吉林省松嫩平原地下水超采形势分析

邢凤梅，孙宝印

吉林省地质环境监测总站，吉林长春 130021

松嫩平原位于吉林省中西部，主要含长春、松原和白城等三个行政辖区。该区是吉林省的主要粮食产区，工业、企业以及农林牧副渔业全面发展。因此对水资源的需求较大，尤其是随着国民经济的快速发展，对水资源的需求不断增加，在降水偏少、蒸发强烈、地表水不十分发育的局部地方大量开采地下水，将打破区内原有的生态环境平衡状态，逐渐形成地下水的超采趋势。

1 松嫩平原地下水基本特征

区内地势总趋势是南高北低，东西两侧高，中间低，东西两侧海拔标高200～300m，中部海拔标高为120m。全区地势可进一步划分为东部高平原、中部低平原、西部山前倾斜平原和河谷平原四个部分。地表水系不十分发育，第二松花江流域和嫩江流域及其支流主要分布在松嫩平原的东部和北部，松嫩平原中部主要星罗棋布的分布一些大小不均的湖泡。区内属于北温带大陆性季风气候，多年平均气温4.9～5.5 ℃，降水多年平均为399.7～576.7mm，蒸发量多年平均为1 638.9～1 833.4mm，是降水的2.8～4.6倍。

区内共有4层适于开采的地下水，即第四系孔隙潜水、孔隙承压水，新近系裂隙孔隙承压水和白垩系孔隙裂隙承压水。由于第四系孔隙潜水多数已受到不同程度的污染，水质较差，第四系孔隙承压水一度成为主要供水目的层。但由于多年来缺少对钻探工艺的统一管理，第四系孔隙承压水已不同程度遭受到上部含水层的污染，随着人们对饮用水与人体健康关系的重要性认识的不断提高，近年新近系承压水和白垩系承压水以成为饮用水的主要供水水源，第四系孔隙承压水则主要用于农田灌溉、畜禽饮用和生活用水。

吉林省松嫩平原天然地下水资源量为52.52×108m3/a，开采资源量为39.57×108m3/a。2003年吉林省松嫩平原地下水开采总量为21.84×108m3/a ，其中长春市开采量为8.16×108m3/a，松原市开采量为5.63×108m3/a，白城市开采量为8.05×108m3/a。至2012年吉林省松嫩平原区地下水的开采总量为28.95×108m3/a ，其中长春市开采量为8.97×108m3/a，松原市开采量为7.21×108m3/a，白城市开采量为12.77×108m3/a。近十年间松嫩平原地下水总开采量增加了32.55%，其中长春市增加9.93%，松原市增加28.06%，白城市增加58.63%，以白城市增幅最大。

建国以来，吉林省松嫩平原曾先后开展过区域水文地质普查、城镇供水和农田供水勘察、环境水文地质调查、地下水动态监测和综合研究等工作，但在地下水超采趋势分析方面的研究工作不多。本文通过对该区多年地下水开采量变化情况，地下水位下降幅度，对松嫩平原地下水形势进行分析，提出松嫩平原现状超采区及其分布。

图1 松嫩平原地下水分区图Fig.1 The zoningmap of ground water in Songnen plain

2 松嫩平原地下水超采形势分析

松嫩平原地下水超采形势分析主要采用超采系数法、地下水位下降速率法，同时结合地下水资源均衡状况进行分析。依据近十年气象资料、开采量资料、天然资源量和可开采资源量等资料，计算的地下水超采系数，根据近十年初始年和评价年地下水水位统测资料，计算十年间地下水位变差值，采用十年间地下水位长观资料绘制地下水位动态曲线加以佐证，综合确定地下水超采区。

表1 松嫩平原各行政区2003～2012地下水位变差及下降速率一览表Table 1 The administrative regions of Songnen Plain underground water level variation and decline rate list in 2003 to 2012

图2 白城市洮北区（扇形地）2003～2012年孔隙潜水水位动态曲线图Fig. 2 Change curve of the pore phreatic water level of Baicheng Taobei area(fan) in 2003 ～ 2012

依据中华人民共和国水利行业标准《地下水超采区评价导则》SL286—2003对地下水超采区的划分标准，年均地下水超采系数大于0.3、孔隙潜水年均地下水水位持续下降速率大于1.0m，承压水年均地下水水位持续下降速率大于2.0m的，视为地下水严重超采区。超采区分类以超采区面积大于5 000 km2为特大型地下水超采区，超采区面积大于等于1 000 km2，且小于5 000 km2，为大型地下水超采区，超采区面积大于等于100 km2，且小于1 000 km2，为中型地下水超采区，超采区面积小于100 km2，为小型地下水超采区（图1）。

图3 大安市月亮泡2003-2012年孔隙承压水水位动态曲线Fig.3 The change curve of the pore con fi ned water level of Da'an City Yueliangpao in 2003-2012

图4 镇赉县2003-2012年孔隙承压水水位动态曲线Fig. 4 The chang curve of the pore piestic water level of Zhenlai County in 2003-2012

地下水超采系数计算公式为：

地下水水位下降速率计算公式为：

采用2004年与2012年地下水位统测资料计算的地下水位下降速率和采用可开采资源与2012年开采量计算的超采系数及分析结果见下表1。

从表2可以看出新近系裂隙孔隙承压水水位下降速率0.12～0.77m/a，大安、洮南、镇赉、通榆、前郭和长岭等六个市县都有超采趋势，其中以大安市地下水位下降幅度最大，地下水位下降速率为0.77m。第四系孔隙承压水水位下降速率0.04～ 0.65m/a，大安、洮南、镇赉、通榆、前郭和榆树等6个市县出现超采趋势，其中以大安市和镇赉县地下水位下降幅度最大，地下水位下降速率为0.62～0.65m。第四系孔隙潜水水位下降速率0.02～0.30m/a，仅大安市和白城市洮北区地下水位出现超采趋势，地下水位下降速率为0.24～0.30m。由于新近系和第四系承压水水位下降速率均小于2m，第四系孔隙潜水水位下降速率均小于1m，上述市县各层地下水都只处于一般超采状态，均未形成地下水严重超采区。

综合各层地下水位动态特征，白城地区地下水位下降趋势较其它地区严重，其中尤以大安市，白城市洮北区和镇赉县排在首位。且白城市洮北区地下水超采系数大于0.3，属于严重超采区。大安市、镇赉县第四系孔隙承压水和新近系裂隙孔隙承压水在全区均呈下降趋势，已经形成地下水超采区，由于水位下降速率小于2m，因此属于一般超采区。

采用长观监测资料绘制的地下水位动态曲线也可以看出白城市洮北区孔隙潜水、大安市和镇赉县孔隙承压水近十年间地下水位均呈下降趋势，由于白城地区2011～2012年降水量增加，地下水位动态曲线有所回升。

另据10年间松嫩平原地下水资源均衡计算结果(图1、2、3），地下水多年平均总补给量为564 659.971m3，总排泄量为563 542.014m3，均衡差+1 117.964m3，地下水系统基本处于均衡状态，表明松嫩平原全区地下水资源尚未形成动用储存量的超采态势。但在白城洮北区、大安市和镇赉县等局部地区已形成超采趋势。由超采系数、地下水位下降速率和分布面积表明，白城洮北区为中型严重超采区，大安市为大型一般超采区、镇赉县为特大型一般超采区。

松嫩平原白城市洮北区地下水严重超采区的形成，主要原因是地下水是白城市洮北区唯一的供水水源，随着国民经济的迅速发展、工业的不断发展和人口的不断增长，地下水开采量不断加大，造成地下水开采量远远大于含水层所获得的补给量，从而动用了地下水资源储存量，破坏了原有的天然状态，导致地下水位迅速下降，并向外围扩展，逐步加强袭夺临区地下水，直至形成地下水超采区。

大安市是吉林省经济体制改革试点市，城市供水主要是开发利用地下水，以开采第四系、新近系承压水为主。镇赉市城市供水和农业灌溉也是主要开发利用地下水，随着地下水开采量不断增大，导致地下水位迅速下降，并向外围扩展形成地下水超采区。

3 结论

由降水量和地下水位动态曲线对比结果表明，地下水资源受降水影响也比较明显，在相同开采量的情况下，丰水年地下水资源得到充分补偿，枯水年地下水资源有所减少，甚至动用地下水储存量。如白城市洮北区、大安市和镇赉县随着2011～2012年降水量的明显增加，地下水资源得到一定补偿，地下水位有所回升。因此，缓解和控制地下水超采趋势，除适当调整供水方向、减少超采区地下水开采、合理调控地下水开采布局、采用行政手段控制成井质量、实施分质供水、建立地下水资源科学利用的管理模式，使超采区地下水资源得到适当补偿也是行之有效的办法。为此吉林省政府为了缓解白城市供水紧张的局面，开展了引嫩入白水利工程，目前该工程已过半，当引嫩入白水利工程投入使用后，白城市的供水局面将得到很大缓解，白城市洮北区、大安市和镇赉县地下水超采局面也将得到有效控制。

[1] 王宏伟，龚庆红，赵向东.吉林省平原区地下水主要蓄水构造[J].吉林地质,2004,23(4).

[2] 李春霞.松嫩平原西部（吉林部分）地下水资源计算与评价[J].吉林地质,2004,23(4).

[3] 2012年松嫩平原（吉林省部分）地下水超采评价报告[R].