区域水文地质

如题所述

一、地下水类型及含水层组的划分

根据地下水的埋藏条件,水理性质和水力特征,将本区地下水分为3种基本类型,即松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水、基岩裂隙水(图3-3)。其中,松散岩类孔隙水依据埋藏深度和水力性质及开采技术条件又可分为浅层水和中深层水。

图3-3 巩义市水文地质略图

(据河南第二水文队,1996)

(一)松散岩类孔隙水

1.浅层水

浅层含水层组由第四纪冲积、冲洪积、洪积成因的一套上细下粗或粗细相间的砂、砂卵砾石和泥质松散堆积物组成,一般埋藏深度小于60m。丘陵区的黄土中,也含有地下水,但含水极微弱。水量丰富区(单井涌水量1000~3000m3/d)分布在黄河滩区,伊洛河河谷、汜水河河谷等地段;水量贫乏区(单井涌水量小于100m3/d)分布在邙山、山前倾斜平原及山前黄土丘陵地区的康店、沙鱼沟—北山口—芝田—鲁庄一带,黄土厚度大。近年由于大量开采中深层水,且和浅层混合开采,该层水多被疏干。

2.中深层水

指埋藏在60m 以下300m 深度内的地下水,主要分布在伊洛河以南的黄土丘陵区北部及山前倾斜平原区。中深层水上部有厚度不等的粘土、亚粘土隔水层,使地下水多具有明显的承压性。局部地段因过量开采,地下水头持续下降,中深层水成为无压水。该含水层的岩性颗粒较粗、厚度较大,水质较好,不易污染,开采较方便。水量丰富区(单井涌水量1000~3000m3/d)分布在巩义市区、北山口-沙鱼沟、回郭镇-芝田以南、念子庄-罗口以北地带。含水层岩性为下更新统—新近系中细砂、粗砂、砂卵砾石层,多含泥质,局部半胶结,一般由2~5层组成,自南而北层数增多,厚度增大,总厚度为25~45m,最厚达60m之多,水位埋深30~100m。该区地下水开采强度较大,已形成以城区为中心和以回郭镇-二电厂为中心的两个地下水降落漏斗。水量中等区(单井涌水量100~1000m3/d)分布在富水区的南侧,东部位于站街—英峪南一带,西部位于鲁庄—西村一带,含水层岩性为中细砂、卵砾石等,厚度为10~20m,水位埋深60~80m。

(二)碳酸盐岩类裂隙岩溶水

本区碳酸盐岩类裂隙岩溶水赋存于寒武系、奥陶系及石炭系碳酸盐岩的裂隙、溶隙、溶洞中,主要分布于东南部和南部的米河、新中、小关、大峪沟、核桃园、涉村、夹津口、西村等乡(镇)。由于处于嵩山背斜(荥巩背斜)北翼,强烈的构造作用使裂隙岩溶发育但不均匀,在次一级构造破碎带赋存地下水。

可划分出有多个含水岩组:碳酸盐岩类含水岩组主要包括寒武系含水岩组、奥陶系含水岩组、石炭系上统和二叠系下统含水岩组。寒武系含水岩组由深灰色厚层状灰岩、白云质灰岩、鲕状灰岩、竹叶状灰岩、泥质条带灰岩、白云岩组成,构造裂隙及岩溶发育,地下水具有较好的赋存和运移条件,水质良好;奥陶系含水岩组岩性主要为灰、深灰色厚层状灰岩、角砾状灰岩、白云质灰岩等,该含水岩组属区域强含水层,但富水性极不均匀,东部及西部富水性较强;石炭系上统和二叠系下统含水岩组由4~5层灰岩组成。五指岭断层以东由于矿坑排水影响,含水层富水性较差。五指岭断层以西,由于奥陶系岩溶水的顶托补给,泉水多出露于该层。

水量中等区(泉流量大于10L/s,单井涌水量大于240m3/d)分布在东部的新中—米河一带及核桃园、涉村—夹津口一带,含水层为寒武系与奥陶系灰岩、白云质灰岩、白云岩,裂隙岩溶发育,含水较丰富;水量贫乏区(泉流量小于10L/s,单井涌水量小于240m3/d)主要分布在南部灰岩裸露区,为岩溶水补给区,构造较少,裂隙岩溶不发育,富水性较差。

(三)基岩裂隙水

包括古、中元古界变质岩裂隙水和二叠系、三叠系碎屑岩裂隙水,分布在嵩山主峰和五指岭主峰的北侧、米河-小关-大峪沟及涉村-关帝庙以北。地形起伏、沟谷深切,不利于降水入渗,地下水较贫乏,泉流量多小于1L/s,只有在地形、岩性、构造都有利的地段,地下水相对富集,才具有开采利用价值。

二、地下水的补给、径流、排泄

(一)松散岩类孔隙水的补给、径流及排泄条件

1.地下水的补给条件

地下水的主要补给方式有大气降水渗入,河流、水库侧渗、渠系渗漏、灌溉水入渗,基岩地下水侧向径流等。

降水入渗补给是巩义地区地下水的一个重要来源,其中占平原区地下水资源补给量的64%,降水入渗补给主要集中在6~9月的汛期。据2005年站街雨量站实测数据,年降水量为559.9mm,其中汛期6~9月累计降水量达452.2mm,占全年降水量的80.8%(表3.1,图3-4)。

图3-4 2005年降水量随月份变化图

表3-1 巩义市站街站2005年降水量统计表

2.地下水的径流条件

地下水总流向与地形倾向基本一致,即由山前向河谷径流。导水性能差的黄土地下水水力坡度较大,水平径流条件很差。倾斜平原和河谷阶地含水层渗透性能好,径流条件较好,水力坡度较小。地下水集中供水水源地形成的降落漏斗,使地下水流向发生改变,由漏斗四周向中心径流。

3.地下水的排泄条件

地下水的排泄主要是人工开采,其次有黄河滩区地下水的蒸发排泄及黄土丘陵区潜水下渗排泄(补给基岩裂隙水)。

(二)碳酸盐岩类裂隙岩溶水的补给、径流、排泄条件

巩义市碳酸盐岩分布面积较大,由于处于复背斜的北翼,属单斜构造,地层裂隙及岩溶发育,植被也较发育,因此降水及地表水渗入补给条件较好。地下水自南、南西顺层面向北、北东方向径流,当遇到阻水断裂或煤系地层阻水后,向东径流。地下水的排泄以矿坑排水和泉排为主,其次是机井开采和侧向流出。

(三)基岩裂隙水的补给、径流、排泄条件

背斜轴部变质岩裂隙水的补给主要是降水入渗补给,自南、南西向北、北东径流,以径流排泄为主,补给下寒武裂隙岩溶水。

中、北部碎屑岩裂隙水的补给方式主要有降水、河流入渗、水库渗漏、覆盖层地下水下渗补给等。碎屑岩裸露区,尤其是砂岩出露区,构造裂隙,风化裂隙发育,由于黄土垂直节理和大孔隙发育,降水通过黄土补给碎屑岩地下水。其他局部地段还有岩溶水的顶托补给等。碎屑岩裂隙水主要是沿层面裂隙和断裂破碎带径流,总体流向由南西向北东。其排泄主要是泉、人工开采和局部矿坑排水等。

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