水文地質評價及雞西煤田水文地質特征分析

黃婷婷　賈福成

摘要：本文論述了雞西煤田水文地質分區、含水層和隔水層，并對含水層和隔水層進行了詳細劃分。

關鍵詞：雞西煤田；水文地質；含水層；隔水層；滲透系數；單位涌水量

眾所周知水文地質和工程地質二者關系極為密切，互相聯系又互相作用，地下水既是基礎工程的環境，影響建筑物的穩定性和耐久性。又是巖土體的組成部分，直接影響巖土體工程特性。但在實際的勘察工作中，由于對水文地質勘察的方法較復雜，工程勘察中對水文地質問題研究不深人，在勘探成果內很少直接涉及水文參數的利用，水文地質部分往往只被認為是象征性的工作，在勘察中大多只是簡單地對天然狀態下的水文地質條件作一般性評價。

在一些水文地質條件較復雜的地區，經常發生由地下水引發的各種巖土工程危害問題。為提高工程勘察質量，在勘察中加強水文地質問題的研究是十分必要的，在工程勘察中不僅要求查明與巖土工程有關的水文地質問題，評價地下水對巖土體和建筑物的作用及其影響，更要提出預防及治理措施的建議，為設計和施工提供必要的水文地質資料，以消除或減少地下水對巖土工程的危害。

1 水文地質分析的內容及重要性

1.1 我們認為今后在工程勘察中，應重視勘察過程中水文地質的測試和研究，對水文地質問題的評價，主要應考慮以下內容：

重點評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預測可能產生的巖土工程危害，提出防治措施。工程勘察中還應密切結合建筑物地基基礎類型的需要，查明有關水文地質問題，提供選型所需的水文地質資料。不僅要查明地下水的天然狀態和天然條件下的影響，更重要的是分析預測在人為工程活動中地下水的變化情況，及對巖土體和建筑物的反作用。應從工程角度，按地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應當著重評價的地質問題。

1.2 全面了解地下水引起的巖土工程危害

地下水引起的巖土工程危害，主要是由于地下水位升降變化和地下水動水壓力作用兩個方面的原因造成的。

地下水位變化可由天然因素或人為因素引起，但不論什么原因，當地下水位的變化達到一定程度時，都會對巖土工程造成危害，地下水位變化引起危害又可分為三種方式：

地下水水位上升。潛水位上升的原因是多種多樣的，其主要受地質因素如含水層結構、總體巖性產狀；水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等的影響，有時往往是幾種因素的綜合結果。引起的巖土工程危害主要有以下幾點：

①土壤沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強。

②斜坡、河岸等巖土產生滑移、崩塌等不良地質現象。

③一些具特殊性的巖土體結構破壞、強度降低、軟化。

④引起粉細砂及粉土飽和液化、出現流砂、管涌等現象。

⑤地下洞室充水淹沒，基礎上浮、建筑物失穩。

地下水水位下降。地下水位的降低多是由于人為因素造成的，如集中大量抽取地下水、采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫截奪下游地下水的補給等。地下水的過大下降，常常誘發地裂、地面沉降、地面塌陷等地質災害以及地下水源枯竭、水質惡化等環境問題，對巖土體、建筑物的穩定性和人類自身的居住環境造成很大威脅。

1.3 地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害。

地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產生不均勻的脹縮變形，當地下水升降頻繁時，不僅使巖土的膨脹收縮變形往復，而且會導致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大，進而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。

地下水在天然狀態下動水壓力作用比較微弱，一般不會造成什么危害，但在人為工程活動中由于改變了地下水天然動力平衡條件，在移動的動水壓力作用下，往往會引起一些嚴重的巖土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。

2 雞西煤田水文地質特征分析

2.1 水文地質分區

雞西煤田南、西、北三面環山。穆棱河由西向東逕流，構成了向東開闊的山間盆地。地面標高海拔124.4～565.2m，相對高差440m。穆棱河最大流量2200m3/s，最小流量0.60m3/s，支流有小穆棱河、滴道河、黃泥河、哈達河、向陽河等。

根據地層時代、含水層巖性、地下水賦存條件和富水性等因素，本區劃分出六個水文地質區：第四系孔隙水區，第三系火山巖裂隙水區，第三系雞東群煤系裂隙孔隙水區，下白堊統樺山群孔隙裂隙水區，下白堊統雞西群煤系孔隙裂隙水區，煤系基底裂隙水區。

2.2 含水層

根據地層時代、巖性特征、埋藏條件等因素，可劃分7個含水層（帶）：

含水層（帶）由上至下含水性由強變弱。

第四系孔隙含水層

沿穆棱河及主要支流呈條帶狀分布，巖性由粗砂、礫砂、礫石組成，厚2～40m，一般10～20m，局部與城子河組含煤層段直接接觸。水位埋深0.3～8.0m，為孔隙潛水，水位年變化幅度1～2.0m，滲透系數14.25～150m/d，單位涌水量1.014～22.767L/s.m，富水性強。

第三系頂部裂隙孔隙含水層

主要分布于雞西煤田南部條帶、第四系孔隙含水層以下，巖性由粉細砂巖、中粗砂巖及少量砂礫巖組成，一般厚度50～100m，最大厚度115m。底部為隔水性能良好的第三系上部厚層泥巖隔水層，含水層以孔隙含水為主，裂隙水次之。水位埋深0.68～1.19m，為承壓水，滲透系數1.427～1.65m/d，單位涌水量0.397～1.216L/s.m，富水性中等～強。

第三系中部裂隙孔隙含水層

含水層賦存于第三系厚層泥巖隔水層之下，巖性由粉細砂巖和中粗砂巖組成，厚度變化大，薄者不足1m，厚者90～250m，賦存深度192～550m。水位高出地面2.5m，為承壓水，滲透系數0.542m/d，單位涌水量0.229L/s.m，富水性中等。

第三系下部裂隙孔隙含水層

賦存于玄武巖隔水層之下，巖性主要為中細砂巖、粗砂巖及砂礫巖，向西粒度變細，厚度15～107m，由西向東變厚。含水層賦存深度一般為292～603m，地下水埋深5.16m，滲透系數0.0059～1.168m/d，單位涌水量0.0025～1.19L/s.m，由于巖性和厚度等因素，東部其富水性和透水性較西部明顯偏大。

基巖風化裂隙含水帶

第三系火山巖裂隙含水層

由玄武巖構成，多為臺地地形，淺部垂直裂隙發育，但多被方解石或泥質充填，地下水埋深0.855.96m，為裂隙潛水，單位涌水量0.0016～0.053L/s.m,富水性微弱。

下白堊統樺山群孔隙裂隙含水層

巖層堅硬，抗風化力強，多形成低山，地面逕流條件良好，利于地下水排泄，巖性主要為中粗砂巖、粉細砂巖、礫巖和火山碎屑巖，水位埋深15～20m，單位涌水量0.05L/s.m，富水性微弱。

下白堊統雞西群煤系孔隙裂隙含水層

由各種粒度的砂巖、粉砂巖、泥巖和煤等組成，一般深度60～110m，平均80m，丘陵斜坡地段水位埋深17.06～42.0m，水力性質為潛水，滲透系數1.224～0.173m/d，單位涌水量0.118～0.369L/s.m，富水性中等；河谷地段為第四系所覆蓋，地下水埋深1.18～4.00m，水力性質為承壓水，滲透系數1.397～1.745m/d，單位涌水量0.723～0.983L/s.m，富水性中等，但強于丘陵斜坡區。

煤系基底裂隙含水層

巖性主要為前震旦系花崗巖，巖石堅硬，，抗風化能力強，多為中低山。地下水埋深約在30m以下，風化帶厚度20~30m，坡陡以地面逕流為主，不易滲透，為裂隙潛水，接受大氣降水補給，含水微弱。滲透系數為0.223m/d，單位涌水量0.0048L/s.m。

下白堊統 樺山群砂礫巖含水層

分布于風化裂隙帶之下，巖性主要為中粗砂巖和礫巖，巖層堅硬，有效孔隙少，含水微弱。

下白堊統 雞西群砂巖含水層

分布于風化裂隙帶和第三系之下，巖性主要為各種粒度的砂巖、粉砂巖。水位埋深0.31～24.43m，為承壓水，滲透系數0.269～0.00878m/d，單位涌水量0.0729～0.00344L/s.m，含水微弱。

3 隔水層

3.1 上第三系硅藻巖（厚層泥巖）隔水層

主要分布于煤田南部條帶，一般厚度90～100m，最大厚度109.5m，遇水膨脹，隔水性能良好。

3.2 第三系玄武巖隔水層

主要分布于煤田南部條帶，一般厚度10～45m，最大厚度106.9m，巖層堅硬致密，可視為相對隔水層。

水文地質工作在建筑物持力層選擇、基礎設計、工程地質災害防治等方面都起著重要的作用，隨著工程勘察的發展，其必將受到越來越廣泛的重視，切實做好水文地質工作將對勘察水平的提高起著極大的推動作用。