班國(guó)德
(平邑縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,山東 平邑 273300)
平邑縣位于山東省中南部,總面積1825 km2,介于蒙山與四海山之間,縣界北自蒙山分水嶺,南抵四海山分水嶺,西自泗河分水嶺,東有浚河出口。該區(qū)分水界限顯明,為一個(gè)完整的地下水的水文地質(zhì)單元。
平邑地下水資源在全部水資源中占有重要位置,據(jù)統(tǒng)計(jì)該縣多年平均地下水資源量為1.74 億m3,地下水資源模數(shù)為9.49 萬(wàn)m3/(km2·a),多年平均地下水資源可開采量為1.28 億m3,枯水年可開采量1.06 億m3,特枯年可開采量為0.85 億m3,地下水資源比較穩(wěn)定、可靠。
平邑縣水文地質(zhì)條件復(fù)雜,含水巖組齊全,地下水類型較多,巖性與構(gòu)造控制地下水分布規(guī)律明顯,地下水條帶狀特點(diǎn)突出。
平邑縣境內(nèi)地勢(shì)南北高、中間低,略向東南傾斜,全縣山嶺起伏,溝壑縱橫,計(jì)有大小山頭1079 個(gè),海拔高程200 m~700 m之間,蒙山龜蒙頂海拔高程1155.8 m,為山東第二高峰。就全縣整體而言,北部為蒙山山脈,南部為四海山區(qū),西部為豐山眾嶺,東部為天寶山區(qū),中部屬河谷平原。山脈走向和山嶺之間谷地走向均為東南向,大致形成三條山嶺與三條谷地,呈相間分布。
平邑縣在大地構(gòu)造上屬于山東省中南斷裂的西部區(qū),介于蒙山斷塊和尼山斷塊之間,南北呈斷塊凸起,中間為斷塊凹陷,呈現(xiàn)西北—東南向條帶狀的斷陷谷地形式,在地形上表現(xiàn)出北部為中山丘陵,南部為低山丘陵,中部為河谷平原。山脈走向及山嶺之間谷地走向均為西北—東南向,大致形成三條山嶺與三條谷地,平行于浚河河床,呈相間分布。
受地質(zhì)構(gòu)造影響,本區(qū)地下水呈西北—東南向條帶狀分布的規(guī)律。平行于浚河河床,形成五條平行排列的地下水分布帶。從北向南依次為:蒙山變質(zhì)巖不透水(或弱含水)帶,蒙山山前侏羅、白堊、第三系碎屑巖弱含水帶,中部浚河谷地、奧陶系石灰?guī)r強(qiáng)含水帶,南部牛河—天寶山寒武、奧陶系石灰?guī)r含水帶,四海山變質(zhì)巖不透水帶或弱含水帶。
上述五條西北—東南向的地下水條帶狀分布,體現(xiàn)了該區(qū)地下水分布的規(guī)律性。
中生代以來(lái),受燕山運(yùn)動(dòng)的影響,地臺(tái)復(fù)活,巖漿活動(dòng)不甚劇烈,斷裂構(gòu)造很發(fā)育,西北—東南向的有蒙山斷層、汶泗斷層,分布于北部,尼山—白彥斷層、獨(dú)角—梁邱斷層、鄭城斷層,分布于南部。受尼山穹隆影響,上述大斷裂呈西北方向撒開,往東南方向收斂的趨勢(shì),基本平行于浚河河床。北北向或近南北向的派生斷裂構(gòu)造分布全縣,如仲村、甘霖—銅石、卞橋、平邑?cái)鄬拥?。受上述斷裂影響,其它?guī)模較小的斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,多呈北西向展布,切割地層破碎,特別是在巖溶地區(qū),沿?cái)嗔鸭皵嗔雅詡?cè)巖溶裂隙發(fā)育,成為地下水補(bǔ)給匯集的有利通道。受單斜斷塊作用,使南北兩側(cè)變質(zhì)巖抬升為山地,中間古生界、中生界、新生界單斜地層依次降落,組成丘陵、臺(tái)地與平原,含水層由弱到強(qiáng)從南北兩側(cè)向該區(qū)中心有規(guī)律地過(guò)渡,地下水的賦存也隨之由南北兩側(cè)向中心逐漸富集,從貧水區(qū)過(guò)渡到富水區(qū),流向從兩側(cè)向中心最后轉(zhuǎn)向東南,與浚河流向大致平行。
根據(jù)含水層巖性、地下水賦存條件、水力聯(lián)系、富水程度及不同層位、不同成因、不同巖性的關(guān)系,將該區(qū)地下水劃分為4種類型。
蒙山斷裂以北、鄭城斷層以南以及沿西皋河兩側(cè)和天寶山區(qū)南部,分布廣、范圍大,面積826 km2。由于地表風(fēng)化作用,巖石上部大多被風(fēng)化,風(fēng)化裂隙發(fā)育。變質(zhì)巖裂隙水的分布很不均勻,主要受地貌條件及構(gòu)造裂隙的控制,使風(fēng)化殼發(fā)育不盡相同,一般厚度小于10 m,在低洼處可達(dá)20 m。地下水位埋深隨地形不同而變化,一般埋深2 m~5 m,年變幅3 m 左右,水位水量季節(jié)變化明顯。地下水受大氣降水補(bǔ)給賦存于風(fēng)化裂隙中,因裂隙發(fā)育密集細(xì)小,賦水性較差,含水微弱,在低洼外富水性較強(qiáng),單井涌水量小于100 m3/d,多采用大口井取水供生活生產(chǎn)之用。
地下水沿裂隙順山坡由高處向低處緩慢運(yùn)移,向第四系坡洪積物中排泄,形成第四系孔隙水,或排入山間溝谷中,轉(zhuǎn)化為河川基流。
變質(zhì)巖地區(qū)水質(zhì)較好,北部蒙山區(qū)和南部四海山區(qū)礦化度小于0.2 g/L,其他地區(qū)在0.2 g/L~0.5 g/L,總硬度小于20 德國(guó)度,pH 值7.2~8.3,地下水化學(xué)類型屬HCO3-Ca 型水。
浚河谷地南側(cè),廣泛分布著碳酸鹽巖地層,面積407 km2。其中,寒武系灰?guī)r分布面積186 km2,位于南部山坡及山頂部位,呈西北- 東南向條帶狀分布,多裸露狀態(tài);奧陶系灰?guī)r分布面積173 km2,沿白馬、平邑、溫水、地方一線,由西北向東南呈條帶狀分布,北部多被第四系覆蓋,南部大部分處于裸露狀態(tài);西北部興民莊- 岐山莊一帶,分布有少量的中奧陶系地層,面積18 km2;在東南部的邊緣地帶,山頂零星覆蓋不含水的寒武系地層,面積30 km2。
該含水巖組包括奧陶系中、下統(tǒng)和寒武系地層,含水體主要由各時(shí)代的石灰?guī)r、白云巖、泥質(zhì)灰?guī)r等組成。根據(jù)巖組內(nèi)地層巖性的組合關(guān)系、富水性差異和水力聯(lián)系等,奧陶系灰?guī)r和寒武系灰?guī)r含水層特征各不相同。
3.2.1 奧陶系碳酸鹽巖溶裂隙水
沿白馬、平邑、溫水、地方一線,由西北向東南呈條帶狀分布,寬度一般為4 km~8 km,在銅石一帶,受甘霖一銅石斷裂影響而隔開。巖層在白馬、平邑周圍多被第四系覆蓋,頂板埋深一般小于10 m,其它地區(qū)多處于裸露狀態(tài)。此外,在仲村西北至岐山一帶也有中奧陶系地層局部出露。地下水主要賦存于石灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r、豹皮灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖和泥質(zhì)巖的巖溶裂隙之中,含水層大多發(fā)育在200 m 之上,巖溶裂隙發(fā)育強(qiáng)烈,連通性好,賦存空間大,水量豐富,單井涌水量一般大于500 m3/d,在平邑、溫水水源地富水區(qū),單井涌水量大于1000 m3/d,局部地段可達(dá)3000 m3/d 以上,并在溫水一帶形成巖溶泉水排出入浚河。
中奧陶系巖溶裂隙水主要處于地下水的徑流排泄區(qū),地下水埋深一般在10 m~20 m 之間,年變幅5 m~15 m,地下水水質(zhì)良好,礦化度一般小于0.5 g/L,總硬度小于25 德國(guó)度,pH 值7.0~8.0,水質(zhì)類型為HCO3-Ca 型水;但在城區(qū)周圍,由于生活污水及工業(yè)廢水造成部分地段污染,礦化度相對(duì)較高,水質(zhì)有所下降。
3.2.2 寒武系碳酸鹽巖溶裂隙水
分布于白馬、平邑、東陽(yáng)南部的低山區(qū)和東南部天寶山區(qū),在南部白彥、山陰等區(qū)域內(nèi)的部分山頂或者坡麓地帶也有零星分布,巖層大多裸露于地表,含水層巖性有中厚層灰?guī)r、泥質(zhì)條帶灰?guī)r、鱗狀灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r、薄層板狀灰?guī)r以及頁(yè)巖,砂巖等,地表巖溶裂隙發(fā)育,多見溶槽、溶溝等巖溶形態(tài),地下巖溶發(fā)育差,并多以溶洞溶蝕裂隙發(fā)育,連通性不好,富水性較弱且不均勻,單井涌水量一般小于30 m3/d,局部有利地段一般也不大于100 m3/d。在山間溝谷或與變質(zhì)巖、侵入巖接觸部位,易形成下降泉排泄地下水,這些泉一般雨季流量最多在100 m3/d 左右,旱季泉流量減少或干枯。
該巖組全部位于地下水補(bǔ)給區(qū),出露位置高,地形起伏大,水位埋藏20 m~50 m 深,變化幅度可達(dá)30 余米,地下水水質(zhì)良好,礦化度小于0.5 g/L,水質(zhì)類型為HCO3-Ca 型水。
浚河以北蒙山斷裂以南的丘陵地帶,分布有碎屑巖類,由侏羅系蒙陰組,白堊系青山組的中、上、亞組及下第三系官莊組的砂巖、砂頁(yè)巖、礫巖及少量泥灰?guī)r組成,面積145 km2。地下水主要賦存于砂巖、礫巖裂隙中,由于裂隙發(fā)育較差,富水性較弱,單井涌水量一般小于100 m3/d,但在第三系泥及鈣質(zhì)膠結(jié)的石灰礫巖中,不僅裂隙發(fā)育,還有溶蝕孔洞,賦水條件較好,水量較豐富,單井涌水量200 m3/d 左右。
碎屑巖類裂隙水水質(zhì)較好,礦化度小于0.5 g/L,局部受污染,礦化度大于1 g/L,水質(zhì)類型為HCO3-Ca 型水。
松散沉積層孔隙水分布于浚河、溫涼河及其支流沿岸、山前坡麓地帶,面積約447 km2,地下水主要賦存于各類沙層、砂礫石層的孔隙之中,屬于淺層地下水,具有潛水或微承壓水性質(zhì)。
沖積、沖洪積物主要分布于浚河以北河谷平原和溫涼河下游地區(qū),含水層巖性為礫石、粗砂、中細(xì)砂、粉砂,自上而下由粗變細(xì)。大多為單層,局部是雙層或多層厚度結(jié)構(gòu),總厚度2 m~10 m 不等。底板埋深一般小于15 m,溫涼河下游可達(dá)40余米,水位埋深2 m~8 m,年變幅3 m~5 m。富水性在不同地段差異較大,靠近河道或古河道帶含水層厚度大,顆粒粗,富水性好,含水砂層涌水量多大于500 m3/d;遠(yuǎn)離河道或古河道,富水性漸弱,含水砂層涌水量一般小于200 m3/d。
坡積物分布于北部山前地帶及南部山間谷地中,堆積物主要為粘土,砂土夾碎石,厚度多小于10 m,一般無(wú)含水層,局部可見含土砂礫石層,富水性較差,部分地段基本不含水,單井涌水量均小于100 m3/d。
區(qū)內(nèi)孔隙水大部分水質(zhì)較好,除局部因居民生活污染,使礦化度大于1 g/L 外,大部分地區(qū)礦化度為0.2 g/L~0.5 g/L,總硬度小于25 德國(guó)度,pH 值7~8,水質(zhì)類型為HCO3-Ca 型水。
賦存于變質(zhì)巖、碳酸巖、碎屑巖、松散巖中的地下水,大氣降水為其主要補(bǔ)給來(lái)源,其次為地表水和灌溉水入滲,地下水動(dòng)態(tài)隨季節(jié)而變化。
平邑縣條帶狀地下水的分布規(guī)律及地下水類型的研究,可為該縣水資源的評(píng)價(jià)、開發(fā)利用、水利規(guī)劃以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)等各個(gè)方面提供科學(xué)依據(jù),也可為相鄰地區(qū)地下水的探討研究提供參考。