河北行唐縣水文地質(zhì)特征及潛力評(píng)價(jià)

王曉娣，崔辰亮*

（中化地質(zhì)礦山總局河北地質(zhì)勘查院，河北 石家莊 050031）

行唐縣位于太行山東麓低山丘陵區(qū)與華北平原的交接 地 帶。地 處 北 緯38° 20ˊ34"～38° 42ˊ39"，東 經(jīng)114°09ˊ56"～114°41ˊ52"，呈西北向不規(guī)則的長(zhǎng)方形狀，長(zhǎng)約53km，寬約26km，面積約966km2。東隔沙河與曲陽(yáng)縣相望，南與正定、新樂(lè)兩縣毗鄰，西與靈壽縣交界，北與阜平縣接壤。行唐縣境內(nèi)地勢(shì)由西北向東南逐漸傾斜，呈階梯狀分布，由低山、丘陵、平原三種地貌組成。最高點(diǎn)為西北部九口子鄉(xiāng)與阜平縣的界山臥長(zhǎng)頂，海拔+960m；最低點(diǎn)為東部北高里村，海拔+75m，相對(duì)高差885m。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)地層從老到新為中太古界元坊巖組（Ar2y.）、宋家口巖組（Ar2s.）；新太古界灣子巖組（Ar3w.）；古元古界林山組（Pt1l）、青同組（Pt1q）；中元古界長(zhǎng)城系高于莊組（Chg）和薊縣系霧迷山組（Jxw）；下古生界寒武系饅頭組、張夏組、崮山組、炒米店組，奧陶系三山子組、馬家溝組；古近系靈山組；第四系青亷組、馬蘭組。古近系地層在工作區(qū)出露為靈山組，與下伏霧迷山組、饅頭組張夏組等為角度不整合接觸。區(qū)內(nèi)第四系為松散堆積物發(fā)育，劃分為更新統(tǒng)和全新統(tǒng)。

2 水文地質(zhì)特征

水文地質(zhì)分區(qū)延用1979年《石家莊山區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查報(bào)告》中的分區(qū)命名。調(diào)查區(qū)位于太行山中段低山丘陵水文地質(zhì)區(qū)（Ⅰ）東北部和太行山中段山前傾斜平原水文地質(zhì)區(qū)（Ⅱ）的交匯位置。水文地質(zhì)亞區(qū)分區(qū)中，西北部低山區(qū)屬于平山——行唐背斜變質(zhì)巖裂隙巖溶潛水亞區(qū)（Ⅰ1）；中部的丘陵區(qū)為北河——上滋洋向斜白云巖、礫巖巖溶裂隙水亞區(qū)（Ⅰ2）；平原區(qū)屬于山前洪、沖積傾斜平原孔隙水亞區(qū)（Ⅱ1）。

2.1 含水層劃分及地下水賦存特征

調(diào)查區(qū)地下水依據(jù)賦存特征可分為：第四系砂、卵、礫石孔隙含水層、古近系孔隙裂隙含水層和基巖裂隙含水層。

2.1.1 第四系砂、卵、礫石孔隙含水層

主要分布在山間寬谷與山前平原一帶。在山間寬谷，含水層巖性多以砂礫石和碎石為主，含水不均一，單位涌水量多大于2.778L/s.m，地下水埋藏類型為潛水，礦化度小于1.0g/L.

根據(jù)地貌及巖性分為三區(qū)：

（1）太行山區(qū)溝谷沖積洪積物潛水。潛水分布于溝谷及河漫灘沉積物中，含水層主要為黃土層底部的砂、卵石及全新統(tǒng)殘積坡積物，巖性由粘質(zhì)砂土及碎石混合組成，厚度變化很大，為1m～10m，富水性貧乏，單井涌水量為0.36m3/h～3.60m3/h，在石灰?guī)r地區(qū)，因滲漏經(jīng)常干涸，變質(zhì)巖區(qū)則與裂隙水相聯(lián)通，漫灘為沖積的砂，卵石組成地下水潛流，富水性豐富。補(bǔ)給來(lái)源主要為降水，溝谷暫時(shí)性水流，裂隙水及河水，并隨河流的流向排泄。

（2）山崖丘陵平原沖積洪積物潛水。潛水分布于洪積坡積物及河漫灘沖積物中，與下部裂隙水相聯(lián)通。含水層巖性，前者為砂，卵石及粘質(zhì)砂土碎石的混合物，含水層厚2m～5m，富水性弱，單井涌水量為0.36m3/h～36.00m3/h，水位埋深2m～9m，后者主要為砂、卵石組成，富水性強(qiáng)，最大涌水量3.60m3/h～36.00m3/h，水位淺，主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水，山區(qū)裂隙溶洞水及河流，排泄通道為河流排泄通道為河流，并成潛水流補(bǔ)給傾斜平原潛水。

（3）山前傾斜平原沖積洪積物潛水。位于沖積扇頂部地帶，富水性極豐富，單井最大涌水量達(dá)36.00m3/h～180.00m3/h，含水層主要為沖積洪積的砂、卵石組成，由于主要含水層之間為粘質(zhì)砂土所間隔，或夾有黏土透鏡體，因此各層具有水力聯(lián)系，可視為潛水含水組。

2.1.2 古近系靈山組孔隙裂隙含水層

巖性為礫巖夾砂巖，中下部砂巖、泥巖、礫巖多為中粗礫巖，礫巖巖性以石灰?guī)r和石英砂巖為主。地下水主要于礫巖中，形成層間孔隙裂隙水，泥巖、砂礫巖中含水很少。地下水埋藏深度受富水性和地形控制較大。其水量受礫石層（巖性以石灰?guī)r為主）厚度穩(wěn)定程度，儲(chǔ)水構(gòu)造，及補(bǔ)給條件的影響，一般達(dá)1.0m3/h～15.0m3/h，富水性較強(qiáng)區(qū)域水量可達(dá)100m3/h～300m3/h。

古近系靈山組地層出露于調(diào)查區(qū)的丘陵地區(qū)，受斷裂構(gòu)造影響，主要沉積于大斷裂構(gòu)造的上盤的古凹陷盤地，地層厚度不均，平均厚度325m，最大厚度大于700m。受地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造影響，其富水性差異較大。以灰?guī)r礫石為主的地區(qū)，地下裂隙、孔隙發(fā)育，加上石灰?guī)r的富水性較好，其富水性較強(qiáng)；泥巖、砂礫巖為主地區(qū)富水性相對(duì)較弱。

東溝村施工的水文地質(zhì)孔1號(hào)井，孔深0m～8m，揭露巖石巖性以砂礫巖夾砂質(zhì)粘土為主；孔深8m～105m，揭露巖石巖性以白云質(zhì)石灰?guī)r礫石為主，施工過(guò)程中發(fā)生多次鉆井液嚴(yán)重漏失現(xiàn)象；孔深105m～215.84m（終孔），巖石巖性以白云質(zhì)石灰?guī)r礫石為主，且?guī)r石較破碎，180m以下，由于巖性較脆，巖石裂隙發(fā)育，造成采取率較低，鉆井液消耗較大。鉆探施工結(jié)束后，通過(guò)抽水試驗(yàn)，并采集水樣進(jìn)行化驗(yàn)分析。該井水化學(xué)類型為HCO3·SO4-Ca·Mg型水，依據(jù)地質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)劃分為Ⅰ類水，礦化度為0.41g/L。綜合水質(zhì)評(píng)價(jià)達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，且水量較大，有效地解決當(dāng)?shù)厝嗣竦纳钣盟娃r(nóng)業(yè)灌溉用水緊張的問(wèn)題。

在貧水區(qū)的靈山組區(qū)域找到富水井，為行唐縣后備水源地選取提供了地質(zhì)依據(jù)。

2.1.3 基巖裂隙含水層

調(diào)查區(qū)北部山區(qū)和丘陵區(qū)，以基巖裂隙水為主。山區(qū)以太古界地層風(fēng)化裂隙含水層為主，丘陵區(qū)北河鄉(xiāng)一帶為碳酸鹽類巖溶裂隙水。

出露于地表的巖石強(qiáng)烈風(fēng)化，風(fēng)化裂隙發(fā)育，形成約5m～20m厚的風(fēng)化殼，局部風(fēng)化殼厚度達(dá)40m～50m。風(fēng)化裂隙與成巖裂隙、構(gòu)造裂隙相互連通，共同構(gòu)成裂隙含水系統(tǒng)。

裂隙含水系統(tǒng)貯水條件不均一，含水層厚度變化大，單位涌水量一般小于2.778L/s·m，地下水埋藏類型為潛水。

3 地下水補(bǔ)、徑、排條件

依據(jù)地形地貌和地下水類型特征，將調(diào)查區(qū)的平山——行唐背斜變質(zhì)巖裂隙巖溶潛水亞區(qū)（Ⅰ1）和北河——上滋洋向斜白云巖、礫巖巖溶裂隙水亞區(qū)（Ⅰ2）統(tǒng)稱為基巖裂隙巖溶水區(qū)，將山前洪、沖積傾斜平原孔隙水亞區(qū)（Ⅱ1）稱為第四系孔隙水區(qū)。

（1）基巖裂隙巖溶水區(qū)。出露地層以太古界地層為主，地下水補(bǔ)給主要接受大氣降水，大氣降水通過(guò)含水層和裂隙垂直入滲補(bǔ)給地下水。徑流方向受地形變化影響較大，隨地形由高到低向下徑流。其流量水質(zhì)受降水的季節(jié)和強(qiáng)度變化顯著，雨季流量增大，礦化度減??；枯水期側(cè)相反，流量減小，礦化度增大。排泄方式主要以地下水徑流的形式補(bǔ)給山前第四系孔隙水區(qū)和就地向山間河谷排泄，少量是以人工開(kāi)采和以泉的形式排泄。

（2）第四系孔隙水區(qū)?？紫端a(bǔ)給主要來(lái)自大氣降水入滲和山區(qū)河谷兩側(cè)基巖裂隙水側(cè)向補(bǔ)給，此外，在雨季期間，河道水位抬升，該含水層接受河水補(bǔ)給；地下水的徑流自西北向東南流動(dòng)；在排泄方式上，山間寬谷處除一部分蒸發(fā)外，大部分地下水沿著山間河道向下游徑流、排泄。山前沖洪積平原區(qū)，是人口集中地區(qū)，也是工農(nóng)業(yè)最為發(fā)達(dá)的地區(qū)，地下水主要用于生活用水、農(nóng)田灌溉和工業(yè)用水，地下水排泄方式以人工開(kāi)采為主，側(cè)向徑流排泄次之。

4 地下水動(dòng)態(tài)特征

（1）基巖裂隙巖溶水區(qū)?；鶐r裂隙水受地形、地貌的控制，地下水位變化大而復(fù)雜。補(bǔ)給期大致與雨季相吻合，每年雨季7、8、9三個(gè)月地下水獲得集中補(bǔ)給，降水量大，水位升值大，降水量小，水位升值小，旱季持續(xù)下降，具有集中補(bǔ)給常年消耗的特點(diǎn)，最低水位與最高水位差值較小。本次調(diào)查區(qū)的低山區(qū)水井基本反映了上述情況。

（2）第四系孔隙水區(qū)。年內(nèi)變化：由于降水補(bǔ)給與季節(jié)性開(kāi)采量的變化造成了年內(nèi)水位的波動(dòng)起伏，年最低水位多出現(xiàn)在6月份～9月份，高水位多出現(xiàn)在下年的1月份～3月份。

5 水資源潛力評(píng)價(jià)

行唐縣位于河北省石家莊市西北部，太行山東麓淺山丘陵區(qū)與華北平原的交接地帶。轄4鎮(zhèn)11鄉(xiāng)，330個(gè)行政村，人口46萬(wàn)，是國(guó)家級(jí)扶貧開(kāi)發(fā)重點(diǎn)聯(lián)系縣。受區(qū)域地下水水位下降的影響，行唐縣地下水位逐年下降，再加上工農(nóng)業(yè)建設(shè)用水的普遍增加，地下水開(kāi)采強(qiáng)度加大，西北部丘陵地表水接近干涸，人畜用水和土地灌溉極為緊張，工業(yè)用水更是捉襟見(jiàn)肘，民井多數(shù)報(bào)廢，用水危機(jī)日益突出。貧水問(wèn)題嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，無(wú)論是對(duì)生態(tài)建設(shè)還是加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展而言，進(jìn)行水文地質(zhì)調(diào)查，合理開(kāi)發(fā)利用行唐縣的水資源已勢(shì)在必行。

（1）水資源總量。地表水資源量。行唐縣多年平均降水量為494.21mm，降水量的年內(nèi)分配很不均勻，全年降水量的70%以上集中在6月～9月的汛期。多年平均徑流深度為119.60mm，平均年徑流量為11553.36萬(wàn)m3。

（2）地下水資源量。行唐縣地下水資源量可分為裂隙巖溶地下水區(qū)、孔隙地下水區(qū)，共2個(gè)區(qū)。裂隙巖溶地下水區(qū)的水資源量為6956.50萬(wàn)m3，孔隙水區(qū)的水資源量為7470.53萬(wàn)m3，其中重復(fù)計(jì)算的水資源量為1326.71萬(wàn)m3，故全縣多年平均地下水資源量為13100.32萬(wàn)m3。