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一、水文地质分区
哈尔滨及其附近地区第四系发育，第四纪的松散堆积可厚达百余米，哈尔滨市东部的柳条沟一葫芦头沟隐伏隆起区一带因受基岩隆起影响厚度变薄，仅为十余米。哈尔滨第四纪松散堆积的砂层中储存有丰富的地下水，水文地质条件较好。
哈尔滨市区内的松花江、阿什河河漫滩区埋藏有较厚的第四系全新统及下更新统白土山组的砂、砂砾石和砾卵石层，其中赋存有孔隙潜水。松花江阶地埋藏有上更新统顾乡屯组砾质中粗砂及第四系下更新统白土山组砂砾石、砾卵石层承压水。岗阜状高平原埋藏有第四系中更新统下荒山组砾质中粗砂和第四系下更新统白土山组中粗砂、砾质中粗砂层承压水。根据各地的地质构造、地貌类型及水文地质条件，可将哈尔滨划分为河漫滩孔隙潜水区(I)，包括低河漫滩孔隙潜水亚区(I1)和高河漫滩孔隙潜水亚区(I2)，松花江阶地孔隙承压水区(Ⅱ)，岗阜状高平原孔隙潜水与承压水区(Ⅲ)三个水文地质区及两个水文地质亚区。
各水文地质区的特征主要为：
1、河漫滩孔隙潜水区(I)
(1)低河漫滩孔隙潜水亚区(I1) 沿松花江、阿什河等河谷呈条带状分布于低河漫滩区。区内含水层埋藏浅，其上覆有1～3米厚的亚粘土、亚砂土，式直接裸露于地表，易于接受大气降水及河水补给。地下水为潜水，地下水位随地形变化而异。其埋藏深度一般为2～5米，富水性好，水质较好。含水层由第四系中、上全新统中砂、细砂、砂砾石及第四系下更新统白土山组砂砾石、砾卵石等组成。
低河漫滩的含水层以中粗砂为主，次为砾石和粉细砂。其中，中砂含量约占20～50％，粗砂含量约占20～40％，局部大于50％。砾石含量约占5～20％，底部为白土山组砾卵石层，其中砂分选较好，磨圆中等，砾卵石多呈次圆形或浑圆状，砾径0．2～1．0厘米，最大达10厘米。砂成分以石英为主，次为长石和少量暗色矿物及云母片，上部多呈黄褐色，局部铁染严重，下部为灰色。砾卵石成分以酸性火山岩为主，少量为变质岩。
该亚区含水层渗透性和富水性好，导水系数在500平方米／日以上，单井出水量大于1 000立方米／日。其中松花江漫滩和阿什河漫滩的吉祥屯－佟家屯－带单井出水量大都在3 000～5 000立方米／日，局部大于5 000立方米／日。
该亚区含水层厚度较稳定。松花江漫滩一般为20～35米，局部达40米。阿什河漫滩为20～30米，基岩隐伏隆起区小于1～5米，局部缺失。潜水主要为重碳酸钙或重碳酸钠钙型水，局部有重碳酸氯化钙型水。铁离子含量高，一般含量为1～3毫克／升，个别地段达9．6毫克／升。矿化度小于0.5克／升。由于松花江与阿什河水均遭到不同程度的污染，已影响到漫滩区的潜水水质，致使该亚区水质较差。
(2)高河漫滩孔隙潜水亚区(I2) 分布于松花江以北、以南及阿什河的高河漫滩区，含水层埋藏较浅，其上覆有1～7米厚的淤泥质亚粘土或亚砂土，局部较厚。地下水微具承压性，富水性好，水质较好。地下水受大气降水及地下径流补给，水位深度为2～4米，局部为7～10米。
含水层由第四系下全新统砂、砂砾石和第四系下更新统白土山组砂砾石、砾卵石组成。分选较好，磨圆中等，砾径多为0．2～5厘米。含水层厚度一般为20～40米，局部有所增加。阿什河下游河谷的基岩隐伏隆起区含水层较薄。地下水流向与地形坡向基本一致，水力坡度为1～2‰，导水系数为500～1000平方米／日。阿什河下游河谷基岩隐伏隆起区较小，其导水系数小于100～500平方米／日。单井出水量一般为1000～3 000立方米／日，松花江以北万宝－于家店－带单井出水量可达3 000～5 000立方米／日。阿什河下游河谷基岩隐伏隆起区含水层厚度仅为0．2～1．5米，单井出水量变化较大，一般小于100～1 000立方米／日。
该亚区地下水矿化度小于0．5克／升，水化学类型以重碳酸钙型为主。该区的地下水与松花江、阿什河等江河具有一定的水力联系，因此也受到一定污染，但其防护条件稍优于低河漫滩区。
2、松花江阶地孔隙承压水区(Ⅱ)
分布于哈尔滨市松花江南岸(右岸)阎家岗－薛家屯－哈尔滨火车站－带的松花江阶地上。呈北东－南西向，其分布由北东向南西由窄渐宽。地下水受降水和高平原侧向地下径流补给，具承压性，为孔隙承压水。富水性好，水质较好。含水层由上更新统顾乡屯组细砂、中粗砂、砂砾石和下更新统白土山组砾质中粗砂、砂卵石等组成。
该区含水层上部为灰黄色细砂、中粗砂、砂砾石层。分选较好，磨圆中等，偶含铁质结核。砂成分以石英为主，含少量云母及暗色矿物。下部为灰黄色砾质中粗砂夹多层淤泥质亚粘土薄层或透镜体。砂和砾石分选较差，并含有碎石。砂成分以石英为主，次为长石。砾石成分主要为中酸性火山岩，其次为变质岩类。含水层厚度一般为25～35米，局部可达45米，其上覆有5～20米黄土状土。地下水位的埋藏深度在阶地中部为3～5米，在阶地前后缘为7～11米。地下水的压力水头为1O～20米，在阶地前缘仅为3～6米。阶地南部的含水层渗透性及富水性较北部为好，北部单井出水量为1 000～3 000立方米／日，导水系数为500～1 000平方米／日。阶地南部单井出水量为3 000～5 000立方米／日，导水系数大于1 000平方米／日。
该区地下水矿化度小于0.5克／升，水化学类型以重碳酸钙型水为主。铁离子含量较高，个别地段铁离子含量高达9～12毫克／升。
3、岗阜状高平原(河间平原)孔隙潜水与承压水区(Ⅲ)
大面积分布于松花江以南的岗阜状高平原(河间平原)区。该区上部为第四系上更新统哈尔滨组黄土、黄土状土，厚5～10米，具微孔隙并发育有垂直节理，接受大气降水的下渗水后形成了孔隙水或上层滞水，以中更新统上荒山组亚粘土构成其底板。这里的地下水水位变化较大，一般高于下部的承压水位，具有一定的下渗越流条件。其单井出水量为10～100立方米／日，局部大于100立方米／日。因其水量较小，现已很少被人们直接利用。
分布于岗阜状高平原下部的孔隙承压水是由第四系中更新统下荒山组中粗砂、砂砾石和第四系下更新统白土山组砂砾石、砾卵石层组成。下荒山组含水层为黄色细砂、中粗砂、砂砾石，分选较好，以含砾中粗砂为主。颗粒上部较细，向下渐粗，即上部以中粗砂为主，中部为中粗砂、小砾石，底部砾石含量增加，为含砾卵石的中粗砂。砂成分以石英为主，次为长石及少量暗色矿物。砾卵石成分以中酸性火山岩为主，并有少量变质岩类。厚15～25米。白土山组含水层为灰白色细砂、中粗砂含小砾石及砂砾石、砾卵石等，砂成分以石英为主，分选不好，磨圆较差，呈次圆形及次棱角状。砾石直径为0．2～O．5厘米，个别大者达5～10厘米，偶见有直径为20厘米的粗卵石，夹2～3层淤泥质亚粘土薄层透镜体，厚5～25米不等。
白土山组含水层与下荒山组含水层间直接接触或以薄层淤泥质亚粘土透镜体间隔，二者间水力联系密切，共同组成一个含水岩体，总厚20～40米。地下水具承压性，其压力水头高度达7～20米，局部可自流。地下水位埋深为30～35米，单井出水量为3 000～5 000立方米／日，导水系数大于1 000平方米／日，水力坡度为1．5～2．7‰。地下水主要接受侧向地下径流补给。
该区地下水水化学类型为重碳酸钙或重碳酸钠以及重碳酸钙镁型水。矿化度小于1克／升，地下水中铁离子含量稍高，为1～5毫克／升，属低矿化淡水。
二、地下水特征
1、地下水的补给、径流、排泄
哈尔滨地下水的补给来源主要为大气降水、地表水及区域以外地下水的侧向径流。
哈尔滨地区河漫滩区的砂、砂砾石含水层埋藏较浅或直接裸露于地表，大气降水可直接下渗补给河漫滩区的潜水含水层。河漫滩区潜水除接受大气降水补给外，还可接受岗阜状高平原、松花江阶地地下径流的侧向补给。
松花江、阿什河等历年丰水期水位升高，当江河水位高于河漫滩的地下水位时，地表径流也直接补给地下潜水。
松花江阶地上部黄土具微孔隙，可直接接受大气降水的补给，此类下渗水可进入上更新统顾乡屯组砂、砂砾石含水层和下更新统白土山组砂、砂砾石、砾卵石含水层。这两个含水层在中间无隔水层或仅局部有淤泥质亚粘土透镜体时，可视为一个含水层。该含水层除接受大气降水补给外，还接受岗阜状高平原(河间平原)地下径流的侧向补给而形成松花江阶地区的承压水。
岗阜状高平原接受的大气降水通过黄土、黄土状土的微孔隙或垂直裂隙下渗，在第四系上更新统哈尔滨组黄土、黄土状土层中形成潜水或上层滞水。这些潜水和上层滞水还可继续下渗补给第四系中更新统下荒山组中粗砂、砂砾石及第四系下更新统白土山组砂砾石、砾卵石孔隙承压水。
哈尔滨地区河漫滩潜水、松花江阶地承压水及岗阜状高平原承压水三者间具有水力联系，水力坡度为1～2‰，地下水径流条件良好。在不同水文地质区的衔接处水力坡度增大，但地下水的径流运动则更迟缓。
哈尔滨地区的地下水除参与降水－下渗－蒸发的垂直循环运动外，主要为水平的径流运动，即由岗阜状高平原区经松花江阶地区、河漫滩区泄入松花江。哈尔滨地下水的流向基本与地势的倾斜方向相一致。在松花江以北地区，地下水由北向南泄入松花江；在松花江以南地区，地下水由南向北偏东入松花江。此外，地表的水分蒸发和人工对地下水的开采也是哈尔滨地下水的重要排泄渠道。由于局部地区的构造隆起或人为对地下水的强烈开采，在一些地方还形成局部特殊流向，甚至出现区域性的汇聚流(地下水降落漏斗)。
2、地下水化学特征
哈尔滨地下水无色、无味、透明，水温4～8℃。个别井点由于地下水铁离子含量高而略有腥味，且呈浅黄色。
地下水的化学成分中，阴离子以重碳酸根离子为主，含量一般为95～432毫克／升。氯离子含量次之，一般为20～90毫克／升。碳酸根离子含量一般为2．O～20．0毫克／升，硝酸根离子含量为0．1～0．2毫克／升，亚硝酸根离子含量小于0．005毫克／升，氟离子含量为0．04～0．05毫克／升。
地下水的阳离子以钙离子为主，一般含量为30～280毫克／升。钠离子含量为11．7～12．6毫克／升，镁离子含量为29．O～60．0毫克／升，钾离子含量为1～5毫克／升，氨离子含量为0．6～2．0毫克／升，高价铁离子含量为0．25～10毫克／升，低价铁(亚铁)含量为0．1～9．0毫克／升，总铁含量为0．4～20毫克／升。总硬度为4．37～14．05德国度，总碱度为3．34～26．13德国度，矿化度为0．126～0．432克／升，PH值为6～8，耗氧量为1．44～10．68毫克／升。
地下水水化学类型主要为重碳酸钙型，该类型地下水广布全区。其次为重碳酸钙钠、重碳酸钠钙及重碳酸钠型，主要分布在松花江南沿江地带，此外在阿什河中下游两侧漫滩区亦有零星分布。重碳酸钙镁型水呈星点状分布在松花江漫滩、阿什河漫滩与岗阜状高平原之间接壤的局部地带。重碳酸氯化钙型水、重碳酸氯化钙镁型水、氯化物硫酸钙型水等则零星分布在阿什河谷地及松花江北岸的局部地段。
哈尔滨地区地下水的矿化度由岗阜状高平原向松花江河漫滩区有由低增高的变化规律，但一般矿化度均小于0．5克／升，属低矿化淡水。
3、地下水动态
哈尔滨地下水的动态变化主要受气候因素影响，其次受水文因素和人为因素影响。上述因素对地下水动态变化的影响主要表现在地下水水位的变化上，而对地下水的成分和温度的影响则不突出。
哈尔滨地下水水位埋藏深度在松花江以南地区，表现为由南向北(即由岗阜状高平原向松花江阶地至松花江漫滩)逐渐变浅．在松花江以北地区则表现为由北向南逐渐变浅。
松花江漫滩区孔隙潜水每年1～6月为枯水期，此时地下水位最低。7～8月进入雨季，地下水位剧升。至9月达到最高峰。10月以后水位逐渐下降，水位年变化幅度为1～2．5米。
阿什河漫滩区孔隙潜水每年5月上旬水位最低，为枯水期。至6月下旬水位开始缓慢上升，7～8月水位剧升，至9月份达到最高峰。以后水位开始逐渐下降，水位年变化幅度为0．5～2．0米。
松花江阶地孔隙承压水1～5月份水位持续下降，5月上旬为枯水期，地下水位出现最低值。5月下旬至7月下旬地下水位逐渐升高，至10月份达到最高峰，以后开始逐渐下降。松花江阶地地下水位的变化滞后于松花江漫滩区一个月左右。水位年变化幅度为0．5～1米。
岗阜状高平原孔隙承压水水位在1～6月份持续下降，6月上旬达最低值，为枯水期。之后水位开始回升，至11月下旬到12月下旬达最高峰。水位年变化幅度为0．5～1米。近些年由于在市区过量开采地下水，地下水位已出现逐年下降的趋势。
哈尔滨地下水水温变化不大．最高可达9℃，最低仅为3℃。水温年变化幅度一般为2～1℃。潜水水温变化幅度比承压水水温变化幅度稍大。
哈尔滨地下水的水化学成分年内变化不明显。地下水的重碳酸根、硫酸根等阴离子和钙、镁等阳离子含量一般丰水期高于枯水期，钠离子含量则为丰水期低于枯水期。地下水的矿化度有枯水期稍高于丰水期的特征。
1、环境水文地质问题
哈尔滨的环境水文地质问题近几十年日趋严重，主要表现为以下几个方面。
(1)地下水降落漏斗的形成 哈尔滨市区共有工矿企业自备井及市政供水用水井200余眼，日开采水量达60余万立方米。市郊的农用井达2 000余眼，季节性日开采水量为8万立方米，接近于地下水可开采资源的2～3倍。由于地下水资源得不到足够的补给，水位急剧下降，已由形成多处的局部地下水降落漏斗进而发展成大面积的地下水降落漏斗。
经黑龙江省环境水文地质总站哈尔滨环境水文地质站监测，哈尔滨松花江以南地区地下水的降落漏斗由1 979年的3个发展到1980年的5个，且漏斗面积逐渐扩大。目前已形成一个呈北西－南东走向的椭圆形大漏斗，面积为45．5平方公里，其长轴达15公里，短轴达12公里。该漏斗还在逐年加大，扩展速度为0．5公里／年。地下水下降速率为0．5～1米／年，最大可达1．4米／年。哈尔滨在1966～1985年的20年间，地下水位局部下降已达11～22米，局部地区的地下水已由承压水变为无压层间水。如果因此而导致大面积的地面沉降，将对哈尔滨市的市政建设产生巨大影响。
(2)水质遭不同程度污染哈尔滨有众多工业企业及科研试验单位，日排放废水量达70万吨，其中有104家排放的污水含有严重污染物质。各种废水主要通过马家沟、信义沟、何家沟三条明渠及沿江10处排污口正阳河口、高谊街口、井街口、五道街口、十八道街口、二十道街口、化工区排污口、太阳岛排污口、船厂排污口及糖厂排污口)排放，大量污水进入松花江及各种渗坑、渗井，使哈尔滨的地下水及松花江水受到严重污染。
松花江哈尔滨江段污染物主要是有机物，仅在松花江江底沉积的汞就达200多吨。在1971～1983年连续13年的监测中，汞的检出率为100％，平均浓度值范围为0．5～2微克／升。此外，在地下水中检出的有毒有害物质还有酚、氰、砷、汞、铬、镉、铅、铁等多种，检出值已接近或超过国家颁布的饮用水标准。 |
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