延吉市南部地下水特征淺析

楊得光 ，杜曉明 ，王 舉 ，宋 斌，孫志偉

1.吉林省煤田地質112勘探公司，吉林 延吉133000；2.吉林省煤炭地質調查總院，吉林 長春130033

延吉盆地位于吉林省的東部，延吉市坐落在延吉盆地東部，是延邊朝鮮族自治州的首府所在地，是一個以漢朝滿族為主的多民族聚集地。延吉盆地地下水資源較為匱乏，盆地的東部基巖山區和北部、西部碎屑沉積巖山區幾乎沒有良好的孔隙裂隙水資源。優質地下水資源主要分布于延吉市南部低山丘陵區，面積約為90 km2。

1 地質概況

延吉市南部出露的地層為白堊系上統龍井組（K2l）和第四系全新統（Q4）。白堊系上統龍井組巖性為紫色-褐色礫巖、含礫砂巖、砂巖與泥巖互層，厚度290～1 150m；第四系全新統（Q4）巖性為黃-褐色粘土、亞粘土、粉細沙、砂礫石、卵石層厚度2～15m 。

延吉市南部處于吉黑褶皺系、延邊優地槽褶皺帶、延邊復向斜內。斷裂構造有東西向，北西向和北東向三組。東西向為一組相互平行東西延展的壓性斷裂構成，斷面北傾，傾角40°～70°；北西向和北東向斷裂為一組張扭性斷裂。

在延吉市東部山區分布有華力西期花崗巖（γ4），南部及東南部零星分布有燕山晚期輝石安山巖。詳見延吉市南部地質圖（圖1）。

2 地下水特征

2.1 含水層特征

延吉盆地為山間斷凹盆地，盆地中心區及布爾哈通河河谷兩側為第四紀沖、洪積層覆蓋，第四系巖性由亞粘土、粘土、淤泥、淤泥質粉細砂、粗砂、砂礫石、粘土混卵石等組成，厚度由盆地中心河谷兩側一、二級階地向丘陵山區逐漸變薄。盆地內最為發育的地層是白堊系上統龍井組，屬多旋回碎屑沉積地層，主要由紫色-淺紅色、紅色含礫粗砂巖、粗砂巖、細砂巖、泥巖等組成。根據地下水的埋藏條件及空間分布特點，將延吉盆地的地下水分為3種類型，即：富水性強的第四系沖、洪積砂礫石孔隙潛水，富水性中等的白堊系碎屑巖風化孔隙裂隙水，富水極弱的基巖風化裂隙水。

⑴ 富水性強的第四系沖、洪積砂礫石孔隙潛水，主要賦存于第四系沖、洪積砂礫石、卵石層中。布爾哈通河一級階地含水層厚2.6～4.2m，滲透系數35～309m/d,單井涌水量136～682m3/d，富水性強，水質為HCO3-Ca型水， pH值為7.01～7.15，礦化度為133.7～256.3mg/L。一級階地含水層主要接受大氣降水、河流及地下徑流補給。河漫灘含水層厚1.3～3.0m，滲透系數23～46m/d，單井涌水量45～164m3/d，富水性較弱。二階地下水位埋藏較深，含水層厚度變薄、其間砂礫石、卵石多為泥質充填，富水性弱。布爾哈通河水與第四系孔隙潛水力聯系密切，二者互為補給。

⑵ 富水性中等的白堊系碎屑巖風化孔隙、裂隙水，主要賦存于延吉市南部低山丘陵區白堊系上統龍井組多旋回碎屑沉積巖中，主要巖性為紫色-淺灰色、紅色細砂巖、粗砂巖、含礫粗砂巖、礫巖及粉砂質泥巖互層。受構造運動等因素的影響，龍井組地層巖石裂隙十分發育。在延吉市南部低山丘陵區的理化洞、供電小區、氣象局、人防局等地供水井施工時，上部巖芯破碎、巖芯采取率低，鉆孔漏水現象十分嚴重。依據鉆孔簡易水文及擴散法測井資料確定風化裂隙帶發育平均深度為60m，含水層厚度45～50m，含水層埋深10～15m,地下水位4.6～6.5m，滲透系數0.3～0.6m/d，鉆孔涌水量為500m3/d，富水性中等，地下水水化學類型為HCO3-Ca型，pH值為6.5～7.0，礦化度＜500mg/L。其富水性受巖性的膠結程度及風化裂隙發育程度的控制，隨深度的增加而逐漸減弱。除接受上覆第四系孔隙潛水含水層的垂向補給外，低山、丘陵區地層出露部位接受大氣降水補給及地下徑流側向補給。

⑶ 富水性極弱的基巖風化裂隙水，主要賦存于山區華力西期花崗巖及燕山晚期次輝石安山巖風化裂隙中。地下水因儲水條件、補給條件、排泄條件等因素的制約，其富水性極弱。基巖風化裂隙水主要接受大氣降水補給。

圖1 延吉市南部地質圖Fig.1 Geologicalmap of southern of Yanji City

2.2 地下水水化學特征

在自然條件下，地下水的徑流條件受地形、地貌、地層巖性及其孔隙、裂隙的發育程度、水力坡度等制約。地下水的水化學組分質量濃度受地下水徑流條件影響，孔隙、裂隙發育區域地下水徑流條件好、滲透系數大、其富水性強、水化學組分質量濃度偏低；反之，水化學組分質量濃度則高。

盆地中心及河谷兩側一、二級階地區域，在自然條件下多為地下水匯聚區域，因其水力坡度小、徑流條件相對較差。孔隙潛水主要賦存于第四系沖洪積砂礫石、卵石層中，含水層的富水性強、滲透性強，盆地中心及河谷兩側區域多為人類生產生活的范圍，人類的生產活動影響改變了地下水的徑流環境和徑流條件，致使地下水中的水化學組分質量濃度相對高于低山丘陵區白堊系碎屑巖風化孔隙、裂隙水。孔隙潛水的化學組分多為K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、HCO3-、Cl-、SO42-、NO3-,pH值為7.01～7.15；礦化度為133.7～256.3mg/L ；總硬度171.63～208.86mg/L。水化學類型以HCO3-Ca型為主，有HCO3、Cl-Ca型,HCO3、NO3-Ca型，HCO3、SO4-Ca型，屬中性弱礦化水。

延吉市南部低山丘陵區碎屑巖風化孔隙、裂隙水主要賦存于白堊系上統龍井組砂巖、礫巖、泥巖互層中，孔隙、裂隙發育，地下徑流條件好，其受人類生產活動影響小。常見地下水化學組分為K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、SO42-、NO3-，pH值為6.7～7.0，總硬度＜250mg/L，礦化度＜500mg/L，水化學類型以HCO3-Ca型水為主，HCO3-Ca.Na、HCO3-Ca.Mg型水次之。屬中性低礦化淡水。

延吉市南部地下水水化學特征詳見表1。

表1 延吉市南部地下水水化學特征表Table 1 Chemical characteristics of groundwater in the southern of Yanji Citymg/L

2.3 地下水補、徑、排條件及動態變化

地下水的循環受氣象、水文、地形、地貌及地層巖性和地質構造等自然條件的制約。丘陵山區和盆地中心的差異影響著地下水的補給、徑流、排泄動態變化。

大氣降水是山區基巖風化裂隙水和第四系孔隙水的重要補給水源。降水除大部分形成地表徑流外，約10%左右的降水滲入地下補給基巖風化裂隙水和第四系孔隙水含水層。降水形成的地表水徑流及滲入地下形成的地下徑流，都流向盆地中心補給河水。人工開采和泉水溢出，是地下水的主要排泄形式之一。在自然條件下，第四系孔隙潛水水位受季節變化影響較大，夏季豐水期（每年6、7、8、9月）地下水位上漲，冬季枯水期（每年12、1、2、3月）地下水位下降，變化幅度1.20～2.20m。白堊系碎屑巖風化孔隙裂隙水水位受季節變化影響小，地下水水位相對穩定。盆地內區域地下水在人工大量開采條件下，地下水位逐年下降。

3 地下水開發與保護

隨著城市工業化的發展、人民生活水平的不斷提高，開發利用地下水資源的數量越來越大。盆地地下水可開發主要類型有第四系孔隙潛水和白堊系風化孔隙裂隙水。

盆地中心區及河谷兩側的第四系沖、洪積砂礫石孔隙潛水富水性強，補給條件好。是城市重要的供水補充水源方向之一，但其極易受到人類生產生活的影響，破壞和改變地下水的水質、水量和水循環均衡。

延吉市南部丘陵區，賦存于白堊系碎屑沉積巖含水層中的風化孔隙、裂隙水是盆地中少有的優質地下水，富水性中等，地下水為低礦化度、中性的HCO3-Ca型水。風化孔隙、裂隙水多以泉水溢出方式出露地表，經檢測其泉水質中富含游離CO2、SiO2、Sr、K、Ca、有機質等對人體有益的微量元素（詳見表2），飲之甘甜爽口，深受廣大市民的喜愛，具有良好的礦泉水開發前景。

地下水資源是城市經濟發展建設中不可或缺的供水補充水源。地下水是可補償的有限資源，我們在開發利用地下水資源的同時，應加強對地下水資源的保護，應嚴格控制地下水的開采量，開采井網密度；對有重要供水意義的水源地應建立地下水長期動態觀測站點，定期抽、采取水樣對水質進行檢測；設立衛生環境保護等級范圍，遠離污染源。

表2 延吉市南部地下水微量元素及SiO2、游離CO2質量濃度表Table 2 Mass concentration ofmicroelements, SiO2 and free CO2 of groundwater in the southern of Yanji Citymg/L

4 結論

延吉市南部低山丘陵區是地下水資源相對富集區域，其地下水特征如下：

（1）第四系沖、洪積砂礫石孔隙潛水，主要賦存于第四系沖、洪積砂礫石、卵石層中，水化學類型主要為HCO3-Ca型。河流一級階地含水層富水性強，二階階地含水層富水性弱。主要接受大氣降水、河流及地下徑流補給。

（2）白堊系碎屑巖風化孔隙、裂隙水，主要賦存于延吉市南部低山丘陵區白堊系上統龍井組多旋回碎屑沉積巖中，含水層巖性為紫色-淺灰色、紅色細砂巖、粗砂巖、含礫粗砂巖、礫巖及粉砂質泥巖互層，富水性中等，水化學類型以HCO3-Ca型為主，HCO3- Na.Ca型次之。除接受上覆第四系孔隙潛水含水層的垂向補給外，低山、丘陵區地層出露部位接受大氣降水補給及地下徑流側向補給。

（3）基巖風化裂隙水，主要賦存于山區華力西期花崗巖及燕山晚期輝石安山巖風化裂隙中，富水性極弱，主要接受大氣降水補給。

延吉市南部地下水多以泉水溢出方式出露地表，泉水中富含對人體有益的微量元素和有機質，富水性中等，可作為城市供水補充水源之一，并具有良好的礦泉水開發前景。

開發利用地下水資源時，應加強對其保護：

控制地下水的開采量、開采井網密度；建立地下水長期動態觀測站，定期抽采取水樣對水質進行檢測；設立衛生環境保護等級范圍，防止水源地污染。

[1] 杜曉明.延吉市南山區水源供水水源報告[R].吉林省煤田地質112勘探公司，2003.

[2] 楊得光.延吉市供電小區水源井勘探報告[R].吉林省煤田地質112勘探公司，2005.

[3] 吉林省延吉市城市環境地質調查報告[R].吉林省環境地質監查總站，2009.