合肥市巢湖西、北岸應急地下水水源地初步可行性分析

鄧廣柱 ,王士友

（1安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局 321 地質(zhì)隊， 安徽銅陵 244000;2安徽工業(yè)經(jīng)濟職業(yè)技術(shù)學院， 安徽合肥 230000）

0 引言

巢湖位于長江中下游北岸，屬長江重要支流，橫臥在安徽中部，東瀕長江，西枕大別山余脈，為中國第五大淡水湖，是沿湖主要城鎮(zhèn)300多萬居民飲用水源之一。為了綜合治理巢湖，充分利用巢湖水資源，配合 “大合肥”遠期規(guī)劃建設1000×104人口區(qū)域特大城市，提供地下水應急水源地設想，具有戰(zhàn)略性、前瞻性及必要性。本文在充分收集利用現(xiàn)有資料的基礎上，主要對巢湖西、北岸約15.1km岸邊地下水水源地進行初步可行性分析研究工作。

1 水源地區(qū)域地形地貌概況

本次分析僅對水源地分析有關(guān)的地形地貌進行闡述。

1.1 侵蝕堆積地形

晚更新世，地殼全面緩慢下降，廣泛堆積了晚更新世的黃土沉積物，構(gòu)成一級階地受后期流水切割，普遍發(fā)育了規(guī)模不同的坳谷網(wǎng)，其間相應堆積有薄層晚更新世及全新世沉積物。階地面形成崗坳相間，壟畈起伏的波狀平原，為本區(qū)面積最廣的主要地貌類型，地面標高約25～50m，至河流上游近江淮分水嶺軸線，標高可達60～80m，在4km2內(nèi)其相對高差大部分為10～30m，與河漫灘多以3～8m陡坎相接，階地面大致西北高、東南低，在杭埠河以南，階地面則向北東傾斜，在相對上升的派河上游、杭埠河南岸及其它山間河流地區(qū)，階坎明顯，而南淝河、店埠河及豐樂河地區(qū)，則階坎多為—平緩斜坡。

1.2 堆積地形

一級階地形成之后，沿河床兩側(cè)，普遍發(fā)育了平展的河漫灘平原，由全新世的松散堆積物組成。其巖性為砂礫層和亞黏土，地面十分平坦，標高約7～20m，至上游可達40～45m，至河口入湖的長臨河-袁家山一線以西的湖濱一帶約3～5m。地形平坦，坡降約3‰～5‰河床縱坡坡降較緩，約0.5‰～1‰呈向心狀向巢湖微傾。河流上游及支叉地段，尤其是派河中上游，由于全新世后期地面抬升，河床下切明顯，漫灘面高出河床5～10m，斷面呈“V”型。而下游河床側(cè)移蛇曲發(fā)育，地形開闊、河谷斷面呈寬“U”型。

2 巢湖西、北岸水文地質(zhì)特征

根據(jù)1∶20萬合肥幅區(qū)域水文地質(zhì)普查報告，按地下水的含水介質(zhì)特征和地下水賦存條件，將合肥市巢湖西、北岸應急地下水水源地初步可行性分析地區(qū)（下稱分析區(qū)）地下水劃分為松散巖類孔隙水與碎屑巖類孔隙裂隙水兩種類型，對水量中等以上地段進行簡述，水量較貧乏地段不再贅述。

2.1 松散巖類孔隙水

分析區(qū)松散巖類孔隙水主要賦存于第四系全新統(tǒng)豐樂鎮(zhèn)組（Qhf）、蕪湖組（Qhw）。含水巖組巖性為粉細砂、中細砂、含礫中粗砂和砂礫石組成， 1～4層，厚度8～26m。粒度從河流上游至下游、由河床向兩側(cè)及自下而上均由粗變細的分選性，孔隙度大，連通性好，導水性強，具水量中等（100～1000m3/d）的承壓水，水溫平均16～18℃。

豐樂河、杭埠河漫灘含水層以中細砂、中粗砂及砂礫石層為主，分布穩(wěn)定。上覆粉質(zhì)黏土厚度分布穩(wěn)定，頂板埋深8～18m。地下水普遍具承壓性，水位埋深1～3m，局部自流。水文地質(zhì)普查鉆孔試驗結(jié)果，單井涌水量一般為116.64～594.43m3/d。

南淝河漫灘的含水層以粉細砂層為主，局部含礫、砂層，厚約3～10m，頂板埋深9.8～25.45m，水位埋深0.28～9.81。橫向與縱向的變化較大粉質(zhì)黏土、粉土夾層透鏡體較發(fā)育，使含水層次增多，厚度變簿。富水性較弱，水量較豐樂河、杭埠河漫灘小，單井涌水量67.39～255.20m3/d（見圖1）。

地下水水化學類型為HCO3-Ca、HCO3-Ca·Na或HCO3-Na· Ca型，均為溶解性總固體＜1g/L的淡水，僅Fe離子含量偏高，超過飲用水衛(wèi)生標準，少數(shù)有生活、工業(yè)污染。

2.2 碎屑巖類裂隙孔隙承壓水

圖1 巢湖西、北岸地下水類型、中等水量分布、擬建勘查區(qū)Fig.1 Groundwater type, medium water distribution, proposed exploration area in the west and north shores of Chaohu Lake

碎屑巖類裂隙孔隙承壓水，主要賦存于定遠組第一段(E1dl)、白堊系上統(tǒng)張橋組（K2z）碎屑巖中，水量中等（100～1000m3/d），主要分布于義城、南淝河入湖口以北（見圖1）。含水巖組巖性為中細砂巖，中粗砂巖，含礫砂巖組成。其中定遠群第一巖性段中，富含碳酸鹽成份或為泥鈣質(zhì)，鈣質(zhì)膠結(jié)，結(jié)構(gòu)較疏松，裂隙發(fā)育。在富鈣層位中，由于水交替作用，鈣質(zhì)體經(jīng)溶蝕形成小溶孔、溶洞，類似碳酸鹽巖中的“巖溶”，即所謂紅層巖溶。溝通和擴大了巖層中原有裂隙孔隙，構(gòu)成蜂窩狀的儲水空間。張橋組(K2z)巖層結(jié)構(gòu)一般松散，無異于第四系松散砂層，其透水性及連通性良好，有利于地下水運移和富集。上述富鈣和松散的粗屑巖層，無論是分布于盆地邊緣還是斷塊狀單斜、斜地，其補、徑條件優(yōu)越，為紅層中富水性較強的含水層。水位埋深一般小于20m普遍承壓，并在含水層的水力和徑流條件發(fā)生變化的情況下，如阻水斷層及低于水頭的負地形，往往自流。抽水試驗，單井涌水量一般為267～635m3／d，水質(zhì)為HCO3-Na及HCO-Ca型，溶解性總固體小于1g／L，局部受污染地段水質(zhì)差，為SO4-CI-Na型，礦化度高達1.8g／L。

3 初步分析與建議

經(jīng)認真初步分析研究，巢湖西、北岸豐樂河、杭埠河、柘皋河等5條河流漫灘，第四系全新統(tǒng)豐樂鎮(zhèn)組（Qhf）、蕪湖組（Qhw）松散巖類含水巖組，水量中等（100～1000m3/d）的承壓水，賦水巖組巖性為粉細砂、中細砂、含礫中粗砂和砂礫石組成，1～4層，厚度8～26m，頂板埋深8～18m。地下水普遍具承壓性，水位埋深1～3m，局部自流。南淝河漫灘松散巖類孔隙水水量稍小，除鐵離子含量高、局部老廠附近有污染外，水質(zhì)均符合飲用衛(wèi)生水標準。南淝河流域入湖口以北碎屑巖類裂隙孔隙承壓含水層單井涌水量在267～635m3／d。初步認為可以作為合肥市備用地下水水源地勘查地段。

分析區(qū)現(xiàn)有地質(zhì)資料為1981年9月編寫的《中華人民共和國區(qū)域水文地質(zhì)普查報告》（合肥幅），無更新更詳細的專門水文地質(zhì)資料，其比例尺?。?/20萬），精度低的區(qū)域性資料。水文地質(zhì)條件也因人為因素發(fā)生變化，第四系全新統(tǒng)松散巖類孔隙水污染狀況等需要進一步調(diào)查。

特大城市的供水水源地要求水量大，目前僅有的中等含水量的第四系松散巖層孔隙含水層和碎屑巖裂隙孔隙承壓含水層單井涌水量在300～600m3／d，供求缺口大，宜采用井群、輻射井等新成井工藝開發(fā)利用地下水。

（1）在開發(fā)利用前要進行水文地質(zhì)詳細勘查，準確查明賦水地段、水溫、水質(zhì)、水量，開采影響范圍，合理布置取水工程。

（2）擬開展工作地段還賦存有豐富的淺層地熱能資源，可統(tǒng)一規(guī)劃及開發(fā)利用。