地下水开发利用的历史与现状
随着社会经济的发展,用水量的增加和开采技术的提高,地下水的开发利用程度越来越高。17世纪中叶以前,清政府为保护祖先出生地,实行封禁东北政策,松嫩平原一直处于封禁状态。从1861开始,在东北地区开辟了拉林河流域、伊通河流域、洮儿河流域和嫩江中游。19世纪初,由于俄罗斯和日本帝国主义者的入侵,该地区修建了铁路和工厂,城市规模扩大,从而加快了地下水的开发。1908,长春市在铁北四路打7口大井,开始城市供水,日供水能力3,000m3同年,在胜利公园打了4口井,日供水量2,000m3,同时修建了进料泵站、水塔和供水管道。1932年,在下台子打了14口井,日供水量1200 m3,在赵家沟打了7口井,日供水量4000 m3,建了水厂,使长春市地下水开发利用有了一定规模。1931年,白城火车站建成第一座自来水塔,为机车和铁路职工供水。1949齐齐哈尔市北部城区建成4座水厂,日生产能力8000 m3。到1949,松嫩平原人口只有几百万人,生产和生活用水主要来自潜水,取水方式主要是手压井和大口井。新中国成立后,由于松嫩平原是国家重点垦殖种植区,随着农业、工业和油田开发的快速发展,地下水被大规模开采。
20世纪60年代,随着国民经济的发展和对水资源需求的增加,勘探和打井技术取得了很大进步,城市供水逐步规模化。哈尔滨、大庆、长春、白城等市县相继建成供水工程。比如到1965,哈尔滨有250多口井,日产达到18×104m3左右。长春市开始在动物园、铁北等地有4口深井,日供水能力2880 m3。白城市有2口深井,日供水能力5000 m3。
1978改革开放后,国民经济以前所未有的速度发展,同时地下水的开采也出现了前所未有的规模,掀起了城市供水探索的高潮,特别是在低平原地区,防病改水工程全面展开,病区乡镇以上居民区基本实现了自来水化。大多数重病村也安装了自来水,生活用水和工业用水转向开采第四系和第三系承压水。饮用水水质全面改善,饮用高氟潜水人口逐渐减少,分散居民用水逐步转向开采第四系承压水,地下水资源开发利用进入新阶段。
从20世纪70年代到2004年,地下水开采量增加了近3倍。20世纪80年代和90年代是松嫩平原地下水开采量快速增长的时期。从20世纪80年代中期到90年代中期,10年地下水开采量增加了9.73×108 m3,年均增加近1×108 m3。从90年代中期到2004年,每年增加近2×108m3。过去的20年是地下水开采量增长最快的20年(见图12—1),地下水的供需矛盾越来越激烈。
二、地下水开发利用现状
自1999以来,松嫩平原降水偏少,地下水补给量相应减少。降水量减少导致地下水开采量增加,进而导致地下水位下降。地下水原有的下降漏斗进一步扩大,地下水可开采资源减少。目前全区地下水开采量为58.1594×108m3/a,干旱年份将达到65×108m3以上。从开采地层来看,全区以开采和潜水为主,占49.2%[图12-2 (a)]。从行政区域来看,黑龙江省部分地下水开采量为35.6068×108m3/a,占总开采量的61.2%。吉林为21.7924×108m3/a,占37.5%;内蒙古各旗0.7602×108m3/a,占1.3%。
从供水对象看,农业是用水大户,2004年开采量为42.425×108m3,占总开采量的72.9%。生活用水量为8.4026×108m3,占开采量的14.5%;工业用水量为7.3317×108m3,占12.6%,如图12-2 (b)所示。
图12—1近20年松嫩平原地下水开采量变化。
目前全区共有25.6×104口开采井,平均分布密度为1.01眼/km2,其中黑龙江15.8×104眼,吉林9.8×104眼。分布密度较高的市县有白城、洮南、大庆、长春、甘南、龙江、泰来、齐齐哈尔,每平方公里电机井数在2.5口以上。其中,白城和洮南的井网密度最大,达到每平方公里10眼以上,其次是大庆和甘南县,每平方公里5眼以上。
图12-2地下水开采构成及供水结构
根据地下水开采强度,开采模数在5×104 m3/(km2·a)以上的市县有14个,分别是白城、哈尔滨、绥化、松原、阿城、齐齐哈尔、榆树、绥棱、五常、九台、大庆、德惠、呼兰、长春,其中白城、绥棱、长春为市。
从地下水系统分析,拉林河和阿什河地下水系统开采强度最大,开采模数为5.31×104 m3/(km2·a),其次是第二松花江地下水系统,开采模数为4.06×104 m3/(km2·a)(见表65438)。最大的地下水系有洮儿河、霍林河、乌裕尔河、双阳河、呼兰河和通肯河。地下水年开采量在11×108m3以上,农业用水量大是这三个地下水系统大量开采的主要原因。
表12—1各地区污水系统现状开发表
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