李靜華(朝陽市水務(wù)工程質(zhì)量與安全監(jiān)督站,遼寧 朝陽 122000)
建平縣地下水分析
李靜華
(朝陽市水務(wù)工程質(zhì)量與安全監(jiān)督站,遼寧 朝陽 122000)
建平縣位于遼寧省朝陽市的西北部。本文通過對(duì)全縣地下水的貯存條件與分布規(guī)律、地下水循環(huán)條件、地下水動(dòng)態(tài)特征及主要影響因素的分析,為今后地下水的開發(fā)利用提供了參考依據(jù)。
地下水;分布規(guī)律;動(dòng)態(tài)分析
建平縣隸屬于遼寧省朝陽市,位于朝陽市的西北部,東與朝陽縣毗鄰,南與喀左縣、凌源市接壤,西與內(nèi)蒙古自治區(qū)寧城縣喀喇沁旗、赤峰縣、赤峰市隔老哈河相望,北與內(nèi)蒙古自治區(qū)敖漢旗交界。全縣總面積4865.0km2。根據(jù)《朝陽市水資源》資料統(tǒng)計(jì),建平縣1956~2000年多年平均降水量438.4m m,水資源總量為19208.2萬m3,其中地表水資源量18106.0萬m3,地下水資源量11540.6萬m3,二者之間重復(fù)量10438.5萬m3。根據(jù)2000~2011年地下水開采量數(shù)據(jù)分析,平均年開采量7159萬 m3,最大年開采量為9882萬 m3、最小年開采量為5434萬m3。
2.1 松散巖類孔隙水
主要分布于老哈河、蹦河、海棠河、三家河、第二牤牛河、深井河、老虎山河等流域,一般呈帶狀、樹枝狀及其它不規(guī)則形態(tài)分布,按含水層富水性將松散巖類孔隙水劃分為四種富水級(jí)別,即水量極豐富單井涌水量3000~5000m3/d;水量豐富單井涌水量1000~3000m3/d;水量中等單井涌水量100~1000m3/d;水量貧乏單井涌水量小于100m3/d?,F(xiàn)分述如下:
2.1.1水量極豐富區(qū)
分布于老哈河一級(jí)階地及漫灘區(qū),其巖性上部為全新統(tǒng)沖積砂、礫卵石層,下部為上更新統(tǒng)沖洪積砂礫卵石層。兩層之間無隔水層,構(gòu)成連續(xù)分布的統(tǒng)一含水巖組。含水巖組總厚度15~35m,最厚可達(dá)50m。礫卵石分選、磨圓較差,多呈次棱角狀,透水性良好、地下水埋深3~7m。滲透系數(shù)50~90m/d,單井涌水量3000~5000m3/d。
2.1.2水量豐富區(qū)
主要分布于蹦河、第二牤牛河、深井河、海棠河、三家河、老虎山河兩側(cè)一級(jí)階地、漫灘區(qū),其巖性上部為全新統(tǒng)沖洪積砂礫卵石,下部為更新統(tǒng)沖洪積砂礫卵石,兩層之間無隔水層,構(gòu)成連續(xù)分布的統(tǒng)一含水巖組,礫卵石呈次棱角狀、次圓狀。含水層厚度各河有所差異。蹦河厚度10~15m,水位埋深4.0~10.0m,滲透系數(shù)30~50m/d;第二牤牛河厚度3~13m,水位埋深3.0~12.0m,滲透系數(shù)15~30m/d;單井涌水量1000~3000m3/d。
2.1.3水量中等區(qū)
分布于黑水坡洪積扇、燒鍋營子山間河谷及一些河流的支流和上有地段,其巖性上部為全新統(tǒng)沖洪積砂礫卵石,下部為上更新統(tǒng)沖洪積砂礫卵石、砂礫石混土,含水層厚度7.5~10m,單井涌水量100~1000m3/d,個(gè)別地段大于1000m3/d。
2.1.4水量貧乏區(qū)
分布于山間河谷地及山前坡洪積扇裙地帶,含水巖組時(shí)代為上更新統(tǒng),巖性為砂礫卵石含亞砂土,礫卵(碎)石,成棱角狀,次棱角狀,該層多呈不穩(wěn)定的夾層或透鏡體分布,局部夾中細(xì)砂薄層,厚度一般為 2.0~21.6m,水位埋深大于10.0m,滲透系數(shù)5m/d,局部靠近河谷階地地段,單井涌水量略大,大于100m3/d。
2.2 碳酸鹽巖類巖溶裂隙水
分布面積很小,僅在葉柏壽的東南部、中部的中營子、后道溝一帶有小面積分布,由上元古宇長城系的灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及霧迷山組中層含燧石條帶或結(jié)核白云質(zhì)灰?guī)r、條紋狀白云質(zhì)灰?guī)r構(gòu)成。由于受一系列東西向、北東向構(gòu)造的影響,巖石節(jié)理裂隙發(fā)育,裂隙寬0.1~0.3cm,大者0.5~1.5cm,局部為泥質(zhì)半充填,特別是后道溝一帶高于莊組灰?guī)r表現(xiàn)最明顯,含有豐富的巖溶裂隙水,中營子泉最大流量為737.04m3/d,一般均大于12m3/d。
2.3 碎屑巖類裂隙水
分布于馬廠、二十家子、化匠溝一帶,小塘、馬架子等地零星分布。地層巖性由白堊紀(jì)、侏羅紀(jì)砂礫巖、頁巖、砂巖、砂巖互層構(gòu)成,巖石裂隙發(fā)育,裂隙寬0.1~0.3cm,最寬可達(dá)0.5~1.5cm,層間裂隙發(fā)育,地下水主要賦存與層間裂隙及風(fēng)化裂隙中,涌水量一般為10~50m3/d,局部具承壓性,承壓水頭高出地面4.0m,自流量為37.15m3/ d。北部二十家子、三家子向斜由一套白堊系、侏羅系砂巖、砂礫巖、頁巖構(gòu)成,礫徑變化大,磨圓較差,泥鈣質(zhì)膠結(jié)。受擠壓作用影響,向斜軸部和近軸部兩翼張裂隙發(fā)育。地下水埋深小,微具承壓性,單井涌水量 75.2~131.24m3/d,滲透性差,滲透系數(shù)0.074~0.283m/d。
2.4 層狀巖類裂隙水
主要分布于中部和西南部,在東南部有零星出露,其巖性主要為白堊系義縣組安山巖、凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖、含礫凝灰?guī)r及長城系石英砂巖、礫巖、頁巖。巖石為層狀結(jié)構(gòu),局部節(jié)理發(fā)育,充水裂隙性質(zhì)為層狀裂隙和風(fēng)化裂隙,強(qiáng)風(fēng)化帶厚度為15~30m,裂隙為張開型,寬0.1~0.5cm,最大可達(dá)1.0~3.0cm,局部為泥質(zhì)、砂質(zhì)半充填,根據(jù)勘探資料,在裂隙發(fā)育地段,鉆孔單井涌水量3~10m3/d。
2.5 塊狀巖類裂隙水
分布廣泛,主要分布于北部哈拉道口~老官地、中部羅福溝~建平、南部的深井~萬壽地段。巖性主要有燕山期和華力西期的花崗巖、花崗斑巖、閃長巖、英安巖、石英二長巖、花崗閃長巖和太古界建平群得黑云斜長片麻巖及角閃斜長巖等。花崗巖類多為粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu),風(fēng)化裂隙發(fā)育,風(fēng)化厚度30~40m,裂隙為張開型,寬0.2~0.5cm,最寬可達(dá)1.0~3.0cm,局部為泥質(zhì)填充,泉水流量14.4~218.9m3/d。局部地段受構(gòu)造影響,裂隙更加發(fā)育,在地質(zhì)、地貌充水條件有利部位形成較強(qiáng)富水帶,據(jù)鉆孔資料,斷裂常年充水帶單井涌水量最大可達(dá)609.72m3/d,泉水流量12.0~1704m3/d。
地下水循環(huán)受地質(zhì)、地貌以及氣象、水文等因素控制。
3.1 地下水補(bǔ)給
縣內(nèi)的大氣降水是地下水的主要補(bǔ)給來源。依據(jù)地下水補(bǔ)排關(guān)系,低山丘陵區(qū)為地下水補(bǔ)給區(qū),山間谷地、河谷平原為地下水補(bǔ)給徑流排泄區(qū)。在低山丘陵區(qū),基巖裸露,巖層節(jié)理裂隙發(fā)育,為大氣降水提供了良好的滲入補(bǔ)給和循環(huán)條件,主要接受大氣降水的滲入補(bǔ)給,滲入的地下水一部分賦存于基巖裂隙及蓄水構(gòu)造中;一部分以泉的形式排泄于溪溝:一部分又以潛流形式補(bǔ)給山前坡洪積裙裾、山間谷地松散巖類孔隙水。在河谷平原區(qū),地勢開闊平緩,表層巖性為亞砂土且較薄,下部為砂礫石層,接受大氣降水入滲條件好,利于大氣降水入滲補(bǔ)給。項(xiàng)目區(qū)降水多集中每年6~8月份,此時(shí)段為地下水的主要補(bǔ)給期。該區(qū)除接受大氣降水直接入滲補(bǔ)給外,還接受基巖山區(qū)側(cè)向徑流補(bǔ)給。
3.2 地下水徑流
地下徑流條件的強(qiáng)弱取決于含水層的透水性和地形條件,含水層透水性好,地形坡度大,徑流就強(qiáng)。低山丘陵區(qū),溝谷發(fā)育,地形切割較深,溝谷坡降大,河谷區(qū)含水層巖性主要為砂礫卵石,透水性良好,水力坡度為2~10%,因此,地下水徑流條件良好。
3.3 地下水排泄
地下水排泄以人工開采為主,河谷區(qū)是地下水排泄的主要地段,在河谷下游以潛流形式排泄于區(qū)外。根據(jù)調(diào)查項(xiàng)目區(qū)除部分河谷地區(qū)地下水水位埋深小于5m外,絕大多數(shù)地段均大于5m,大于潛水蒸發(fā)極限深度,蒸發(fā)微弱。
根據(jù)區(qū)內(nèi)地下水動(dòng)態(tài)特征及主要影響因素,可以分為氣象型、氣象~季節(jié)性開采型和氣象~常年性開采三種動(dòng)態(tài)類型。
4.1 氣象型
地下水動(dòng)態(tài)主要受氣象影響,分布于老哈河、大凌河流域的山間河谷及坡洪積扇裙區(qū),地下水動(dòng)態(tài)氣象的控制。11月末至翌年2月末,地表表層凍結(jié),大氣降水和蒸發(fā)均微弱,水位變化小,處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài),3月份由于地表解凍,受桃花汛影響,水位迅速下降,5月中旬達(dá)到最低值。隨著雨季的到來,降水大量入滲補(bǔ)給地下水,水位迅速回升,在8月初達(dá)到最高值。8月末后隨著降水減少,受地下徑流排泄影響,水位緩慢下降,年水位變幅小于1.5m。
4.2 氣象~季節(jié)性開采型
地下水動(dòng)態(tài)主要受氣象、水文、農(nóng)業(yè)灌溉等因素的影響,主要分布于老哈河流域和大凌河流域的老虎山河山間河谷地帶,地下水的開采以農(nóng)業(yè)灌溉為主,開采強(qiáng)度較小。其水位動(dòng)態(tài)主要受降雨和農(nóng)業(yè)灌溉開采控制。11月末至翌年2月末地表表層凍結(jié),大氣降水和蒸發(fā)均微弱,水位變化小,處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài),3月份由于地表解凍,受桃風(fēng)水影響,水位略有回升,4月至5月中旬,降水少,由于農(nóng)業(yè)灌溉的開采,水位迅速下降,5月中旬達(dá)到最低值。隨著雨季的到來,降水大量入滲補(bǔ)給地下水,水位迅速上升,在7月末8月初達(dá)到最高值。8月末以后隨著降水減少,受蒸發(fā)、地下徑流排泄影響,水位緩慢下降,12月份左右趨于平穩(wěn),年內(nèi)水位變幅1~2m。
4.3 氣象~常年性開采型
此類動(dòng)態(tài)類型除受氣象因素影響外,還受地下水長期開采的制約。主要分布于第二牤牛河河谷平原區(qū)地段。在豐水期,受降水和開采影響,其水位變幅較其它時(shí)段略小,地下水處于緩慢上升趨勢,地下水位上升略滯后于降水峰值。在枯水期,地下水開采是影響地下水動(dòng)態(tài)的主要因素,地下水的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律與開采動(dòng)態(tài)相吻合。5、6月份,降水較小,農(nóng)業(yè)灌溉大量開采地下水,開采量劇增,致使地下水水位大幅度下降,達(dá)最低值。地下水的變幅大小取決于開采強(qiáng)度大小。
[1]李春雨,池海清.建平縣水資源現(xiàn)狀分析與開發(fā)利用對(duì)策[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì),2010(02).
[2]于海軍.建平縣水資源環(huán)境狀況分析[J].地下水,2010(03).
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:1672-2469(2015)03-0021-02
10.3969/j.issn.1672-2469.2015.03.009
李靜華(1966年—),男,高級(jí)工程師。