰紫色流紋巖、凝灰?guī)r，厚度670 m。

（4）白堊系下統(tǒng)大磨拐河組（Kd）∶僅見于工作區(qū)西部。主要巖性為礫巖、砂巖、粉砂巖泥巖夾煤層，控制最大厚度1 165 m。

3.3 新生界

（1）第四系上更新統(tǒng)坡洪積層（Qp3dl+pl）：分布于工作區(qū)東、西部山前地帶，主要巖性碎石、砂等，分選、磨圓差，厚度1～5 m。

（2）第四系上更新統(tǒng)沖積層（Qp3al）分布于工作區(qū)東部的海拉爾河河谷的（Qhal+h）下部，巖性為 砂礫石、卵礫石，礫徑大于5 mm 質量分數(shù)為55%，最大可達20 mm,厚度10～20 m，最厚可達35 m。

（3）第四系上更新統(tǒng)風積層風積層（Qp3eol）：分布于工作區(qū)中、東部，巖性以細-粉砂為主，局部可見中砂，松散，次棱角狀，無分選，厚度2～10 m。

（4）第四系全新統(tǒng)湖沼積層（Qhl+h）：散布于工作區(qū)東、北東部，巖性主要為淺黃；灰黃色中、細砂，分選好、磨圓好，一般厚度2～5 m，最厚達10 m。

（5）第四系全新統(tǒng)沖沼積層（Qhal+h）∶分布于工作區(qū)中部海拉爾河流域，由南向比縱貫全區(qū)，巖性主要為粉-細砂，淤泥等。厚度2～5 m。

（6）第四系全新統(tǒng)風積層（Qheol）∶僅分布于工作區(qū)的南東一帶，巖性為黃色中、細砂，分選；磨圓均較好，厚度5～10 m。其上無覆蓋層。

4 構造

工作區(qū)所處大地構造位置為額爾古納興凱褶皺系與內蒙古—大興安嶺華力西褶皺系的交接部位，一級構造單元屬興安地槽褶皺系，二級構造單元屬喜桂圖旗中華力西期地槽褶皺帶，三級構造單元屬滿洲里復、背斜。

4.1 褶皺構造

分布于工作區(qū)的北西部，褶皺由侏羅系中統(tǒng)塔木蘭溝組與侏羅系上統(tǒng)白音高老組構成，褶皺軸向北東，由南東向北西，侏羅系中統(tǒng)塔木蘭溝組與侏羅系上統(tǒng)白音高老組依次交替出現(xiàn)，構成一背、向斜重復呈現(xiàn)的緊密褶皺構造。

4.2 斷裂構造

（1）北北東向正斷層：該斷層見于工作區(qū)的西部，呈北北東向延伸，北北東端被第四系全新統(tǒng)沖沼積層掩埋，南南西端延長至工作區(qū)外，工作區(qū)內可見延伸長15 km。

（2）平移斷層∶該斷層見于工作區(qū)的西部中段，斷層總體走向南東—北北西向，中間向南西凸的弧形延展，南東端為前述正斷層所截，北北西端延伸至工作區(qū)外，工作區(qū)內長約5 km，南西盤地層為侏羅系瑪尼吐組和白音高老組,北東盤為燕山期石英二長斑巖。

5 水文地質

本次勘察選擇的主要含水層為第四系上更新統(tǒng)沖積層，分布于工作區(qū)東部的海拉爾河河谷的下部，巖性為砂礫石、卵礫石，礫徑5～20 mm,松散無膠結，磨圓；分選良好，厚度大，10～35 m,分布面積廣，孔隙極其發(fā)育，地下水的徑流、儲藏條件極好。該層下部與侏羅系瑪尼吐組不整合接觸，可為良好的底部隔水層。上覆為沖沼積層巖性主要為粉—細砂。透水性良好，對地下水接受大氣降水滲入補給十分有利。地下水還接受海拉爾河等地表水的補給。本次詳查，通過鉆探；抽水試驗；物探；計算最后得出結論：單位出水量2.6～4.2 L/sm。導水系數(shù)600～1 000 m2/d。單井出水量2 000～3 000 m3/d。影響半徑600 m。水質類型為HCO-CaNa 型。pH 值7～7.5。水溫8～10 ℃，總儲藏量48 685 萬立方米。可稱之為地下小型水庫。完全能夠滿足滿洲里市城市供水的需求量。

6 看法與建議

作為水文地質工作者能為需要水的地方找到有保障的地下水資源真是無比開心快樂之事。在這快樂之時又多了幾分擔憂。因為該水源地坐落在草原上，四周望去是一望無際的大草原。內蒙古草原位于歐亞草原區(qū)的最東部，由于地質結構的原因，草原地表層有生命活力的土壤層很薄，下面就是厚度多達100 m 以上的砂層，一旦表層遭到破壞，就會有不盡黃沙滾滾來的惡果。近幾年內蒙古草原正以每年2%～4%的速度沙漠化。草原沙漠化的程度直接影響著周邊城市和地區(qū)生存環(huán)境。就北京而言，風沙天數(shù)20 世紀60 年代平均17.2 天，70年代20.5 天。而現(xiàn)在是越來越多?？諝馕廴局笜薃PI 多達500 多。東北三省沙塵天氣也越來越多。分析其主要原因就是這些年內蒙古煤炭事業(yè)發(fā)展迅速，大量疏干地下水，加之城市的擴建，工業(yè)的猛增，牧業(yè)的增加。使地下水位嚴重下降，地面下沉，地表面原生態(tài)遭到破壞。表層植物枯死，黃沙裸露。黃沙越裸露，也就越容易造成干旱。越干旱越容易起風沙。造成惡性循環(huán)。植物覆蓋率高的區(qū)域，降雨量會更多，氣候也濕潤，所以說生物能夠影響環(huán)境。大量開采地下水就會造成地下水位下降，由于地下水連通好，影響半徑大，涉及面積大。草原上的草，主要靠地表層以下包氣帶供水，而包氣帶的水又靠地下水供給，而地下水水位嚴重下降，達到一定深度以后，就提供不了包氣帶用水了，時間長了，勢必造成地表植物枯死。就又擴大了草原沙漠化。