牡丹江市地下水资源及其开发利用

来源:期刊VIP网所属分类:环境科学发布时间:2014-01-03浏览:

  摘要:牡丹江市位于黑龙江省东部,是一个正在发展中的城市。随着工农业生产及生活用水的不断增加,一些厂矿为了解决生产、生活用水常来我院收集水文地质资料,了解地下水资源情况。牡丹江市自来水公司曾在部分地段进行了地下水普查,也有些厂矿打了一些生产水井。总的来看地下水资料是零散的,所以打井找水工作还限于盲目性,还没有把找水工作上升到理论上去。本来有地下水的地方打了井取不到地下水,使的成功的得不到经验,失败的得不到教训。鉴于上述情况,根据前人资料以及我们在牡丹江市收集的水文地质资料写成此文,供有关单位使用。此文可能有缺点错误,望有关同志提出意见,不断充实、完善牡丹江水文地质资料。

  关键词:地下水;资源;开发;利用

  二、自然地理、地貌概况

  牡丹江市属于干旱、半干旱大陆性气候,夏季酷热,冬季严寒,年平均气温为3℃,最高气温为36℃,最低气温为-34℃,年平均降雨量为542.2毫米,最小降水量为372.7毫米。

  牡丹江发源与敦化市南小白山,全长727千米,平均流量207m3/秒,最小流量2.9m3/秒,牡丹江经牡丹江市的南部由西往东流转向北流,于依兰县注入松花江,属松花江第二大支流。

  牡丹江市地势北高南低,北、东、西三面群山环绕,南面是牡丹江,地形标高200——450米,比高200米,地貌形态是剥蚀堆积作用形成的低山丘陵地形及侵蚀堆积作用形成的河成阶地、河漫滩堆积等。

  本区自吕梁运动以来一直为长期隆起的正地貌单元,缺少古生代地层,燕山运动在本区断裂褶皱作用在密敦断裂带沉积了猴石沟组、海浪组、黄花组、道台桥组等陆相碎屑沉积,并有多期玄武岩,形成了海拔1111.1米,700米、400米玄武岩层状地貌,断裂在第四纪活动也很强烈,中更新世有镜泊湖早期玄武岩,上更新世早期、晚期分别有镜泊湖中期、晚期玄武岩喷发,并形成了牡丹江一、二级阶地,河漫滩堆积等,牡丹江右岸陡坎、峭壁、冲沟发育,说明本区地壳还在强烈活动。

  三、地质概况

  在大地构造上牡丹江市位于吉林准褶皱带的边缘带,牡丹江市是在中生代形成的构造盆地,在盆地及其基底可见以下几个地层。

  1、下元古界

  (1)、西麻山组(Pt1X)

  分别在市区西部。由大理岩,斑状混合花岗岩、斜长角闪片岩、石墨片岩等组成。

  2、中生界

  (1)、猴石沟组(K1—2h)

  分布在牡丹江以东,猴石沟组是一套陆相碎屑沉积,不正合在麻山群及燕山期花闪长岩之上,产状100°∠25°猴石沟组大部分被道台桥组覆盖。

  (2)、海浪组(K2h)

  由一套河湖相砂砾岩、砂岩、泥岩组成,分选不好,分布在军马场、谢家沟、附属医院、黄花——拉古、海林公路等地。

  4、新生界

  (1)黄花组(E1-2h)

  该层零星出露于黄花、七梁子等地,由上下二部分组成,上部为玄武岩、夹砂岩、油页岩、褐煤夹层,下部由中粗粒长石砂岩、砂砾岩组成,产状200°∠25°不整合在燕山期花岗闪长岩上。

  (2)道台桥组(N1—2d)

  分布于牡丹江市东部的兴隆、大团、大观岭、代马沟、穆棱、八面通等地,是一套中粗粒长石砂岩,砂砾岩陆相碎屑沉积,产状70∠50°。

  (3)、河成一级阶地堆积(Q31)

  分布于牡丹江两岸,主要分布于海浪、干沟子一直到宁安、东京城一带,牡丹江市一半在二级阶地上,阶地前缘沿平安街、东二条路方向分布,二元结构明显,上部被镜泊中期玄武岩及哈尔滨组粘土、粉质粘土覆盖。本文由教育大论文下载中心WwW.JiaoYuDa.CoM整理

  (4)河成一级阶地堆积(Q33)

  分布在牡丹江左岸,阶地前缘沿牡丹江分布,高出河漫滩5——7m,二元结构明显,上部为粘土、粉质粘土、淤泥质粘土,下部为砂及砂砾岩,为一套陆相碎屑沉积。

  (5)河成高漫滩堆积(Q31+2)

  和一级阶地一样,主要分布于牡丹江左岸,由砂及砂砾岩组成,宽度10——50m不等。

  四、主要含水层特征

  根据以上地质条件在牡丹江市及其周围有供水意义的含水层有以下几个:

  1、猴石沟组裂隙承压水

  分布在牡丹江以东的温春、东村、磨刀石、青梅、穆棱等地,牡丹江市区猴石沟组被第四系掩盖,是一套陆相碎屑沉积,不整合在麻山群及元古代花岗岩上,物质成分为炭质页岩、粉砂岩、中粗粒石英砂岩、砂砾岩含裂隙孔隙承压水,含水层厚度为50~70m,水位235~240m,含水很不均匀,单井涌水量400m3/d—234m3/d,在军马商店至车辆段间1800m长的剖面上打了四口供水井总涌水量可到6000m3/d,属低矿化度的HCO3—Ca、Mg型水,地下水补给来源靠道台桥组孔隙水承压水,一、二级阶地孔隙水补给,由于岩石孔隙大,且呈半胶结状态。所以含水十分丰富,又由于分布广泛是牡丹江市及其周围工农业生产深层地下水主要水源,打井、找水及普查勘探时注意寻找主要含水层。

  2、海浪组孔隙承压水

  分布在军马场、谢家沟、附属医院、拉古海林、海林县的旧街、海浪大面积分布,是一套陆相碎屑沉积,总的来说本层分选性不好,由于红色、黄褐色砂、砂砾、含粘土砂砾组成,在分选程度好的砂、砂砾层中含孔隙承压水,附属医院供水井单井涌水量可到250m3/d,地下水补给来源主要靠大气降水补给,本层含水不一,可以找到类似于附属医院打井遇到那样的含水层,但不具有普遍的含水意义。所以找水时注意寻找主要含不层位。

  3、黄花组孔隙承压水

  该含水岩组仅在黄花粘土矿及七梁子有分布,上复气孔状及致密块状玄武岩,含水层由泥质胶结的长石石英砂岩,泥质粉砂岩、粉砂质粘土岩、含砂砾石层组成。不整合在燕山期花岗岩上,底部含砂砾石层含孔隙承压水,含砂砾石层组成。不整合在燕山期花岗岩上,底部含砂砾石层含孔隙承压水,含水层厚度7m,颗粒级配主要为5—10cm的砂砾石,磨圆分选较好,渗透系数0.042——0.5m/d,单井最大涌水量大于80m3/d,属孔隙承压水,水位315.18m,矿化度很低,水质类型为HCO3—Ca、Mg水,地下水补给来源只靠大气降水补给,和其它含水层有没有水力联系待进一步查明,该含水层分布范围及涌水量都小,不可作大型供水水源地。

  4、道台桥组孔隙承压水

  分布在牡丹江以东的大团、东村、镜泊湖、大观岭、代马沟、穆棱、八面通等地,上部被气孔状致密状玄武岩覆盖,含水层是一套泥质粉砂岩、中粒长石石英砂岩、砂砾岩。总厚度大于165m,含孔隙承压水,条件好的可涌出地表,单井涌水量大于500m3/d,水质为HCO3—Ca、Mg水,地下水补给来源靠大气降水补给,含水极丰富,分布极其广泛,主要分布在大观岭、代马沟、穆棱镇、大架子、牡丹江至镜泊湖一带的山区,该含水层可成为工农业生产的主要供水目的层。

  5、二级阶地孔隙潜水

  分布在牡丹江两岸的海浪车站、大莫、温春、东京城一带,甚至到吉林省敦化亦有此地下水,属区域性含水层,牡丹江市的阶地前缘是沿平安街及东二条路分布,在牡丹江两岸分布广泛,最大宽度2000m,含水层主要为含砂砾石层,含水层厚度大于10m,在海浪至东京城一带的阶地上沉积了镜泊中期玄武岩及哈尔滨组粘土亚粘土,地下水埋藏较深,含水极丰富,沿牡丹江两岸有几十个泉分布,泉流量可达100m3/d,钻孔最大可能涌水量300—500m3/d地下水补给来源为大气降水及道台桥孔隙承压水补给,排泄于牡丹江及一级阶地,因受镜泊中期玄武岩及哈尔滨组粘土、粉质粘土的隔水作用该层地下水不受污染,可作为牡丹江市及其周围各县工农业生产主要水源。

  6、一级阶地孔隙潜水

  主要分布在牡丹江左岸,阶地前缘沿牡丹江分布,阶面高出江面7—10m,阶面最大宽度可到4000m,阶面平坦,阶面标高228.00~231.00m,含水层厚度3~6m,含水层由砂砾石及含砂砾石组成。含水层不均一,单井最大涌水量可到800m3/d,一般流量在200m3/d,地下水埋藏深度4~5m,个别地段可到8m,地下水类型为孔隙潜水,水质类型为HCO3—Ca—Mg型水,地下水靠大气降水及二级阶地孔隙潜水补给,排泄于牡丹江或河漫滩中,含水层沿牡丹江两岸分布,可作为牡丹江市以及牡丹江沿岸工农业用水重要水源。

  五、地下水开发利用问题

  猴石沟组孔隙裂隙承压水,道台桥组孔隙承压水,一、二级阶地孔隙潜水水量丰富,水质好,可作为牡丹江市及其周围县工农业生产用水重要水源,关于开采方式提出以下几点意见。

  1、猴石沟组孔隙裂隙承压水以深井开采为宜,成井深度100~50m,为扩大单井出水量可与一、二级阶地孔隙潜水混合开采。

  2、道台桥组孔隙承压水以深井为宜,成井深度100—50m,为扩大单井出水量可与一、二级阶地孔隙潜水混合开采。

  3、一、二级阶地孔隙潜水成井深度小于20m,为扩大单井出水量可将钻孔加深和猴石沟组的孔隙裂隙承压水混合开采。

  4、海浪组孔隙承压水,黄花组孔隙承压水,因水量小分布局限可作为一般厂矿及居民用水,海浪组孔隙承压水不均一,可以找到含水丰富的含水岩组,但不具普遍意义。

  六、控制形成主要含水层的因素及寻找同类型地下水的意见

  牡丹江市位于密敦深大断裂带上,牡丹江市及其周围区域性含水层严格受断裂控制,断裂在中生代以前,处于稳定状态中,中生代强烈活动,断裂以升降作用为主,断裂产生了山麓断陷,以后山体产生剥蚀夷平面作用断裂接受沉积,沉积的厚度大于1000m,以陆相碎屑沉积为主的猴石沟组、海浪组。第三纪断裂具有明显的继承性活动,还是以断陷褶皱作用为主,产生了一些不同程度的断陷盆地,周期性火山喷发,山体受到侵蚀夷平作用,在断陷盆地沉积了黄花组、道台组,第三纪末第四纪初断裂又强烈活动,沿断裂分布方向产生了强烈的差异性升降运动和火山活动。在牡丹江、穆棱河形成了一、二级阶地堆积,断裂至今仍在强烈活动中。

  前面已经全面叙述了猴石沟组、道台桥组、河成一、二级阶地是含水极丰富的地层,这些含水层严格受断裂控制,是沿断裂形成的区域性含水层,如:河成一、二级阶地孔隙潜水由牡丹江、海浪、东京城一直到吉林省敦化一带,又如道台桥组牡丹江至大团、东村、大观岭、代马沟、穆棱、八面通等地都有广泛分布,这些都是区域性含水层,所以我们在今后找水工作中沿密敦断裂带可找到相同类型的地下水源。

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文章名称: 牡丹江市地下水资源及其开发利用

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