魚鋒
摘要:簡(jiǎn)要論述了長(zhǎng)武縣的水文地質(zhì)條件,其水文地質(zhì)條件復(fù)雜,地下水的貯存條件差異較大.并對(duì)長(zhǎng)武縣地下水水質(zhì)動(dòng)態(tài)規(guī)律進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:地下水 水質(zhì) 動(dòng)態(tài)規(guī)律 長(zhǎng)武縣
一、自然概況及區(qū)域地質(zhì)概況
1、地理位置
長(zhǎng)武縣位于關(guān)中西北部,東徑107°38′49″——107°58′02″,北緯34°59′09″——35°18′37″之間。東鄰彬縣,西連甘肅省涇川,南于甘肅靈臺(tái)銜壤,北于甘肅寧縣隔河相望。總面積567平方公里,南北長(zhǎng)32.06公里,東西寬27.23公里。
2、地形地貌
長(zhǎng)武縣屬渭北黃土高原溝壑區(qū),原高、溝深、坡陡,塬面較平坦,河川窄而平緩。南、黑二河由西向東穿越中部,涇河又西向東繞縣界流過,形成長(zhǎng)武、巨家、棗元三個(gè)塬面。塬邊支離破碎,溝壑縱橫,溝谷多以“V”型排列,溝頭坍塌、滑坡嚴(yán)重,溝深多在200米以上。地表徑流條件較好,地下水儲(chǔ)存條件差,多以泉水形式出流排泄于溝谷。全縣路家仲豐最高點(diǎn)高程1274米,亭口安華最低點(diǎn)高程847米,最大相對(duì)高差427米。
3、水文氣象
長(zhǎng)武縣境內(nèi)共有涇、黑、南、磨子河四條河流,多年平均流量54.47立方米/秒,均屬?zèng)芎铀怠V饕攸c(diǎn)是:水位水量變化極大,含泥沙量高,河谷對(duì)地下水的排泄較強(qiáng),而對(duì)區(qū)內(nèi)地下水的補(bǔ)給較弱。
長(zhǎng)武縣屬半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。主要特點(diǎn)是:氣候干燥,降雨量少而集中,水面蒸發(fā)強(qiáng)烈,溫差變化大,四季冷暖分明,旱澇災(zāi)害時(shí)有發(fā)生。冬季多西北風(fēng),夏季多東南風(fēng)。多年平均降水量584.1毫米,且集中在七、八、九三個(gè)月,占全年降水量的54.9%。多年平均氣溫9.1℃,年最高氣溫36.9℃,年最低氣溫-24.9℃。年均無(wú)霜期171天,最短131天,年平均日照時(shí)2218.7小時(shí),年平均蒸發(fā)量1016.6毫米,霜凍對(duì)農(nóng)作物危害較大。
4、地質(zhì)構(gòu)造及水文地質(zhì)概況
長(zhǎng)武縣地處鄂爾多斯盆地南緣內(nèi)側(cè),屬祁、呂、賀山字型構(gòu)造和其它扭動(dòng)構(gòu)造的聯(lián)合復(fù)合區(qū)?;鶐r大部分被黃土覆蓋,黃土層厚度約200米,黃土層底部是巨厚的中生界沉積沙頁(yè)巖,平鋪緩斜,褶皺輕微,斷層少見,自上而下依次為三迭系、侏羅系、白堊系,基巖以上土層依次為新生代第三系三趾馬紅土,第四系午城黃土、離石黃土和馬蘭黃土。按其成因類型和巖性特征,可分為沖積層和風(fēng)積層。沖積層分布于涇、黑河谷四五級(jí)階地地區(qū),風(fēng)積層主要分布于長(zhǎng)武、棗元、巨路黃土塬區(qū)。
二、地下水分布及其成因
由于我縣降水量少而集中,且多以暴雨形式出現(xiàn),加之河流及密集的溝谷將全縣切割形成了大小三個(gè)塬面。對(duì)地下水的補(bǔ)給儲(chǔ)存不利。根據(jù)水文地質(zhì)構(gòu)造及含水層的巖石性質(zhì)和地下水賦存狀況,將全縣地下水劃分為松散層孔隙——裂隙水和碎屑巖裂隙、孔隙——裂隙水及深層洛河砂巖水三大類型。再根據(jù)含水層的巖性和含水層的特征劃分為三個(gè)含水層組。為了評(píng)價(jià)含水層組的富水性和開采條件,取淺層水設(shè)計(jì)降深值原則上取含水層厚度的二分之一。又據(jù)長(zhǎng)武塬抽水試驗(yàn),塬面土層孔隙含水層區(qū)17~20米,河川砂礫卵石孔隙取4米,深層洛河砂巖含水層屬裂隙、孔隙復(fù)合含水層,從鉆孔揭露,厚度在193.44~376.22米之間,一般厚度300米左右,含水層埋深:塬面在500~540米之間,河川在250~300米之間。適應(yīng)井型塬面以輻射井為宜,河川淺井以大口井、深井以打噴井為宜。
1、松散層孔隙、裂隙水
①以卵石、砂礫石、砂層為主的孔隙、淺水含水巖組
主要分布在涇黑河谷區(qū),含水層巖性為砂礫卵石、砂層及亞粘土,透水性強(qiáng),含水層厚度5~10米,水位埋深3~5米,其富水性強(qiáng)弱主要受補(bǔ)給強(qiáng)度、含水層分布的連續(xù)性及含水層厚度等因素所控制。由于含水層被河谷所切割,而高出河流的水位,地下水排泄暢通,不利于地下水的儲(chǔ)存,富水性差,但該區(qū)地下水的補(bǔ)給來(lái)源主要來(lái)自降水入滲和地表水灌溉回歸入滲補(bǔ)給,單井涌水量10~30立方米/小時(shí)。
②深層洛河砂巖水
該含水層主要由中細(xì)粒砂巖組成,并夾雜粗粒砂巖、砂質(zhì)泥巖透境體,中粒砂巖發(fā)育大型交錯(cuò)層組和斜層組,提供了良好的藏水空間,巨厚的砂巖分上下兩段,兩段之間夾礫巖及砂質(zhì)泥巖,上段厚150米左右,下段厚約250米。河谷露頭區(qū)具半承壓,水頭高出地表5~9米,深部在有蓋層的情況下則表現(xiàn)為承壓水,河谷鉆孔形成的自流井,水頭高出地表20~80米,尤以陜、甘交界河谷地帶水頭最高。
洛河砂巖屬中等富水性巖層,單位涌水量0.27~0.749升/秒?米,滲透系數(shù)(K)0.156~0.404米/日,導(dǎo)水系數(shù)(T)1.58~179.32米/日。晝夜出水兩3500立方米。在川道和一些二原打噴井,深度350~500米之間,涌水量1800~2300立方米/日,發(fā)展井灌極為可觀。
③黃土層孔隙、裂隙淺水含水巖組
該含水層組主要分布于縣境內(nèi)的南、北兩個(gè)塬面,含水層主要為亞粘土、黃土及古土壤層。黃土層地下水具有松散層孔隙淺水的一般特征,又具有裂隙水的水力性質(zhì),黃土層中普遍分布3~4層砂黃土,單層厚3~5米,顆粒較粗,結(jié)構(gòu)松散,孔隙率高。經(jīng)調(diào)查塬區(qū)共有泉水291眼,總流量371.7立方米/小時(shí),最大的泉水流量12.59立方米/小時(shí),最小的泉水流量0.01立方米/小時(shí),較大泉水多出露于黃土層中。因此黃土層是該塬區(qū)主要含水層,地下水呈汗珠狀溢出,由于河流溝谷切割,塬區(qū)形成獨(dú)立的水文地質(zhì)單元,含水層的厚度,水位埋深及富水性,主要受塬面大小和黃土層下有無(wú)良好的隔水巖層所決定。
三、地下水的補(bǔ)給、排泄條件
地下水的補(bǔ)給和排泄,主要受水文、氣象、地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造和地表水體灌溉、開采等因素的影響。
1、潛水主要補(bǔ)給來(lái)源是大氣降水入滲補(bǔ)給和河川供給回歸補(bǔ)給。地下水的流向受地形地貌及地質(zhì)構(gòu)造的控制,總的趨勢(shì)與地面傾斜方向一致,由西向東,由塬中心向塬邊溝谷徑流,以泉水的形式和少量的機(jī)井開采排泄。
2、深層承壓水補(bǔ)給區(qū)域及來(lái)源較遠(yuǎn),排泄方式主要以少量的噴井開采。
四、地下水的動(dòng)態(tài)
我縣地下水動(dòng)態(tài)主要受大氣降水、機(jī)井開采等因素的影響。長(zhǎng)武縣塬區(qū)據(jù)氣象部門20多年的降雨資料,七、八、九三個(gè)月降水量約321毫米,占全年降水量的55%,據(jù)現(xiàn)有的地下水動(dòng)態(tài)資料水位動(dòng)態(tài)曲線分析,降雨后一般10~15天地下淺水位才能受到補(bǔ)給。由于地下水補(bǔ)給來(lái)源主要靠大氣降水,水位變化幅度取決于降水補(bǔ)給的多少、開采量的大小及巖層的富水性。據(jù)據(jù)對(duì)地下水動(dòng)態(tài)長(zhǎng)期觀測(cè)資料分析,長(zhǎng)武縣塬區(qū)中段和部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)所在地及一些人口居住集中,機(jī)井開采量大的地區(qū),水位明顯的出現(xiàn)了下降趨勢(shì),塬區(qū)邊緣地段及河川階地由于開采量較小,水位基本保持穩(wěn)定,塬面開闊,平坦,開采量較少的富水段,近年來(lái)水位不但沒有下降,而且還略有上升。按照咸陽(yáng)地區(qū)地下水動(dòng)態(tài)特征分區(qū)級(jí)別表:
弱上升區(qū) 穩(wěn)定區(qū) 下降區(qū)
>0.5 0.5~-0.5 >-0.5
劃分,長(zhǎng)武縣弱上升區(qū),主要在長(zhǎng)武塬的東段,馬坊水庫(kù)兩岸的東西大吉、豐頭、米家墩、曹胡、秦家莊一帶,這一帶受馬坊水庫(kù)補(bǔ)給,開采量較少,淺水一直呈上升趨勢(shì)。
長(zhǎng)武縣地下水相對(duì)穩(wěn)定區(qū):主要分布在路家、棗元和長(zhǎng)武塬面的邊緣地段,開采量小的直谷、廟底及河谷階地區(qū)。該區(qū)地下水主要靠大氣降水入滲補(bǔ)給,水位的升降靠氣候控制,枯水期出現(xiàn)在4~6月份,8月份以后水位回升,年際變幅0.38~0.42米。
長(zhǎng)武縣地下水下降區(qū):主要分布在長(zhǎng)武塬面中段的縣城區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)所在地及人口居住集中、開采量大的部分地區(qū)。
由現(xiàn)有的觀測(cè)資料分析表明,上升區(qū)的主要原因;一是塬面較大且完整,地形平坦,含水層埋深淺,接受降水補(bǔ)給條件好又快;二是農(nóng)田基本建設(shè)土地平整好,從而使降水產(chǎn)生的地表徑流受到控制,基本入滲補(bǔ)給了地下水源;三是機(jī)井開采量少,利用率低;四是受馬坊水庫(kù)補(bǔ)給影響較大。穩(wěn)定區(qū):由于塬面窄小,土地平整差,容易使大氣降水產(chǎn)生的徑流排泄于溝道。河谷階地淺水受降水補(bǔ)給,水位迅速上升,枯水期受蒸發(fā)等因素的影響,水位下降,但年內(nèi)保持水位相對(duì)穩(wěn)定。下降區(qū):由于人口居住集中,人口密集,工業(yè)及生活用水量大,造成地下水超量開采嚴(yán)重。
五、結(jié)語(yǔ)
1、要大力宣傳人們的節(jié)水意識(shí),水是生命之源,地下水是農(nóng)業(yè)、工業(yè)和人民生活必不可缺的重要資源,要愛護(hù)它、保護(hù)它、合理地開發(fā)利用。
2、要全面深入貫徹落實(shí)水資源保護(hù)法,堅(jiān)決禁止不按規(guī)劃,不經(jīng)審批,亂打井、亂開采現(xiàn)象。要建立健全水資源開發(fā)保護(hù)審批管理制度,合理征收水資源費(fèi),清理整頓打井市場(chǎng)。下降區(qū)必須合理調(diào)整井位,合理配套機(jī)泵設(shè)備,合理井型規(guī)劃。
3、大力宣傳節(jié)約用水,科學(xué)用水,建立節(jié)約型社會(huì)。
4、要開源節(jié)流,增加補(bǔ)給來(lái)源,努力增強(qiáng)地面工程措施,攔蓄地表徑流,控制水土流失,充分利用降雨入滲補(bǔ)給地下水源。
注:文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以PDF形式查看。