涞源盆地地下水赋存类型和分布规律论文_马东升

涞源盆地地下水赋存类型和分布规律论文_马东升

摘要:涞源地下水是一个全封闭式泉排型岩溶水系统,泉水利用对当地工农业生产发挥了重要作用。涞源盆地由降水补给地下水,再以泉水的形式排泄,在此过程中使水量在时间上滞后,而且水量趋于平稳。由降水-入渗-地下径流-泉水排出的过程,水资源经过地下岩溶调节作用,有利于水资源的开发利用,而且对水质也起到净化作用。研究和分析岩溶地下水赋存类型和分布规律,为合理利用泉水资源提供科学依据。

1引言

在河北涞源,随着生产的变革和进步,水资源短缺已成为经济社会发展的最大制约因素[1, 2]。通过水文地质调查获取研究区缺水现状及其分布特征,是水文地质学明显转向解决社会广泛关注的现实应用性问题的一个印证。水文地质学在解决人类面临的众多资源一环境问题中发挥着越来越关键的作用[3, 4]。

涞源盆地为典型的向斜岩溶汇水盆地,有诸多专家学者做过考察研究,其补给区在四周山区,排泄区在盆地东南侧,大气降水为泉水的主要补给水源[5]。本文基于水文地质调查,研究涞源盆地构造控水作用下的地下水赋存特征与分布规律,明确不同地貌分区的缺水成因和缓解措施,为涞源盆地地下水资源开发利用提供支撑。

 2区域概况

涞源盆地位于河北省保定市涞源县西北部,四周群山环抱,地势西北高、东南低,受地质构造、地形地貌、气候以及地下水超采等因素的影响,多年平均气温83℃,历年极端最高气温38.3℃,最低-30℃;多年平均降雨量564.6mm,降水年际变化大,年内分布不均,具有春旱、夏秋多雨的特点。盆地出露地层齐全,构造发育,景观奇特,涞源县城就坐落在盆地中心。

涞源盆地出露地层齐全:从南向北依次为太古界阜平群变质岩系;太古界五台群变质岩系;长城系高于庄组燧石结核白云岩、蓟县系石灰岩、杂色页岩、燧石条带白云岩;寒武系的白云质灰岩、竹叶状灰岩、鲕状灰岩、紫色页岩、砂岩;奥陶系厚层灰岩、白云质灰岩、燧石白云质灰岩夹页岩;第三系的胶结砾岩、砂页岩、黏土夹煤层和第四系的冲洪积土、砂砾石、卵砾石互层。

涞源盆地,是在白涧-阜平复背斜和广灵复背斜之间的团圆复向斜的基础上,发展而形成的新生代断陷盆地,它与南部的走马驿盆地和北部的东团堡盆地,自南向北呈北东向斜列展布。

涞源盆地位于“中朝古陆上燕山准地槽西南端”,“涞易背斜”的西翼,吕梁运动使古老岩层受强烈的影响,因此地质构造复杂、构造形态多变是其典型特征,涞源花岗岩体侵入背斜核部;中生代燕山期,强烈的褶皱和伴随的岩浆活动,盖层发生褶皱和断裂,形成NE40°的构造线;新生代喜马拉雅运动最终塑造了涞源断陷盆地,在对五台运动形成的北东东向断层重塑的同时,造就了涞源南北两个盆地的格局,同时喜马拉雅运动Ⅰ、Ⅱ幕在南北盆地的差异运动,也形成了南盆地第三系发育,北盆地第四系发育的特征。

3区域水文地质特征

3.1含水岩组及其富水性

涞源盆地含水岩组及富水性受区域地层及构造总体控制,按地层岩性和地下水类型,盆地含水组可分为以下三类:①松散岩类孔隙水:分布涞源盆地及拒马河河床中,盆地包含面积,涞源盆地沉积厚度大,以黏土质为主,为弱含水层,拒马河河床沉积物以砂卵石为主,含水丰富。在拒马河及龙岗丘陵沟谷内,孔隙潜水丰富。南盆地地层厚度第四系50~200m,第三系50~400m。在拒马河及龙岗丘陵沟谷内,孔隙潜水丰富。南盆地冲洪积扇前缘溢出带包括杜村泉、石门南泉等泉群。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆北盆地地层厚度第四系100~200m,冲洪积土、砂砾石、卵砾石互层为主,富水性好,主要分布在涞源北盆地,第三系100~500m,蓄水条件良好,大部分为富水区,地下水溢出有北海、南关、东坊、七山、石门等泉群。②碳酸盐岩裂隙岩溶水:主要分布在涞源盆地北部和西北部以及南部的灰岩、白云岩出露区。富水性极不均匀,地下水分布严格受地质构造控制,且大部分地段裂隙不发育,不利于降雨人渗和地下水径流,属严重缺水区。③基岩裂隙水:岩性为花岗岩、安山岩、片麻岩等,以风化裂隙含水为主的弱含水层。含水层为奥陶系、寒武系灰岩;蓟县系、长城系白云岩。一般岩溶不发育,个别地段地下水活动强烈,形成溶蚀发育带。主要分布在盆地东南部、南部,富水性受风化壳发育规模和构造控制,地下水以散泉形式排泄,在断层带上呈串珠状分布,个别泉水量很大,不过受降水影响大,规模较小的风化壳只能形成季节性泉。

3.2地下水分布规律

地下水年内水位变化主要受降水、地下径流控制。基岩裂隙岩溶水分布区,由于降水量减少,高、低水位出现的时间发生了一定的变化,低水位一般出现在4月初至12月底,高水位多出现在第二年的一月至三月中旬[6]。降水人渗—开采型地下水年内水位变化一般可分为三个时期:4—6月份为下降期;7—9月份为水位上升期;10月至次年3月份为水位调整期,地下水位呈马鞍状小幅下降,12至次年3月其间由于较长时间无农业开采,地下水位缓慢上升。但在盆地中心高、低水位变化微弱,动态曲线较平直。

地下水流向,总的看由四周向中部汇集,预地势低洼处溢出地表形成泉群,或以散流形式排泄于拒马河,沿拒马河形成地下径流带。北盆地地下水由北、西北、西三个方向向七山-北海泉一带汇流溢出;南盆地地下水基本由南向北流,以潜水或散流形式向拒马河排泄。

裸露可溶岩区降水入渗是岩溶水最主要的补给来源,通常占天然资源总量的70%以上[7]。由于该区岩溶以溶隙为主,这种补给主要沿表面裂隙分散进行。其补给入渗能力受地层岩性、岩溶发育程度和地形条件控制,但它并不是呈面状均匀入渗的,通常情况是地面层分散的降水就近汇入一些岩溶沟谷集中入渗补给。

岩溶水系统内的间接补给,包括古老变质岩裂隙水、碎屑岩裂隙水及少量层间岩溶水。这些水对岩溶水的补给,主要通过河流沟谷或断裂带来实现。一般情况下,通过含水层直接补给很少。

4结论

(1)涞源盆地为典型的向斜岩溶汇水盆地,地下水水位动态受降水及开采的控制具有明显的周期性。

(2)通过水文地质调查,认为涞源盆地地貌和水文地质条件,严格受构造、断层的控制。根据涞源盆地含水岩组及构造控制程度,按地层岩性和地下水类型,盆地含水组可分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩裂隙岩溶水、基岩裂隙水三类。

(3)裸露可溶岩区降水入渗是岩溶水最主要的补给来源,补给主要沿表面裂隙分散进行,其补给入渗能力受地层岩性、岩溶发育程度和地形条件控制。

参考文献

[1] 李玉龙, 朱小龙, 谷明旭, 等. 涞源盆地地下水动态特征分析[J]. 科技传播. 2013(11):138-139.

[2] 王海宁, 乔光建. 涞源岩溶地下水系统泉水量变化特征分析[J]. 南水北调与水利科技. 2011,09(6):54-57.

[3] 刘志军, 梁金全, 王宝华, 等. 内蒙古正镶白旗地下水的赋存条件与分布规律[J]. 西部资源. 2012(4):118-119.

[4] 薛根良. 黄土地下水的补给与赋存形式探讨[J]. 水文地质工程地质. 1995(1):38-39.

[5] 马剑飞, 李伟, 刘蕴, 李红超, 毕二平. 涞源盆地地下水化学演化特征初步分析[J]. 南水北调与水利科技. 2014(5):141-146.

[6] 党勇. 涞源泉水文特性分析[J]. 海河水利. 1995(2):23-26.

[7] 梁永平, 王维泰. 中国北方岩溶水系统划分与系统特征[J]. 地球学报. 2010,31(6):860-868.

论文作者:马东升

论文发表刊物:《城镇建设》2019年20期

论文发表时间:2019/12/9

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