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地下水类型及其富水性特征分析

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:水质复杂,从淡水到卤水均有分布;地下水赋存条件、富水性和水质均相对较差。在古河道主流带,主要为淡水,淡水底界面埋藏深,含水层颗粒较粗、厚度大,地下水赋存条件、富水性能,单井涌水量一般500~1 000 m3/d。由古河道带向两侧至古河道间带,厚度急剧变薄,颗粒变细,地下水赋存条件和富水性相应变差,单井涌水量一般小于500 m3/d。冲洪积扇区地下水赋存条件、富水性和水质均较好。

地下水类型及其富水性特征分析

(一)松散岩类孔隙水

1.黄河冲海积平原浅层孔隙水

小清河以北为黄河冲积平原区,黄河冲积平原浅层孔隙水赋存于50~60 m深度范围内第四系松散岩类地层中。岩性以细砂与粉砂为主,在垂向上呈多层透镜体状,含水层间有多层黏质砂土、砂质黏土或黏土;水平方向上砂层受古河道控制,多呈带状分布。水质复杂,从淡水到卤水均有分布;地下水赋存条件、富水性和水质均相对较差。浅层淡水底界面埋深主要受古河流沉积环境控制,由古河道带向古河道间带埋深变小;按垂向水化学特征分为上淡下咸型、全咸型。浅层淡水砂层厚度受古河道带和咸淡水界面控制,砂层厚度大于5 m区大致呈北东向带状分布,顶板埋深15 m左右,底板埋深35 m左右。

鲁北平原古河道带呈南西—北东向条带状分布,是浅层地下水的重要富集带。在古河道主流带,主要为淡水,淡水底界面埋藏深,含水层颗粒较粗、厚度大,地下水赋存条件、富水性能,单井涌水量一般500~1 000 m3/d。由古河道带向两侧至古河道间带,厚度急剧变薄,颗粒变细,地下水赋存条件和富水性相应变差,单井涌水量一般小于500 m3/d。据大量钻孔揭露,在40~50 m深度内主要含水砂层可达3~5层,其中有一层分布较稳定的含水层,呈带状富集,其展布方向与地表水流方向一致,顶板埋深15 m左右,底板埋深35 m左右。

黄河北古河道带有两条:冠县—宁津古河道带(Ⅰ)和莘县—临邑古河道带(Ⅱ),本区位于古河道带的下游边缘。冠县—宁津古河道带在本区反映的是马颊河两岸附近的砂层富集带。莘县—临邑古河道带在下游的临邑分叉为两支,进入本区为淄角—桑落墅(Ⅱ1)和大年陈—滨州砂层富集带(Ⅱ2)。其次位于黄河南侧邹平高青境内,还有魏桥—唐坊古河道带,其规模较小。

2.鲁中南丘陵北坡诸河冲洪积平原浅层孔隙水

鲁北平原小清河以南冲洪积平原由多个扇缘交接的冲洪积扇群所组成,其前缘被海积物或黄河冲积物所掩埋。浅层淡水底界面埋深由南向北逐渐变浅;按垂向水化学特征分为全淡区、上淡下咸型、全咸型。南部冲洪积扇为全淡区,向北逐步过渡到咸水—卤水区。

冲洪积扇区地下水赋存条件、富水性和水质均较好。含水层颗粒粗、厚度大,并具有多层结构。在垂向上,呈现出自下而上含水层颗粒由粗变细的趋势,而在水平方向上则具有冲洪积扇的水文地质特征。主要含水层顶板埋深5~30 m,岩性在扇区为各类砂及砂砾石,在扇间扇缘地带则为粉细砂、粉砂及亚砂土夹姜石。总体上由扇轴部位向两侧颗粒变细,即由扇轴附近的砾质砂、中粗砂渐变为扇间地区的粉细砂。各主要冲洪积扇特征如下:

(1)淄河冲洪积扇浅层孔隙水

淄河冲洪积扇南起临淄,北与黄河冲积层交叠,西临孝妇河冲洪积扇,东与弥河冲洪积扇相接。该冲洪积扇主要含水层颗粒粗大、富水性强,进入本区为冲洪积扇向下游和前缘地带。冲洪积扇主流带分布于广饶县的南部,主要有三个大致南北向条带,即李鹃—石村、西营—稻庄、大王镇—南郭。含水层岩性以细砂、中细砂为主,局部有中粗砂和含砾粗砂,砂层顶板埋深5~15 m,砂层厚度10~20 m,水位埋深10~20 m,单井涌水量大于1 000 m3/d。冲洪积扇主流间带大致呈南北向条带状展布,含水层岩性以细砂、中细砂为主,砂层顶板埋深5~15 m,砂层厚度5~10 m,单井涌水量500~1 000 m3/d。冲洪积扇前缘带主要分布于广饶县城北部附近,含水层岩性以细砂、粉细砂为主,累计厚度小于5 m,顶板埋深5~15 m。

(2)弥河冲洪积扇浅层孔隙水

弥河冲洪积扇自青州口埠镇进入工作区,向北至全淡水区边界与北部滨海海积平原相接,西部与淄河冲洪积扇迭交,东至寿光市稻田镇。主要含水层埋藏略深,上部20 m深度内有分布不稳定的粉砂层,深度20 m以下含水层颗粒变粗,多为细、中砂层,据部分边缘孔分析,大约在40 m以下可遇中粗砂或砂砾石。主要含水层岩性以粗砂夹砾石为主,向北及两侧渐变为含砾中细砂。砂层厚度2.5~32 m,顶板埋深5~40 m,冲洪积扇轴部王家—岳家铺一带富水性最强,单井涌水量大于3 000 m3/d;向两侧富水性略减弱,单井涌水量1 000~3 000 m3/d,至冲洪积扇边缘地带一般小于1 000 m3/d。

(3)白浪河冲洪积扇浅层孔隙水

白浪河冲洪积扇位于潍坊市城区北部寒亭区境内,由潍坊市城区北部进入本区,向北与北部的滨海海积平原相接,西到高里镇,东至固堤镇。含水层岩性为粉砂、中粗砂夹砾石,厚度6.5~30 m,顶板埋深7~40 m。冲洪积扇轴部的则尔庄—安固一带富水性最强,单井涌水量大于2 000 m3/d,向两侧富水性略减弱,单井涌水量1 000~2 000 m3/d,至冲洪积扇边缘地带变小,一般小于1000 m3/d。

(4)潍河冲洪积扇浅层孔隙水

该冲洪积扇位于309国道以北寒亭—昌邑境内,向北与北部的滨海海积平原相接,西到双台,东至围子镇。含水层相互叠置,岩性以中细砂、粗砂夹砾石为主。朱里以东含水层单一,颗粒粗,一般为砂砾石层;至下游围子东冢有两个或两个以上含水层。上部含水层为中粗砂和粗砂夹砾石,顶板埋深8~20 m,厚度6~13 m;下部含水层岩性为细砂或中粗砂,顶板埋深22~35 m,厚度6~11 m。含水层富水性较好,单井涌水量冲洪积扇轴部地带大于3 000 m3/d,向两侧富水性略减弱,单井涌水量1 000~3 000 m3/d,至冲洪积扇边缘地带变小,一般小于1 000 m3/d。

3.胶东低山丘陵北坡冲洪积扇浅层孔隙水

胶东低山丘陵北坡地下水系统孔隙水主要分布在王河—朱桥河流域和沙河流域下游冲洪积扇平原。该区冲洪积扇中上部为全淡区,浅层孔隙水水质较好,但埋藏较浅(一般小于40 m)、厚度较小(一般小于5 m),由山前向海边水质由优质淡水变化到咸卤水。(www.xing528.com)

(1)王河—朱桥河流域地下水子系统孔隙水

王河流域中下游堆积物厚度10 m左右,含水层顶板埋深7 m左右,厚3.5 m左右,富水性中等,单井涌水量500~1 000 m3/d。下游地段为山前平原,堆积物厚度13.5~25 m,有两个含水层,上层为细砂,顶板埋深6~10 m,厚3 m左右;下层岩性为粗砂或砂砾石,顶板埋深13~21 m,厚3 m左右。富水性中等,单井涌水量500~1 000 m3/d。

朱桥河河流上游河谷堆积物不发育,谷地较窄,朱桥以南,堆积物厚9 m左右,含水层为粗砂,顶板埋深4 m左右,厚度不足5 m,富水性较弱,单井涌水量小于500 m3/d。朱桥以北,堆积物厚9~15 m;谷地中心部位含水层为砂砾石层,顶板埋深2~8 m,厚5~12 m,富水性较强,单井涌水量1 000~3 000 m3/d;谷地边缘含水层为粗砂,顶板埋深5~8 m,厚2~4 m,富水性中等,单井涌水量500~1 000 m3/d。朱桥镇、朱宋、北石家向西北扩展为山前平原,堆积物厚度10~20 m;中心部位含水层为砂砾石,顶板埋深6~10 m,厚度大于6 m,单井涌水量1 000~3 000 m3/d;边缘部位含水层为中、粗砂,顶板埋深7~10 m,厚2~4 m,富水性中等,单井涌水量500~1 000 m3/d。

(2)沙河流域地下水子系统孔隙水

丁家以东上游河段河谷含水层不发育,富水性弱,单井涌水量小于500 m3/d。朱旺至丁家之间的主河谷,堆积物厚10~12 m;含水层为粗砂或砂砾石,顶板埋深0.5~6.5 m,厚3 m左右,富水性中等,单井涌水量500~1 000 m3/d。沙河、土山、院上一带河谷中心部位,含水层顶板埋深3.5~7 m,厚5 m左右,富水性较强,单井涌水量1 000~3 000 m3/d。

4.鲁北平原中深层与深层孔隙水

中深层含水层组顶板埋深在50~60 m,底板埋深150~200 m,它与上覆浅层含水层间多发育一层分布较稳定的厚度10~20 m的黏性土隔水层。受古沉积环境的影响,中深层地下淡水分布于鲁北平原南部的临淄敬仲镇—潍坊一线以北、码头—焦桥—唐坊—丁庄—稻田—昌邑一线以南;含水层厚度受古淄河、弥河冲洪积扇控制,以广饶一带厚度最大(60~80 m)。

深层全淡水区分布于邹平—博兴—广饶—昌邑一线以南地区,由南往北、由西往东深层淡水埋深逐渐增大,在利津—东营—昌邑一线以东地区深层淡水埋深大于500 m。深层淡水砂层厚度以广饶—滨州等地带最大,在60 m以上(图2-4)。

中深层、深层淡水含水层组富水性差别较大,广饶一带富水性较强,单井涌水量1 000~2 000 m3/d;滨州—乐陵一带富水性较弱,单井涌水量500~1 000 m3/d。其他区域的外围富水性差,单井涌水量100~500 m3/d。

(二)碳酸盐岩类裂隙—岩溶水

本区碳酸盐岩类地层主要为大理岩夹片岩、石灰岩。除局部裸露外,大部分为片岩、板岩覆盖,地下水为浅埋藏的承压水和潜水。岩溶裂隙水含水层巨屯组石墨大理岩、张格庄组白云石大理岩,地处准平原或隐伏于河谷冲洪层下,补给较充足,富水性较强,单井涌水量大于1 000 m3/d。莱州市南部等地,岩溶裂隙水含水层皆为巨屯组石墨大理岩、张格庄组白云石大理岩,地处准平原,有河溪流经其间,其岩溶较发育,补给亦较充足,富水性中等,单井涌水量500~1 000 m3/d。

(三)岩浆岩类裂隙水

岩浆岩裂隙水主要为块状岩类裂隙水,主要分布于莱州东南部。各类侵入岩具构造裂隙及风化裂隙,由于岩石细密坚硬,完整性好,抗风化能力强,裂隙狭小且发育不深,风化带厚度一般在20 m以内,地下水主要为潜水,富水性较弱,单井涌水量小于100 m3/d,仅在岩脉、断裂附近单井涌水量可大于100 m3/d。

(四)变质岩类裂隙水

变质岩类裂隙水含水层岩性为胶东群变粒岩、角闪岩、片岩、片麻岩、石英岩等,主要分布于莱州市西南部、昌邑市南部等地,各类变质岩片理、片麻理发育,风化强烈,风化带厚度30~50 m,裂隙稠密、均匀,形成连续的储水空间。含水层裸露或覆盖较薄,地下水主要以潜水形式贮存于浅部风化及构造裂隙中,由于裂隙细微,富水性较弱,单井涌水量小于100 m3/d。

图2-4 研究区深层地下水文地质略图

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