南沙區地下水賦存條件及動態變化特征研究

吳麗霞

(廣東省水文地質大隊，廣東 廣州 510510)

南沙區地處北回歸線以南，屬亞熱帶海洋性氣候，雨量充沛，河網發育，地表水流自北西向南東經多個口門匯流入海。區內有橫門水道、蕉門水道、洪奇瀝水道、橫瀝水道、雞鴉水道等，還有大量分叉河涌，地表水系發育，是典型濱海地區，沉積了厚度較大的第四紀松散軟弱土層，其中淤泥類飽和軟弱土層特別發育，分布廣泛且厚度大。第四系厚度大，含水層較多，這對南沙的重大工程建設帶來了不利的影響，因此進一步查明南沙區的水文地質特征，可以更好地服務南沙區的城市建設。

1 研究區概況

1.1 地貌

地處珠江三角洲沖積平原區。整體地勢低洼，平坦開闊，河網如織。隨著河道上游筑壩，河道徑流作用減弱，造成三角洲河道出現淤積和咸潮上溯。除三角洲平原以外，僅在局部有丘陵或殘丘分布。地貌類型分為侵蝕剝蝕丘陵(殘丘)、侵蝕剝蝕臺地、三角洲平原和人工地貌。

1.2 地質構造

區內大面積分布第四系海陸交互相松散沉積層，基底則主要為花崗巖類巖石、碎屑巖類地層，少量為紅層。基巖主要出露于工作區中北部黃山魯、西南部五桂山，其余多以殘丘或臺地的形式零星出露于工作區東部及西部地區。受沙灣斷裂等的影響，區內地質構造復雜。

本區以河口三角洲沉積為主，巖相巖性及沉積物厚度多變。本區第四系厚度變化較大，物質組成復雜，橫、縱向變化快，厚度差異較大，局部為0 m，一般約為20～30 m，最厚達69.1 m。第四系厚度較大的地方主要分布于南沙區大崗-新墾-龍穴島等地，厚度一般大于30 m。區內第四紀沉積受北東和北西向斷裂控制明顯。

2 地下水類型及富水性

南沙區的地下水類型主要為松散巖類孔隙水、層狀巖類裂隙水、塊狀巖類裂隙水。平原區松散巖類孔隙水自上而下從淡水-微咸水-咸水過度，水質較差。僅在丘陵周邊出露的泉水(基巖裂隙水)及部分人工挖掘民井(井水為基巖裂隙水及殘坡積土層孔隙水)井水為淡水，水質較好。泉水、井水仍作為當地部分的居民生活飲用水。區內地下水多以潛流的形式排泄，受潮汐的影響，與地表水體存在互補關系。丘陵山區通過基巖裂隙以泉水等集中方式排泄。地下水動態變化與氣候及潮汐存在相關關系。

2.1 松散巖類孔隙水

第四系含水砂層主要為更新世石排段(Qpsp)、全新世杏壇段(Qhxt)和萬頃沙段(Qhw)粉細砂：厚度1.70～18.12 m，中粗砂：厚度1.31～14.59 m，礫砂：厚度1.37～18.70 m，卵石層，局部分布，主要分布于洪奇瀝水道、蕉門水道及瀝沙水道附近，厚度2.33～8.60 m(表1)。

表1 第四系主要含水砂層厚度統計表

根據水樣分析結果，三角洲平原區上層滯水一般為淡水。地表水系與海水連接，受潮汐影響，其附近上層滯水一般為微咸水，如南沙區萬頃沙一帶，橫門水道、蕉門水道、洪奇瀝水道、雞鴉水道等兩岸地帶。研究區鉆孔揭露松散巖類孔隙水為礦化度1.85～13.25 g/L的微咸水-咸水。

侵蝕剝蝕丘陵、殘丘周邊坡殘積土層較厚，巖性一般為砂、礫質粘性土，賦存一定的坡殘積層孔隙水，以HCO3-Ca型淡水為主，礦化度0.02～0.43 g/L，水質較好，可作為飲用，貧乏-中等。

2.2 層狀巖類裂隙水

層狀巖類多為侵蝕剝蝕丘陵和殘孤丘，零星分布，出露面積有限，匯水面積小，植被稀少，本次調查未發現泉點出露。根據區域水文地質資料，地下徑流模數多<3 L/s·km2，地下水類型屬HCO3·Cl-Ca·Na型水，單井涌水量多小于100 m3/d，根據水文地質孔(TZ6)抽水試驗結果，含水巖段為K1b含礫砂巖，單井實際涌水量71.97 m3/d，降深為37.24 m，地下水富水性貧乏。礦化度為0.81 g/L。

2.3 塊狀巖類裂隙水

出露塊狀巖類包括加里東、印支和燕山各期的侵入巖和元古界深變質巖，區內巖漿活動具有多旋回的特點，加里東及燕山期均有強烈活動。分布面積約53.5 km2。主要分布于欖邊幅西南角，太平鎮幅西北部、北東部，容奇鎮幅也有零星分布。以侵入巖為主，產狀以巖株、巖墻為主。含水巖組主要有云開巖群雜巖體、片麻雜巖以及奧陶、三疊、白堊等時代的花崗巖類巖石。

3 地下水賦存特征

富水區域主要為沉積多層的海陸交互相砂層：粉細砂、中粗砂、礫砂和卵石。含水砂層間夾多層淤泥質土和粘性土，沉積韻律從下往上由粗變細，賦存第四系松散巖類孔隙水，以潛水和微承壓水為主，富水性中等-豐富。以水平循環為主，水流緩慢。地下水位一般<1 m。地下水流向與地表水一致，自北西流向南東，最后匯入珠江口。地下水從上往下由淡水-微咸水-咸水過度，水質較差。

南沙區北部、欖邊幅西南角出露侵蝕剝蝕地貌，太平鎮幅北東部，容奇鎮幅中部及北西角零星分布侵蝕剝蝕孤(殘)丘。丘陵區裂隙發育，匯水面積較大，植被繁茂，含裂隙水較豐富，見較多泉點出露，雨季山間谷地見短暫地表徑流。丘陵區淺部基巖裂隙水由于地表起伏大，地下水以垂直徑流為主，賦存淺循環風化帶網狀裂隙水，它具有埋藏淺，徑流途徑短，補給區與排泄區接近一致的特點。

基巖區裂隙水由丘陵區流入平原區后，水力坡度變緩，其徑流形式由垂直轉入水平。地下水位埋深一般1.50～3.50 m。基巖裂隙水主要為HCO3-Ca 和HCO3·Cl-Ca·Na型淡水，水質較好。太平鎮幅北西部丘陵區泉水流量0.56～1.11 L/s，五桂山一帶小泉流量一般<0.01 L/s。孤(殘)丘風化強烈，植被稀少，裂隙水貧乏，未見泉點出露，地下水位埋深較大，一般為5.50～6.50 m。

4 南沙區地下水動態變化

區內地下水動態變化與大氣降雨、潮汐以及洪汛期有密切關系。地下水位的變化特征因其埋藏條件不同而不同。總體而言，區內地下水每年6-9月份為豐水期，10-11月份為枯水期。

為掌握區內地下水的動態變化規律，設置了7處長期觀測點，主要觀測對象為丘陵邊緣松散巖類孔隙水。自2014年7月至2015年8月，進行了為期14個月的連續觀測，觀測頻率為每月2次，觀測內容包括水溫、水位埋深(流量)、色、味、渾濁度、肉眼可見物、pH、電導率等內容。圖1～圖3為動態變化曲線。

圖1 各長觀點地下水水溫動態變化曲線圖

圖2 各長觀點地下水位埋深動態變化曲線圖

圖3 各長觀點地下水電導率動態變化曲線圖

觀測結果表明工作區地下水動態變化具有季節性周期，各長觀點變化特征各有差異，整體變化趨勢與區域地下水動態特征相符。整體變化規律是：豐水期較枯水期水位埋深淺、電導率較低、水溫較高、流量較大。

4.1 松散巖類孔隙

松散巖類孔隙潛水水位因埋藏淺，受降雨與地表水的影響迅速、變化幅度大；微承壓水因承受的壓力不同而變化不一。

據付叢生等人2008年對位于工作區南約12 km的珠海市唐家鎮附近的中山大學濱海水循環綜合試驗基地的研究，結果表明：微承壓的松散巖類孔隙水水位波動的原因是含水層承受的質量負荷隨潮汐的變化而變化，水位波動相對海潮潮汐的位相延遲時間約為7.0 h。

4.2 基巖裂隙水

基巖裂隙水地下水水位在雨季有不同程度的升高，但與松散巖類孔隙水相比，變化幅度較小、響應較為緩慢。

據付叢生等人2008年對位于工作區南約12 km的珠海市唐家鎮附近的中山大學濱海水循環綜合試驗基地的研究，結果表明：基巖裂隙水水位波動的原因是含水層承受的質量負荷隨潮汐的變化而變化，水位波動相對潮汐的位相延遲時間約為1.5 h。

因工作區緊鄰珠江入海口，受潮汐作用的影響，地下水位波動幅度較大，且和觀測點與海岸的距離直接相關。每日存在兩次高潮和兩次低潮，且每日高低潮時間和潮位均有差異。工作區為海洋性氣候，多陣雨，且地下水位受潮汐影響，受含水層結構差異以及觀測點與海岸線的距離等因素的影響，地下水位變動與潮汐變化存在滯后效應，因本次工作未進行地下水位與潮汐的對應觀測，本次長期觀測工作主要反映區域地下水的長期變化規律。

5 結語

通過分析形成如下結論：南沙區的地下水類型主要為松散巖類孔隙水、層狀巖類裂隙水、塊狀巖類裂隙水，含水層為沉積多層的海陸交互相砂層：粉細砂、中粗砂、礫砂和卵石，地下水的動態變化規律為豐水期較枯水期水位埋深淺、電導率較低、水溫較高、流量較大。