白花琴,王成雄
(1.松遼水利委員會水文局(信息中心),吉林長春130021;2.中水東北勘測設(shè)計研究有限責任公司,吉林長春130021)
敦化市物產(chǎn)資源豐富,素有長白山天然立體寶庫之稱,被國家列為全國退耕還林(草)試點示范縣。隨著“長吉圖開發(fā)開放先導(dǎo)區(qū)”的全面啟動實施,作為中心節(jié)點城市的敦化市正在向工業(yè)化和現(xiàn)代化城市邁進,以實現(xiàn)統(tǒng)籌區(qū)域發(fā)展、統(tǒng)籌人與自然和諧發(fā)展的戰(zhàn)略目標。
牡丹江為松花江第二大支流,發(fā)源于長白山牡丹嶺,自南向北流經(jīng)敦化、寧安、牡丹江等市,在黑龍江省依蘭縣匯入松花江。牡丹江流域地處溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),在敦化市境內(nèi)流域面積9 936 km2,占全流域面積的26.4%,占敦化市行政區(qū)域的83.1%。多年平均降水量為607.8 mm,降水主要集中在6—9月,占全年降水量的76.7%;多年平均氣溫為3.8℃,平均氣溫低于零度的時間,一般從11月中旬起直到翌年3月下旬,長達4個月之久;無霜期120 d左右。現(xiàn)有水利工程主要有:哈爾巴嶺、小石河、大林、大山、小山、西崴子、紅石電站7座中型水庫,總庫容1.52×108m3,興利庫容 1.02×108m3;?。?)型水庫 15 座,總庫容0.61×108m3,興利庫容0.29×108m3。除小石河水庫有城市供水任務(wù)外,其他工程主要用于灌溉養(yǎng)殖和發(fā)電。
牡丹江流域在敦化市境內(nèi)受大陸性氣候條件和地形條件的影響,地表水主要靠冰雪融水和大氣降水補給,地表水年際變化較大,年內(nèi)不均,水量主要集中在6—9月,占總徑流量的70%以上。敦化市境內(nèi)牡丹江流域各主要河流地表水資源量見表1。
表1 敦化市境內(nèi)牡丹江流域地表水水資源量表
牡丹江流域在敦化市境內(nèi)夏季多雨,淺層地下水隨機變化大,而冬季干旱少雪,淺層地下水穩(wěn)定,年內(nèi)地下水位的變化過程,具有春汛和夏汛雙峰型特點。多年平均地下水資源量為5.2×108m3/a,敦化市境內(nèi)牡丹江流域多年平均地下水資源量見表2。
表2 敦化市境內(nèi)牡丹江流域地下水水資源量表
通過多年地表水水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,敦化市境內(nèi)的山溪性小河流和大山等6處水庫,均屬Ⅰ類~Ⅲ類水質(zhì),水質(zhì)良好,但牡丹江干流及其主要支流在城鎮(zhèn)下游河段的水體,由于受水文地質(zhì)環(huán)境影響和生活和工業(yè)用水的污染排放影響,水體受到較嚴重的污染,主要超標物為氨氮、化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、揮發(fā)酚等,屬Ⅳ類或Ⅴ類水質(zhì)。主要超標物形成的原因如下:
1)由于敦化地區(qū)大部分為山區(qū),各條河流的上游多為高山峽谷,遍布森林,河道彎曲,河床狹窄,水流湍急,河道兩岸柳毛、榆樹、雜草茂密,植被覆蓋率較高,故河流在源頭穿行山區(qū),將枯枝落葉、土壤中的腐殖質(zhì)帶入水中,使河流背景斷面的高錳酸鹽指數(shù)濃度增高。
2)由于受敦化市城市生活污水及工業(yè)廢水的影響,牡丹江敦化斷面的氨氮、化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量、揮發(fā)酚等5項指標出現(xiàn)超標現(xiàn)象。高錳酸鹽指數(shù)、氨氮的超標倍數(shù)為3.23倍、2.06倍;化學(xué)需氧量、揮發(fā)酚的超標倍數(shù)為2.26倍、2.73倍;五日生化需氧量的超標倍數(shù)為3.06倍。
3)由于黃泥河鎮(zhèn)生活污水及工業(yè)廢水的影響,黃泥河秋梨溝斷面的高錳酸鹽指數(shù)出現(xiàn)輕度超標現(xiàn)象,其超標倍數(shù)為0.14倍。
4)由于受大石頭鎮(zhèn)生活污水及工業(yè)廢水的影響,沙河大石頭斷面的高錳酸鹽指數(shù)出現(xiàn)輕度超標現(xiàn)象,其超標倍數(shù)為0.05倍。
敦化地區(qū)的地下水多為玄武巖網(wǎng)狀裂隙水,受水文地質(zhì)環(huán)境影響,使地下水中鐵、錳含量較高,且鐵和錳均以二價的形態(tài)存在。雖然鐵和錳對人和動物毒性很小,但水中鐵和錳的化合物含量高,會影響水的色、嗅、味等感官性狀。
通過地下水樣分析,城市周邊地下水化學(xué)類型主要為HCO3-Ca型水、HCO3-NaCa型水,礦化度小于1.0 g/L,pH 值在6.5~8.5之間,總硬度小于8.5度(德國度),水質(zhì)類別為Ⅳ類或Ⅴ類,主要超標項目為總鐵、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、氨氮、總大腸菌群。污染源主要是城市工業(yè)廢水和生活污水,以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施用的化肥,隨地表水體滲入地下含水層,從而造成污染。其他地區(qū)地下水水質(zhì)類別為Ⅱ類或Ⅲ類,地下水化學(xué)類型主要為HCO3-Ca型水。
敦化市城區(qū)地下水類型以重碳酸鈣鎂型為主,鐵、錳含量超標,超出飲用水標準10~20倍,礦化度為0.23~0.62 g/L。
敦化市境內(nèi)牡丹江流域多年平均地表水資源量30.68×108m3/a,地下水資源量5.2×108m3/a?,F(xiàn)狀水平年敦化市牡丹江流域工業(yè)用水量715.2×104m3/a,農(nóng)業(yè)用水量 6 841.3×104m3/a,城鎮(zhèn)生活用水量 1 721.6×104m3/a,總用水量為 9 278.3×104m3/a。
現(xiàn)狀水平年敦化市境內(nèi)牡丹江流域地表水工程供水量為7 239.7×104m3/a,地表水資源開發(fā)利用率為2.4%;地下水供水量為2 038.6×104m3/a,地下水資源開發(fā)利用率為4.6%,由此可見現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用程度較低,具有較高的開發(fā)利用潛力。
雖然敦化市城區(qū)地下水可開采量大于現(xiàn)有開采量,但因為其地下水鐵、錳含量超標,凈化處理及抽水成本較高,加上過量抽水會產(chǎn)生地面沉降等一系列不利影響,且當?shù)氐乇硭Y源比較豐富,故應(yīng)優(yōu)先開發(fā)地表水水源。
1)雖然敦化市境內(nèi)牡丹江流域水資源較為豐富,但水資源分布不均,且大多數(shù)河流水質(zhì)較差,可開發(fā)利用的水資源量有限。
2)敦化市城區(qū)現(xiàn)有供水工程較少,為工業(yè)發(fā)展、居民生活用水提供保障的集中供水水源單一,供水能力保障不夠,現(xiàn)有水源工程供水能力有限。
3)工業(yè)廢水減污達標排放任務(wù)繁重,城市生活污水處理規(guī)模有待擴大。
4)地下水鐵、錳含量超標,開發(fā)處理成本較高。
5)敦化市境內(nèi)牡丹江流域水資源經(jīng)濟效益沒有完全發(fā)揮,綜合利用不充分,根據(jù)“長吉圖開發(fā)開放先導(dǎo)區(qū)”的工業(yè)布局和發(fā)展目標,作為中心節(jié)點城市的敦化市城市化進程將快速推進,需水量將大幅度增加,急需新水源工程開發(fā)建設(shè)。