彰北沙丘前沿區(qū)水文地質(zhì)初探

馬力成，馮竟祥

(1.彰武縣水利局，遼寧彰武123200;2.彰武縣雙廟水利站，遼寧彰武123200)

1 項目區(qū)范圍及概況

主要包括2個方面的內(nèi)容:項目區(qū)范圍和區(qū)域自然概況。

1.1 項目區(qū)范圍

項目區(qū)位于彰武縣北部，區(qū)域面積1 407 km2，其中平原面積1 026 km2，包括阿爾鄉(xiāng)、章古臺、四合城、大四家子、大冷、馮家、大德、后新秋8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，科爾沁沙地南侵在彰武境內(nèi)形成東西50 km，南北寬15 km，面積750 km2的沙丘區(qū)［1］。

1.2 區(qū)域自然概況

項目區(qū)主要地貌特征為沙丘區(qū)，坨間洼地間隔分布。既有封閉的坨甸，地勢低洼平坦，地下水埋深較淺，低洼處形成大小不一湖泡，也有溝谷深切形成的沙漠開放地帶，發(fā)育出小型河流。

據(jù)初步統(tǒng)計，項目區(qū)地下水開放區(qū)，有大小出流河20多條，常年流水，流量可觀［2］。

項目區(qū)屬于大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，多年平均氣溫7.1℃，年平均日照時數(shù)2 868 h，多年平均降水量476.1 mm，年內(nèi)分配不均，年際變化大，6—9月份約占全年降雨量78.6%，多年平均蒸發(fā)量1 746 mm。

項目區(qū)主要有柳河，養(yǎng)息牧河、秀水河3條較大河流，柳河多年平均徑流量4 641 m3，河道平均比降1.09‰，養(yǎng)息牧河平均徑流量1 371.76 m3，平均比降0.74‰，秀水河子多年平均徑流量127.2 m3，河道平均比降3.06‰。

區(qū)域地層巖性比較簡單，平原區(qū)為坡洪積、沖(洪)積和風(fēng)積而成的第四紀(jì)松散堆積物，山丘區(qū)地表巖性為侏羅紀(jì)的火山巖［3］。

平原區(qū)第四系表層巖性以沖(洪)積和風(fēng)積沙為主，其次為亞砂土，含水層巖性已細(xì)砂、中砂為主，局部夾有含礫中粗砂及亞黏土等，北厚南薄，厚度在50～100 m，最大厚度達150 m以上。

廣大的砂體組成一個巨大的“地下水庫”，該區(qū)域內(nèi)隔水層低于槽底，洪水期河水補給潛水，大部分洪水儲存于沙丘地下水庫，了河槽洪水;枯水期潛水補給河水，原儲存在沙丘水庫的水量返回河中，所以有地下出流河20多條，常年流水，起著調(diào)節(jié)徑流的作用，這種想象使得潛水的排泄量呈正負(fù)交替變化。

無雨期形成的穩(wěn)定徑流量主要來自地下徑流補給;多年穩(wěn)定的徑流量表明，區(qū)域內(nèi)存在著巨大的地下水資源進行多年的水量調(diào)節(jié)。這也是出流河水量穩(wěn)定、年際變化小、地下水資源相對豐富的根本原因。

彰北沙丘前沿平原區(qū)的含水層分布范圍廣、厚度大、下滲能力較強，具有良好的形成地下水的地質(zhì)條件。其北部與地下水資源較為豐富的的科爾沁沙地相連接，入境地下水豐富。沙丘前沿的含水層巨厚，有較大的儲存空間和調(diào)蓄能力，所以該區(qū)域地下水具有一定的蘊藏量。

彰北沙丘區(qū)域多年平均地表水資源量為6 700.5萬m3，多年平均地下水資源量為14 206萬m3，多年平均水資源總量為19 480.5萬m3，多年平均地表地下水重復(fù)計算量為1 426萬m3，區(qū)域內(nèi)多年平均入境水量為2 175萬m3。評價區(qū)域的地表水資源與阜新全區(qū)的狀況相似，單位面積的產(chǎn)水深度與阜新全地區(qū)基本持平，區(qū)域單位面積的地下產(chǎn)水深度比阜新市高出56%，相對而言屬于水資源豐富區(qū)。

2 項目區(qū)鉆(井)孔資料

鉆(井)孔資料來源于省地質(zhì)二隊、省有色金屬公司、彰武縣鉆井隊，鉆(井)隊孔共46眼，揭露地質(zhì)情況如下:含水層巖性以細(xì)砂、中砂為主，局部地區(qū)夾有含礫中粗砂，含水層厚度150～30 m，由北向南遞減［4］。

3 抽水試驗

抽水井位于阿爾鄉(xiāng)鎮(zhèn)北甸子村小學(xué)院內(nèi)，抽水井為完整井，井徑300 mm，在其東側(cè)布設(shè)2眼觀測孔，1眼距離主井12 m，另1眼距離主井22 m。

抽水設(shè)備為QJR100—84，配套功率37 kW的電泵，流量觀測采用三角堰堰箱觀測，降深觀測采用電流表觀測，含水層厚度大，采用穩(wěn)定抽水試驗，穩(wěn)定時間72 h，地下水為潛水，含水層厚度158 m，抽水井靜水位2.50 m，抽水降深12.30 m，水位降深9.80 m，流量為108.98 m3/h。

根據(jù)抽水試驗結(jié)果，計算滲透系數(shù)及影響半徑如下:

式中:Q為抽水井涌水量，m3/d;K為含水層滲透系數(shù)，m/d;H為含水層厚度，m;R為抽水井影響半徑，m。

潛水含水層平均給水度計算表見表1。

4 給水度的確定

根據(jù)彰武北部地區(qū)三眼勘察孔柱狀資料，將地層進行概化，選取各種巖性給水度經(jīng)驗值，將地層巖性厚度加權(quán)平均，計算出含水層等效給水度［5］。

表1 潛水含水層平均給水度計算表

5 水文地質(zhì)剖面圖的繪制

根據(jù)彰武北部地區(qū)4眼勘察井柱狀資料，以及地形情況綜合分析加以繪制。ZK1距ZK2 19.8 km，ZK2距ZK3 8.8 km，ZK2距ZK3 6.6 km。

6 結(jié)語

水文地質(zhì)勘探工作的進行，揭示了區(qū)域含水層的層位、厚度、各含水層富水性變化情況。確定了區(qū)域含水層水文地質(zhì)參數(shù)。

為建立地下水?dāng)?shù)值模型，指導(dǎo)區(qū)域地下水開發(fā)利用奠定了基礎(chǔ)。

［1］戴艷文，王麗娟.黑河市地下水水文地質(zhì)概述［J］.黑河科技，2003(04):123-124.

［2］曹建生，劉昌明，張萬軍.太行山片麻巖區(qū)坡地滲流集蓄技術(shù)［J］.山地學(xué)報，2005(05):111-115.

［3］賈惠艷，高紅江，潘瓊芳.彰北沙丘前沿區(qū)水資源特征及利用對策［J］.遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2009，28(S1):91-93.

［4］白寶豐.阜新漳北沙丘前沿區(qū)降雨徑流規(guī)律分析［J］.東北水利水電，2010(05):30-31.

［5］徐玉紅，江行久.阜新漳北沙丘前沿區(qū)降雨徑流規(guī)律初步分析［J］. 農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2006，26(03):120-122.