淺談灣爾圖地區(qū)地下水開發(fā)利用與保護

袁春仁

摘要：灣爾圖地區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)達爾罕茂明安聯(lián)合旗達茂旗百靈廟鎮(zhèn)東南約75km。本文通過灣爾圖地區(qū)水文地質(zhì)普查工作，在工作區(qū)地下水賦存條件及其分布規(guī)律、補徑排條件等方面取得了一定的認(rèn)識，并實地調(diào)查了本區(qū)地下水的開采現(xiàn)狀。從而對灣爾圖地區(qū)地下水開發(fā)利用與保護問題提出了自己的看法。

關(guān)鍵詞：灣爾圖；地下水；開發(fā)與保護。

工作區(qū)位于達爾罕茂明安聯(lián)合旗南部的烏克忽洞盆地內(nèi)的東部，屬烏克忽盆地一部分。烏克盆地位于陰山北部，屬內(nèi)陸水系。該盆地是一個東西長，南北窄，向北傾斜的斷坳陷盆地，盆地內(nèi)又由數(shù)個小盆地（或小凹陷）構(gòu)成。烏克盆地地下水的形成、循環(huán)和分布規(guī)律受以構(gòu)造條件，地貌與地層巖性等各種自然因素的共同控制。在盆地周邊隆起的低緩丘陵區(qū)，分布著富水性不穩(wěn)定的裂隙水，在沉積盆地和溝谷洼地中，分布著富水性較穩(wěn)定的孔隙水。不同地貌形態(tài)中的地下水類型，由于含水層巖性、顆粒粗細(xì)、厚度以及補給條件的不同，富水程度和水質(zhì)有所差異。

一、灣爾圖地區(qū)地下水賦存、分布及補給特征

地下水資源量的大小主要與地下水的補給和儲存條件相關(guān)，并受控于氣候、水文、地層巖性、構(gòu)造等因素。

工作區(qū)位于烏克盆地東部內(nèi)的一個小盆地，該盆地是一個西北側(cè)開口，北東南三面被低緩丘陵圍繞的半封閉盆地。盆地中自下而上由中生代上侏羅系-下白堊系碎屑巖、新近系上新統(tǒng)碎屑巖和第四系全新統(tǒng)沖洪積砂礫石、含礫中粗砂等組成，盆地基底為二道洼群片巖、片麻巖等。就各含水巖組的富水性來說，二道洼群片巖、片麻巖雖然含有裂隙水，但受埋深及補給影響，水量貧乏，單井涌水量均小于100m3/d。中生代上侏羅系-下白堊系碎屑巖含水巖組埋藏于新近系上新統(tǒng)碎屑巖之下，為一套內(nèi)陸湖相灰白、灰綠色泥巖，內(nèi)夾有薄層粉細(xì)砂巖，基本沒有好的含水層，單井涌水量小于100m3/d。自然，第四系水潛含水層及新近系上新統(tǒng)碎屑巖類孔隙承壓水含水層，成為該地區(qū)開采的主要含水層。

第四系孔隙含水潛水主要賦存于盆地內(nèi)的溝谷中，含水層為沖洪積砂礫石、含礫中粗砂，含水層厚度一般具有從上游向下游逐漸變薄的規(guī)律，水量與含水層顆粒粗細(xì)、厚度有關(guān)，顆粒粗、厚度大的含水層水量就豐富，反之，則貧弱。一般主溝水量豐富，支溝貧弱。主溝水量100-1000m3/d，支溝水量小于100m3/d。水化學(xué)類型為HCO3-Na·Ca型，礦化度小于1g/L，水質(zhì)好。

新近系上新統(tǒng)碎屑巖類孔隙承壓水含水巖組，廣泛分布在盆地中，含水層分布比較穩(wěn)定，含水層巖性為砂巖、砂礫巖、細(xì)砂巖，總的表現(xiàn)為盆地邊緣顆粒較粗，越近盆地中心顆粒越細(xì)。承壓水水位從盆地邊緣向盆地中心逐漸升高。承壓水的涌水量與含水層的層數(shù)、厚度和承壓水頭高度有關(guān)，含水層的層數(shù)越多，厚度大、水頭高涌水量就大，反之則小。盆地邊緣水量一般小于100m3/d，向盆地中心逐漸過渡為100-1000m3/d。承壓水水質(zhì)較好，水化學(xué)類型以HCO3-Na·Ca型或HCO3·SO4-Na型水為主，大部分地區(qū)溶解性總固體小于1.0g/L，局部地區(qū)大于2.0g/L。

工作區(qū)屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，具有冬季寒冷而漫長、夏季短暫而溫?zé)?，春秋兩季多風(fēng)的特點。據(jù)達爾罕荗明安聯(lián)合旗百靈廟鎮(zhèn)氣象站統(tǒng)計資料，區(qū)內(nèi)降水量少而集中，多年平均降水量256mm。區(qū)內(nèi)地表水系均為季節(jié)性泄洪河谷，地下水的補給主要來源于大氣降水。其補給方式，第四系溝谷潛水，一方面直接接受大氣降水入滲補給，另一方面主要接受上游降水形成的洪水補給。新近系上新統(tǒng)碎屑巖類孔隙承壓水的補給，主要為盆地周邊基巖裂隙水補給，其次為側(cè)向徑流補給。

二、區(qū)內(nèi)地下水賦存條件及分布規(guī)律

地下水的賦存條件與分布規(guī)律主要受地質(zhì)構(gòu)造、地貌和巖性氣象等因素同控制和影響。工作區(qū)北、東、南三面被低緩丘陵圍繞的半封閉盆地。低緩丘陵由花崗巖組成，構(gòu)造及風(fēng)化裂隙較發(fā)育。盆地中自下而上沉積了中生代上侏羅系-下白堊系碎屑巖、新近系上新統(tǒng)碎屑巖，厚度一般為200m左右，最厚度達400余米。后期在溝谷洼地又堆積了第四系全新統(tǒng)松散砂礫石、含礫中粗砂等，這些碎屑巖和松散砂礫石、含礫中粗砂層為地下水的賦存創(chuàng)造了條件。按地下水賦存介質(zhì)、埋藏條件、水力特征和地層時代可劃分為基巖裂隙水、中生代上侏羅系-下白堊系碎屑巖孔隙裂隙承壓水、新近系上新統(tǒng)碎屑巖孔隙裂隙承壓水和第四系松散巖類孔隙潛水等含水層組。

基巖裂隙水主要分布于的盆地邊緣的花崗巖丘陵區(qū)及盆地基底下元古界二道洼群變質(zhì)巖系中，富水性弱，單井涌水量均小于100m3/d。上侏羅-下白堊系碎屑巖孔隙裂隙承壓水賦存于盆地下部的侏羅系-下白堊系灰白、灰綠色泥質(zhì)粉細(xì)砂巖中，據(jù)前人鉆孔資料，上侏羅-下白堊中基本沒有好的含水層存在，含水層巖性主要為泥質(zhì)粉砂巖，單層厚度1.45-4.56m，單井涌水量均小于1003/d。

三、地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀

工作區(qū)為半農(nóng)半牧區(qū)，農(nóng)業(yè)主要分布在灣爾圖村以南地區(qū)。北部為牧業(yè)，牧業(yè)以養(yǎng)羊為主。用水項目有：農(nóng)業(yè)灌溉用水、牧業(yè)用水、生活用水等。通過現(xiàn)場調(diào)查統(tǒng)計與地方農(nóng)林、水利部門核實，參照當(dāng)?shù)赜盟~計算出現(xiàn)狀開采條件下各鄉(xiāng)（蘇木）鎮(zhèn)的各項用水量，計算結(jié)果見表3-4。從以上各項用水量統(tǒng)計結(jié)果可見，區(qū)內(nèi)地下水開采量主要以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水量為主。工作區(qū)現(xiàn)狀地下水的總開采量為618.57×104m3/a，其中生活用水12.23×104m3/a，占總用水量的1.9%。牲畜用水8.4×104m3/a，占總用水量的1.36%。農(nóng)業(yè)灌溉用水598.30×104m3/a，占總用水量的96.7%。

四、地下水開采與灌溉引起的環(huán)境地質(zhì)問題

工作區(qū)地下水開采與灌溉主要分布在盆地南部的農(nóng)業(yè)區(qū)，經(jīng)現(xiàn)狀開采量調(diào)查與當(dāng)?shù)厮畡?wù)局介紹，工作區(qū)內(nèi)河谷第四系潛水位普遍下降，與歷史水位比較，下降1-3m，局部地段甚至疏干。新近系上新統(tǒng)碎屑巖承壓水，據(jù)當(dāng)?shù)厮终莆召Y料與本次地下水水位統(tǒng)測資料顯示，在南部的農(nóng)業(yè)區(qū)已呈現(xiàn)出超采態(tài)勢，其原因是該區(qū)地表水缺少，為了保障農(nóng)作物生長豐收，主要靠抽取大量地下水灌溉，因此導(dǎo)致了承壓水水位下降，年水位差0.3m左右。

五、地下水開采引起的環(huán)境地質(zhì)問題預(yù)測分析

工作區(qū)環(huán)境特征為降水稀少，地表水缺乏，蒸發(fā)強烈，生態(tài)環(huán)境脆弱，農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)與生活用水全部依賴地下水，大量開采利用地下水會引起地下水位下降，勢必影響到生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)生一些環(huán)境地質(zhì)問題。

1、對植被生長的影響

工作區(qū)既有喜水植物也有旱生植物，旱生植物主要分布在丘陵坡地區(qū)，丘陵坡地區(qū)地下水埋藏較深，它們的生長發(fā)育依賴包氣帶水分維系，受氣候條件和包氣帶巖性結(jié)構(gòu)厚度影響控制。喜水植物則分布在河谷灘地，河谷灘地通常堆積較厚第四系松散物，是賦存潛水的場所，地下水埋藏較淺，喜水植物生長與存活除靠包氣帶水分供給，還要靠淺埋的地下水維系。本地區(qū)河谷灘賦存較豐富的地下潛水，是一個容易開采的含水巖組，也是是本地區(qū)地下水集中開采區(qū)域，目前因大量開采利用地下水，已產(chǎn)生地下水位下降，勢必影響到喜水植物生長與存活，使植物群落發(fā)生變化或改變，但范圍較小。

2、開采地下水對生態(tài)環(huán)境的影響

工作區(qū)自上而下分為第四系潛水含水巖組，新近系上新統(tǒng)承壓水含水巖組，是本地區(qū)生產(chǎn)和生活的兩個主要供水含水巖組。第四系潛水含水巖組主要分布在工作區(qū)南部的河谷洼地，分布面積較小，新近系上新統(tǒng)承壓水含水巖組分布廣泛。據(jù)本次調(diào)查分布在河谷區(qū)的第四系潛水由于農(nóng)業(yè)灌溉的開采，水位下降1-3m，僅對河谷區(qū)植物有些影響，對大環(huán)境生態(tài)影響不大。

新近系上新統(tǒng)承壓水含水巖組分布廣泛，埋深20-40m，上部覆蓋20-40m泥巖隔水層，承壓水的補給主要來自周邊基巖丘陵區(qū)側(cè)向補給。上新統(tǒng)承壓水含水巖組是本地區(qū)南部農(nóng)業(yè)生產(chǎn)開采地下水主要含水巖組。從本次地下水調(diào)查評價結(jié)果來看，承壓水現(xiàn)狀開采量比較大，已接近或超出這一區(qū)域多年平均天然補給量，如果未來仍按現(xiàn)在的開采強度進行開采承壓水，勢必引起承壓水持續(xù)下降，產(chǎn)生的后果雖然不會影響到地表生植物群落變化，地面沉降問題，但會在集中開采區(qū)形成降落漏斗，引發(fā)區(qū)域性承壓水位下降，減少地下水徑流的流出量，影響了下游區(qū)或鄰區(qū)地下水的補給，自然也就影響到相鄰地區(qū)生產(chǎn)和生活用水，對相鄰地區(qū)或下游區(qū)生態(tài)環(huán)境平衡有所影響。

六、地下水開發(fā)利用與保護

工作區(qū)規(guī)劃為新農(nóng)村建設(shè)基地。預(yù)計人口發(fā)展2000人左右，規(guī)劃種植業(yè)基地2萬畝，配套人均水澆地3畝，主要發(fā)展馬鈴薯及飼草料種植業(yè)。規(guī)劃測算開采地下水500×104m3/a，要實現(xiàn)這一目標(biāo)，關(guān)鍵是查明該地區(qū)地下水資源量賦存情況。據(jù)本次地下水資源量計算評價結(jié)果：工作區(qū)主要含水區(qū)塊內(nèi)上新統(tǒng)承壓水彈性儲存量363.01萬m3，容積儲存量162657.57萬m3，均衡期內(nèi)斷面徑流補給量403.09萬m3/a，可開采資源量213.65萬m3/a。

從上述地下水資源量計算結(jié)果與地下水現(xiàn)狀開采量調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果比較分析得知，本區(qū)當(dāng)前地下水開采量已超出含水層的調(diào)蓄能力。為此我們提出如下開采與保護建議：

1、遵循科學(xué)發(fā)展觀，樹立人與自然和諧的理念，以可持續(xù)開采利用和保護地下水環(huán)境為目標(biāo)，建立統(tǒng)一的水資源管理制度，制定好經(jīng)濟發(fā)展與地下水開采利相適應(yīng)規(guī)劃，防止無序開采。

2、本區(qū)地處內(nèi)陸干旱氣候區(qū)，降水稀少，蒸發(fā)強烈，生態(tài)環(huán)境脆弱，大部分地區(qū)水資源比較緊張，區(qū)內(nèi)地下水資源的開發(fā)利用必須遵循節(jié)約的原則，強化節(jié)約用水，加快采取節(jié)水灌溉型方式，淘汰的大水漫灌的落后灌溉方式，使有限的水資源產(chǎn)生出更大效益。

3、對地下水開采井應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃、合理布局、注意井間距、單井開采量等，科學(xué)開采，避免不合理開采造成的取水效率低、引起環(huán)境地質(zhì)問題等不良后果。

4、建立和健全地下水動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，研究含水層調(diào)蓄能力，進行水情預(yù)測、預(yù)報。

6、防止為發(fā)展經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)，過度開墾土地，破壞生態(tài)環(huán)境，降低對大氣降水含蓄能力。

7、對集中供水水源地必須建立衛(wèi)生防護帶，不得在水源地、水源地影響范圍內(nèi)及水源地的上游地區(qū)產(chǎn)生工業(yè)廢水、廢碴等工業(yè)污染物，農(nóng)藥、化肥等農(nóng)業(yè)污染物及生活垃圾、人畜糞便等生活污染物。防止水質(zhì)污染。當(dāng)?shù)叵滤难a給條件和水環(huán)境發(fā)生變化時，對地下水資源要作再評價，才能保證地下水合理的開發(fā)和可持續(xù)利用。

結(jié)束語：無序的開采是導(dǎo)致工作區(qū)生態(tài)環(huán)境加劇惡化的重要原因，為此筆者認(rèn)為：地下水科學(xué)、合理地開發(fā)利用與保護是農(nóng)村經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重點；是維持生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定的重點；是保持人與自然和諧發(fā)展的重點；更是社會主義新農(nóng)村建設(shè)的重點。所以用建立地下水動態(tài)觀測網(wǎng)絡(luò)、密切關(guān)注開采條件下地下水位變化、改變現(xiàn)有落后灌溉方式等手段來進行地下水科學(xué)、合理地開發(fā)利用與保護是十分必要的。

參考文獻

[1]中國地質(zhì)調(diào)查局主編。水文地質(zhì)手冊（第二版）。地質(zhì)出版社，2012.9。

[2]《內(nèi)蒙古自治區(qū)地下水》（1：50萬）內(nèi)蒙古自治區(qū)水文地質(zhì)隊，1974.11。

[3]《達爾罕茂明安聯(lián)合旗幅水文地質(zhì)普查報告》（1：20萬）內(nèi)蒙古自治區(qū)一一四水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊，1980.11。