化德區(qū)水文地質(zhì)特征研究和水源地建議

孟令望

(上海中煤物探測量有限公司，上海 200120)

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化德區(qū)水文地質(zhì)特征研究和水源地建議

孟令望

(上海中煤物探測量有限公司，上海 200120)

通過對(duì)本區(qū)地層的認(rèn)識(shí)，結(jié)合本區(qū)水文地質(zhì)抽水試驗(yàn)的成果和水化學(xué)特征分析結(jié)果，對(duì)本區(qū)的地下含水層進(jìn)行了劃分，并為下一步尋找水源地提供了建議和靶區(qū)。

化德區(qū)；水文地質(zhì)特征；水源地

1 地質(zhì)情況

工作區(qū)出露地層從老到新依次為:新太古界的色爾騰巖群柳樹溝組(Ar3l)，中新元古界的白云鄂博群比魯特巖組(Jxb)、白音寶拉格組(Qnby)，上古生界二疊系下統(tǒng)三面井組(P1sm)、額里圖組(P1e)，新近系上新統(tǒng)寶格達(dá)烏拉組(N2b)和第四系全新統(tǒng)(Qh)等。

工作區(qū)在大地構(gòu)造上處于內(nèi)蒙地軸與華力西晚期褶皺帶接壤處，屬華北陸塊北緣與華北陸塊北緣晚古生代增生帶拼合位置，其四級(jí)大地構(gòu)造單元北部屬化德褶皺束，南部為商都新臺(tái)凹。并且經(jīng)過多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，構(gòu)造較為復(fù)雜，構(gòu)造形跡以斷裂為主。巖漿活動(dòng)頻繁而廣泛，既有侵入又有噴發(fā)，但以侵入活動(dòng)占絕對(duì)優(yōu)勢。

2 含水層(巖)組劃分

本區(qū)地層將含水層(巖)組劃分為松散巖類孔隙潛水含水層組、碎屑巖類裂隙孔隙承壓水含水層組及基巖裂隙水含水巖組。

結(jié)合含水層時(shí)代及形成條件，松散巖類孔隙含水層組均為第四系全新統(tǒng)湖積孔隙潛水含水巖層；碎屑巖類裂隙孔隙含水巖層為新近系碎屑巖類裂隙孔隙承壓水含水巖層；基巖裂隙含水巖層包括中新元古界變質(zhì)巖地層、二疊系地層及各類侵入巖體含水巖層，因其節(jié)理裂隙發(fā)育的相似性而劃分為一個(gè)含水巖組。劃分結(jié)果如表1所示。

表1 化德區(qū)含水巖組劃分表

3 地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件

區(qū)內(nèi)地下水的補(bǔ)給、徑流及排泄，嚴(yán)格受地形、地層巖性、地貌、構(gòu)造及水文、氣象等因素的控制和影響，大氣降水是區(qū)內(nèi)地下水的主要補(bǔ)給來源，廣大低山丘陵區(qū)構(gòu)成區(qū)內(nèi)地下水的補(bǔ)給區(qū)，山間寬谷洼地是地下水的徑流排泄區(qū)。除徑流排泄外，蒸發(fā)排泄亦為其排泄途徑之一。

3.1 第四系松散巖類孔隙潛水

第四系松散巖類孔隙潛水由大氣降水直接補(bǔ)給，同時(shí)接受低山丘陵區(qū)基巖裂隙水的側(cè)向徑流補(bǔ)給， 地下水排泄主要為蒸發(fā)排泄及人工采排。

3.2 碎屑巖類孔隙裂隙水

該類地下水主要補(bǔ)給來源為大氣降水滲入補(bǔ)給、基巖裂隙水側(cè)向補(bǔ)給和農(nóng)灌回滲補(bǔ)給。地下水由上游地勢高處向下游地勢低處徑流，排泄途徑為徑流排泄、人工開采及少量蒸發(fā)。

3.3 基巖裂隙水

低山、丘陵區(qū)主要由侵入花崗巖、白云鄂博群變質(zhì)巖等組成。基巖長期裸露地表，節(jié)理、裂隙、斷層均較發(fā)育，巖石破碎。地下水直接接受大氣降水的垂直入滲補(bǔ)給，大氣降水是其唯一補(bǔ)給來源。補(bǔ)給區(qū)和徑流區(qū)相一致，水循環(huán)較快，水化學(xué)作用無水平與垂直方向的分帶性，排泄方式因地而異，在山區(qū)溝谷切割到基巖含水層時(shí)，以侵蝕下降泉的形式，排泄于溝谷中。在山前地帶一般沿基巖節(jié)理、裂隙、斷層破碎帶，由地下潛流到山間寬谷洼地或山間小盆地中，直接補(bǔ)給排泄于第四系砂、砂礫石孔隙潛水含水層及碎屑巖類孔隙裂隙水含水層中。該類是地下水分布區(qū)，是全區(qū)地下水的主要補(bǔ)給區(qū)。

4 地下水類型及賦存特征

根據(jù)地下水的賦存條件、含水介質(zhì)及水力特征，將本區(qū)地下水劃分為松散巖類孔隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水及基巖裂隙水三類。各類地下水依據(jù)單井(鉆孔)涌水量、泉流量結(jié)合地形、地貌、巖性及構(gòu)造條件等，進(jìn)行富水性分區(qū)。

根據(jù)本次勘查施工鉆孔及收集已往鉆孔的抽水試驗(yàn)資料進(jìn)行統(tǒng)一分析整理，選擇一致的含水層位，按照水文地質(zhì)手冊(cè)的相關(guān)要求，將工作區(qū)各含水層中的鉆孔涌水量換算為統(tǒng)一口徑、統(tǒng)一降深后的單井涌水量。劃分標(biāo)準(zhǔn):統(tǒng)一口徑取0.203 m(8 in)。松散巖類統(tǒng)一降深取5 m，當(dāng)含水層厚度不足10 m時(shí)按其1/2為降深計(jì)算，碎屑巖類統(tǒng)一降深為10 m。

換算方法:先根據(jù)抽水時(shí)涌水量Q和降深S的數(shù)據(jù)，用最小二乘法或圖解法確定Q=f(s) 曲線，根據(jù)Q-S曲線確定降深5 m或10 m時(shí)抽水孔的涌水量。再用下面的公式計(jì)算孔徑為203 mm時(shí)的涌水量。

Q=Q孔*(lgR孔-lgr孔)/(lgR -lgr)

式中Q，R，r-孔徑為203 mm鉆孔的涌水量、影響半徑和鉆孔半徑；Q孔，R孔，r孔-鉆孔的涌水量、影響半徑和鉆孔半徑。

依據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查編圖規(guī)范(1∶50 000)，結(jié)合工作區(qū)實(shí)際情況劃分各類地下水富水等級(jí)，如表2所示。

表2 各類地下水富水等級(jí)劃分表

注：本區(qū)松散巖類孔隙水僅為湖積沉積區(qū)，分布面積小，本次不進(jìn)行富水性劃分。

5 地下水化學(xué)特征

地下水化學(xué)特征除受區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性控制外，還受當(dāng)?shù)氐匦蔚孛病庀髼l件、地下水的補(bǔ)、徑、排等條件的影響較大，反應(yīng)在潛水與承壓水系統(tǒng)中，各自在離子組合、水化學(xué)類型及礦化度的表現(xiàn)方面具有一定的水平分帶規(guī)律，而在垂向上變化不明顯。

5.1 松散巖類孔隙水

該系統(tǒng)集水洼地分布松散巖類孔隙水，接受大氣降雨入滲和基巖區(qū)徑流補(bǔ)給，地下水埋藏淺，含水層顆粒較粗，徑流順暢，潛水蒸發(fā)強(qiáng)烈，地下水與地表水交換強(qiáng)烈，水質(zhì)一般，為Cl·SO4-Na·Mg·Ca、CL·SO4-Mg·Ca·Na型水，礦化度一般為1～1.5 g/L。

5.2 碎屑巖類孔隙裂隙水

接受基巖區(qū)徑流補(bǔ)給，地下水位埋藏深，徑流緩慢，水質(zhì)一般，礦化度1～1.5 g/L，為Cl·SO4-Na·Mg·Ca、CL·SO4-Mg·Ca·Na型水。

5.3 基巖裂隙水

花崗巖類及變質(zhì)巖類基巖裂隙水水化學(xué)類型一般以水化類型為HCO3-Na·Ca、HCO3- Ca·Mg·Na型水為主，由于處于地下水補(bǔ)給區(qū)，水質(zhì)較好，礦化度一般<1 g/L。

6 尋找水源地靶區(qū)建議

第一，依據(jù)以上水文地質(zhì)特征分析，本區(qū)碎屑巖類孔隙裂隙水為區(qū)內(nèi)的主要地下水，確定規(guī)模較大的水源地應(yīng)以該含水層為主。第二，水質(zhì)好的水源地為基巖裂隙水。第三，進(jìn)一步進(jìn)行水文勘查，圈定碎屑巖類孔隙裂隙水和基巖裂隙水的范圍。第四，對(duì)圈定的水源地范圍應(yīng)進(jìn)行保護(hù)性開采。

Study on hydrogeological characteristics and suggestions of water source in Huade district

MENG Ling-wang

(Shanghai Coal Geophysical Survey Co., Ltd., Shanghai 200120, China)

Based on the understanding of the strata in this area and the results of hydrogeological pumping test and the results of hydrochemical analysis, the underground aquifers in this area are divided and the suggestions and target areas for the water source are provided.

Huade district; Hydrogeological characteristics; Water source

2017-04-02

孟令望(1992-)，男，學(xué)士，助理地質(zhì)工程師。

P641

A

1674-8646(2017)10-0146-02