摘要：本文浅析内蒙古自治区清水河县后火盘地区水泥用石灰岩矿山水文地质、工程地质、环境地质，地下水盐分流入、流出量分析；矿层顶、底板及矿体的岩体稳定性；开采时存在的环境地质问题进行分析说明，定量的评价该矿区的开采技术条件。
关键词：含水层；地下水；水文地质；卤水矿
1 区域水文地质概况
1.1地形地貌
研究区位于后河套平原东部，地形平坦，由西向东，由南向北倾斜，海拔高程1018－1025m。研究区南近黄河，东靠乌梁素海，渠系甚多，河套总干渠横穿工作区西部，此外尚有引黄灌溉渠及排水渠。
黄河冲湖积平原是研究区的主体地貌。平原上灌溉渠道和排水沟纵横分布，其方向基本与地形坡度相一致。冲湖积平原上，零星分布有风积沙丘、湖泊洼地，以及雨季、灌水期形成的暂时性湖泊沼泽。风积沙丘多为半固定、固定的波状、浑圆状及丛草沙丘，相对高度一般小于5m，属风吹就地堆积。
1.2水文气象
研究区气候属温带大陆性干旱气候。冬长夏短，四季分明，雨热同季，降雨稀少，蒸发强烈。日温差大，无霜期100－145天，多年平均气温7.7℃，7月平均气温23.8℃，全年日照时数达3191.8小时，光照资源丰富。多年平均蒸发量为2377.9mm，多年平均蒸发量为多年平均降水量的10多倍。
由于区内降水量少，蒸发强烈，而且地势平坦，因此，在工作区中除了人工开挖的灌溉渠道外，没有天然形成的河流。而其东部的乌拉山山体小而陡峻，乌拉山山洪的汇流区面积小，长度短，坡度大，在一般年份，洪水量不大。
1.3地下水补给、径流、排泄条件
研究区地势平坦，地下水埋深较浅，而且包气带又以砂性为主，有利于大气降水，灌溉水的入渗补给，大气降水和灌溉水的入渗是地下水的主要补给来源。
乌梁素海作为地下水的局部排泄带，但其受到东部地下水的补给而造成回水，使地下水的水平排泄受阻。基岩裂隙水主要接受大气降水补给，由北西向东南径流，在山前侧向径流补给松散层孔隙潜水，局部地段沟谷切割含水层形成露头而以泉的形式排泄。
1.4矿床水文地质条件
研究区位于河套盆地的东部边缘，含水层系统以湖积细砂相为主，地下水赋存于上更新统的细砂中，属于孔隙水半承压水或孔隙潜水。东侧以乌梁素海为界，乌梁素海作为河套平原东部排水系统的一个组成部分。湖水位变化受制于灌区退水，目前其湖水面积为293km2，水深0.5～3m，蓄水量3亿多m3。湖水深度在0.5～3m之间，水位标高1018.5-1019.0m（黄海标高）。
1.5含（隔）水层特征
河套平原主要供水含水层有深层和浅层。深层为中下更新统粉细砂承压水含水层，浅层为上更新统至全新统微承压水或潜水含水层。河套平原深层中下更新统粉细砂含水层顶板埋深由盆地边缘向中心逐渐增大，由100m增至240m以下。该层含水层分布不稳定，补给条件差，水质不好，矿化度大于3～5g/L，涌水量为100～500m3/d。浅层为上更新统至全新统含水层，颗粒相对粗，厚度大，分布稳定，埋藏浅，地下水补给条件好，水质佳，涌水量1000～2000m3/d。
北方边界为流线，即隔水边界。在自然条件下，该侧低矿化水对工作区中的盐卤水无补给作用。虽然盐卤水的开采会对该处低矿化水的流入有一定的促进作用，但只需在开采过程中注意布井方法，便可以防止其入侵。
1.6 地下水盐分流入、流出量分析
研究区浅层地下水含盐量受构造、古地理环境、引黄灌溉制度及深层水中含盐量等诸多因素影响，使本区地下水中的含盐有所差异。古地理环境反映地层中含盐量的多少，引黄灌溉制度则对地下水中含盐量起着调节作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆引黄灌溉，将地表的盐分淋滤带入地下水中，同时使地下水位抬高，加速地下水蒸发，将盐分通过毛细作用带入地表，使本区地下水含盐量达到相对平衡。
经计算，现状条件下流入的总盐量为1544.49t/a。地下水向东、北东、及南东方向径流，地下水流动过程中，携带高矿化度水分布区的部分盐分，使下游临近高矿化度水分布区矿化度有所增高，并逐渐趋于本底值，现状条件下流出的总盐量为6832.72t/a，流出总盐量较流入总盐量大5288.23t/a。而地下水水质动态资料反应，均衡年地下水矿化度总体相对较稳定，高矿化度水区的矿化度并未降低，因此确定高矿化度水区被径流携带流失的盐分，受下部顶托补给得到补偿，使之达到平衡。
2工程地质
2.1工程地质条件
岩土体类型为松散岩建造，为松软土体，岩体工程地质类型为松散岩建造松软土体工程地质岩组。
地势平坦，地面高程1017-1025m，地形相对高差为8m。第四系地层厚30-400m，盐卤水赋存在其上部5-35m之间，表层均分布约5m厚的粉质粘土，以黄褐色为主，粘粒含量大于70%，湿～稍湿，可塑状态，地基承载力特征值（fak）为40～150KPa。含卤层细砂的粒径为0.5～0.25mm的颗粒占48.05%；0.25～0.05mm的颗粒占23.19%；小于0.05mm的颗粒占28.72%，含水层的的岩性颗粒较小，分选性较差，局部有粉质粘土、粘土填充。其矿物成分以石英为主，含量达到75%。地基土承载力特征值（fak）为200～300kpa。
2.2工程地质评价
研究区气候属于温带大陆性干旱气候，冬长夏短，四季分明，雨热同季，降雨稀少，蒸发强烈，日温差大，冷热、干湿交替。而且地下水水位埋深较浅，地层承载力特征值较小，建筑物地基将直接与地下水接触。综合考虑地下盐卤水的化学组分含量，该处地下水对建筑设施的腐蚀强度为严重腐蚀。因此，矿区的工程地质条件差。
3环境地质
通过所采水样的水化学分析发现，盐卤水中的放射性物质仅有铷，其平均含量为0.87mg/L，但其放射性非常轻微，尤其是Beta射线，也就是电子而已，对人体没有伤害。有害元素在分析结果中未发现。地下盐卤水的平均温度为8.5℃，温差变幅为9-16℃，最低温度为3℃，最高温度为19℃。
该盐卤水矿开采的是浅层地下盐卤水，地下水开采之后会导致人工排水沟作用的减弱，地表水补给作用增强，会较快的填充由于盐卤水开采而产生的“采空区”。因此盐卤水的开采不会导致地面塌陷和地裂缝的形成。由于该矿的影响范围小，因此也不会诱发地震灾害的发生。
该区地下盐卤水的水位埋深较浅，强烈的蒸发作用致使地表土壤中盐分的大量积累，导致土壤盐渍化的发生。盐卤水的开采降低了地下水位，有利于土壤改良，减轻或消除区域盐碱化和沼泽化。因此，矿区的环境地质条件好。
4 结论及建议
矿区的水文地质条件简单，对盐卤水矿的开采影响小；由于岩土体类型为松散岩建造，为松软土体，岩体工程地质类型为松散岩建造松软土体工程地质岩组。地基承载力较小，而且盐卤水对建筑设施的腐蚀性强，工程地质条件差；盐卤水的开采不仅不会导致滑坡，泥石流、地裂缝、塌陷等地质灾害的发生，而且还有利于矿区土壤盐渍化的防治，其环境地质条件好。开采中提出以下建议：
（1）环境地质要采取科学措施，防治结合，综合利用，以减轻对环境的污染。
（2）废渣及松散物剥离体禁止随意堆放，应专门选择平缓地带堆放。
（3）由于地下盐卤水的化学组分含量较高，地下水对建筑设施的腐蚀强度为严重腐蚀。开采过程中引起注意。
（4）开采过程中应加强地下水动态监测，避免地下水位下降幅度过大，也要避免区域地下水位下降。
参考文献：
[1]国家技术监督局.GB12719-91 矿区水文地质工程地质勘探规范[S].北京：中国标准出版社，1991.
[2]内蒙古自治区乌拉特前旗新安镇南浅藏卤水矿普查报告[Z].
论文作者:刘文艳,辛荣元,杨子龙,贾志超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
标签：地下水论文; 盐卤论文; 含水层论文; 矿化度论文; 盐分论文; 条件论文; 水文地质论文; 《基层建设》2019年第6期论文;