下辽河平原地下水功能评价体系及主要影响因素分析

摘要：随着环境水文地质问题的日益显现，地下水功能评价逐渐成为地下水资源评价的热点。在国外，相关研究主要集中于地下水资源评价及其可持续开发利用方面；在国内，自2003 年地下水功能评价工作在中国开展至2006国内大量的学者及相关研究人士对完善地下水功能评价体系做出重要贡献。本次通过对该地区的地下水功能研究，为该区地下水评价工作提供基础依据。

关键词：下辽河平原；地下水；评价

中图分类号： TU991 文献标识码： A

地下水功能是指地下水的质和量及其在空间和时间上的变化，对人类社会和环境所产生的作用或效应，主要包括地下水资源供给功能、生态环境维持功能和地质环境稳定。地下水资源供给功能是指具备一定的补给、储存和更新条件的地下水资源供给保障作用或效应，具有相对独立、稳定的补给源和地下水资源供给保障能力;地下水的生态环境维持功能是指地下水系统对陆表植被或湖泊、湿地或土地质量良性维持的作用或效应，如果地下水系统发生变化，则生态环境出现相应的改变；地下水的地质环境功能是指地下水系统对其所赋存的地质环境稳定具有支撑或保护作用或效应。如果地下水系统发生变化，则地质环境出现相应的改变。

一 地下水功能评级体系

1、评价模式

地下水功能评价模式分地下水目标功能评价和主导功能评价。地下水目标功能评价，是指选择地下水系统中某一功能作为研究对象，系统地表征它在流域尺度地下水循环系统各区带的状况和分布特征，集中反映地下水某一功能的区位特征；地下水主导功能评价，是指将所有地下水功能都作为研究目标，综合反映它在流域尺度地下水循环系统各区带优势功能和脆弱功能的区位特征。本次地下水功能评价模式为地下水主导功能评价。

2、评价指标体系

本次地下水功能评价指标体系主要由目标层(A)、功能层(B)、属性层(C)和指标层(D)共4层组成(见图1)。

图1地下水功能评价指标体系图

A层是系统总目标，称目标层，只有一个要素，即地下水系统功能可持续利用；B层是描述总目标的功能准则，称功能层，由地下水资源供给功能Bl 、生态环境维持功能B2和地质环境稳定B3组成；C层是描述各功能层(Bi)的属性指标，称属性层，由10个属性指标构成，是各功能状况的评价基础；D 层是描述各属性指标 (Ci ) 的基础对象，称指标层，它们从不同侧面反映地下水系统某一属性状况，是具体评价要素，每个指标的取值区间为[0，1]。

二 评价体系的主要影响因素

1、目标层主要影响因素分析

目标层（A）受下层功能层（B）中的资源功能（B1）、生态功能（B2）、地质环境功能（B3）影响。在研究区，地下水的资源功能、地质环境功能和生态功能共处于统一的地下水循环系统中，受自然因素和人为因素的影响。其中自然因素变化不仅影响地下水系统输入（补给）水量，制约地下水更新动源能力，而且对该系统得输出（消耗）水量也产生重要影响，同时还通过影响人类用水强度和规模，间接影响人工开采输出水量。人为因素主要通过不断增大开采量干扰地下水功能系统状态。

在研究区地下水功能系统中，存在一部分相对独立的资源功能、生态功能和地质环境功能，这往往是他们优势功能分布范畴。图2中Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ区是两两功能彼此相互制约的功能区，为地下水功能可调控的区域。Ⅳ区是多个功能交互制约的功能区，也是地下水功能系统最为脆弱的区域。由此可见，研究区地下水的“资源功能”仅是地下水功能的一部分，“生态功能”和“地质环境功能”也是地下水中不可忽视、重要组成部分，它们彼此制约和相互作用。

图2 地下水功能关系图

B1、B2、B3区作为圈定研究区地下水功能开发利用或保护的合理限域。Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ区是不宜长期开发利用区，其利用需要考虑自然因素变化状况，应确保后期具有足够的修复能力和条件。Ⅳ区理论上是严格禁止大规模开发利用的，因为这是最为脆弱的地下水功能限域，无论地下水的哪一功能过度化，都必然引起地下水的其他功能的相应变化。

2、功能层主要影响因素分析

①资源功能层

下辽河平原属巨型的山间断陷盆地，以巨厚的第四系和第三系为主体。含水层厚度大，地下水资源较丰富，补给充沛。浅埋藏区，一般为开放型地下水循环系统，与外部环境联系密切，可直接接受大气降水、地表水、灌溉回归水等入渗补给，通过潜水蒸发、人工开采、侧向径流等排泄。深埋藏区，多为封闭-半封闭型地下水循环系统，与外部环境水力联系较差，不具备直接接受大气降水、地表水垂向补给的条件，径流条件滞缓，地下水水力性质为承压水。

②生态功能层

研究区潜层空隙水由东西两侧的山前倾斜平原、中部冲积平原，南部的滨海低平原所组成。东部山前倾斜平原由浑河冲积、冲洪积扇地、太子河冲洪积扇地、辽河冲积扇地、辽河冲洪积扇地、海城河冲洪积扇地和坡洪积倾斜平原组成；西部山前倾斜平原由大小凌河冲积冲洪积扇，羊肠河一鸭子河冲洪积扇地和东沙河扇地、西部山前冲洪积倾斜平原组成；平原腹部由全新统、中上更新统冲积、冲洪积、冲海积淡水和微咸水承压水构成。除滨海地段外，孔隙水矿化度小于1g/l，以重碳酸型水为主。含水层厚度由两侧山前的20～30m递增至中部平原的200～300m，颗粒相应的由粗变细，即由山前的砾卵石和砂砾石过渡到中部平原的中细砂和粉细砂。

③地质环境功能层

下辽河平原地质环境问题主要有以下几方面：

地面沉降：随着石油开发和地下水利用程度的增加，研究区的地面沉降已成为潜在的、面积和规模较大的主要地质灾害类型。如盘锦市兴隆台地区油气水井的统计数据表明，在油田开采过程中，油水注采比为0.82，多年累计地下水亏空2229万立方米。同时，油田矿区在开采与地质应力相互作用下呈现差异沉降特征，7个油田区块的地层压力系数，从0.6至1.053不等。近年来地下水的过度开采已经形成了规模性的地下水漏斗，大洼地区的地下水水位更是以每年3米的速率下降，区域地下漏斗的面积与深度不断扩大。

地下水水质恶化：下辽河平原南部第四系和上第三系巨厚含水层中分布有自然形成和地质史上多次海侵残留的巨大咸水体，仅下辽河平原区分布面积就达约4582km2。咸水体受地下水开采影响，向内陆入侵。

水资源缺乏：该区人口稠密，其密度达750人/km2，面积占全省面积的18%，而人口占全省人口总数的50%。该区工业发达，是辽宁省的机械制造、煤炭、钢铁、石油等基地，又是辽宁省高效型农业生产基地，有大面积的水田开发。

3、属性层主要影响因素分析

根据上述建立的评价体系，属性层共选取9个要素，其主要受下层要素层中的30个要素影响，这也是功能评价的基础。初步查明了下辽河平原地质结构、地下水的分布、含水岩组类型及富水性、地下水水质、地下水补给、迳流、排泄条件，评价了地下水资源，提出了开采技术条件及开发利用意见。对区域环境水文地质问题等作了初步分析评述，为本次工作奠定了基础。

三 结论

研究区地下水功能主要包括地下水资源供给功能、生态环境维持功能和地质环境稳定。通过对该地区的地下水功能评价体系及主要影响因素研究，对该区地下水评价工作提供基础依据。

参考文献

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