寧夏石嘴山市大武口地區(qū)水文地質(zhì)條件分析

李少儉，楊秀紅

（寧夏回族自治區(qū)國土資源調(diào)查監(jiān)測院，寧夏 銀川 750021）

1 地下水的賦存條件

該地區(qū)自西北向東南依次分為賀蘭山侵蝕構(gòu)造中山和賀蘭山東麓沖洪積傾斜平原、沖湖積平原。

賀蘭山區(qū)因受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和強(qiáng)烈風(fēng)化作用，巖石破碎，構(gòu)造斷裂、節(jié)理裂隙發(fā)育，對(duì)大氣降水的滲入及運(yùn)移提供了便利，也使基巖裂隙水創(chuàng)造了好的貯水儲(chǔ)存條件。山前洪積傾斜平原的地下水主要補(bǔ)給源來自于基巖裂隙水，在水質(zhì)的控制及影響上起作重要的作用。

平原區(qū)屬賀蘭山山前坳陷，銀川內(nèi)陸斷陷盆地的西北邊緣，地勢向南東傾斜。第四紀(jì)以來在基底構(gòu)造及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的控制下，有著巨厚的松散物堆積在盆地內(nèi)，這種條件有利于地下水賦存和運(yùn)移。沖洪及沖湖積物、上更新統(tǒng)洪積物為主要的沉積物，巖性主要有：碎石、塊石、砂礫石、卵礫石、粘性土及砂類。不同的巖，其堆積物呈漸變、犬牙交錯(cuò)接觸關(guān)系，構(gòu)成統(tǒng)一的地下水含水層，地下水由單一潛水變?yōu)闈撍怀袎核鄬盈B置含水層，其富水性明顯受地貌、地層巖性、厚度及構(gòu)造等因素的影響。含水層由山前至平原方向變化見表1。

表1 含水層由山前至平原方向變化簡表

2 地下水類型及其特征

依據(jù)地下水的水理性質(zhì)、儲(chǔ)存條件和水力特征，將該區(qū)地下水分為第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水兩種[2]。

2.1 第四系松散巖類孔隙水

2.1.1 洪積斜平原單一潛水含水層

賀蘭山山前洪積斜平原區(qū)，由上更新統(tǒng)洪積物組成單一潛水含水層，呈不規(guī)則條帶狀分布在山前，1km~6km寬，在大武口溝以南處較窄，以北處較寬。巖性主要為：碎石、巨厚塊石、砂礫石和礫卵石，偶夾薄層粘性土。40m~100m為含水層厚度,10m~50m水位埋深，最深>70m，30003/d~50003/d單井涌水量。在大武口溝以南，溶解性總固體200mg/L~700mg/L，在大武口溝以南，溶解性總固體1000mg/L~2000mg/L。

2.1.2 沖洪積平原與沖湖積平原含水層

細(xì)砂區(qū)主要在沖洪積平原與沖湖積平原區(qū)，夾多層粘性土的潛水—承壓水多層疊置含水層。在350m深度內(nèi)劃分為五個(gè)含水巖組。從上到下，依次為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ含水巖組[3]。

（1）第Ⅰ含水巖組：該含水巖組底板埋深在19.00m~45.00m，底板巖性為砂粘土，連續(xù)性較差。含水巖組厚度為0m~40.0m。灰黑色細(xì)砂、粉細(xì)砂及數(shù)層灰色細(xì)砂成了含水巖主要組成，砂粘土基本在夾薄層，局部夾有砂粒層，從上到下，顏色從淺變深，粒度均勻，單層厚2m~20m，結(jié)構(gòu)松散。大部分地段的表層覆蓋有砂粘土層，厚度有1.5m~10m。該含水巖組地下水為潛水-微承壓水，水位埋深0.75m~12.81m，含水巖組厚度薄且分布不均，富水性差。在管徑Φ146mm，降深5.74m~13.54m的條件下，單井涌水量519.18m3/d~566.50m3/d。其水質(zhì)較復(fù)雜，溶解性總固體最低248.89mg/L，最高含量為3764.00mg/L。

（2）Ⅱ含水巖組：該含水巖組頂板埋深29.00m~52.00m，底板埋深66.00m~106.50m，含水巖組厚8.00m~68.00m。巖性主要為灰黑及灰黃色細(xì)砂，夾有粉砂，中砂層，石英為主要成份，粒度均勻，結(jié)構(gòu)松散。底板巖性為砂粘土，其厚2m~8m。該含水層為承壓水，壓力水頭埋深2.20m~21.39m，富水性較強(qiáng)。Φ127mm~Φ146mm井管抽水試驗(yàn)，水位降深4.93m~11.95m，單井涌水量919.12m3/d~1549.67m3/d，換算涌水量為2861.96m3/d~4496.40m3/d。溶解性總固體>1g/L，其余地段<1g/L。

（3）第Ⅲ含水巖組：74.00m~116.00m為該含水巖組頂板埋深度，140.00m~174.0m為底板埋深度，含水巖組厚42.60m~92.25m。3.80m~11.69m為壓力水頭埋深度，水位標(biāo)高1081.42m~1089.99m。由西北向東南，含水層厚度會(huì)有所增加，最薄在N08孔，最厚在N11孔，一般厚度60m左右。富水性良好，用Φ168mm~Φ305mm濾水管實(shí)抽涌水量566.4m3/d~3504.00m3/d，抽水降深3.66m~24.73m，換算涌水量為1961.01m3/d~5183.28m3/d。為富水區(qū)，溶解性總固體均小于1g/L。

（4）第Ⅳ含水巖組：第Ⅳ含水巖組頂板埋深148.00m~188.00m，底板埋深234m~268m，47.59m~94.00m為含水巖組厚度，3.40m~9.38m為壓力水頭埋深度。粉細(xì)砂成為主要巖性，部分地段為細(xì)砂，黑灰色，粒度均勻，結(jié)構(gòu)松散，也是本次勘察的目的層。富水性良好，Φ168mm~Φ305mm濾水管實(shí)抽水量496.56m3/d~3026.77m3/d，抽水降深3.79m~18.73m，換算水量1639.71m3/d~3468.00m3/d。調(diào)查區(qū)北部和南部換算涌水量大于3000m3/d，為富水區(qū)，中部換算涌水量稍小，一般為2500m3/d~3000m3/d，為中等富水區(qū)。溶解性總固體除東北角N03孔為1.086g/L，東部N11為1.08g/L外，原二水源地勘探M10孔為1.023g/L外，其余地段均>1g/L。其水質(zhì)比較優(yōu)良，含水層底板連續(xù)性稍差。

（5）第Ⅴ含水巖組：在本地區(qū)資料稀少，只有原二水源地勘探觀1孔和本次擴(kuò)充勘探觀1孔。原二水源地勘探觀1孔孔深350.18m，揭露厚度131.98m，未揭穿該含水巖組，含水層巖性為細(xì)砂，壓力水頭埋深2.46m，Φ127mm濾水管抽水試驗(yàn)實(shí)抽涌水量1594.34m3/d，降深10.12m，換算涌水量3798.39m3/d，溶解性總固體為0.46g/L；本次擴(kuò)充勘探觀1孔孔深355.0m，揭露厚度69m，已揭穿該含水巖組，含水巖組底板埋深340.3m，底板厚度為2.7m，巖性為粘砂土。含水層巖性為細(xì)砂和粉細(xì)砂，壓力水頭埋深5.45m，Φ168mm濾水管抽水試驗(yàn)實(shí)抽涌水量1538.64m3/d，降深10.93m，換算水量2846.35m3/d，溶解性總固體為0.488g/L。由此可見第Ⅴ含水巖組水質(zhì)及富水性較好，具有一定的開發(fā)前景。

調(diào)查區(qū)地層不僅在垂向上有多層疊置的沉積特征，另外水平方向上也存在由西向東，地層顆粒由粗變細(xì)的規(guī)律，以上兩個(gè)方向的地層特點(diǎn)，決定了調(diào)查區(qū)的水文地質(zhì)條件。水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)詳見圖1。

圖1 水文地質(zhì)剖面示意圖

2.2 基巖裂隙水

賀蘭山區(qū)各地段，因地層巖性、裂隙發(fā)育以及地貌條件差異，其大氣降水滲入補(bǔ)給量同樣會(huì)產(chǎn)生差異。所以，基巖裂隙水形成及空間分布也會(huì)不均勻，其原因受構(gòu)造及巖性影響。塊狀巖類裂隙水及層狀巖類裂隙水是基巖裂隙水分主要分層。

2.2.1 層狀巖類裂隙水

分布于整個(gè)山區(qū)，賦存在二疊系、三疊系和石炭系地層中。富水性最好的是三疊系脆性砂巖，連通性及構(gòu)造裂隙發(fā)育較好，有利于地下水形成。二疊系砂巖及石炭系等夾有煤層及炭質(zhì)泥巖，裂隙連續(xù)性不好，對(duì)地下水賦存不利，巖層富水性較差，武318泉平均流量為1140m3/d～2056m3/d，礦化度為1161.14mg/l～1512.99mg/l，水化學(xué)類型為SO4(HCO3)—Mg.Ca型水；武319泉平均流量為1538m3/d～2393m3/d，礦化度為435.02mg/l～569.54mg/l，水化學(xué)類型為HCO3.SO4(CL)—Ca.Na.Mg (Ca.Na)型水。

2.2.2 塊狀巖類裂隙水

在大武口溝兩側(cè)、王泉溝北部山邊地帶分布，其含水巖組主要包含：太古界深變質(zhì)的片麻巖、片巖、混合巖、薊縣系、長城系變質(zhì)的石英巖、白云巖和石英砂巖等。風(fēng)化及構(gòu)造裂隙均發(fā)育，由于砂泥質(zhì)充填多，造成含水性差，泉流量<86.4m3/d。

3 地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件

區(qū)內(nèi)從西部賀蘭山區(qū)到東部的平原區(qū)，構(gòu)成一個(gè)較完整的區(qū)域地下水循環(huán)系統(tǒng)，其補(bǔ)給、徑流、排泄條件可相對(duì)劃分為：

3.1 賀蘭山地下水補(bǔ)給區(qū)

該區(qū)主要接受大氣降水的補(bǔ)給，大氣降水一部分經(jīng)地表巖石裂隙和斷裂通道滲入地下水形成基巖裂隙水，多以地下徑流形式直接補(bǔ)給山前單一潛水。另一部分形成地表徑流匯集山區(qū)溝谷，流出山口滲入補(bǔ)給山前洪積傾斜平原地下水。

3.2 山前洪積傾斜平原地下水徑流區(qū)

砂類、碎石、砂礫石、粗顆粒塊石等是該區(qū)地層巖性的主要組成。其含水層內(nèi)的透水性較強(qiáng)，地形坡降大，水交替比較強(qiáng)烈，是強(qiáng)徑流區(qū)，其主要途徑有：山區(qū)溝谷潛水、基巖裂隙水的側(cè)向徑流、山區(qū)溝谷常年地表流水、洪水的垂直滲入補(bǔ)給。地下水除部分被人工開采外，一般以地下徑流方式側(cè)向補(bǔ)給洪積扇前緣沖洪積微傾斜平原和沖湖積平原地下水。

3.3 沖洪積微傾斜平原、沖湖積平原地下水匯集排泄區(qū)

該區(qū)地形平坦，含水層巖性顆粒較細(xì)，滲透性較差，地下水徑流緩慢，主要接受上游地下水的側(cè)向補(bǔ)給、大氣降水的垂直入滲、渠道滲漏和田間灌溉水的垂向滲入及下部承壓水的頂托補(bǔ)給，排泄方式以垂直蒸發(fā)、地下水側(cè)向徑流排泄和人工開采、溝系排泄為主。

4 結(jié)語

綜上所述，根據(jù)對(duì)石嘴山市大武口地區(qū)的水文地質(zhì)條件分析，對(duì)大武口地區(qū)的地下水分布有了初步的認(rèn)識(shí)，對(duì)后期防治和保護(hù)地下水污染提供了科學(xué)依據(jù)。