河北省承德市灤平縣長山峪鄉長山峪村飲用天然礦泉水資源勘查報告

摘 要：本文通過水文地質調查、物探、巖礦分析等工作手段，初步查明區內地形地貌、地層巖性、地質構造發育特征、泉水分布、埋藏、水化學特征等水文地質條件。通過水文地質鉆探、抽水試驗、水質分析等手段，確定含水層、隔水層的分布特征及泉水的物理性質、化學成分及水量特征，評價飲用礦泉水水質，查明地層、構造的空間展布與徑流帶的關系，為下一步礦泉水的開發利用提供技術依據，

關鍵詞：水文地質；地質構造；評價

為查清河北省承德市灤平縣長山峪鄉礦泉水的分布賦存特征、補徑排條件及物理化學特征，為下一步礦泉水的開發利用提供技術依據。華北地質勘查局五一四地質大隊對河北省承德市灤平縣長山峪鄉礦泉水進行勘查工作。

1 工作布置

在研究和綜合分析以往資料，依據地質構造特征及展布方向，初步圈定構造斷裂帶（礦泉水潛力區），布設物探工作量，進一步確定富水地段，布置工作量如下表。

2 勘查數據

2.1 勘查區情況

勘查區位于大廟—娘娘廟深斷裂及尚義—平泉深斷裂之間，區內構造發育。勘查區內發育一條北東向斷層，其性質為正斷層，傾向南東，傾角較大，局部傾角為65°。推測其為尚義—平泉深斷裂的次一級構造，近東西向的尚義—平泉深斷裂在此處受到千層背的影響，發育一系列北東向的次一級構造，使得大廟—娘娘廟深斷裂及尚義—平泉深斷裂之間的區域范圍內主構造格架為北東向，勘查區內的構造為其中之一。

2.2 水文地質條件

勘查區為侵蝕構造低低中山區，在區域水文地質單元上屬于地下水徑流區。兩側山體坡陡、沖溝發育，植被覆蓋一般，大氣降水多沿坡面或巖石裂隙補給地下水，以地表徑流的和地下徑流的形式排出區外。

本區地下水補給主要是大氣降水補給。地下水運動受地形、地貌、巖性、構造等因素制約，在低山低中山區降水沿基巖裂隙，孔隙及風化層入滲，或降水產生的地表徑流，補給溝谷河流，進而河流側滲（下滲）補給地下水。在河谷階地及部分丘陵區，降水經垂直入滲或河谷側滲（下滲）方式補給地下水。

工作區在區域水文地質單元上屬于地下水徑流區，地下水動態類型屬降水入滲—徑流—蒸發（開采型）。地下水排泄方式主要是人工開采、蒸發以及以地下徑流的方式向下游排泄。

3 礦泉水水源動態特征

3.1 礦泉水水質動態分析

根據長山峪礦泉水2016年至今的水質分析資料，泉水中微量元素鍶的含量為35.71～38.52mg/L，已達到了飲用天然礦泉水國家標準（GB85372008）規定的界限指標標準的要求，屬于鍶礦泉水。水化學類型為HCO3—Ca型，溶解性總固體239.6～248.5mg/L，PH值7.5～8.05，總硬度115.1～119.2mg/L，為低礦化、弱堿性、軟水。

3.2 礦泉水水量動態分析

依據長期觀測資料分析，長山峪礦泉水水量動態變化受大氣降水影響較大，其次為地形地貌，人為因素影響較小。

每年78月份地下水受大氣降水滲入補給，井水水量達到最高值，9月份以后補給逐漸減少，地下水以蒸發、地下徑流排泄為主，到次年12月份，地下水水量達到最小值。3月份之后冰雪開始消融補給地下水，水量逐漸上升。

4 礦泉水水源允許開采量評價

4.1 礦泉水形成機制

勘查區內發育的地層主要為中生界侏羅系后城組三段及張家口組的地層，巖性為后城組三段的礫巖夾砂巖及張家口組的石英粗面質角礫凝灰巖，地層富水性好。勘查區內斷層切穿地層，使地層之間形成導水通道，能夠很好的補給勘查區內的地下水。勘查區內破碎帶多為構造角礫巖，形成導水性能良好的裂隙含水系統，故該斷層為礦泉水的形成、運移提供了良好條件。

4.2 勘查區水資源概算及評價

采用水量均衡法計算勘查區內地下水資源量，區內各種補給量包括大氣降水和側向補給，勘查區屬獨立水文地質單元，側向補給量很小，本次不再計算。排泄量包括徑流量、蒸發量、開采量及側向補給量，其中側向補給量及蒸發量較小，本次不再計算。

勘查區以分水嶺為界，其地下水主要接受大氣降水滲入補給，計算公式如下：

Q天=α×P×F公式①

其中Q天—天然資源（m3/a）

α—入滲系數

P—多年平均降水量（m3/a）

F—含水層區域面積（km2）

在1：1萬地形地質圖上直接用CAD量取（勘查區內匯水面積），F=7.6km2。

多年平均降雨量采用搜集的灤平縣2007年2017年多年降雨量資料，經計算勘查區年均降雨量數據P=535.20mm。

入滲系數采用經驗值α=0.1。

計算結果，天然資源每年補給為40萬m3，每天合0.11萬m3。

4.3 勘查區水資源動態儲量及靜態儲量概算

（1） 勘查區水資源靜態儲量概算

工作區為低山低中山區，地下含水層分為第四系松散巖類孔隙水、基巖風化裂隙水和基巖構造裂隙水，由于含水層之間無固定的隔水層，本次估算將含水層看作一個含水層進行粗略估算，計算公式如下：

Q靜=μ×h含水層×F含水層公式②

其中Q靜—勘查區靜態儲量（m3）

μ—給水度

h含水層—含水層厚度（m）

F含水層—含水層區域面積（km2）

給水度取經驗值0.15。

含水層厚度：根據調查鉆探結果，確定含水層厚度為11.6m。

含水層區域面積：在1：1萬地形地質圖上直接用CAD量取，取勘查區內第四系面積1.53km2。

計算結果，勘查區第四系靜態儲量為260萬m3。

（2）勘查區水資源動態儲量概算

勘查區在區域水文地質單元上屬于上游補給區，屬獨立水文地質單元，下游地表流量流出勘查區，運用達西定律分別大致計算勘查區水資源動儲量，計算公式如下。

Q動=K×A×I公式③

其中Q動—勘查區動態儲量/天然流量（m3/s）

K—滲透系數

A—地下含水層經過斷面面積（m2）

I—水力梯度

滲透系數：滲透系數經驗值k=10m/d。

過水斷面面積：根據水文地質剖面圖，在CAD上直接量取。1003m2。

水力梯度：根據流域最高標高的水位埋深，剖面位置水位埋深及距離確定，距離直接在CAD上量取，I=0.009。

計算結果，勘查區第四系動態儲量為90m3/d。

4.4 允許開采量評價

采用試驗外推法對勘查區內探采結合井進行允許開采量評價。

根據抽水試驗結果，探采結合井在抽水試驗時最大出水量為33m3/h，最大降深108.65m，靜水位2.11m。現假設設計降深為100m，根據抽水試驗結果外推探采結合井涌水量約為744 m3/d，換算成年允許開采量為27.2萬m3/a。

5 結論

（1）勘查區水資源豐富，鉆孔礦泉水賦存于中生界侏羅系中統后城組3段巨厚層復成分礫巖夾砂巖中，受構造控制，屬天然礦泉水。

（2）長山峪礦泉水2016年至今的水質分析資料，泉水中微量元素鍶的含量分別為35.71～38.52mg/L，已達到了飲用天然礦泉水國家標準（GB85372008）規定的界限指標標準的要求，屬于鍶礦泉水；

（3）礦泉水純凈透明，口感純正。其感官性狀、界限指標、限量指標、污染物指標、微生物指標均符合國家飲用天然礦泉水（GB85372008）標準。可用以生產瓶裝礦泉水和以礦泉水為基液的飲料系列產品。

參考文獻：

[1]飲用天眼礦泉水（GB85372008）.

[2]天然礦泉水資源地質勘查規范（GB/T137272016）.

[3]工程測量規范（GB50026-2007）.

[4]水文地質調查規范（1：50000）（DZ/T02822015）.

[5]水文水井地質鉆探規程（DZ/T 01482014）.作者簡介：李興寧（1993），男，學士。