張文強(qiáng)，張 晶，侯 偉，白 鴿，王 雪，張 楠

吉林省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，吉林 長(zhǎng)春 130021

松嫩平原區(qū)是全國(guó)重要的商品糧基地，也是全國(guó)重要的工業(yè)基地——東北老工業(yè)基地之一。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，近年來區(qū)內(nèi)的地下水位下降、污染、土壤鹽漬化、土地沙漠化及濕地退化等一系列環(huán)境地質(zhì)問題日益凸顯，對(duì)城市建設(shè)及人民生活水平造成極大影響。追溯產(chǎn)生以上問題的原因，均與區(qū)內(nèi)的“地下水位動(dòng)態(tài)變化”具有直接或間接的關(guān)系。本文在分析松嫩平原水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，對(duì)區(qū)內(nèi)的地下水動(dòng)態(tài)特征及其影響因素進(jìn)行研究。

1 研究區(qū)水文地質(zhì)概況

松嫩平原區(qū)（吉林）地下水呈層狀分布，西部低平原上部普遍為第四系上更新統(tǒng)松散巖類孔隙潛水，向下為中更新統(tǒng)孔隙潛水（局部為層間承壓水）、下更新統(tǒng)孔隙承壓水和新近系碎屑巖類裂隙孔隙承壓水；東部高平原上部普遍為第四系中更新統(tǒng)松散巖類孔隙潛水、向下為下更新統(tǒng)孔隙潛水（局部地方呈微承壓性質(zhì)），白堊系碎屑巖類孔隙裂隙承壓水；河谷區(qū)分布有第四系全新統(tǒng)砂礫石孔隙潛水；西北部扇形地分布有上更新統(tǒng)沖洪積礫卵石和砂礫石孔隙潛水。

1.1 第四系松散巖類孔隙潛水

該含水層主要分布于西部山前地帶的洮兒河、霍林河扇形地、北大崗及洮兒河、霍林河扇間、山前傾斜平原與東部高平原之間的沖湖積低平原、王府、伏龍泉一帶的沖湖積臺(tái)地、松花江、嫩江、第二松花江及其支流河谷地區(qū)、第二松花江以南的黃土波狀臺(tái)地及松拉河間臺(tái)地等區(qū)域，含水介質(zhì)為第四系全新統(tǒng)、中上更新統(tǒng)及下更新統(tǒng)白土山組的卵礫石、砂礫石、細(xì)砂、粉細(xì)砂，含水層厚度為3～50m。

1.2 第四系松散巖類孔隙承壓水

（1）第四系下更新統(tǒng)承壓水：該含水層主要分布于中部低平原，向西延伸到扇形地東部。含水層以下更新統(tǒng)白土山組砂礫石為主，由中更新統(tǒng)湖積亞粘土構(gòu)成隔水頂板，含水層頂板埋深20～60m，由兩側(cè)向中部及北部加大，頂板標(biāo)高70～140m，由兩側(cè)向中北部?jī)A斜。含水層厚度東南部多小于5m，中西部5～10m，北部10～20m。

（2）第四系中下更新統(tǒng)承壓水：該含水層分布于東部高平原的松拉河間地塊的扶余、榆樹。含水層以中更新統(tǒng)砂礫石為主，扶余盆地部分地段為含礫砂、中粗砂及粉細(xì)砂，榆樹盆地小面積為礫卵石。含水層頂板埋深變化較大，多為20～60m，扶余盆地頂板標(biāo)高90～115m，由南北兩側(cè)向中西部?jī)A斜；榆樹盆地頂板標(biāo)高140～160m，由兩側(cè)向河谷及北部?jī)A斜。含水層厚度為5～15m，榆樹盆地局部大于15m。

1.3 新近系裂隙孔隙承壓水

（1）新近系上新統(tǒng)泰康組承壓水：該含水層主要分布于低平原，向西潛入砂礫石扇形地，向東延至砂礫石淺臺(tái)地。含水層為弱膠結(jié)的砂巖、含礫砂巖及砂礫巖，多與泥質(zhì)巖石互層。泰康組上部泥質(zhì)巖石構(gòu)成隔水頂板，頂板埋深20～100m；含水層分布較穩(wěn)定，多為2～3層，部分為單層，單層厚度5～10m。含水層總厚度20～70m，由盆地周邊向中北部逐漸變厚，盆地中部部分地段受古地形隆起影響，厚度小于30m。

（2）新近系中新統(tǒng)大安組承壓水：該含水層分布于中部低平原。含水層巖性為膠結(jié)微弱的砂巖、砂礫巖及礫巖。含水層頂板埋深為120～200m，向盆地兩側(cè)漸變?yōu)?0～120m。頂板標(biāo)高為40～140m，由盆地兩側(cè)向盆地中部北部?jī)A斜。在安廣、道字泡、烏蘭圖嘎等地含水層上覆泥巖缺失，大安組含水層與泰康組含水層直接接觸，形成天窗。含水層厚度20～60m，多為單層結(jié)構(gòu)，單層厚度10～40m。

圖1 S1C34長(zhǎng)嶺縣太平川潛水動(dòng)態(tài)曲線（2008年）Fig.1 Dynimic curve of water table aquifer of Taipingchuan, Changling County (S1C34, 2008)

2 潛水動(dòng)態(tài)類型與特征

研究區(qū)孔隙潛水水位埋藏東部高平原總體上呈現(xiàn)出具有西淺東深的特點(diǎn)，水位埋深多數(shù)為5～10m；中部低平原孔隙潛水水位埋深大多在3～10m之間；扇形地水位埋深大部分為5～10m，白城市區(qū)北部水位埋深為10～15m。

根據(jù)區(qū)內(nèi)地下水動(dòng)態(tài)的變化規(guī)律及其影響因素，將區(qū)內(nèi)潛水動(dòng)態(tài)劃分為入滲—蒸發(fā)型，入滲—徑流型，徑流型，入滲—徑流、蒸發(fā)型，入滲、徑流—蒸發(fā)、徑流型等地下水動(dòng)態(tài)類型。

（1）入滲—蒸發(fā)型：在沖湖積低平原地區(qū)，地下水位潛藏，補(bǔ)給以降水滲入為主，排泄以蒸發(fā)為主。地下水位動(dòng)態(tài)受氣候季節(jié)性變化影響明顯，冬、春季降水減少，蒸發(fā)相對(duì)加強(qiáng)，水位下降。最低水位多出現(xiàn)于5～6月，雨季或汛期，水位迅速回升，高水位期多出現(xiàn)在7～9月份，豐、枯水期變差均小于1.0m。局部地段受桃兒河水引灌回滲影響，地下水位峰值在雨季較自然狀態(tài)略有升高，而枯期灌溉時(shí)水位升高幅度相對(duì)較大。動(dòng)態(tài)曲線如圖1。

（2）入滲—徑流型：在高平原砂礫石臺(tái)地，地下水補(bǔ)給以降水滲入為主，排泄以徑流排泄為主。地下水位埋藏深度大，多大于30m，地下水通過徑流向北部和東西兩側(cè)排泄。動(dòng)態(tài)曲線如圖2。

（3）徑流型：在沖洪積扇形地地段，地下水補(bǔ)給以徑流為主、降水及河水滲入補(bǔ)給為輔，排泄以徑流為主，蒸發(fā)排泄為輔。扇形地前緣伴有凍融型，由于凍融引起春季地下水位抬升，使凍融水成為補(bǔ)給的一部分。位于扇形地中部的白城地區(qū)，伴有開采型，由于開采引起地下水位下降，曲線從而出現(xiàn)谷值。動(dòng)態(tài)曲線如圖3。

（4）入滲—徑流、蒸發(fā)型：在沖洪積高平原微波狀崗地（長(zhǎng)春、農(nóng)安、德惠、榆樹、公主嶺等地），地下水補(bǔ)給以降水滲入為主、排泄以蒸發(fā)為主，兼有徑流排泄。該區(qū)地勢(shì)較高，巖層透水性弱，降水補(bǔ)給強(qiáng)度較小，含水層可得到東部山區(qū)基巖裂隙水的補(bǔ)給。由于該區(qū)水力坡度大，地下水徑流條件明顯優(yōu)于中部低平原。地下水向中部低平原和河谷地區(qū)排泄，局部地段越流補(bǔ)給下部含水層，此外伴有人工開采。在地下水集中開采區(qū)，局部地段由于超量開采引起地下水持續(xù)下降，曲線谷值較自然水位下降幾米至幾十米。動(dòng)態(tài)曲線如圖4。

圖2 S1A07農(nóng)安縣潛水動(dòng)態(tài)曲線（2012年）Fig.2 Dynimic curve of water table aquifer of Nong’an County (S1A07, 2012)

圖3 B006白城市東風(fēng)鄉(xiāng)潛水動(dòng)態(tài)曲線（2012年）Fig.3 Dynimic curve of water table aquifer of Dongfeng Village, Baicheng City (B006, 2012)

圖4 S1A22德惠朱城子潛水動(dòng)態(tài)曲線（2012年）Fig.4 Dynimic curve of water table aquifer of Zhuchengzi, Dehui (S1A22, 2012)

（5）入滲、徑流—蒸發(fā)、徑流型：在沖積河谷平原，地下水補(bǔ)給以降水入滲為主，以潛水和山區(qū)基巖地下水的側(cè)向徑流補(bǔ)給為輔。此外，可得到河水汛期徑流補(bǔ)給和稻田灌期灌溉水的回滲補(bǔ)給。排泄以徑流排泄為主，蒸發(fā)消耗為輔?？萜谥饕蚝铀判挂约罢舭l(fā)排泄，局部地段受到人工開采影響。動(dòng)態(tài)曲線如圖5。

3 承壓水動(dòng)態(tài)類型與特征

松嫩平原第四系孔隙承壓水只分布在中部低平原和松拉河間地塊的部分地段，近年來作為工作區(qū)主要開采層位，地下水水位總體呈下降趨勢(shì)，水位埋深大部分在5～15m之間；新近系裂隙孔隙承壓水只分布在中部低平原的部分地段，受開采影響，地下水位埋藏深度變化較大，大部分在5.0～15.0m之間。

承壓水受到含水層自身結(jié)構(gòu)及埋藏條件的限制，水位動(dòng)態(tài)受到氣象、水文因素影響微弱，地下水位動(dòng)態(tài)變化呈現(xiàn)出受降水影響的滯后性，主要受補(bǔ)給區(qū)靜水壓力和開采強(qiáng)度的影響，可將其動(dòng)態(tài)成因類型劃分為徑流型和徑流—開采型。

（1）徑流型：位于深層地下水漏斗范圍以外的廣大地區(qū)，水位年變化速率小，多年動(dòng)態(tài)與年動(dòng)態(tài)變化基本一致。承壓水徑流型動(dòng)態(tài)曲線如圖6、圖7。

圖5 S1A51德惠市萬(wàn)寶鄉(xiāng)河谷潛水動(dòng)態(tài)曲線（2008年）Fig.5 Dynimic curve of water table aquifer of Hegu, Wanbao Village of Dehui City (S1A51, 2008)

圖6 S2D20前郭縣韓家店第四系承壓水動(dòng)態(tài)曲線（2009年）Fig.6 Dynimic curve of con fi ned aquifer of Quaternary of Hanjiadian, Qianguo County(S2D20, 2009)

（2）徑流—開采型：位于深層地下水漏斗中心區(qū)和開發(fā)利用程度較高的城鎮(zhèn)區(qū)，由于開采量大于徑流補(bǔ)給量，地下水呈現(xiàn)負(fù)均衡，水位多年來持續(xù)下降，年均下降速率1.0～2.0m。承壓水徑流開采型動(dòng)態(tài)曲線如圖8、圖9。

4 結(jié)語(yǔ)

松嫩平原（吉林）的主要供水含水層有第四系松散巖類孔隙潛水、第四系松散巖類孔隙承壓水和新近系裂隙孔隙承壓水，根據(jù)地下水動(dòng)態(tài)特征及其主要影響因素，潛水動(dòng)態(tài)可劃分為入滲—蒸發(fā)型，入滲—徑流型，徑流型，入滲—徑流、蒸發(fā)型，入滲、徑流—蒸發(fā)、徑流型；承壓水動(dòng)態(tài)可劃分為徑流型和徑流開采型。地下水動(dòng)態(tài)的主要影響因素有氣象、水文、地形地貌、地層巖性和地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及人為因素等，研究區(qū)的地下水動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)工作應(yīng)綜合以上因素進(jìn)行考慮，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合地下水動(dòng)態(tài)特征及類型對(duì)松嫩平原（吉林）地下水開發(fā)利用進(jìn)行合理規(guī)劃。

圖7 C023通榆縣新近系承壓水動(dòng)態(tài)曲線（2011年）Fig.7 Dynimic curve of con fi ned aquifer of Neogene of Tongyu County (C023, 2011)

圖8 S2B24鎮(zhèn)賚縣鎮(zhèn)南種羊場(chǎng)第四系承壓水動(dòng)態(tài)曲線（2012年）Fig.8 Dynimic curve of con fi ned aquifer of Quaternary of Zhongnan sheep stud farm, Zhenlai County(S2B24, 2012)

[1] 王鳳生. 吉林地下水[M].長(zhǎng)春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社.1998.

[2] 張文強(qiáng)，張 晶，侯 偉，等.松嫩平原（吉林）地下水動(dòng)態(tài)調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告[R].吉林省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站,2012.

[3] 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局.松嫩平原地下水資源及其環(huán)境問題調(diào)查評(píng)價(jià) [R]. 北京:地質(zhì)出版社,2009.