太原地區水文地質概述

張 吉 漢

(山西省第一水文地質工程地質隊，山西 太原 030024)

太原地區水文地質概述

張 吉 漢

(山西省第一水文地質工程地質隊，山西 太原 030024)

通過對太原地區水文地質的勘察研究，了解了西山、北山、東山以及盆地區的水流形式和水動力特征，并分析了含水層介質與地下水富水特征，論述了地下水系統水化學和水溫的特點，為合理規劃地下水資源提供了參考資料。

地下水，含水層，水溫，特征

0 引言

太原地區的水文地質是對這個地區地下水資源進行評價最基本的依據，首先對已有的水文地質資料進行收集整理，然后進行勘查，這需要對當地含水介質的巖性特征、水流形式、水動力學特征還有水循環條件和同位素分布特征進行全面的綜合系統的分析，而對地區水文的科學合理概化有利于當地地下水資源的科學合理規劃和利用開發，更有利于有關水政部門防治水污染和保護水源。因此本文從水流形式和水動力特征、含水層的介質、富水特征和水化學溫度場等方面來綜合概述太原地區的地質。

1 水流形式和水動力特征

通過進行對含水層和水流及富水特征形式以及水循環條件的綜合分析可以將太原地區的地下水系統分成西山，北山，東山及盆地區四塊。總體看基巖山區的裂隙巖溶水主要靠降水、河流的入滲補給，容易沿著地層的傾向和構造裂隙的發展發生移動，其中包括沿巖溶和構造裂隙發展的方向和沿斷裂層的下滲和頂托兩種移動方法進行補給相鄰含水巖層，基巖山區的巖溶裂隙水經過降水和河流的入滲后會沿著東西北三方向向盆地徑流，地下水會由無壓水向承壓水逐步轉變過渡，而承壓水頭也受到地勢地形地貌的影響從幾米到幾十米不等，而盆地區的孔隙水主要是靠降水、渠道和河流的入滲還有基巖裂隙水的側滲進行補給，下面將對太原地區地下水系統進行水動力和水流形式的分析介紹。

1)西山的地下水系統主要是屬于基巖裂隙水，含水層靠降水和汾河的入滲補給并向西部山前斷裂帶徑流，其中分為兩條主徑流帶，一是古交至晉祠，二是古交至寺頭，在這兩條主要徑流帶中前者在徑流量上占據主導地位，晉祠泉是這條徑流上主要的集中排泄點，平均流量在20世紀50年代就能達到1.95 m3/s，寺頭泉是第二條主要徑流帶的主要排泄點，其在60年代平均流量為1 m3/s，寺頭泉由于王封地壘銀角東段和北石橫背斜的阻水作用使其巖溶水形成了一個局部的匯流排泄區域，大部分泉群出露分布在汾河北岸。

2)北山的地下水系統主要為巖溶地下水，其巖溶地下水由北部、西北部和東北部三個方向向蘭村徑流，在赤泥社以西部分地區的巖溶水主要靠降水和汾河入滲補給，而后以無壓水流形式向蘭村移動，在赤泥社至蘭村和棋子山地壘中間的北部地區其巖溶地下水主要由東西北三個方向向泥屯盆地匯流，然后部分沿著南部及偏西南方向朝山前徑流，徑流在到達蘭村西焉邊山斷裂帶后向西流至蘭村，在其東北部的巖溶水也由東西北三個方向向陽曲斷陷盆地匯流，其后徑流至西南方陽曲鎮一帶，然后分成兩條徑流，一部分經西張斷裂深部朝蘭村徑流，另外一部分沿著西焉邊山斷裂帶向西至蘭村徑流，因此該地區地下水系統主要分為泥屯至蘭村和陽曲至蘭村兩條主徑流帶，在普遍狀態下以蘭村泉為主排泄點，側向徑流次之。

3)東山地下水系統以基巖溶裂隙水為主，地下水系統靠降水入滲補給后向山前方向徑流，其大部分徑流受緯向和邊山斷裂帶影響，在流至東山山前楊家峪和觀家峪一帶后向東排入娘子關巖溶水系統，只有少部分側向徑流排入盆地。

4)盆地區的地下水系統主要靠降水、河渠、灌溉等入滲和側向徑流補給，在普遍天然狀態下以潛水蒸發水排泄為主，而其后因為城市發展和地下水開采的加大而發生了很大變化，陽曲泥屯盆地的水位埋深由20世紀60年代的3 m～5 m下降至10 m～30 m，到70年代由于開采工程致使其地下水全部干枯。西張盆地的水位也陸續下降，其區域水流形式也由北向南徑流變成由周圍向漏斗中心徑流。太原城區內在普遍天然狀態下淺層水位0 m～2 m，承壓水位埋深5 m～15 m，由于城市發展地下水的大規模集中開采使得深層水位很大幅度下降，形成了以動物園至菜園村為中心的水位降落漏斗面積約為300 km2，其承壓水位也失去了制約能力,水流形式也由北向南徑流變成四周向漏斗中心徑流。南郊以及清徐盆地的水流形式保持了由邊山向中心、由北向南的徑流特征，其淺層水位以蒸發排泄和越流排泄為主要方法，而深層的地下水的主要排泄方式則以人工開采為主。

2 含水層介質

西山地下水系統的地下主要是以奧陶系碳酸巖類巖溶水，上覆石碳二迭系碎屑巖裂隙孔隙水，其含水介質主要是奧陶系中統的上下馬家溝組為主和峰峰組石灰巖，徑流排泄區上覆由石碳二迭系碎屑石。北山和東山的地下水都主要是碳酸鹽巖類巖溶水，其含水介質北山為奧陶系中統上下馬家溝組石灰巖，東山主要是奧陶系統上下馬家溝組峰峰組石灰巖，其上覆基巖二迭系碎屑巖。盆地區則是以全新統松散堆積物砂礫石層和砂層為主要含水介質。

3 太原地區地下水富水特征

太原地區地下水富水性主要是受到含水層巖性和地形地貌地質構造特征的綜合影響，通常情況下邊山強于山區，徑流排泄區和沖積扇、沖積平原區要強于補給區和洪積扇、洪積平原區，碳酸鹽巖石溶裂隙含水巖則強于松散巖類孔隙水含水巖組，而其又強于基巖裂隙含水巖組，在這其中富水性最弱的是碎屑巖類孔隙裂隙含水巖組。

1)西山地下水系統，從汾河沿岸至古交和河口周邊地區，單井的涌水量為每日1 000 m3/d～2 000 m3/d，其后至邊山斷裂帶富水性開始激增，白家莊地區涌水量為5 000 m3/d，開化溝和洞兒溝涌水量分別為7 000 m3/d和13 000 m3/d左右，最大單井流量為平泉自流井，其最大流量高達36 000 m3/d。

2)盆地區地下水系統的富水性從整體上看沖積扇要強于洪積扇，例如西邊山洪積扇單井單日涌水量在1 000 m3～5 000 m3，東邊山則要小于1 000 m3，而西張盆地的單井涌水量則達到了5 000 m3/d。

3)北山的地下水系統在匯流區的陽曲泥屯盆地的涌水量在1 000 m3/d～2 000 m3/d，徑流至陽曲鎮東焉一帶后有了很大幅度的增長，每日的涌水量達到了1 000 m3/d～20 000 m3/d不等，集中排泄點蘭村的單日涌水量則達到了50 000 m3。

4 地下水系統水化學和水溫特征

受到含水層巖性和補給徑流排泄條件的影響，太原地區的地下水水化學及水溫從整體上看基巖山區的裂隙巖溶水在補給區從水溫和水化學類型以及礦化程度上沒有什么很大差異，東山西山和北山三個地下水系統基本相同，但受到含水層巖性和其礦物成分、徑流長度、排泄的環境條件等因素的制約和影響，直到徑流排泄區域才發生變化出現差異。北山地下水系統因其含水介質主要為奧陶系中統上下馬家溝組灰巖、巖組中硫酸鹽巖含量很少、較少會有峰峰組出現、礦化度小于0.5 g/L、地下水循環深度較小所以北山地下水水溫較低，一般為13 ℃～15 ℃。而西山的地下水系統在徑流排泄區受到峰峰組地層下滲補給巖溶水和徑流途徑長、循環深度大等因素的影響，其水溫從徑流區至排泄區呈明顯上升的變化，由14 ℃逐漸升高至25 ℃。

5 結語

對太原地區水文地質概述，可以對太原地區復雜的地下水系統有一個很客觀直面的認知，從而更合理科學的利用地下水資源，減少地下水資源的浪費和污染，水是我們賴以生存的資源，只有合理對地下水資源進行科學規劃，合理的進行利用開發同時加強對水污染的防治以及加強對水源地區的保護才能更長遠的使用資源。

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Overview on hydrogeology of Taiyuan region

ZHANG Ji-han

(Shanxi1stHydrogeologyEngineeringTeam,Taiyuan030024,China)

Through investigating and studying hydrogeology of Taiyuan region, the article knows water flow forms and hydraulic characteristics of Xishan, Beishan, Dongshan and basin, analyzes aquifer media and underground water features, and discusses underground water system chemistry and water temperature features, which has provided data for rationally planning underground water sources.

underground water, aquifer, water temperature, characteristics

1009-6825(2014)34-0087-02

2014-09-29

張吉漢(1976- )，男，工程師

P641.12

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