駐馬店市區(qū)傍河深井回補(bǔ)中深層地下水分析

□李德嶺(河南省駐馬店水文水資源勘測(cè)局)

一、氣象水文概況

駐馬店市區(qū)位于河南省南部，淮河流域汝河上游山區(qū)與平原過(guò)渡地帶，屬大陸性季風(fēng)氣候。多年平均蒸發(fā)量（E601）為935.5mm，多年平均降水量966.0mm，最大年降水量1575.8mm，最小年降水量?jī)H402mm。練江河經(jīng)市區(qū)南側(cè)向東流入宿鴨湖，市區(qū)以上練江河控制面積104km2。

練江河系汝河支流，發(fā)源于驛城區(qū)胡廟鄉(xiāng)境內(nèi)的三架山東側(cè)，市區(qū)以上河長(zhǎng)19m，河床深度5～7m，屬常年性河流。練江河多年平均徑流量2295×104m3，且隨季節(jié)變化十分明顯，6～8月份為豐水季節(jié)，其徑流量占全年的60%左右；12月份至次年的2月份為枯水季節(jié)，徑流量?jī)H占全年的6%左右，其他6個(gè)月占全年徑流量的34%左右。徑流量年際差異很大，最大年徑流量為9149×104m3，最小年僅為170×104m3，豐枯相差53倍。練江河曾出現(xiàn)最高水位76.82m，最大流量716m3/s，最低水位68.18m，最小流量短暫斷流。

二、中深層地下水賦存條件

本區(qū)中深層地下水賦存于70～80m以下至300m以上深度內(nèi)的第四系松散承壓含水層中。水位埋深30～70m，與上部潛水含水層之間有30～60m厚的粘性土弱透水層相阻隔。區(qū)域中深層地下水主要賦存于砂、砂礫石層孔隙含水層和泥灰?guī)r溶洞含水層之中，并具有明顯的承壓性，兩含水層在關(guān)莊——夏莊——化肥廠一帶交匯。

（一）砂、砂礫石孔隙含水層

該含水層分布在市區(qū)關(guān)莊—夏莊—化肥廠一線東北側(cè)，呈現(xiàn)西北至東南向帶狀分布，含水層總厚度26.3m，滲透系數(shù)達(dá)0.55m/d，水質(zhì)類型一般為HCO3-Ca·Mg型。該含水層目前構(gòu)成駐馬店市區(qū)中深層地下水降落漏斗的北半部，地下水自北、北東向市區(qū)漏斗中心匯集。

該含水層呈多層結(jié)構(gòu)，分為3個(gè)含水巖組。第一含水巖組位于中更新統(tǒng)下部，埋藏深度在70～96m之間，含水層厚度一般8m，巖性主要為泥質(zhì)中細(xì)砂，局部為泥質(zhì)含礫中粗砂；第二含水巖組位于下更新統(tǒng)上部，埋深96～130m，含水層厚度一般12m，巖性為泥質(zhì)中粗砂，泥質(zhì)含礫中粗砂；第三含水巖組位于下更新統(tǒng)中下部，埋深145～200m之間，厚度一般10～20m，巖性主要為粉砂、泥質(zhì)中粗砂。

（二）泥灰?guī)r溶洞含水層

該含水層賦存在下更新統(tǒng)泥灰?guī)r溶洞、溶蝕裂隙承壓含水層中。分布在市區(qū)關(guān)莊—夏莊—化肥廠一線西南側(cè)。該含水層平均厚度24.3m，滲透系數(shù)4.79m/d，水質(zhì)類型為HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg型。在市區(qū)實(shí)施封井前（96年），漏斗中心水位埋深達(dá)到98m，封井后水位回升10～14m，現(xiàn)狀大部分范圍水位埋深35～70m，但漏斗中心水位埋深仍達(dá)84m。

該含水層具有二層結(jié)構(gòu)。第一層埋藏深度在97～130m之間，厚度變化大，一般8～20m，從黑泥溝至原工人俱樂(lè)部厚度漸薄，在天方藥廠一帶呈透鏡狀零星分布。溶洞發(fā)育較好，含有較豐富的溶洞水，是目前市區(qū)地下水的主要開采層。另外，頂部分布有一層泥質(zhì)粉細(xì)砂、泥質(zhì)含礫中粗砂，厚度5～13m，往往與泥灰?guī)r溶洞水一起混合利用。第二層埋藏深度在140～220m之間，厚度一般20～40m，但溶洞不太發(fā)育，含水性能較差。在市區(qū)西南側(cè)，該層泥灰?guī)r上部與第一層泥灰?guī)r連通，下部與寒武系灰?guī)r接觸，厚度由西南向東北漸薄。由于區(qū)域內(nèi)泥灰?guī)r的厚度差異較大，其富水性差別也較大。

三、補(bǔ)給、徑流、排泄條件

中深層地下水補(bǔ)給來(lái)源主要是側(cè)向徑流補(bǔ)給，其次是淺層水通過(guò)深、淺混合開采井形成的井筒垂向補(bǔ)給。

在天然條件下，地下水流向自西南向東北徑流，水力坡度1～2‰。由于80年代以來(lái)城市工業(yè)的迅猛發(fā)展，市區(qū)地下水開采量逐年增加，在市區(qū)中心形成了地下水降落漏斗，改變了原來(lái)地下水流場(chǎng)，地下水流向自西、南、東、北四面向漏斗中心（地高—油廠一帶）匯集，水力坡度增大，達(dá)到7～9‰，地下水徑流增強(qiáng)，目前開采漏斗巳擴(kuò)展到城市區(qū)外圍，地下水水平向東徑流排泄為零。據(jù)統(tǒng)計(jì)，駐馬店市區(qū)現(xiàn)有中深層開采井168眼，年開采量在1000×104m3以上，人工開采成為市區(qū)中深層地下水的唯一排泄方式。

四、回灌補(bǔ)給量計(jì)算

練江河自西向東從市區(qū)南側(cè)的泥灰?guī)r溶洞裂隙含水層水文地質(zhì)單元流過(guò)，北側(cè)距松散層孔隙含水層水文地質(zhì)單元邊界2～5km，以南到山區(qū)前沿同屬一個(gè)水文地質(zhì)單元。該單元分布范圍相對(duì)于含水層抽水影響半徑R可認(rèn)為是無(wú)限含水層。目前練江河上已經(jīng)建有橡膠壩水庫(kù)一座，正常蓄水位高程72.6m，如果沿河打深層完整井，以地表水回灌中深層地下水，則補(bǔ)水水頭高度S應(yīng)為常數(shù)，現(xiàn)將該單元含水巖組概化為單層均質(zhì)含水層，其回灌補(bǔ)給量Q的計(jì)算應(yīng)符合穩(wěn)定流承壓完整井流計(jì)算公式：Q=2.732KSM/(lgR－lgr)。

根據(jù)該單元地層水文地質(zhì)概況，沿河地面高程為76.73m，深層地下水位埋深為35m。設(shè)注水井半徑r＝0.15m，代入公式計(jì)算得單井回灌補(bǔ)給量為3077m3/d，采用參數(shù)和計(jì)算值見下表。

K(m/d) S(m) M(m) R(m) r(m) Q(m3/d)4.79 30.87 24.3 232 0.15 3077

考慮到汛期地表水含沙量情況和回灌技術(shù)等因素，采用年有效灌水期為220d，則每眼注水井年可回補(bǔ)水量為67.7×104m3。根據(jù)注水井影響半徑，在練江河左岸京廣鐵路西側(cè)可建井7眼，如全部投入使用，則年可回補(bǔ)水量為470×10 ，這將對(duì)市區(qū)深層水的開發(fā)利用和防止深層水降落漏斗的進(jìn)一步擴(kuò)大起到積極作用。

五、水質(zhì)影響分析

由于練江河發(fā)源于駐馬店城區(qū)西部山區(qū)，人口分布稀疏，經(jīng)濟(jì)開發(fā)落后，沒(méi)有污染企業(yè)排污，庫(kù)區(qū)上游河道基本沒(méi)有受到污染，水體比較清凈。根據(jù)水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果顯示：PH值為8.2溶解氧為7.3COD為15.5BOD5為1.5，氨氮為0.45，氟化物為0.5，揮發(fā)酚、氰化物、六價(jià)鉻、砷、汞、鉛均未檢出，水質(zhì)屬于Ⅱ～Ⅲ類。雖汛期來(lái)水時(shí)水體挾帶有泥質(zhì)成分，但經(jīng)橡膠壩攔蓄后水質(zhì)可以澄清，略加過(guò)濾處理即可直接進(jìn)行回灌補(bǔ)水。地下水不會(huì)因地表水的注入使深層地下水質(zhì)變差，影響地下水利用。

六、結(jié)論與建議

駐馬店市區(qū)地下水資源相對(duì)較緊缺。以練江河地表水通過(guò)水井工程回補(bǔ)深層地下水的設(shè)想基本可行，它的提出為日益供水緊張的駐馬店市區(qū)供水開辟了一條新的途徑。實(shí)施該項(xiàng)工程，將緩解深層地下水供需矛盾，對(duì)深層地下水漏斗的回補(bǔ)起到積極作用。

[1]河南省駐馬店市市區(qū)地下水環(huán)境評(píng)價(jià)報(bào)告河南省地質(zhì)工程勘察院.1997.10.

[2]1/20萬(wàn)泌陽(yáng)幅《區(qū)域水文地質(zhì)普查報(bào)告》.河南省水文地質(zhì)三隊(duì).