黃蒿界勘查區(qū)水動(dòng)態(tài)分析

劉智昌，曾獻(xiàn)文

(陜西省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，陜西 西安710054)

黃蒿界勘查區(qū)水動(dòng)態(tài)分析

劉智昌，曾獻(xiàn)文

(陜西省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，陜西 西安710054)

榆橫礦區(qū)黃蒿界勘查區(qū)是煤炭資源新開發(fā)區(qū)，松散層、洛河組含水量豐富，為了科學(xué)高效地保護(hù)和利用地下資源水，研究其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，布設(shè)8個(gè)觀測點(diǎn)，展開一個(gè)水文年水動(dòng)態(tài)監(jiān)測工作。分析結(jié)果得出:承壓水動(dòng)態(tài)變化不大，呈現(xiàn)基本穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)類型，對(duì)潛水及地表水，在一年中出現(xiàn)兩個(gè)峰值和兩個(gè)谷值。地表水跟降雨量呈對(duì)應(yīng)關(guān)系，地下水在該區(qū)滯后多半個(gè)月與降雨量呈對(duì)應(yīng)關(guān)系，勘查區(qū)，黑河則溝徑流平均單位補(bǔ)給量約為0.172 m3/d·km。

榆橫礦區(qū);黃蒿界勘查區(qū);地下水;地表水;動(dòng)態(tài)監(jiān)測

黃蒿界勘查區(qū)位于陜西省靖邊縣東北部，面積120.58 km2，貯藏有侏羅紀(jì)煤炭約4億 t，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，地形較復(fù)雜，溝壑縱橫，水土流失較嚴(yán)重，水系較發(fā)育，地表黑河則四季流水，白堊紀(jì)洛河組含有豐富的地下水資源，水質(zhì)良好。安定組隔水層是本勘查區(qū)白堊系洛河砂巖主要含水層與延安組煤系地層之間的隔水層段?？辈殡A段共布設(shè)長測點(diǎn)8個(gè)(水井5個(gè)，水泉1個(gè)，黑則河溝2個(gè))，進(jìn)行了五天一次地下、地表水動(dòng)態(tài)觀測，觀測時(shí)間為一水文年。查明了該區(qū)地下水動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，對(duì)主溝流量及地下水與溝流的相互補(bǔ)給關(guān)系等進(jìn)行了測定。

1 地下水動(dòng)態(tài)特征

該區(qū)屬于無定河流域，黑河則溝、蘆河溝是其支流。在勘查區(qū)偏東部，近NE～SW向，沿古長城一帶為一地下潛水自然分水嶺:東部主要向東偏南方向流入塔灣鄉(xiāng)蘆河，占勘查區(qū)面積的三分之一。分水嶺以西主要為黑河則流域，東部向西北方向流入黑河則溝，西部向東北方向流入黑河則溝，占勘查區(qū)面積的三分之二。

1.1 第四系松散層

勘查區(qū)第四系潛水水位最高處在分水嶺一帶，最低處在黑河則下游溝谷，地下潛水流向:在分水嶺東部流向東及東北，在分水嶺西部，黑河則溝以西流向西北，黑河則溝以東流向東北，匯入溝流，向北排泄。觀測井年變幅0.74 m見表1。因地貌、地形及補(bǔ)給、逕流、排泄條件的差異，地下潛水的動(dòng)態(tài)，在平面上具有不同特征:在黃土梁峁區(qū)，地下潛水埋藏較深，開采量少，水位變幅小，在溝谷區(qū)，地下潛水埋藏較淺，豐水期水位高，開渠排水，降低農(nóng)田水位。在枯水期，攔堵蓄水抬高水位，所以水位變幅較小。不同地形、地貌的水位觀測點(diǎn)動(dòng)態(tài)說明:在分水嶺地帶，水位變化大，地形平坦人口密集區(qū)，自然水位變化小，人為作用影響大。

表1 第四系潛水水位變幅表 m

1.2 白堊系洛河組基巖

據(jù)收集及監(jiān)測資料分析，地下水動(dòng)態(tài)比較復(fù)雜:在承壓區(qū)，承壓水動(dòng)態(tài)變化不大，呈現(xiàn)基本穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)類型，與近期大氣降水之間無明顯直接關(guān)系;在基巖淺埋區(qū)，洛河組砂巖地下水水位變化與大氣降水息息相關(guān)，與第四系潛水動(dòng)態(tài)基本一致，在一年中出現(xiàn)兩個(gè)峰值和兩個(gè)谷值。據(jù)李家梁井680長觀資料，水位年變幅6.48 m見圖1。

圖1 李家梁井680長觀水位、降水量變化歷時(shí)曲線圖

1、2月份，降雪除少部分蒸發(fā)外，大部分在下滲過程中被凍結(jié)在包氣帶內(nèi)，形成凍土層，不能補(bǔ)給地下水，而此時(shí)，地下水的逕流與排泄仍在進(jìn)行，地下水不斷減少量，使地下水位出現(xiàn)第一個(gè)谷值。2月份以后，氣溫逐漸回升，冰雪凍土開始融化，地下水補(bǔ)給量增加，水位逐漸上升，到3、4月份潛水位出現(xiàn)第一個(gè)峰值。5、6月份以后，西北風(fēng)盛行，氣候干燥，蒸發(fā)作用強(qiáng)烈，冰雪凍土融化殆盡，冰融補(bǔ)給消失，使地下水位出現(xiàn)第二個(gè)谷值。在7、8、9月份降雨量明顯增大，但因地下水下滲滯后加之農(nóng)田灌溉進(jìn)入高峰期，造成水位上升緩慢，地下水位仍處于谷值，到10、11月份以后，農(nóng)田用水銳減，灌溉水回滲與降水同時(shí)補(bǔ)給作用顯著，地下水位迅速上漲，水位在1 0、11月份達(dá)到第2個(gè)高峰值。12月以后隨著降水量減少，水位升降幅度變小，逐漸下降。

總之，造成第一個(gè)峰值原因?yàn)楸谄谘a(bǔ)給形成的，第二個(gè)峰值主要是大降水加大而形成的。地下水以集中補(bǔ)給，長期消耗為主，其動(dòng)態(tài)屬氣象和人為作用類型。

2 地表水動(dòng)態(tài)特征

區(qū)內(nèi)支溝縱多，多處打壩蓄水，但大多被泥沙淤積，無水或發(fā)洪水后短暫有水，最大的林小溝水庫，最大庫容約78 000 m3，一般庫容約6 000 m3，與降雨量呈對(duì)應(yīng)關(guān)系。

黑河則溝從南往北貫穿勘查區(qū)流過，其主溝流長約10 km。沿途多有小支溝流側(cè)向補(bǔ)給，所以河流由南往北向下逕流過程，流量略有增大，為常年性流水，在區(qū)外匯入無定河。在勘查區(qū)黑河則入口及出口各設(shè)立一、二號(hào)長觀站，觀測時(shí)間6個(gè)月，觀測成果見表2。

表2 溝流觀測成果表

入口一號(hào)點(diǎn)，月平均流量為43.49 m3/d，月平均最大流量為 63.61 m3/d，最小流量為 34.28 m3/d，出口二號(hào)點(diǎn)，月平均流量為45.21 m3/d，月平均最大流量為 66.11 m3/d，最小流量為36.23 m3/d。從長觀成果來看，地表水動(dòng)態(tài)變化不大，勘查區(qū)側(cè)向補(bǔ)給量為1.72 m3/d，平均單位補(bǔ)給量約為0.172 m3/d·km，4至9月月平均流量變幅0.368 4 m3見圖2、圖3。

圖2 流出口處動(dòng)態(tài)觀測曲線

圖3 黑河則溝流一號(hào)、二號(hào)長觀流量曲線

從長觀流量曲線于降水量關(guān)系圖可看出;5－8月和翌年的1－2月為枯水期，3－4月和9－12月份為豐水期。5－8月份因降水量少，蒸發(fā)作用強(qiáng)烈，地下水排泄量小，沿溝補(bǔ)給河流量小，故河流流量小為枯水期。9－10月降水量猛增，地下水迅速升高，排泄作用強(qiáng)烈，故河流流量較大;11－12月沒有灌溉，水位上升，泉水排泄量增大，為豐水期。翌年的1－2月氣溫低，降水量減少，故流量出現(xiàn)低峰值。3－4月氣溫轉(zhuǎn)暖，冰雪融化，地表流量出現(xiàn)峰值。河流水主要靠上游灘地及兩側(cè)潛水補(bǔ)給。大氣降水大部分下滲補(bǔ)給地下水，然后經(jīng)過短途逕流，并沿河谷滲出，所以流量動(dòng)態(tài)特征與人氣降水特征相吻合。溝流量與地下潛水水位成對(duì)應(yīng)關(guān)系，水位高時(shí)流星大，水位低時(shí)流量小。洪水期水拉土、沙下蝕河床，枯水期沙泥淤積，河床升高。

3 結(jié)語

勘查區(qū)地下水，地表水的動(dòng)態(tài)特征，主要受大氣降水、冰雪融化水、農(nóng)田灌溉強(qiáng)度、地面蒸發(fā)及植被蒸騰等多種因素的影響。承壓水動(dòng)態(tài)變化不大，呈現(xiàn)基本穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)類型，對(duì)潛水及地表水，在一年中出現(xiàn)兩個(gè)峰值和兩個(gè)谷值。第一個(gè)峰值原因?yàn)楸谄谘a(bǔ)給形成的，第二個(gè)峰值主要是大氣降水加大而形成的，谷值主要是補(bǔ)給貧乏、灌溉造成的。地表水根降雨量呈對(duì)應(yīng)關(guān)系，地下水在該區(qū)滯后多半個(gè)月與降雨量呈對(duì)應(yīng)關(guān)系，溝徑流平均單位補(bǔ)給量約為0.172 m3/d·km。

［1］靖邊東北部地下水勘查報(bào)告(2011年6月)陜西省煤田地質(zhì)局水文隊(duì).

［2］靖邊縣黃蒿界勘查區(qū)煤炭勘探報(bào)告(2011年12月)北京聯(lián)眾博通科技中學(xué).

［3］靖邊縣地下水勘查報(bào)告(2010年10月)地研所.

［4］鄂爾多斯盆地地下水資源與可持續(xù)利用(2004年10月)陜西科學(xué)技術(shù)出版社.

Water Dynamic Analysis of the Exploration Area of Huanghao Boundaries

LIU Zhi－chang，Zeng Xian －wen
(Geological Survey Institute，Shaanxi Province Nuclear Industry Xi’an 710054，Shaanxi)

The exploration area of the Huanghao boundaries in Yuhuang Mining Field is the new development zone of the coal resource.The water content of the loose layer and the Luohe is rich.For scientific and efficient protection and utilization of groundwater resources，and to study the dynamic changes in the law，laid eight observation points，and carried out the water dynamics monitoring work of the hydrological year.The analyzed results show the dynamic changing of the confined water is less and is the basic stability of the dynamic type.For the diving and surface water，there are two peaks and valleys in the year.Surface water showed a corresponding relationship with rainfall，the Groundwater stopped for over half a month in the area showed corresponding relationship with the rainfall.In the exploration area，the average unit of Heihe runoff supplies approximately 0.172 m3/d.Km.

Yuhuang Mining area，the exploration area of Huanghao boundary，groundwater，the suffice water and dynamic monitoring

TV211.1

A

1004－1184(2012)04－0069－02

2012－03－15

2009年陜西省地質(zhì)勘查靖邊東北部地下水勘查報(bào)告(61200901031)

劉智昌(1963－)，男，陜西長安人，高級(jí)工程師，主要從事煤田地質(zhì)、水文地質(zhì)勘察工作。