中原缺水山區水文地質特征研究

任佩佩

摘 要：圍繞中原經濟區“三化”協調發展建設，解決嚴重缺水山區人畜飲用水困難的需要，該文開展了缺水山區水文地質特征研究。該文以澠池縣缺水山區為例，通過資料分析、地面調查和物探相結合的方法綜合研究了嚴重缺水山區的地層結構特征、控水儲水構造、地下水賦存、分布、循環演變規律等水文地質特征。

關鍵詞：水文 山區 缺水 澠池

中圖分類號：P641 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（a）-0099-02

開展缺水山區水文地質特征研究，對圍繞中原經濟區 “三化”協調發展建設，解決嚴重缺水山區人畜飲用水困難具有重要意義。澠池縣地處豫西山區，地理坐標為東經111°33′～112°01′，北緯34°36′～35°05′，總面積約1 368 km2?。澠池縣屬大陸性氣候，四季分明，光照充足但熱量不足，晝夜溫差大。澠池縣缺水的原因主要是大氣降水偏少連年干旱，多年平均降水量600余毫米；其次是降水形成的地表產流下泄速度快、滯留時間短，不利于向地下滲透補給地下水，地層地質結構缺乏充足的儲水空間，地下水儲存分布不均，不易于找水等。該文將結合資料分析、地面調查和物探相結合的方法綜合研究澠池縣的地形地貌、地層結構特征、地下水賦存、分布、循環演變規律等水文地質特征。

1 水文氣象特征

澠池縣年內降雨量分布不均，夏季降雨量最多，多年平均降水量為662.4 mm，多年平均蒸發量為1 994.9 mm，為年平均降水量的3倍多。澠池縣河流屬于黃河流域，主要河流為黃河，其次為澗河、澗口河、洪陽河等，全縣共有大小河溪132條，總流量僅為2.4～3 m3/s。澠池縣的蒸發量遠大于降雨量，地表徑流流量較小，地表水水資源比較匱乏，主要供水水源為地下水。

2 地形地貌特征

通過查閱資料，并結合地面調查對澠池縣的地形地貌進行了系統分析研究。澠池縣屬秦嶺余脈，為豫西丘陵山區，南北地貌差異很大，地貌劃分為中低山、低山丘陵、山前傾斜平原和河流沖積平原4個區域。

3 地質構造及地層特征

根據河南省最新構造體系劃分，澠池縣處于華北陸塊與華北陸塊南緣構造帶分界斷裂——三門峽-魯山斷裂帶。巖漿活動微弱、地質構造較為復雜，主要為一些寬緩的背、向斜褶皺和規模不大的斷裂構造。大致經歷了王屋山、晉寧、少林、加里東、華力西、印支、燕山和喜馬拉雅等多期構造旋回，使地層遭受不同程度的破壞，具有華北陸塊與華北陸塊南緣構造帶雙重沉積構造特征。

4 地下水種類及其富水特征

地下水的補給、賦存及運移主要受地形、地貌、構造、地層控制，富水程度主要受賦水介質、水文、氣象所制約。根據澠池縣地質構造、地貌特點、含水層組、地下水賦存條件和動力特征，同時考慮水文、氣象等因素，區域內地下水可劃分為四大類型：即松散巖類孔隙水、碎屑巖類裂隙水、碳酸鹽巖裂隙巖溶水和基巖裂隙水。

4.1 松散巖類地下水及其富水特征

松散巖類孔隙地下含水層由中更新統黃土狀含鈣核粉質粘土、上更新統淺黃色粉土質粉質粘土和全新統砂礫石層粉土組成。以中更新統底部礫石和全新統砂、砂卵石為主要含水層，含孔隙潛水。上部含鈣質結核、亞砂土、粉質粘土，透水性差，含水量微弱，富水性較差，涌水量0.1 L/s左右，降深5 m單井涌水量小于300 m3/d；河谷沖洪積層及南部中深層含水量較大，富水性中等，最大涌水量為5～10 L/s，降深15 m單井涌水量300～500 m3/d。受大氣降水及山區裂隙潛水補給，地下水埋深一般10～30 m或大于30 m，近河谷部分接近地表。地下水流向與地表水流方向一致。地下水動態類型為降水-徑流蒸發型，水位埋深年變化幅度1.0～3.4 m。

4.2 碎屑巖類孔隙裂隙地下水及其富水特征

碎屑巖類孔隙裂隙地下水由薊縣系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系及古近系的石英砂巖、長石石英砂巖夾少量白云巖、薄層頁巖、礫巖、泥巖組成。具狹長山脊和發育的嶂谷、峽谷。切割密度1～2.5 km/km2。深度200～300 m，均以含裂隙潛水為主，局部含承壓水，地下水埋藏深度隨地形而異，地下水主要受大氣降水補給，動態變化明顯，多以下降泉沿溝谷排泄于地表，含水不均勻，泉涌水量小于1.0 L/s，埋藏型承壓水屬弱富水，降深15 m單井涌水量一般小于300 m3/d。水質類型，除二疊系煤系地層中硫酸根（SO4）離子稍有增高外，其余為HCO3-Ca·Mg型水，或Na-Ca型水，溶解性總固體一般300～500 mg/L，適宜飲用及工農業用水。由于斷裂發育，排泄條件良好，降水很快流失和下滲，地表呈現缺水。需要指出的是，上石炭系含水巖組一般夾多層灰巖，裂隙巖溶較發育，形成裂隙巖溶層間水，往往是造成礦坑充水的主要來源之一。中石炭系底部鋁土礦或黃鐵礦層，起隔水作用，對石炭系的賦水條件起到良好的作用。

4.3 碳酸鹽巖裂隙巖溶地下水及其富水特征

根據新安-陜縣巖溶水調查報告，此類地下水含水層主要巖性為灰巖、泥質灰巖、白云巖。裂隙發育，溶洞沿裂隙及層面發育不均勻，總厚度0～78 m。含水量隨裂隙溶洞發育程度而定，地下水埋深與地形有關，一般在地表以下50 m左右，地表呈現缺水。淺部地下水動態受季節控制，雨后出現少量暫時性細小泉水，但很快干枯；深部稍穩定，為相對富水地段，出水段厚度3.6～29.6 m，平均厚度10.89 m，單位涌水量q=0.002 4～8.06 L/s·m，滲透系數K=0.014～66.5 m/d，降深15 m單井涌水量一般500～1 000 m3/d。

因構造條件、地形條件的制約，巖溶裂隙發育具有不均勻性，地下水的分布及其富集在區內也不盡相同。地下水埋深幾十米到百余米不等，區內含水層有比較明顯的邊界，巖溶裂隙發育程度及含水層的富水性隨埋深的增加而減弱，具有垂直分帶性。

4.4 基巖裂隙地下水及其富水特征

基巖裂隙地下水巖性為輝石安山玢巖、安山巖等組成的構造侵蝕中山、低山區。由于新構造運動強烈上升的結果，切割密度達1～3 km/km2，深度400～60 m，基巖裂隙發育，成為地下水入滲儲存、運移的場所和通道，含裂隙潛水微弱，且不均勻，埋藏深度隨地形起伏各異。地下水循環強烈，遇溝谷呈下降泉排泄于地表，泉涌水量0.013～0.60 L/s，溶解性總固體一般100～300 mg/L，水質為HCO3-Ca·Mg型水，局部為HCO3-Na·Ca型水，適宜工農業及飲用。

5 結語

該文通過資料分析、遙感解譯、地面調查和物探相結合的方法綜合研究了缺水山區的地層結構特征、控水儲水構造、地下水賦存、分布、循環演變規律等水文地質特征，并以澠池縣為例進行實例分析。澠池縣蒸發量遠大于降雨量，地面徑流量小，從而導致澠池縣地表水資源匱乏。該文針對澠池縣的地形地貌、地質構造和地下水水量、動態特征及化學特征進行了分析研究，為澠池縣開展進一步的水源尋找和開采提供了參考和指導。

參考文獻

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