中原缺水山區(qū)水文地質特征研究

任佩佩

摘 要：圍繞中原經(jīng)濟區(qū)“三化”協(xié)調發(fā)展建設，解決嚴重缺水山區(qū)人畜飲用水困難的需要，該文開展了缺水山區(qū)水文地質特征研究。該文以澠池縣缺水山區(qū)為例，通過資料分析、地面調查和物探相結合的方法綜合研究了嚴重缺水山區(qū)的地層結構特征、控水儲水構造、地下水賦存、分布、循環(huán)演變規(guī)律等水文地質特征。

關鍵詞：水文 山區(qū) 缺水 澠池

中圖分類號：P641 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（a）-0099-02

開展缺水山區(qū)水文地質特征研究，對圍繞中原經(jīng)濟區(qū) “三化”協(xié)調發(fā)展建設，解決嚴重缺水山區(qū)人畜飲用水困難具有重要意義。澠池縣地處豫西山區(qū)，地理坐標為東經(jīng)111°33′～112°01′，北緯34°36′～35°05′，總面積約1 368 km2?。澠池縣屬大陸性氣候，四季分明，光照充足但熱量不足，晝夜溫差大。澠池縣缺水的原因主要是大氣降水偏少連年干旱，多年平均降水量600余毫米；其次是降水形成的地表產流下泄速度快、滯留時間短，不利于向地下滲透補給地下水，地層地質結構缺乏充足的儲水空間，地下水儲存分布不均，不易于找水等。該文將結合資料分析、地面調查和物探相結合的方法綜合研究澠池縣的地形地貌、地層結構特征、地下水賦存、分布、循環(huán)演變規(guī)律等水文地質特征。

1 水文氣象特征

澠池縣年內降雨量分布不均，夏季降雨量最多，多年平均降水量為662.4 mm，多年平均蒸發(fā)量為1 994.9 mm，為年平均降水量的3倍多。澠池縣河流屬于黃河流域，主要河流為黃河，其次為澗河、澗口河、洪陽河等，全縣共有大小河溪132條，總流量僅為2.4～3 m3/s。澠池縣的蒸發(fā)量遠大于降雨量，地表徑流流量較小，地表水水資源比較匱乏，主要供水水源為地下水。

2 地形地貌特征

通過查閱資料，并結合地面調查對澠池縣的地形地貌進行了系統(tǒng)分析研究。澠池縣屬秦嶺余脈，為豫西丘陵山區(qū)，南北地貌差異很大，地貌劃分為中低山、低山丘陵、山前傾斜平原和河流沖積平原4個區(qū)域。

3 地質構造及地層特征

根據(jù)河南省最新構造體系劃分，澠池縣處于華北陸塊與華北陸塊南緣構造帶分界斷裂——三門峽-魯山斷裂帶。巖漿活動微弱、地質構造較為復雜，主要為一些寬緩的背、向斜褶皺和規(guī)模不大的斷裂構造。大致經(jīng)歷了王屋山、晉寧、少林、加里東、華力西、印支、燕山和喜馬拉雅等多期構造旋回，使地層遭受不同程度的破壞，具有華北陸塊與華北陸塊南緣構造帶雙重沉積構造特征。

4 地下水種類及其富水特征

地下水的補給、賦存及運移主要受地形、地貌、構造、地層控制，富水程度主要受賦水介質、水文、氣象所制約。根據(jù)澠池縣地質構造、地貌特點、含水層組、地下水賦存條件和動力特征，同時考慮水文、氣象等因素，區(qū)域內地下水可劃分為四大類型：即松散巖類孔隙水、碎屑巖類裂隙水、碳酸鹽巖裂隙巖溶水和基巖裂隙水。

4.1 松散巖類地下水及其富水特征

松散巖類孔隙地下含水層由中更新統(tǒng)黃土狀含鈣核粉質粘土、上更新統(tǒng)淺黃色粉土質粉質粘土和全新統(tǒng)砂礫石層粉土組成。以中更新統(tǒng)底部礫石和全新統(tǒng)砂、砂卵石為主要含水層，含孔隙潛水。上部含鈣質結核、亞砂土、粉質粘土，透水性差，含水量微弱，富水性較差，涌水量0.1 L/s左右，降深5 m單井涌水量小于300 m3/d；河谷沖洪積層及南部中深層含水量較大，富水性中等，最大涌水量為5～10 L/s，降深15 m單井涌水量300～500 m3/d。受大氣降水及山區(qū)裂隙潛水補給，地下水埋深一般10～30 m或大于30 m，近河谷部分接近地表。地下水流向與地表水流方向一致。地下水動態(tài)類型為降水-徑流蒸發(fā)型，水位埋深年變化幅度1.0～3.4 m。

4.2 碎屑巖類孔隙裂隙地下水及其富水特征

碎屑巖類孔隙裂隙地下水由薊縣系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系及古近系的石英砂巖、長石石英砂巖夾少量白云巖、薄層頁巖、礫巖、泥巖組成。具狹長山脊和發(fā)育的嶂谷、峽谷。切割密度1～2.5 km/km2。深度200～300 m，均以含裂隙潛水為主，局部含承壓水，地下水埋藏深度隨地形而異，地下水主要受大氣降水補給，動態(tài)變化明顯，多以下降泉沿溝谷排泄于地表，含水不均勻，泉涌水量小于1.0 L/s，埋藏型承壓水屬弱富水，降深15 m單井涌水量一般小于300 m3/d。水質類型，除二疊系煤系地層中硫酸根（SO4）離子稍有增高外，其余為HCO3-Ca·Mg型水，或Na-Ca型水，溶解性總固體一般300～500 mg/L，適宜飲用及工農業(yè)用水。由于斷裂發(fā)育，排泄條件良好，降水很快流失和下滲，地表呈現(xiàn)缺水。需要指出的是，上石炭系含水巖組一般夾多層灰?guī)r，裂隙巖溶較發(fā)育，形成裂隙巖溶層間水，往往是造成礦坑充水的主要來源之一。中石炭系底部鋁土礦或黃鐵礦層，起隔水作用，對石炭系的賦水條件起到良好的作用。

4.3 碳酸鹽巖裂隙巖溶地下水及其富水特征

根據(jù)新安-陜縣巖溶水調查報告，此類地下水含水層主要巖性為灰?guī)r、泥質灰?guī)r、白云巖。裂隙發(fā)育，溶洞沿裂隙及層面發(fā)育不均勻，總厚度0～78 m。含水量隨裂隙溶洞發(fā)育程度而定，地下水埋深與地形有關，一般在地表以下50 m左右，地表呈現(xiàn)缺水。淺部地下水動態(tài)受季節(jié)控制，雨后出現(xiàn)少量暫時性細小泉水，但很快干枯；深部稍穩(wěn)定，為相對富水地段，出水段厚度3.6～29.6 m，平均厚度10.89 m，單位涌水量q=0.002 4～8.06 L/s·m，滲透系數(shù)K=0.014～66.5 m/d，降深15 m單井涌水量一般500～1 000 m3/d。

因構造條件、地形條件的制約，巖溶裂隙發(fā)育具有不均勻性，地下水的分布及其富集在區(qū)內也不盡相同。地下水埋深幾十米到百余米不等，區(qū)內含水層有比較明顯的邊界，巖溶裂隙發(fā)育程度及含水層的富水性隨埋深的增加而減弱，具有垂直分帶性。

4.4 基巖裂隙地下水及其富水特征

基巖裂隙地下水巖性為輝石安山玢巖、安山巖等組成的構造侵蝕中山、低山區(qū)。由于新構造運動強烈上升的結果，切割密度達1～3 km/km2，深度400～60 m，基巖裂隙發(fā)育，成為地下水入滲儲存、運移的場所和通道，含裂隙潛水微弱，且不均勻，埋藏深度隨地形起伏各異。地下水循環(huán)強烈，遇溝谷呈下降泉排泄于地表，泉涌水量0.013～0.60 L/s，溶解性總固體一般100～300 mg/L，水質為HCO3-Ca·Mg型水，局部為HCO3-Na·Ca型水，適宜工農業(yè)及飲用。

5 結語

該文通過資料分析、遙感解譯、地面調查和物探相結合的方法綜合研究了缺水山區(qū)的地層結構特征、控水儲水構造、地下水賦存、分布、循環(huán)演變規(guī)律等水文地質特征，并以澠池縣為例進行實例分析。澠池縣蒸發(fā)量遠大于降雨量，地面徑流量小，從而導致澠池縣地表水資源匱乏。該文針對澠池縣的地形地貌、地質構造和地下水水量、動態(tài)特征及化學特征進行了分析研究，為澠池縣開展進一步的水源尋找和開采提供了參考和指導。

參考文獻

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