地下水功能评价
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发布时间：2022-04-24 14:29
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时间：2023-10-16 11:05
一、评价模型
评价模型：
松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价
式中：R为评价指数；αi为参评指标权重；Xi为参评指标归一化的强度指数。
根据评价模型计算评价单元的属性指数、功能指数和系统综合指数，并对评价结果进行单项功能分析和地下水综合功能分析，评价分级标准见表11—5，单项功能分级与意义见表11—6。
表11—5 系统层、功能层、属性层功能评价的分级标准
表11—6 地下水单项功能评价结果分级与意义
二、地下水单项功能评价
地下水单项功能评价是根据功能层评价结果进行的，根据单项功能评价指数将地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能划分为强、较强、一般、较弱、弱五个级别进行评价，见图11—3。
图11—3 地下水资源功能评价与分区图
（一）地下水资源功能评价
1.资源功能强区
分布于大兴安岭山前的冲洪积扇形地和第二松花江河谷。本区山前冲洪积扇含水层厚度大，是天然的地下水库，赋存有丰富的地下水资源，降水入渗补给系数在2.8以上，地下水补给模数大于22× 104m3/（km2·a），地下水调节能力强，水质好，可以规模开采，单井涌水量在3000～5000 m3/d，主要用水对象是农业。此区也是生态环境比较脆弱的地区，在开采地下水时应注意保护生态环境，地质环境可以弱化。第二松花江河谷地处半湿润气候区，降水入渗补给量大，地下水补给资源比较充足，更新能力强，含水层主要砂砾石和中粗砂，渗透性好，单井涌水量在1000～3000 m3/d，适宜工农业用水规模开采。该区上游有长春、吉林、松原等城市，地下水污染物排放多，开发利用应注意保护地下水，防止地下水污染。
2.资源功能较强区
分布于雅鲁河、阿伦河及诺敏河扇形地前缘冲积平原和嫩江上游河谷，这一地区属于大兴安岭山前倾斜平原，上游有雅鲁河、诺敏河冲洪积扇，地下水补给充足，含水层渗透性好，降水入渗补给系数在2.0～2.8，地下水更新能力强，资源丰富，单井涌水量在1000～3000 m3/d或3000～5000 m3/d。作为农业用水，可充分利用含水层的调蓄能力，以丰补欠，进行规模开采。这一地区工业欠发达，地下水污染源主要来自于农业，因此在提高农业灌溉效率的同时，应防止地下水的农业污染。
3.资源功能一般区
分布于低平原的大部分地区和松花江干流河谷以及拉林河、呼兰河、伊通河河谷。低平原地区赋存有多层地下水，是嫩江流域地下水系统的汇水盆地，同时也是生态环境比较脆弱的地区。地下水除接受降水入渗补给外，周围地下水的径流补给也是重要组成部分。该区潜水质量不佳，第四系承压水和新近系承压水是主要的供水水源，单井涌水量第四系承压水大部分地区在1000 m3/d以上，新近系承压水在2000～3000 m3/d。本区地下水虽然比较丰富，但应适度开采，需加强生态环境保护，特别是湿地生态环境的保护，该区湖泡分布较多，是维持本区脆弱的生态环境和调节气候的重要因素，大量开采地下水可导致湿地面积缩小，土地沙化加重，草场退化等一系列生态环境问题。开采本区地下水应合理控制地下水位，使地下水既能获得更多的降水入渗补给，减少蒸发，又能防止土壤盐渍化，也不会因开发地下水而导致土壤沙化加重。
松花江干流河谷以及拉林河、呼兰河、伊通河河谷，地处半湿润气候区，降水比较充沛，砂砾石含水层渗透性好，上覆盖层较薄，降水入渗补给系数在1.8～2.8，地下水更新能力强，资源丰富，单井涌水量在1000～3000 m3/d，适宜农业供水，可充分利用降水补给的调节，进行集中开采。
4.资源功能较弱区
分布于第二松花江、拉林河地下水系统的大部分高平原地区和低平原的部分地区以及讷谟尔河一带。第二松花江、拉林河地下水系统的高平原地区第四系含水层薄，含水层上部黄土状土覆盖层厚，降水入渗系数较小，一般在0.08～1.2，地下水比较贫乏，除第四系承压水盆地外，其他地区单井涌水量一般小于300 m3/d，地下水化学类型多属HCO3-Ca型，水质好，含水层防污性能较强。该区地处半湿润气候区，农业用水开采量比西部小，地下水主要用于分散的农村生活用水。低平原资源功能较弱区一般含水层较薄或承压水含水层缺失，含水层上覆较厚的黏性土，降水入渗补给较差。这些地区地下水分布稳定性较差，单井出水量差异也较大。讷谟尔河与乌裕尔河河谷，地下水比较丰富，单井涌水量可达1000～2000 m3/d，但该区水土流失严重，需保护植被，涵养开发地下水。
5.资源功能弱区
主要分布在松花江干流以北的高平原区和长春、德惠一带高台地区。松花江干流以北的高平原地区，大部分地区第四系潜水含水层很薄或缺失，含水层上部覆盖层厚，降水入渗补给系数一般小于0.1，地下水量贫乏，单井出水量一般小于100 m3/d，只有在白垩系裂隙发育的地区单井涌可达500 m3/d以上，在第四系承压水盆地单井出水量可达1000 m3/d以上。该区大部分农村地区的生活用水开采于砂质含量略高的黄土状土中，明水一带地方性饮水型疾病流行。五大连池市玄武岩裂隙水应划为禁止开采区，以保护五大连池市的自然生态环境。
（二）地下水生态功能评价
1.生态功能强区
生态功能强区分布于重要湿地和湖泡，包括扎龙湿地、莫莫格湿地、向海湿地及月亮泡、大布苏泡等地。在松嫩平原生态环境系统中，湿地是其中的重要组成部分，湿地在维持松嫩平原生态系统和局部地地气候的中起着重要作用。湿地及其周围地区地下水位埋深一般小于3 m，湿地与地下水关系密切，大量开采湿地内的地下水会导致湿地面积萎缩甚至消失，因此在这些区域内不宜规模开采地下水，应优先保护湿地生态环境，见图11—4。
图11—4 地下水生态功能评价与分区图
2.生态功能较强区
主要分布于低平原和嫩江、松花江河谷。这些地区地下水比较丰富，水位埋藏较浅，地下水水位变化与生态环境变化关系密切，开采地下水应适度。低平原是重要的农牧业基地，土地荒漠化是制约农牧业发展的主要环境因素。土地荒漠化与地下水关系密切，地下水水位埋藏过深，会使土壤含水率下降，沙化加重，植被退化；水位埋藏过浅，又会引起土壤盐渍化，抑制植被生长，因此合理控制地下水位是本区地下水开采过程应特别注意的问题，据调查和经验资料，地下水位控制在3.2～6.5 m为宜。
嫩江与松花江河谷两岸，分布有许多灌区，水田面积大，有的引河水灌溉，有的开采地下水灌溉，在人类活动影响下，地下水循环加快，大量开采地下水也使河水补给地下水量增多，改变了正常的地下水循环，同时也容易造成地下水污染，引水减少了河道径流，也会改变河道生态环境，造成滩涂沼泽消亡，植被退化等生态环境问题。
3.生态功能一般区
分布于干旱、半干旱地区的广大低平原和山前倾斜平原以及松拉河间地块，这些地区地下水资源比较丰富，但生态环境也比较脆弱，开采地下水应注意保护生态环境，保护好草地、林地，维持一定数量的湖泡与沼泽面积。山前倾斜平原是农牧业过渡区和低平原生态环境的保护屏障，该区土壤环境质量较差，地下水资源丰富，可以规模开采，但需加强生态环境保护，保护林地和扇形地间的沼泽湿地及草地对维持本区的生态平衡尤为重要。低平原在开采地下水的同时应加强对草场的保护。
4.生态功能较弱区
分布于松花江干流以北的高平原，这一地区地处半湿润气候区，分布有肥沃的黑土地，土壤质量好，土层厚，除河谷区外，地下水变化与生态环境关系较弱，在地下水可采范围内开采地下水，一般不会引起生态环境问题。但该区除第四系承压水盆地和讷谟尔河一带高平原外，大部分地区地下水比较贫乏。开采地下水应控制在补给资源以内，长期过量开采会导致资源枯竭，单井出水量减少等问题。
5.生态功能弱区
分布于松花江干流以南的长春、哈尔滨地区，这一地区降水比较充足，土壤肥沃，素有黄金玉米带之称。除河谷区外，地下水埋藏深度一般在7～8 m以上，地下水变化与生态环境关系弱，开采地下水可以淡化对生态环境影响。在第二松花江、拉林河等河谷，地下水与生态联系密切，开发利用地下水应保护好河道生态系统环境，应控制在不影响植被生长及地下水循环的条件下进行。长春、哈尔滨是人们比较关注的地面变形地区，在这两个地区开采地下水应注意地下水的地质环境功能，开展开采地下水与地面变形关系研究与监测，防止出现地面沉降，影响建筑工程质量，给生产生活造成损失。
（三）地下水地质环境功能评价
1.地质环境功能较强区
地下水的地质环境功能较强区主要分布在山前倾斜平原和高平原过渡地带，是地下水系统水量变化的响应区，反映了地下水补给变化与地下水位联系密切的地下水系统特征。这些地区由于地下水位下降导致了地下水溢出带和天然泉的消失或流量的减小，进而导致地下水系统水量的衰减。
2.地质环境功能一般区
分布于山前倾斜平原前缘的地下水溢出带和乌裕尔河南北两侧。在山前倾斜平原前缘，由于地下水径流受阻溢出地表形成沼泽，20世纪80年代中期以后，沼泽地逐渐消失，目前溢出带已全部消失，是泉水变化最明显的地区。山前倾斜平原的地下水溢出带是水质、水量的混合响应区，地下水位变化对本区地下水的水质、水量变化影响比较明显，而地质环境稳定性与地下水位变化关系不大。乌裕尔河两侧，由于氮污染严重，地下水系统水质衰变较强。大庆市是近些年来地面变形最受关注的地区，先是为生产大量开采地下水，形成了5600多km2的地下水位降落漏斗，后又为提高采油率向地下注水，曾有文献报道注水引起了地面隆起。
3.地质环境功能较弱区
包括整个低平原及松花江干流河谷与呼兰河下游河谷，这些地区地下水水位埋藏都比较浅，地下水位变化对地下水的水质有一定影响，是地下水系统水质变化响应区，特别是盐渍化发育的地区地下水位变化对水质影响很大，水位浅、地下水蒸发强烈、地下水中的离子含量及TDS升高。地下水水位变化不仅对水质变化有影响，而且对水量也有一定影响，水位低会使降水入渗补给量的减少。
4.地质环境功能弱区
分布于东部和北部高平原。这一地区地下水系统由第四系和白垩系组成，第四系潜水含水层较薄，地下水对地质环境稳定影响关系不大，人们虽对长春、哈尔滨市过量开采地下水引起地面沉降的问题比较关注，也有过相关报道，但至今没有监测数据。地下水系统水量变化主要与降水有关，而与地下水位变化关系不是十分密切，见图11—5。
图11—5 地下水地质环境功能评价与分区图
