【摘要】:
　　淡水资源是基础自然资源，是人类生活和国民经济发展的战略性经济效益，系生态环境建设的控制因素。辽宁省西部地区地下水资源贫乏，生态环境脆弱。需充分、科学、合理的开发利用地下水资源，推动缺水地区经济的发展，改善当地人民的生活水平。
　　【关键字】：
　　水资源缺乏 缺水因素 找水方向 开发模式
　　【Abstract】:
　　The fresh water resource is the basic nature resource, which has a strategic effect to human life and civil economy, and it is a controllable factor of ecological environment construction. The west area of Liaoning Province has a shortage of fresh water and frail ecological environment. It needs to be explored in a scientific and reasonable way so as to promote the economy development in water-shortage area and improve the local people’s living standard.
　　【Key words】:
　　The shortage of water resources、factor ofwater shortage、Water prospecting direction、Development mode
　　中图分类号：TU991.11+2文献标识码：A文章编号：
　　1.前言
　　 水是世界上一切生命活动的基础。淡水资源是基础自然资源，系生态环境建设的控制因素，同时又是战略性经济资源。随着环境问题的日益全球化，水与人口和资源并称为人类21世纪可持续发展的三大社会问题。
　　近些年来，水资源的合理利用问题受到全球的极大关注。全世界人均水资源拥有量为7 342m3，但由于世界水资源的分配在时间和空间上很不平衡，所以很多国家和地区都缺水。我国水资源的总量为28 100×108m3［1］。辽宁省是我国严重缺水省份之一。水资源总量为325×108m3，人均水资源占有量为785m3，为全国的第21位。相当于我国人均水资源占有量的三分之一，世界人均水资源占有量的十分之一［2］。
　　辽宁西部地区包括锦州市、阜新市、朝阳市和葫芦岛市。该地区地下水资源贫乏，生态环境脆弱，是辽宁省最为缺水的区域，水资源短缺一直困扰着该地区工农业的发展和人民生活水平的提高。近几年随着全球气候的变化，干旱频繁发生，尤其是人口的增加和社会经济的迅速发展，水资源缺乏问题显得尤为突出。需充分、科学、合理的开发利用地下水资源，推动缺水地区经济的发展，改善当地人民的生活水平。
　　2.缺水状况
　　水资源主要来源于大气降水，包括地表水资源和地下水资源。辽宁省水资源的时空分布极不均匀，辽宁东部平均迳流深约为600mm。辽宁西部仅100mm，且年度分布不均；辽西丰水年份的降水量是枯水年份的2～3.5倍，形成的地表水资源差异更大，丰水年是枯水年的7～20倍，年度内各季节的降水量分配亦很不均匀。雨季6～9月份，降水量约占全年降水量的80%［2］。辽宁省西部地区包括锦州市、阜新市、朝阳市和葫芦岛市，该地区属于大陆性温带半干旱缺候区，水资源贫乏，供需矛盾十分突出，供水问题已成为影响该地区国民经济发展、人民生活水平提高以及社会稳定的主要因素。近几年，辽宁西部地区连续干旱，地表水库无水可蓄，地下水水位持续下降，城市供水严重不足，已季节性关停了部分行业，并采取了定時供水、定量用水等措施。除城市供水紧张外，农业用水和农村人畜用水也十分缺乏。该地区的“高效农业”、“经济型农业”等脱贫致富项目，亦因为水资源的缺乏，一直没有得到有效的实施和推广。近几年的连续干旱使该地区的90％左右的农田减产，60％的左右的耕地绝收。部分缺水山区，居民生活用水非常困难，枯水季节要到几公里，甚至是几十公里外的地方取水。
　　根据地区的统计资料和中长期的发展规划资料，现状供水缺口约为10％，到2015年供水缺口为达30％。由此可见，水资源缺口较大，供需矛盾十分突出，解决用水问题已成为该地区经济发展和居民生活水平改善的重大问题。
　　3.地下水资源状况
　　辽西地区地下水补给资源为40.3×108m3／a，可开采资源为31.8×108m3/a［3］。由此可以看出，辽西地区的地下水资源的开采程度较高，开采率达51％。该地区的地下水可分为四类，即松散岩类地下水、碳酸盐岩类岩溶裂隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水和块状岩类裂隙水，各类地下水的主要特征分述如下。
　　3.1松散岩类孔隙水
　　主要分布于山前倾斜平原区和河谷平原区。含水岩组岩性主要为砂砾卵石、砂砾石、中粗砂等。渗透性较好，出水量在山前倾斜平原区单井出水量一般为1 000～5 000m3／d，河谷平原区单井出水量一般为500～3 000m3／d。水化学类型为HCO3～Ca或HCO3CI～CaNa型。松散岩类孔隙水分布区面积约10 157km2，是城镇集中开采和农业灌溉用水的主要开采地段，开发程度较高。
　　3.2碳酸盐岩类岩溶裂隙水
　　分布于新台门、南票、朝阳、建昌、喀左等地。含水岩组由长城系、寒武系、奥陶系构成，岩性主要有灰岩、白云质灰岩、白云岩、燧石条带白云岩等。地下水赋存于岩石的可溶性裂隙溶隙之中，出水量差异较大，裂隙溶隙发育区，出水量可达100～150L／s。一般地区泉流量为3～10L／s，矿化度一般小于0.5g／1，地下水水化学类型为HCO3～CaMg型。碳酸盐岩类岩溶裂隙水分布面积约4 890km2，地下水富水性中等，且分布不均，主要赋存于富水构造之中。
　　3.3碎屑岩类孔隙裂隙水
　　分布于北票、喀左、朝阳、平房子、波罗赤、阜新等中生代盆地。含水岩组为主要由侏罗系、白垩系、石炭系、二叠系构成，这些层状岩石在燕山期构造运动作用下，形成了盆地、向斜及早斜充水构造，含水岩组岩性主要为砂岩、砾岩、砂砾岩等。地下水多具承压性，有利蓄水构造部位钻孔出水量可达1 000m3／d，PH值8．6～10，矿化度小于0.5g／l，水化学类型多为HCO3～Ca或HCO3C1～NaCa型。碎屑岩类孔隙裂隙水分布面积约9948km2，地下水埋藏及分布复杂。
　　3.4块状岩类裂隙水
　　广泛分布于四市辖区内的广大低山丘陵区，面积约25 262km2。含水岩组岩性为各期火成岩及变质岩类。岩石多呈致密块状。地下水赋存于构造裂隙和风化裂隙中，水位埋深较浅，富水性较差。泉流量较小，且随季节性变化较大，泉流量多在0.01～0.1L／s。中生代的安山岩、凝灰岩以及玄武岩、火山角砾岩的原生孔隙和风化裂隙不发育，富水性极差，是辽西居民生活用水最为困难的地区。但在有利的构造部位仍能形成地下水的富集带，单井出水量可达100m3／d。
　　4.缺水因素分析
　　辽宁西部地区地处内陆性温带半干旱气候区，丘陵地貌为主，土壤土要为生草棕色森林土，亚砂土和黄白上。植被多为草本植物，覆盖率小，约为13％，土层薄，储水性差，水土流失严重，蒸散发水量高达降水总量的80％。地质环境脆弱，为资源性贫水区，有限的水资源又由于时空的分配不均，给水资源的有效开发利用带来了难度。根据区域水资源特点和水文地质条件，可将缺水区域划分为以下几种缺水类型：
　　4.1资源性缺水
　　辽宁西部的大部分地区，多由火山岩及变质岩组成，基岩裸露，山峰陡峻，构造低山丘陵地形，部分地区因风化剥蚀强烈，组成低缓起伏的低丘陵，岩石完整，成岩节理及风化裂隙和构造裂隙不甚发育，地貌条件不利于水的集聚，大气降水被迅速排泄掉，不能转化为地下水。山丘坡部的残坡积层，由于无有效厚度的含水层，不能成井开采。另外，现在部分开采区，由于开采量大于可开采资源，已引起环境水文地质问题。从而造成水资源缺乏，属于资源性缺水类型。
　　4.2经济性缺水
　　辽宁省西部地区的平原区多属短河流河谷型平原，地形坡度大，迳流条件好，第四系含水层渗透性好，单井涌水量大，有地下水的储存空间。但这些河谷多为短流河谷，地形坡度较大，地下水迳流条件好，丰水期的降水很快就随着地表和地下迳流形式被排泄掉。如果在条件较好河谷平原区，采用一些工程措施，增加降水入渗，减少地下水迳流排泄，即开源节流，如采取帷幕灌浆修建地下水库，人工引水回渗等工程措施，人为的对河谷平原区进行调蓄，抬高地下水水位，增加地下水储存空间和库容量，可以增加这些地区地下水的补给量和允许开采量。目前由于没有经济上的支持，工程投入不够，造成地下水缺乏，属于经济性缺水类型。
　　4.3技术性缺水
　　辽宁西部地区利用的地下水资源以河谷平原区松散岩类孔隙水为主，而对深埋藏的基岩地下水和构造型基岩地下水，由于对其储存条件和富集规律的研究不足以及受开采技术条件限制，没有得到很好的利用。据已有资料分析，分布于朝阳、阜新等中生代盆地的碎屑岩层位、一些断裂构造的交汇部位、碳酸盐岩类岩溶发育部位以及各类岩层的接触带部位等，往往赋存有较丰富的地下水，单井出水量多在100～500 m3 /d，有利的蓄水构造部位单井出水量可达1 000 m3 /d。《松辽西部（阜新工作区）地下水资源调查》项目，在变质岩构造断裂带部位施工的水井，单井出水量达到737.04m3/d。但由于这部分地下水或由于埋藏深，或由于对孔位要求十分严格，对其开发有一定的难度，需要资料储备和技术支持。因而造成技术性缺水。
　　4.4水质性缺水
　　辽宁省西部地区地下水开采的特点是以城镇生活及工业用水集中开采为主，农田灌溉和人畜生活用水为辅。部分地区存在开采布局不合理现象，使得地下水水位降幅过大，局部近海地段，由于地下水超采严重，产生海水入侵，致使水质恶化，从而减少了地下淡水的资源量和资源质量；另外，处于城镇及厂矿下游的地下水由于受到城市和厂矿排放废水的污染，地下水水质严重超标，使得本来就紧张的地下水资源进一步减少，缺水情况更加严重。如阜新市细河河谷地段为煤炭集中开采和厂矿密集区，人口稠密，城区工业污水与生活污水直接排入细河，城市垃圾堆放在河谷地段使地表水遭受严重污染，加之工业集中开采，造成区域地下水位下降，使地表水入渗污染地下水。据市水资源办资料，海州段河水为超5类水，高锰酸钾指数2.1～2.5，BOD＝5.2～9.3 ，氨、氮在6.6～9.9之间，挥发酚达4.6mg/L 。细河流域部分地段地下水污染严重，主要污染元素有酚、氢、砷、铅。酚含量0.005 4mg/L，砷含量0.28～0.44mg/L，总铁含量较高，达0.6～1.8mg/L。
　　因此，由于遭受污染，使得地下水中有害离子或组分严重超标，不能利用，造成水质性缺水。
　　5.找水方向
　　 解决辽宁西部地区缺水状况，可采取多种方式联合进行。气象方面：可采取人工降雨(增雨)；水资源管理方面：可加强水资源的管理，节约用水，降低用水定额，提高水的重复利用率；水文地质方面：可加强地表水与地下水的综合调配，进行水资源调蓄，对天然水资源进行时间、空间上的再分配，进行水文地质勘察研究，充分合理的利用地下水资源。
　　根据辽宁省西部地区的水资源状况以及区域水文地质条件水区域的缺水因素、缺水类型主要可采取的开采模式分析如下：
　　5.1资源性缺水
　　该类型区应围绕构造断裂带、岩层接触带等线状构造开展工作。该类型区的线状构造主要表现为以下几个方面。
　　5.1.1东西向断裂蓄水构造
　　辽宁西部地区的东西向断裂蓄水构造常常表现为压性特征明显，断裂面倾角一般为70～80°，常为NW及NE向断裂斜切。该断裂带为弱含水构造，沿断裂方向有断续的泉水出现，特别是与NW断裂的交接部位，泉水出露较多，其含水条件西部好于东部，泉水流量多为50～100m3 /d。
　　5.1.2北东向断裂蓄水构造
　　该类型断裂蓄水构造的走向多在NE50°左右，性质多为压性、压扭性冲断层，常与张性、张扭性断裂配置，呈“多”字型构造带。断层部位常有泉水出露，但富水性偏小，多为10～30m3 /d，属弱含水构造带。
　　5.1.3北北东向断裂蓄水构造
　　由多条压性、压扭性断层与若干条张性、张扭性断层构成发育的“多”字型构造，对地下水的运移起着明显的控制作用，有明显的含水、导水和阻水等作用。断裂带规模较大，断裂出现比较密集。压扭性断裂一般延长几十公里，走向大致与山脊线方向一致，往往起着阻水作用，使来自分水岭部位的地下水得以富集、抬高水位，甚至溢出地表，出现一些串珠状的泉水点。张性、张扭性断裂延长较短，一般仅几公里至十余公里，与主要山脊线方向垂直或斜交，多切割不同含水层，起着沟通和排泄地下水的作用。
　　5.1.4北西向断裂蓄水构造
　　该类型的断裂蓄水构造的走向多为北西330°，断裂性质多为张扭性，长约5～10km ，斷层面倾向北东，倾角较大，可达80°，裂面光滑，有泉出露流量0.57～1.24g/l。
　　5.1.5其它类型（接触带、岩脉等）蓄水构造
　　不整合接触带是地层的薄弱部位，一般具有良好的含水空间，许多接触带出现接触泉、溢出泉，泉水流量都在40～86m3 /d之间。
　　风化裂隙水发育地段，在地形坡降大，坡脚有黄土层阻水时，常有泉水出露。泉水流量为10m3 /d左右。
　　岩脉在本区分布较多，特别是有些小岩脉垂直或斜交地下水流向，使地下水富集，并溢出地表形成泉水，但泉水流量一般偏低。
　　在花岗岩侵入体的接触带，也会形成线状或带状含水构造带，如化石戈乡南部的乌兰山周围接触带，泉水流量为130 m3 /d。
　　上述线状含水构造，是解决农业用水和饮用水的较好地段，可适用于零星开采，需通过地面调查、地球物理勘探等方法进行查证，以确定水井位置和深度，在此基础上，选择专业技术队伍施工成井，开发地下水资源，以解决贫困山区的人畜用水问题。
　　5.2经济性缺水
　　该类型区主要针对该地区的一些短流河谷的山间河谷区，第四系含水层渗透性好，单井涌水量大，水质优良，有较好的储水空间。因此可选择地质地貌条件良好的地段作为靶区修建地下水截潜工程，进行地下水人工调蓄，使大缺气降水转化为地下水，增加地下水资源和允许开采量，缓解该区的供水紧张局面。
　　5.3技术性缺水
　　辽宁西部的朝阳、阜新等地，在地貌上构成中生代碎屑岩盆地，周边为构造剥蚀低山和丘陵地形，岩性主要为中生代砾岩、砂砾岩、砂岩、页岩及可采煤层。风化裂隙与构造裂隙比较发育，裂隙宽度为0.1～0.5cm，面裂隙率达3%，地下水主要赋存于孔隙和裂隙之中，单井涌水量多小于100m3/d，一般为10～50m3/d，泉水流量多为0.1～0.5l/s，渗透系数k<0.01m/d。岩层富水性很不均一，富水性在水平及垂向上变化很大。一般埋藏越深，富水性越弱。而且还与断裂构造发育程度十分密切；断裂破碎发育地段，富水性好，地层完整地段富水性较差。在压性断裂上部含水性好，张性断裂构造本身富水性好。水质良好，为HCO～Ca、HCO～CaNa型水，矿化度较小，一般小于0.5g/l。
　　由于中生代盆地碎屑岩类地下水属于深埋藏地下水资源，其开采难度较大，需投入必要的技术手段，查清其资源背景。在此基础上，采用先进的技术设备和专业技术队伍进行开发，以解决该地区农业用水困难问题。
　　5.4水质性缺水
　　对于河谷地下水污染区，应限制城区工业污水与生活污水直接排入河流以及城市垃圾堆放，减少河谷地段对地表水和地下水的污染。對于已污染地段的地下水，应疏干地下水，腾出库容，充填水质良好的地下水，达到改善水质，变坏水为好水，造福于人类的目的。
　　6.地下水资源开发模式
　　地下水资源与石油及其它的固体矿产资源不同，是可再生的，不开发利用会自然消耗，过量开采或开采方式不合理会引起自然环境的改变，甚至引起不良环境地质问题。
　　根据辽西地区特定的水文地质条件和地下水资源结构，优选该区最佳的开采方式，获得最大的地下水开采量，即充分利用了自然资源，又不引起不良环境地质问题。通过开源节流，对地下水水位的人工调整，不但可以增加地下水资源，缓解缺水地区供水紧张状况，而且还可以起到涵养水源，改善自然生态环境作用。
　　根据该地区的缺水现状、缺水类型和基础地质环境、自然环境条件。地下水资源开发模式如下。
　　6.1河谷区地下水库工程建设
　　地下水库工程建设。是指人工修筑地下坝，拦截、减缓地下水的迳流排泄，抬高地下水水位，增加地下水的储存资源和开采资源，与地表拦水工程、引渗工程以及小流域治理工程结合，人工调解地下水循环，增加降水和地表水渗入，减少地下水排泄，研究短流程河谷区水资源的最佳开采方式和供水途径，为辽宁北部缺水地区的水资源进一步勘察与开发积累经验。
　　地下水库工程与地表水库工程不同，它与地表水库工程有着许多的优势条件。首先，地下水库工程投资小，而修建地表水库工程往往要投资数亿乃至数十亿元人民币，是地下水库工程的十几倍。其次是地下水库工程是将水资源转化为地下水，其顶部有亚粘土或亚砂土覆盖层，蒸发损失小。而地表水库工程的存水直接出露于地表，而辽宁西部地区的气候条件处于内陆温带半干旱气候区，蒸发量远远大于降水量，其蒸发损失将近1/4。再有地下水库工程占用的土地资源小，上部还可以利用，水库建成后可以改善水资源的时空分布，即改善了小区域生态环境（如湿地增多等），又达到增加地下水可开采资源的目的，为地区的经济可持续发展服务。
　　辽宁省西部的大小凌河的支流如细河、忙牛河、老虎河、女儿河、清河、老虎山河及渤海西岸诸河如六股河、烟台河、石河、兴城河、五里河、连山河、高桥河等均为短流山间河谷，呈爪状分布，下游均有较窄的河谷段，地貌形态主要为一级阶地和漫滩，分布范围较大，含水岩组岩性以砂砾石、中粗砂为主，渗透性较好，单井涌水量大。四周为低山丘陵，补给面积大，利于地表水的汇集，地下水有较充足的补给来源。表层岩性为亚砂土，利于地表水的渗透补给。目前这些河流的山间河谷平原区已大量开采形成地下库容，河流的洪峰弃水可作为回渗水源，是修建地下水库的理想地段。
　　6.2线状构造水开发
　　广大基岩区，在总结其地下水赋存规律基础上，考虑控制地下水赋存条件的地质构造。选择断层破碎带、不同岩体接触带及风化裂隙发育带部位等作为找水突破点。
　　可选择一些有代表性的蓄水构造断裂带开展基岩找水示范工程。首先利用遥感解译资料，确定重点部位，然后通过地质、水文地质调查进行查证，在此基础上应用地球物埋勘探技术确定蓄水构造的形态及产状，确定井位井深。最后通过钻探成井。通过典型工程的实施，分析研究基岩地下水的赋存规律，为该地区基岩找水积累经验。
　　6.3层状裂隙水开发
　　北票、喀左。朝阳、平房子、波罗赤、阜新等中生代盆地的砂岩、砾岩、砂砾岩、页岩夹油页岩赋存较丰富的地下水。如建昌县小冰沟中生代单斜充水构造施工的钻孔出水量为555.2m3／d。这部分地下水的分布及埋藏条件复杂，找水及凿井技术性较高，目前没有充分利用，在该区进行找水勘察和凿井示范积累经验，充分开发这一地区中生代盆地的地下水资源，也是解决辽宁省西部缺水地区供水的必要途径。通过调查、物探等工作，查清其资源背景条件，拟选择九佛堂组的砂岩、砂砾岩含水层位作为开发目的层。为该地区建设“高效农业”和“经济型农业”提供新的水源，缓解水资源紧张状况。
　　6.4碳酸盐岩类地下水资源开发
　　辽宁省西部地区的新台门、南票、朝阳、建昌、喀左等地分布有大面积的碳酸盐岩类，其岩性主要有灰岩，白云质灰岩、白云岩、燧石条带白云岩等。这些岩石可溶裂隙及溶洞发育，为地下水赋存提供了空间，且富水性较好。尤其是新台门、南票、建昌、朝阳等地寒武系为主的灰岩分布区，裂隙溶隙发育，出水量可达100～150L／s。可进行碳酸盐岩分布区的找水勘察，查清地下水的富集规律，进行凿井施工，充分利用该部分地下水资源。
　　7.结论
　　淡水资源是基础自然资源，是人类生活和国民经济发展的战略性经济效益，系生态环境建设的控制因素。辽宁西部地区地下水资源贫乏，生态环境脆弱，是辽宁省最为缺水的区域，水资源短缺一直困扰着该地区工农业的发展和人民生活水平的提高。近几年随着全球气候的变化，干旱频繁发生，尤其是人口的增加和社会经济的迅速发展，水资源缺乏问题显得尤为突出。
　　该地区现状供水缺口约为10％，到2015年供水缺口为达30％。水资源缺口较大，供需矛盾十分突出，解决用水问题已成为该地区经济发展和居民生活水平改善的重大问题。
　　需充分、科学、合理的开发利用地下水资源，推动缺水地区经济的发展，改善当地人民的生活水平和生态环境建设，从而使有限的资源转化为经济优势。
　　参考文献：
　　［1］ 杨建平,丁永建,陈仁升,刘连友,近40a中国北方降水量与蒸发量变化［ J］中国科学院寒区旱区环境与工程研究所; 北京师范大学资源环境研究所,2003。
　　［2］ 董荣春，张玉书， 纪瑞鹏，气候变化对辽宁水资源可持续利用的影响，辽宁气象， 2000。
　　［3］ 白建和等，辽宁省地下水资源复核计算及规划报告，辽宁省国土资源厅。
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