大庆市西部地下水库人工回灌方案研究

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1、万方数据2007年8月．，。掌孽扫!誊学报，T、．第26卷第4期』望望!望垒!Q!!!型g垒!!Q坠璺旦垒些!皇!旦垒g皇文章编号：i000—646X(2007)04—0068—04大庆市西部地下水库人工回灌方案研究高淑琴1’2，苏小四1’2，杜新强1，谢轶1’2，齐素文3(1．吉林大学环境与资源学院／吉林大学水资源与环境研究所，长春130026；2．教育部城市环境与可持续发展联合研究中心吉林大学分中心，长春130026；3．大庆石油管理局供水公司，黑龙江大庆163000)摘要：为了缓解大庆市水资源供需矛盾，提高城市供水安全保障程度，利用业已形成的大庆市西部地下水位降落

2、漏斗，建立地下水库实施水资源人工调蓄。综合分析回灌水水源、回灌水水质、回灌水量、回灌方式等，设计大庆市西部地下水库人工回灌方案，通过数值模拟计算，模拟人工调蓄效果。模拟结果表明，人工回灌可使降落漏斗区地下水位有明显上升，采用压采的同时将注水井布设于龙虎泡管线南侧的注水方案，水位恢复效果最为明显，可使漏斗区地下水位回升11m左右。关键词：地下水库；地下水资源；人工补给中图分类号：P641。8文献标志码：A大庆市是我国50个严重缺水城市之一，水资源问题已成为制约大庆市社会经济发展和油田开发建设的一个重要因素[1]。大庆市境内没有天然河流，地表水资源相对贫乏；城市供水中嫩江引

3、水量所占的比重逐年增加(到2004年，生活用水的60％、工业用水的50％均为嫩江引水)，一旦发生突发性威胁地表水安全的事件，则城市供水只能全部依靠地下水资源。然而，长期大量的地下水资源开采，在大庆市境内形成了东、西部2个范围较大的地下水位降落漏斗，并引发了一系列环境地质问题。利用已经形成的地下水位降落漏斗空间实施水资源人工调蓄，将地下水位稳定在合理水平，有利于控制和改善环境地质问题现状、防范潜在环境地质问题的发生，对提高供水安全保障程度也具有十分重要的意义。1大庆市西部地下水库概况大庆油田自开发建设以来，就以开发地下水作为主要供水来源，特别是油田西部地区，担负着油田的主

4、要供水任务[2]，为解决工业和生活用水，大庆油田西部地区先后建成了以第三系泰康组含水层为目的层的水源20多座[3j，目前已形成了面积达2160km2的地下水位降落漏斗(2003年)。区域性地下水位降落漏斗的形成，加剧了地表沙化、荒漠化的程度，同时也存在着地面沉降、地裂缝等潜在的环境地质问题。为保护环境和合理开发利用地下水资源，实现大庆市水资源的持续利用，大庆市规划在西部地区以区域地下水位降落漏斗为空间进行地下水人工回灌。地下水库的库区范围是根据大庆市西部地质和水文地质条件、区域性地下水位降落漏斗的时空分布特征以及开采初期的地下水位特点等来确定的。大庆市西部地下水位降落漏

5、斗区北起林甸花园乡，南到采油七厂，西起绿色草原，东到泰康组缺失边界，多年平均分布面积为2756km2。规划建设的大庆市西部地下水库包含了整个漏斗区，面积为3894km2。68收稿日期：基金项目：作者简介：通讯作者：2007—05—11黑龙江省大庆市水务局委托项目；南京水利科学研究院开放流动研究基金(YK90510)；国土资源部水资源与水环境问题重点实验室资助项目高淑琴(1982～)，女，山西柳林人，博士研究生，主要从事地下水资源评价与同位素水文地球化学研究。苏小四(1971～)，男，安徽巢湖人，副教授，博士，主要从事地下水资源评价与同位素水文地球化学研究。万方数据地下水

6、库库区以承压含水岩组——第三系泰康组承压含水层和第四系白土山组承压含水层为调蓄含水层，该含水岩组厚度大(80～150m，局部可大于200m)，透水性强(渗透系数40～50m／d)，富水性好(单井涌水量3000～8000m3／d，最大可达10000m3／d)。库区底部为近20m厚的致密泥岩层，是良好的隔水层；上部为白土山组含水层顶板，可接受上覆潜水含水层的越流补给。地下水位降落漏斗中心地带原始水位埋深约9m(1960年)，现状埋深约35m(2003年)，已腾出巨大的库容空间。因此，从总体上看，水文地质条件对地下水库建设十分有利。2人工回灌方案2．I回灌水源及其水质大庆市境

7、内无地表河流，降水量较小(多年平均降水量429．36ram)，地形坡度也很小，在地表集蓄雨水作为地下水库回灌水源的可行性也很小，因此，引嫩江水作为回灌水源是唯一的选择。根据现有引嫩干渠、地表水库(或湖泡)的分布特点以及输水、供水能力，选择位于库区西部的龙虎泡水库作为回灌水源。龙虎泡水库水源来自嫩江，水质较好，设计总库容4．02×108m3，兴利库容2．81×108m3，可提供地下水库回灌水量4500×104m3／a。另外，龙虎泡水库水源由中部引嫩工程输送，中部引嫩工程经过1994年扩建后，设计引水能力可达lo．23x108m3／a，多年平