松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价
一、部署重点
开展我国主要平原、重要能源规划矿区以及西南岩溶地区1:5万基础水文地质调查;继续开展我国主要平原地下水污染调查评价;开展严重缺水区和地方病区地下水勘查;建立覆盖我国主要平原(盆地)的国家地下水监测和动态评价体系。
二、部署建议
(一)北方主要平原(盆地)水文地质调查
1.工作现状
1999年国土资源大调查以来,在我国北方11个主要平原(盆地)开展了地下水资源及其环境问题调查评价,建立了含水层数字空间结构,初步查明了地下水系统空间结构,20多年来地下水补径排变化;初步查明了各主要平原盆地存在的含水层枯竭、地下水位下降、地面沉降、荒漠化、盐碱化、地表植被退化等与地下水不合理开发利用相关的环境地质问题;重点开展了鄂尔多斯盆地区域水文地质勘查,评价了盆地区域地下水资源总量,深入开展了鄂尔多斯盆地内蒙古、陇东国家能源基地的水文地质勘查,提出了地下水开发与生态环境保护方案,为国家能源基地供水提供了地下水资源保障。但基础水文地质调查工作精度不够,不能满足国家经济建设规划的需要,严重限制了全局性和区域性重大地下水资源问题评价的精度;评价结果达不到支撑地下水可持续开发利用的需求,造成地下水资源的不合理开发,产生了大量环境地质问题;缺乏翔实基础水文地质数据指导重要区的规划建设。
2.工作目标
总体目标:在深入开展我国北方主要平原(盆地)区域水文地质调查基础上,加强重点地区1:5万水文地质调查,查明平原盆地重点地区的基础水文地质条件,提出地下水资源合理开发利用和地质环境保护建议和对策。
“十二五”期间:完成我国北方的三江平原、松嫩平原、西辽河平原、山西六盆地等主要平原盆地重点地区1:5万基础水文地质调查,提出保障供水安全和地下水开发利用与保护战略。
“十三五”期间:全面完成我国北方的银川平原、河西走廊、准噶尔盆地、塔里木盆地等主要平原盆地重点地区1:5万基础水文地质调查,确保西部生态脆弱区的环境保护和干旱缺水区的供水安全。
3.工作任务
在我国北方的三江平原、松嫩平原、华北平原、西辽河平原、山西六盆地、银川平原、河西走廊、准噶尔盆地、柴达木盆地、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地11个主要平原盆地,选择地下水开采强烈区、生态环境脆弱区、重点经济规划区和开发区开展1:5万区域水文地质基础调查,采用的技术手段主要包括地面调查、遥感、地球物理勘查、钻探、地下水监测、数值模拟等。以1:5万水文地质勘查规范为依据,通过切实加强实物工作量的投入,提高水文地质勘查程度,查明含水层空间结构、地下水系统分布、地下水补排径条件以及生态环境演化,为地下水资源合理利用和地下水环境保护提供水文地质依据。
“十二五”期间:在我国北方的三江平原、松嫩平原、西辽河平原、山西六盆地等主要平原盆地区,开展1:5万区域水文地质基础调查,进一步查明含水层空间结构、地下水系统分布、地下水补排径条件以及生态环境演化,为地下水资源合理利用和地下水环境保护提供水文地质依据。
“十三五”期间:结合2011~2015调查工作,在梳理成果、总结经验基础上,开展银川平原、河西走廊、准噶尔盆地、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地5大平原盆地1:5万基础水文地质调查。
(二)全国地下水污染调查评价
1.工作现状
2004年以来,国土资源部启动了全国地下水污染调查评价,已完成珠江三角洲地区、淮河流域平原区、长江三角洲地区、华北平原区及下辽河平原地下水污染调查评价,完成调查面积约42万平方千米,采集地下水样品2万余件,取得海量地下水质量与污染的调查数据,基本查明了我国东部平原地区区域地下水水质和污染状况。
存在问题:我国中西部地区和东北大部分地区地下水污染总体状况不明。地下水污染严重地区没开展详细调查,难于确定地下水污染范围、程度和污染趋势。地下水污染场地治理修复理论和技术体系尚未建立。
2.工作目标
总体目标:全面完成全国首轮区域地下水污染调查评价,基本查明区域地下水水质和污染状况;基本完成我国地下水集中供水水源区和重要污染源分布区的地下水污染详细调查,圈定污染范围和查明污染趋势;地下水及土壤污染场地开展修复工程示范研究;为我国地下水污染防治、地下水资源保护以及保障饮水安全提供科学依据。
“十二五”期间:完成我国东部地区、中西部地区区域地下水污染调查评价,基本查明地下水水质和污染总体状况;对地下水集中供水水源区和污染严重区开展详细调查,查明污染源,圈定污染范围,查明污染趋势;启动地下水污染治理和修复示范工程;建立地下水污染场地治理和修复技术标准。
“十三五”期间:完成第二轮东部地区地下水污染调查评价;基本完成中西部地下水集中供水水源区和重要污染源分布区的地下水污染详细调查,查明污染源,圈定污染范围,查明污染趋势。
3.工作任务
主要分为三层次的工作。一是以平原、盆地和重要岩溶流域为单元,以城镇和工矿企业集中分布区为重点,开展区域性的1:25万地下水污染调查评价;二是对地下水集中供水水源区和重要污染区,开展1:5万地下水污染详细调查;三是选择典型污染场地,开展地下水及土壤污染修复工程示范研究。
“十二五”期间:对华北平原、长江三角洲平原、珠江三角洲平原和淮河中下游平原区的地下水集中供水水源区和重要污染源区,按1:5万比例尺开展地下水污染详细调查;选择典型地下水及土壤污染场地开展修复工程示范研究。在松嫩平原、三江平原、西辽河平原、汾渭盆地、呼包平原、鄂尔多斯盆地、柴达木盆地、准噶尔盆地、河西走廊(疏勒河)、银川平原、西南岩溶石山地区、四川盆地、江汉平原、鄱阳湖平原等地区,开展1:25万区域地下水污染调查评价。继续开展东部重点地区地下水污染详细调查,完善15个典型地下水及土壤污染场地开展修复工程示范研究。对全国地下水污染调查评价成果进行综合研究,完成一轮全国地下水污染评价。
“十三五”期间:华北平原、长江三角洲平原、珠江三角洲平原、淮河中下游平原、松嫩平原、三江平原、西辽河平原、汾渭盆地、呼包平原等为重点,开展第二轮地下水污染调查评价。对中西部地区的地下水集中供水水源区和重要污染源区,按1:5万比例尺开展地下水污染详细调查。
(三)严重缺水区和地方病区地下水勘查
1.工作现状
国土资源部近15年来组织实施了“西北找水特别计划”、“西部严重缺水地区地下水勘查示范工程”和“地方病严重区地下水勘查及供水安全示范”,总结出一系列地下水富集模式,深化了对区域规律的认识,建立了一套有效的工作方法和地下水勘查技术方法体系,探索出省部合作的新机制,为进一步开展地下水勘查以解决人畜饮水安全问题提供了指导。但是,我国缺水区面积大、缺水人口多,水文地质条件极为复杂,由于已有工作范围和勘查示范力度有限,且多未能与地方各级政府形成有效的合作机制,限制了示范成果的及时推广和更多人口缺水问题的解决,需要进一步对缺水特别严重的地区进行地下水勘查,集中解决居民饮水安全问题。
2.工作目标
总体目标:通过开展我国严重缺水地区、地方病区和污染严重区地下水勘查,实施地下水供水安全示范工程,为有效解决我国人民群众饮水安全问题提供地下水资源保障,全面提升我国水文地质地球物理勘查和钻探水平,引领地下水理论研究走上新的高度。
“十二五”期间:完成珠三角、淮河流域、南方红层集中分布区地下水勘查,实施地下水勘查示范工程,带动地方政府实施地下水供水安全工程。
“十三五”期间:完成南方长江流域重点地区、饮水型地方病区、长三角污染严重区地下水勘查,实施地下水勘查示范工程,直接解决330万人饮水困难,带动地方政府投资实施地下水供水安全工程。
3.工作任务
在北方干旱区、南方红层区、饮水型地方病区和地下水严重污染区选择重点地区开展地下水勘查,利用遥感、地球物理勘查、钻探等最新技术方法手段,查明水文地质条件和地下水分布规律,利用探采结合井直接解决部分群众饮水困难,查清适宜人畜饮用地下水的分布,编制地下水开发利用区划,与地方政府合作,全部解决所选片区居民的饮水安全问题。北方干旱区以寻找富水构造为目标,在南方红层区,因地制宜地确定取水层位,分散与集中供水相结合。在饮水型地方病区,在查清致病与非致病含水层区域分布规律的基础上,施工供水井集中供水。在南方水资源污染区,寻找适宜饮用的地下水集中解决饮水安全问题。
“十二五”期间:开展宁夏中南部、太行山区、吕梁山区、辽西地区、内陆盆地干旱区、青藏高原干旱河谷区、新疆准噶尔盆地高砷高氟水区、塔里木盆地伽师病区,辽河平原、青海南部、冀北山区、山东胶莱盆地高氟区、珠江三角洲及淮河流域水污染区1:5万专项水文地质调查,开展干旱缺水区地下水赋存模式研究,带动地方投资实施地下水供水安全工程。
在云南、重庆、贵州、湖南、湖北、广东、广西、湖南、浙江、江西、江苏和安徽等省红层区开展1:5万专项水文地质调查,实施探采结合示范工程,带动地方政府投资,基本解决红层区内群众的饮水困难。
“十三五”期间:在东南沿海山地丘陵、海南高氟区和江汉平原高砷水区开展地下水勘查、1:5万专项水文地质调查,通过地方投资,基本解决上述地区400万人的饮水困难。在长江三角洲、华北平原等水污染区开展地下水勘查示范,直接解决50万人的饮水安全问题。
(四)西南岩溶石山地区水文地质环境地质调查
1.工作现状
我国西南岩溶石山重点分布在广西、云南、贵州、湖南、湖北、四川、重庆、广东8省(区),岩溶区面积78万平方千米,裸露岩溶区面积50万平方千米,由于特殊的岩溶地质条件,造成大气降水严重漏失到深部岩溶含水层,地表干旱缺水、石漠化严重。从1999年开始,组织开展了西南岩溶区的地下水资源及其生态环境调查评价,查明了区域地下水资源量和石漠化分布现状,完成1:5万重点区岩溶调查10万平方千米,为岩溶地下水开发和解决群众干旱缺水以及石漠化治理提供了重要的水文地质依据。据统计,西南岩溶区严重缺水地区、石漠化区和环境地质问题突出地区达30万平方千米,地下河达3000多条,已完成的工作仅覆盖石漠化严重区1/3不足,地下河仅调查百条左右,很难满足大规模合理开发利用岩溶水的需求。
2.工作目标
总体目标:开展西南岩溶区1:5万水文地质调查,实现岩溶水资源开发合理有序,石漠化、干旱、水污染、内涝、塌陷等环境地质问题得到有效治理,岩溶地下河得到有效监控,水质明显好转,我国岩溶水文地质调查科研水平显著提高,整个西南岩溶石山地区生态文明建设成效显著。
“十二五”期间:完成西南8省区1:5万岩溶水文地质调查6万平方千米,岩溶水资源开发形成规模化效应,解决干旱缺水和石漠化治理初见成效。
“十三五”期间:完成西南岩溶区干旱缺水和石漠化严重地区1:5万水文地质调查6万平方千米,形成岩溶水资源开发有序合理,石漠化整治生态成效明显,岩溶地下河得到有效监测,水质明显好转,西南岩溶水文地质调查和科研水平显著提高。带动地方政府投资,形成中央与地方共同投资、全面推进西南岩溶石山地区水文地质勘查工作的新局面。
3.工作任务
开展西南岩溶8省(区)岩溶水文地质调查,采用地面调查、遥感、地球物理勘查、钻探、岩土水样测试等技术方法手段,查明岩溶发育规律,岩溶水资源开发利用现状和开发利用条件,实施岩溶水资源勘查开发利用工程,加快开展岩溶水赋存发育机理研究,加快开展石漠化治理技术和岩溶区生态地质环境保护技术研究。建立重点岩溶流域监测网络。
“十二五”期间:集中完成岩溶连片分布地区、西南8省区1:5水文地质调查6万平方千米,查明岩溶发育规律、岩溶地下河开发利用现状和条件,岩溶地下河污染现状,开展50个县550条岩溶地下河的开发利用示范工程。
“十三五”期间:完成西南8省区1:5万岩溶水文地质调查6万平方千米;查明岩溶发育规律、岩溶地下河开发利用现状和条件及岩溶地下河污染现状,开展200条岩溶地下河的开发利用示范工程,建立控制主干岩溶地下河的监测站点。
(五)重要能源基地水文地质调查
1.工作现状
我国现有13个大型煤炭基地、55个规划矿区。目前我国大多数能源基地呈现水资源危机加重、突水灾害频发、生态环境恶化、区域含水层系统面临破坏的严重局面。初步统计,现有70%煤矿区缺水,40%的煤矿区严重缺水。水害事故成为威胁煤矿安全生产的“第二大杀手”。许多地区含水层处于疏干、半疏干状态,众多岩溶大泉枯竭。水资源和环境问题成为能源基地持续发展的制约“瓶颈”。到20世纪80年代末,主要能源基地区基本完成了1:20万区域水文地质普查,成为基地资源开发的主要水文地质基础资料。部分地区开展了一系列专题性水文地质研究工作。但总的来看,能源基地区域水文地质调查精度较低,一些新的开发区和规划区,高精度的水文地质调查工作还处于空白状态。此外,能源基地资源开发与环境保护缺乏新理论、新技术的有效支撑,无法保障矿产资源的可持续利用。
2.工作目标
预期目标:开展国家重要能源基地规划矿区的1:5万水文地质调查8万平方千米,查明基础水文地质条件,为能源基地区含水层保护和地质环境合理开发利用提供依据。
“十二五”期间:完成西北、华北5个重要能源基地1:5万水文地质环境地质综合调查4万平方千米。提出区域含水层保护的建议和对策。
“十三五”期间:完成东北、西北、华南大型煤炭基地25个规划矿区的1:5万水文地质环境地质综合调查4万平方千米。
3.工作任务
能源基地水文地质调查分区域调查和重点区调查两个层次。区域调查精度为1:5万比例尺,主要是调查区域含水层结构、分布规律、补径排条件、地下水环境质量。重点区调查主要针对突出环境地质问题开展调查,包括含水层结构破坏情况、突水灾害类型及规模、地下水环境质量及地表生态恶化状况,其调查精度为1:1万比例尺。
西北、华北缺水型能源基地,重点调查含水层结构与分布规律、补径排条件及其变化特征,评价地下水资源开发潜力,提供远景水源地,解决水资源危机。华北、华南突水灾害高发型能源基地,重点调查水害类型、规模及发生条件,评价预测水害危害程度及发展趋势,提出地下水综合利用与灾害防治的技术与方案,降低灾害损失。西北生态脆弱区、东北草原生态区能源基地,重点调查主要环境地质问题,评价分析煤炭开采对地下水系统及含水层结构的影响与破坏,制定区域含水层保护的策略与方案,遏制生态恶化趋势。
“十二五”期间:在鄂尔多斯盆地周边、山西省、冀鲁豫皖三大区域煤炭规划矿区,包括神东、宁东、晋北、晋中、冀中、两淮、陕北、黄陇、晋东、鲁西、河南11个大型煤炭基地,部署1:5万水文地质环境地质综合调查,调查面积4万平方千米。在水资源危机严重、水害频发、含水层破坏严重、生态环境问题突出地区,选择6个典型矿区,建立地下水动态监测站点。开展基于生态环境保护及水害防治的地下水综合利用示范。
“十三五”期间:在内蒙古东北、云贵川、新疆甘肃三大区域煤炭规划矿区,包括蒙东、云贵川2个大型煤炭基地、25个规划矿区,部署1:5万水文地质环境地质综合调查,调查面积4万平方千米。在水资源危机严重、水害频发、含水层破坏严重、生态环境问题突出地区,选择5~6个典型矿区,建立地下水动态监测站、点。开展基于生态环境保护及水害防治的地下水综合利用示范。
(六)地下水监测工程
1.工作现状
我国地下水监测始于20世纪50年代。经过50多年的努力,国土资源部门共建立各类地下水监测点23800多个,其中国家级点1422个,形成了国家、省(自治区、直辖市)、地(市)三级地下水监测网点,主要分布于黄淮海平原、松辽平原、三江平原、关中盆地、银川平原、柴达木盆地、长江三角洲、山东半岛、江汉平原、成都平原、河西走廊、山西六大盆地、神木能源开发区和223个以地下水为主要供水水源的大中城市。主要监测内容包括地下水位、水质、水温以及泉水与地下暗河流量等。近年来,加强了地下水自动监测与实时传输系统和公益性服务能力建设,建立了北京、济南、乌鲁木齐等地下水自动监测示范区,300多个地下水监测点实现了自动监测、无线传输与网上发布,建设完善了国家级地下水监测数据库和中国地下水监测信息网,编辑出版了《中国地质环境监测地下水水位年鉴》,实现了地下水监测信息社会共享。然而,我国从未进行过专门的规模性地下水监测井建设,现有地下水监测井主要利用了以往保留的各类地下水勘探钻孔、水源地生产井和农用机井、民井,存在专门监测井少、井点布局不合理、监测设施陈旧老化、监测自动化程度低等问题,严重制约地下水监测工作公益性服务功能的发挥,不能满足经济社会可持续发展的要求。
2.工作目标
总体目标:建立较完善的国家地下水监测网络,构建地下水动态调查评价体系,实现地下水监测信息采集、传输、处理和服务现代化,及时掌握地下水动态变化情况,开展地下水评价与预测预报,满足地下水监测监督需求,为政府部门和社会公众提供决策支持与信息服务,为防治地质灾害、保护地质环境、保障地下水可持续利用、促进经济社会可持续发展提供依据。
“十二五”期间:完成国家地下水监测工程一期工程建设,初步建立现代化国家级地下水监测网,国家级地下水监测点达到10000个。基本实现对全国主要平原、盆地、岩溶分布区、生态环境脆弱区等地下水的区域控制性监测和对重要地下水超采区、地下水水源区和大中城市地下水水源地的实时自动化监测,建立典型地区地下水动态评价体系,基本满足地下水监测监督需要,为防治地质灾害、保护地质环境提供决策支持与信息服务。
“十三五”期间:完成国家地下水监测工程二期工程建设,基本建成现代化国家级地下水监测网,国家级地下水监测点达到20000个。基本实现全国主要平原、盆地、岩溶分布区、生态环境脆弱区等地下水监测自动化,全面实现重要地下水超采区、地下水水源区和大中城市地下水水源地的实时自动化监测,建立主要平原、盆地和地下水开采区地下水动态评价体系,满足地下水监测监督需要,为科学管理含水层、优化配置水资源、防治地质灾害、保护地质环境提供决策支持与信息服务。
3.工作任务
建设具有国际先进水平的覆盖全国主要平原、盆地、岩溶分布区和生态环境脆弱区的现代化国家级地下水监测站网,及时掌握地下水动态变化过程与区域分布规律。
建设现代化地下水监测(均衡)试验场与监测示范区,开展地下水监测试验与科学研究,满足地下水资源评价、数值模拟、预测预报、污染防治等工作需求。
构建地下水动态调查评价体系,实现我国主要平原盆地的地下水动态评价与预测预报,为履行地下水监测监督职能提供决策支持与信息服务。
开展地下水监测信息系统建设,研究开发新一代全国地下水监测信息系统,整合各类各级地下水监测信息,实现全国地下水监测数据全面融合、统一发布与信息共享。
“十二五”期间:
(1)完成国家地下水监测工程一期,建成10147个国家级自动化监测点,地方配套建设省、市级地下水监测点20000个。
(2)建成北京、郑州、乌鲁木齐3个地下水监测(均衡)试验场,完善北京、济南、乌鲁木齐3个地下水监测示范区。
(3)完成华北平原、松嫩平原、银川平原、河西走廊、鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、三江平原、柴达木盆地、准噶尔盆地、塔里木盆地、山西六大盆地、河套平原等北方平原盆地地下水动态调查评价体系建设。
(4)开发研制新一代全国地下水监测信息系统,完成信息系统功能建设。
“十三五”期间:
(1)完成国家地下水监测工程二期工程建设,在一期工程基础上,新增10000个国家级自动化监测点,国家级点总数达到20000个;地方配套建设省、市级地下水监测点20000个,省、市级地下水监测点总数达到40000个。
(2)新建上海、哈尔滨、桂林、湛江4个地下水监测示范区,地下水监测试验场(示范区)总数达到10个。
(3)完成长江三角洲、珠江三角洲、淮河流域、鄱阳湖平原、江汉平原、成都平原等我国南方主要平原以及南方岩溶地区地下水动态调查评价系统建设。
(4)健全完善全国地下水监测信息系统功能,实现全国20147个国家级地下水监测点的监测信息自动接收、存储及网上发布。
1.《一汽地下水环境污染调查研究》2.《松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价》3.《典型受污染场地信息采集、源辨析与污染途径识别》,国家科技攻关项目,2003BA614A-10-014.《长春轨道客车股份有限公司污水水质调查研究》5.《东北老工业基地环境污染形成机理与生态修复研究》,“973”计划项目6.《吉林市开发区九站地下水水质调查及污染治理研究》7.《微生物净水剂研究》,校创新基金项目8.《内蒙古通辽市污水处理厂出水灌溉流域环境影响调查及污泥综合利用可行性研究;通辽市第二污水处理厂增设氧化塘改善水质可行性研究》9.《丰田汽车有限公司地下水环境污染调查与控制研究》EY2005G00110.《曝气生物滤池深度氧化处理制药有机废水技术研究,沈阳科技局项目11.《城市垃控制技术研圾填埋场地下水污染的模拟与应用研究》,国家自然科学基金12.《分析技术研究》13.《有机生活垃圾生物转化燃料乙醇》,吉林省环保局14..《利用生物工程技术转化城镇生活垃圾为高效生物有机肥》,教SW2000第012号15.《长春轨道客车股份有限公司污水水质调查研究》
一、内容概述
松嫩平原是中国地质调查局部署开展的北方主要平原盆地地下水资源及其环境问题调查评价的工作地区之一,由沈阳地质矿产研究所承担,吉林大学水资源与环境学院、黑龙江省地质调查院、吉林省地质调查院参加,工作周期为2003~2005年。
工作充分利用了遥感、计算机、信息技术、同位素技术以及模型技术等新技术、新方法,发挥了多学科、多手段和产、学、研联合工作的技术优势,在投入大量的实物工作量的基础上开展了一次系统的、深层次的调查研究工作。
研究成果系统整理了前人资料和工作成果,首次建立了松嫩平原地下水数值模型和地质结构模型,实现了地质结构可视化与地下水流数值化,为地下水动态评价和地下水资源优化管理奠定了基础;研究中首次把预警理论运用于地下水污染研究,提出了地下水污染预警系统的框架,建立了地下水污染评价、预警系统,实现了对地下水污染演变的预测;工作采取了270组同位素样品,利用同位素技术研究了地下水的补、径、排与更新机制;以地下水系统为基础,重新评价了地下水资源,深入分析了近20年地下水补、径、排条件的变化;按不同深度含水层采取了2400多个水样进行化验分析,系统地评价了地下水水质现状,分析了水质变化趋势;深入分析研究了与地下水有关的环境地质问题及其近20年来的变化;成果集中反映了近20年来经济快速发展时期的生态环境变化,为评价地下水资源和保护生态环境提供了重要依据;通过工作建立了松嫩平原地下水资源及其环境问题空间数据库,为今后开展水文地质环境地质工作构筑了良好的工作平台;最后提出了松嫩平原地下水资源合理开发利用建议以及主要城市供水安全与对策。
1.建立了松嫩平原地下水流数值模型和地质结构模型
以GMS(Groundwater Modeling System)软件为平台,首次建立了全区地质结构模型和各市县分区地质结构模型,实现了地质剖面的任意切割和空间可视化。在地质结构模型的基础上,概化了含水层系统结构及边界条件,建立了水文地质概念模型。将研究区地下水流模拟的数值模型概化为非均质各向同性的孔隙潜水、孔隙承压水、孔隙裂隙承压水有越流联系的非稳定流混合模型,分别建立了地下水数学模型,用越流量将其耦合起来,从而建立基于整个盆地的地下水数值模型。利用实际地下水位统测资料对模型进行识别和验证,识别和验证效果良好,所建立的水流模型可靠。运用经过识别和验证的地下水流数值模型,在给定的开采方案下,对2010年和2020年的地下水流场的变化进行了预测,给出了未来松嫩平原地下水流场变化趋势。
2.建立地下水污染预警体系,开发了地下水污染预警系统
本次工作首次把预警理论运用于地下水污染研究,提出了地下水污染预警系统的设想,建立了地下水污染预警系统框架。利用GIS组件开发技术,与地下水污染预警模型相结合,开发了可以脱离GIS平台独立运行的地下水污染预警系统,并对齐齐哈尔市地区地下水水质进行了评价和预警的实例研究。该系统可以进行研究区的水质评价、水质预测、含水层固有脆弱性评价、污染源荷载风险计算、污染风险评价和污染预警分析。系统建立了模糊综合评价、神经网络、灰色模型、时间序列分析等数学模型,具有缓冲区分析、叠加分析、空间插值等空间分析功能,可以对空间数据进行等值线、等值面作图等,评价结果可以图、表及由它们互相组合形成的复合图形等多种形式表达。
3.利用同位素技术研究了地下水的补给、更新机制
本次研究采取氢氧同位素和碳同位素样品216组,结合已有的区域地质、岩相古地理、水文地质、环境地质和同位素等研究成果资料,按地下水系统分析了地下水的形成和演化;利用降水、河水、地下水的氢氧稳定同位素特征确定补给区的分带特征及其与地下水的关系;利用降水和地下水的放射性氚及放射性碳,分析不同含水层系统地下水的循环深度和范围,确定是否有古水或深部循环水补给;利用水化学和氢氧同位素、放射性碳沿流线的变化,确定了地下水可能的补给源、滞留时间、地下水流动的模式及空间展布特征;综合降水、河水、地下水的同位素和化学信息确定了地下水补给、径流、排泄机制。
4.开展了地下水资源现状评价及其补、径、排条件变化的研究
在野外调查的基础上,利用长系列水文气象资料对地下水资源进行了评价,并分析了近20年来地下水补给、径流、排泄条件的变化。采用水均衡法、解析法和数值模拟方法分别以地下水系统和各市县行政区为单元评价了地下水资源。按不同深度含水层采取了2400多个水样进行化验分析,采用多种方法系统地评价了地下水水质现状,并与已有水质监测资料进行对比,分析了地下水水质变化趋势,编制了不同含水层的水化学与水质评价图系。
5.开展了与地下水有关的环境地质问题研究,分析了环境地质问题的变化趋势
利用20世纪80年代中期和2000~2001年的卫片对松嫩平原土地沙化、盐渍化和湿地分布的现状进行了解译,对比分析了其发展变化趋势,利用GIS空间分析功能定量研究了近20年土地沙化、盐渍化和湿地的变化。基本查明了地下水位区域下降的幅度、范围,分析了哈尔滨、大庆、齐齐哈尔、长春等城市的地下水位下降漏斗的发展变化趋势。
6.建立了松嫩平原地下水资源及其环境问题空间数据库
以中国地质调查局开发的地下水资源及其环境问题数据库软件为平台,建立了松嫩平原地下水资源及其环境问题空间数据库,数据库收录了本次调查获取的所有调查资料和以往主要成果资料,数据库内容涵盖了水文地质野外调查、钻孔资料、抽水试验综合成果、分析测试数据、社会经济等资料以及遥感解译、综合报告等成果报告和图件。有钻孔1886个,地下水水质资料2408个,同位素测试数据216组,地下水统测点2431个,地下水水位统测野外记录9691个,机民井调查点2346个,抽水试验综合成果表1185个。数据库的建立不仅提高了水文地质资料的信息化程度,也为实现水文地质资料的社会化服务奠定了基础,为今后松嫩平原开展水文地质环境地质调查研究提供了工作平台。
二、应用范围及应用实例
调查成果是对松嫩平原地下水资源及其环境问题现状进行的一次深入系统总结,成果已公开出版,对松嫩平原的水资源可持续利用与保护管理,保障当地社会经济可持续发展具有重要意义。项目成果在松嫩平原各市县国土部门和水利部门被广泛应用,并在后期开展的松嫩平原地下水动态调查、松嫩平原地下水动态监测网建设以及松嫩平原地下水污染调查项目开展过程中起了基础支撑作用。
三、推广转化方式
会议交流、项目合作、咨询服务等。
技术依托单位:中国地质调查局沈阳地质调查中心
联系人:王晓光 赵爱林
通讯地址:沈阳市皇姑区黄河北大街1号
邮政编码:110034
联系电话:024-62606139
电子邮箱:syxiaoguang@yahoo.com.cn
评价方法与评价指标体系
图11—2 地下水功能评价层次结构图 松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价 式中: 为第i单元数据归一化后的数据值;xj为第i单元实际数据值;xmin为所有单元中x指标的最小值;xmax为所有单元中x指标的最大值。在地下水功能评价指标中,D01~D13指标数据文件则是采用此方法处理的。定性数据处理,...
主要平原盆地地下水资源及其环境问题调查评价
(7)提出了各平原(盆地)地下水开发利用指导原则和方案,包括河西走廊疏勒河流域、银川平原以及准噶尔盆地奎屯河流域水资源优化配置研究,柴达木盆地地下水开发利用与环境保护方案,山西太原盆地、大同盆地地下水开发利用方案以及松嫩平原、西辽河平原地下水开发利用指导原则和南水北调工程实施后华北平原地下水...
张兰英的科研项目
1.《一汽地下水环境污染调查研究》2.《松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价》3.《典型受污染场地信息采集、源辨析与污染途径识别》,国家科技攻关项目,2003BA614A-10-014.《长春轨道客车股份有限公司污水水质调查研究》5.《东北老工业基地环境污染形成机理与生态修复研究》,“973”计划项目6.《吉林...
地下水功能评价分区及单元剖分
地下水功能评价是在地下水资源评价的基础上进行的,因此,地下水功能评价应在地下水资源评价分区的基础上,确保地下水循环系统的完整性和相对独立性,对不同地下水系统进行分区评价。分区的原则是以流域地下水循环系统进行划分,由于松嫩平原河流难以划分上、中、下游段,因此对于流域地下水系统只划分二级分区。先按流域地下...
东北地区地下水系统研究侧重点
东北平原区第四系地下水开采程度高,已产生区域地下水降落漏斗、水污染等一系列环境地质问题。如松嫩平原从20世纪80年代中期开始,在大庆、哈尔滨、齐齐哈尔、松原等超采区形成了从几百到几千平方千米不等的地下水下降漏斗。西辽河平原区以科尔沁为中心,形成降落漏斗,引起地下水流场的强烈改变。由于水资源...
全国地下水埋深分布图丨2021年数据
东北平原 在三江、穆棱兴凯平原,地下水平均埋深分别为8.2m和5.1m,较去年分别增长1.1m和0.6m。值得注意的是,地下水埋深小于16m的地区在三江平原占比高达85%,而在穆棱兴凯平原,这个比例更是达到84%。松嫩平原地下水平均埋深为6.8m,较去年下降了0.3m,尽管如此,地下水埋深小于12m的地区仍...
地下水的破坏作用
2、土壤盐渍化 天然形成的原生土壤盐渍化问题主要分布于我国东北的松嫩平原和西北地区,黄淮海地区也有分布。主要省份有黑龙江、吉林、内蒙、宁夏、甘肃、新疆、河北、河南、山东。长期的气候干旱,农业灌溉和工业用水量的不断增加,造成地下水位普遍下降,表层土壤富集的盐分被淋滤到地下,土壤盐渍化程度降低,...
东北平原区域水循环
东北平原主要包括松嫩平原、辽河平原、三江平原等,松嫩平原在东北平原中具有典型性,其水循环特征很好地反映了东北平原的区域水循环规律。 一、地下水输入与输出 (一)浅层地下水的输入输出 浅层地下水在山前倾斜平原、中部低平原和东部高平原其输入系统构成差异较大。山前倾斜平原地下水主要接受降水补给和大兴安岭山地...
松嫩平原
松嫩平原地下水功能评价,按地下水系统综合功能可持续性的目标层、地下水功能层、属性层和指标层,构建评价指标体系,包括地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能3个功能评价因子,以及地下水的资源占有性、资源再生性、资源调节性、资源可用性、景观环境维持性、植被环境维持性、土壤环境关联性、地质环境稳定性及地下水...
肖长来的著作教材
迟宝明,卢文喜,肖长来,卞建民. 水资源概论[M]. 吉林大学出版社,2006.8 5.赵海卿,赵勇胜,杨湘奎,杨绍刚,肖长来.松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价[M].北京:地质出版社. 2009.5二、讲义 1、水环境监测与评价,肖长来,梁秀娟,吉林大学,2006 2、应用水文学,梁秀娟,肖长来,吉林大学,...
雪茂肛泰: 松嫩平原位于松花江与嫩江汇流的地带,地势低洼、排水不畅; 一年有夏讯和春汛,降水充沛; 冬季形成的冻土层导致雨水、冰雪融水下渗不畅,易积水.
盐亭县15112267120: 洞庭湖平原,松嫩平原共同面临的生态环境问题是什么? - ?
雪茂肛泰: 洞庭湖平原被称为“鱼米之乡”,松嫩平原又号称“北大仓”,两地的地理环境存在显著的差异.松花江作为重要的湿地资源,其对城市生态所起的作用的是,美化环境,提高城市环境质量 ,缓解城市“热岛效应”,调节城市气候,降解有毒有害物质,净化水质松嫩平原与洞庭湖平原气候的共同点是雨热同期同属东部季风区.洞庭湖湖面萎缩跟围湖造田有关,所以拯救洞庭湖,应该充分利用湖区,发展渔业生产,而不能进一步破坏湖区或开发湖区
盐亭县15112267120: 以长江三角洲和松嫩平原为例对比分析地理环境差异对区域发展的影响(1)地理环境差异 长江三角洲 松嫩平原 地理位置 位于 - __附近,地处我国东部沿海... - ?
雪茂肛泰:[答案] (1)长江三角洲位于30°N附近,地处我国东部沿海地区的中部,属于亚热带季风气候,耕地多为水田,该地区发展经济的不利条件是矿产资源缺乏;松嫩平原位于43°N-48°N,属于温带季风气候,该地区黑土广布,有丰富的煤、铁、石油等矿产资源...
盐亭县15112267120: 分析松嫩平原盐碱化面积分布广的原因 - ?
雪茂肛泰: 应该是松嫩平原西部.原因:过度放牧过度开垦导致植被破坏,气候干旱,蒸发强烈,加有些农业地区不合理灌溉,地下水分蒸发,盐分在地表积累导致土壤盐碱化
盐亭县15112267120: 长江三角洲和松嫩平原的地理差异 - ?
雪茂肛泰: 1.地理位置:长三角位于北纬30度附近,东部沿海地区中部,长江入海口;松嫩平原位于北纬43~48度间,东北地区中部. 2.气候条件:长三角属亚热带季风气候,雨热同期,年温差较小,降雨量大,七八月份有一个伏旱;松嫩平原属温带季风...
盐亭县15112267120: 松嫩平原有什么地理特点? - ?
雪茂肛泰: 地理位置松嫩平原在黑龙江省西南部,南以松辽分水岭为界,北与小兴安岭山脉相连,东西两面分别与东部山地和大兴安岭接壤.整个平原略呈菱形.松嫩平原与辽河平原由位于长春市附近的侵蚀低丘——松花江、辽河的分水岭隔开,又合称...
盐亭县15112267120: 以长江三角洲和松嫩平原为例,说明地理环境的差异对区域发展的影响 - ?
雪茂肛泰: 自然条件:包括地形、气候、植被、水文、资源等. 社会经济条件:包括人口、经济、文化、历史等. 地理位置差异长江三角洲位于北纬30.附近,地处我国东部沿海地区的中部,长江的人海口;松嫩平原大致位于北纬43.~48.,地处我国...
盐亭县15112267120: 松嫩平原西部土壤盐分的主要来源 - ?
雪茂肛泰: 松嫩平原西部土壤盐分主要来源:土壤的盐渍化过程主要在河-湖漫滩和河漫滩上进行.在高河-湖漫滩和高湖漫滩上,主要是进行弱的苏打盐渍化,形成草甸碱土.在低河-湖漫滩上,主要是进行较强的混合型苏打、氯化物和硫酸盐盐渍化,形成各种盐土.土壤在苏打盐渍化的同时,进行着强烈的碱化过程.松嫩平原的盐渍土主要是属于碱化度和pH 值都很高的苏打盐土型和碱土型土壤,其盐分组成以苏打为主,氯化钠和硫酸钠次之.
盐亭县15112267120: 松嫩平原矿产资源 - ?
雪茂肛泰: 松嫩平原中南部流域内有着草原湿地、江湖泥林、林海雪原等自然美景;有著名的扎龙自然保护区,栖息着国家重点保护的珍禽天鹅、丹顶鹤等野生动物;盛产闻名全国的黑木耳、针蘑、鸡腿蘑、猴头蘑等菌类美食.松嫩平原第二松花江下游流...
盐亭县15112267120: 黑龙江的地理环境 - ?
雪茂肛泰: 黑龙江省位于中国东北部,是中国位置最北、纬度最高的省份,东西跨14个经度,南北跨10个纬度.北、东部与俄罗斯为界,西部与内蒙古自治区相邻,南部与吉林省接壤.全省土地总面积47.3万平方公里(含加格达奇和松岭区),仅次于新疆...