宁夏陶乐水源地地下水类型及赋存条件

刘海燕马玉学张廷明

(1.宁夏回族自治区地质调查院 宁夏银川 750021；2.宁夏恒瑞重工机械制造股份有限公司 宁夏银川 750021)

宁夏陶乐水源地地下水类型及赋存条件

刘海燕1马玉学1张廷明2

(1.宁夏回族自治区地质调查院 宁夏银川 750021；2.宁夏恒瑞重工机械制造股份有限公司 宁夏银川 750021)

都思兔河流域地下水系统为鄂尔多斯盆地白垩系地下水系统的组成部分。其含水层系统可分为第四系风积、冲湖积砂层孔隙水含水层系统和白垩系碎屑岩裂隙孔隙水含水层系统。第四系松散岩类孔隙含水层主要分布在都思兔河谷与东南部毛乌苏沙地，含水层厚度小，水量贫乏，无实际供水意义。白垩系碎屑岩裂隙孔隙水含水层是都思兔河流域地下水含水层系统的主体，包含有罗汉洞组、环河组、洛河组三个含水岩组。

宁夏；陶乐；地下水类型；赋存条件

一、前言

陶乐详查区位于宁夏银川平原北部，行政区划隶属于石嘴山市平罗县，区内交通以公路为主，主要公路有109国道，察靖线214省道，各乡镇(苏木)之间有柏油公路相通，乡镇(苏木)与村(嘎查)之间有简易土路相连。

勘查深度内前第四系有白垩系、侏罗系。地表第四系分布较广，成因类型以风积、冲湖积为主，岩性以砂类土为主，厚度小于10m。白垩系广泛分布于区内，以环河组分布最广，罗汉洞组仅分布于后大梁及查布以南残山(丘)，洛河组深埋于环河组之下，岩性主要为细砂岩、中细砂岩。侏罗系为砂岩、泥岩不等厚互层。

区内降水稀少、蒸发强烈，风沙盛行、土地贫瘠，总体生境条件较差，属生态环境脆弱地区。生态系统以荒漠草原与沙漠生态系统为主，河岸生态系统仅呈带状分布在都思兔河谷两岸。植被平均覆盖率在25%以下，且分布极不均匀，植被类型以旱生、超旱生、耐盐碱荒漠的沙地半灌木草本类、灌木类为主。

图1 调查区位置与交通图

二、地下水的类型

详查区地下水依据水力特征及含水介质类型，可分为第四系松散岩类孔隙水与白垩系碎屑岩类裂隙孔隙水两大类型。第四系松散岩类孔隙水主要为河流冲积层、风积层孔隙水；白垩系碎屑岩类裂隙孔隙水主要为白垩系罗汉洞组、环河组、洛河组裂隙孔隙水。其中白垩系环河组裂隙孔隙水含水层厚度大、分布广、地下水埋藏浅、赋存条件较好，地下水丰富，是详查区具有供水意义的主要含水层(表1)。

白垩系下伏侏罗系安定组含水层为泥质砂岩、粉砂岩，孔隙、裂隙均不发育，透水赋水性差，构成水源地底部相对的隔水层。

表1 地下水类型划分表

三、地下水赋存条件

1.第四系松散岩类孔隙水

主要分布于包乐浩晓以南，西起木花布拉格，东至海流图庙一带的毛乌素沙地，都思兔河河谷及支流海流图、木花布拉格的河床及漫滩与查布南好勒报勒吉剥蚀洼地中也有分布。含水层岩性主要为全新统风积细砂、冲(洪)积细砂，结构松散，砂层孔隙为地下水的储存空间。全新统风积含水层厚度变化较大，毛乌素沙地中，含水层厚度随沙丘起伏由小于1.0米至数米不等；好勒报勒吉剥蚀洼地中一般小于2.00m。都思兔河上游河谷中含水层厚度一般在0.30～0.50m，水位埋藏浅；中下游厚度一般在1.00m～3.00m之间，地下水水位埋深0.50～1.50m。河谷两侧地下水溢出带上，常有侵蚀下降泉出露(图2、图3)。

总体上第四系松散岩类孔隙水含水层结构松散，透水性强，但含水层厚度小，储水空间有限，水量贫乏。含水层与下伏白垩系环河组含水层间无稳定隔水层，形成统一含水体。

图2 都思兔河上游敖老淖河谷水文地质剖面

图3 都思兔河中游包乐浩晓河谷水文地质剖面

2.白垩系碎屑岩类裂隙孔隙水

鄂尔多斯盆地白垩系地下水含水介质与沉积相关系密切，沉积相明显控制了含水层、相对隔水层的空间分布与配置。其中，河流相、沙漠相碎屑岩中，泥质含量低，孔隙发育(平均孔隙度为21.7%)，具有较好的储水条件，构成含水层；而泥质含量较高的湖泊相泥岩和粉砂岩，结构致密，孔隙不发育(平均孔隙度6.57%)，构成弱含水层。水源地详查区白垩系碎屑岩类裂隙孔隙水的赋存条件主要受含水层岩相类型、岩性结构控制外，也受地形地貌、包气带岩性以及地下水的补给、径流、排泄条件等因素的影响，在不同地段地下水赋存程度具有一定的差异。地形地貌条件和包气带岩性决定着地下水的补给条件，含水层岩性结构、孔隙度、渗透性等决定着地下水赋存条件。

(1)罗汉洞组裂隙孔隙水

分布于水源地详查区后大梁一带及查布苏木哈图大队西部剥蚀残丘一带，地势相对较高。地下水水位埋藏较深，一般10-50m，最大可达78m。地下水含水介质主要为辫状河流相中砂岩、中细砂岩，储水空间为砂岩中的裂隙与孔隙，孔隙度多小于10%，局部地段与层位介于10-20%之间。其中泥质岩层呈透镜体不连续分布，未形成稳定的区域相对隔水层，其与下伏环河组裂隙孔隙水含水层组成水力联系较为密切的统一含水体。包气带岩性为上部薄层砂岩残积物与下部风化砂岩组合，表层残破积物薄且较为紧密，接受降水入渗补给条件相对较差。详查区罗汉洞组裂隙孔隙水分布范围小，地下水赋存条件相对较差。

(2)环河组裂隙孔隙水

广泛分布于水源地详查区，不同地貌单元中均有分布。河谷区及毛乌素沙地区地下水埋藏深度一般小于10m，包乐浩晓苏木马新布拉—海流图一线以南毛乌素沙地中，随着第四系风积砂厚度的变化，其下环河组地下水水位埋深也随着变化；强烈起伏波状高原区，如后大梁等地势相对较高地貌部位，地下水水位埋深在10-30m之间。

区内白垩系环河组主要为一套河流相碎屑岩沉积，岩性主要为中细砂岩、细砂岩、中砂岩夹粉细砂岩，局部分布薄层泥质砂岩。岩层胶结较差，结构疏松，孔隙度多在15-35%间，地下水赋存于砂岩层的孔隙裂隙中，且以孔隙含水为主，由于含水层厚度大，孔隙发育，总体上地下水赋存条件较好，地下水丰富或较丰富。水源地详查区自东向西(从上游向下游)，含水层岩性粒度成分略有差异，且逐渐由粗变细，东部海流图一带，200m以浅的含水层岩性以中砂岩为主，夹厚薄不一的细砂岩及泥质粉细砂岩透镜体，夹层最厚达5.20m，一般1.00m-3.00m之间；中部包乐浩晓一带，岩性渐变为中细砂岩，向西含水层岩性变化不大，ZK122孔揭露均以中细砂岩为主，夹有数层厚度0.20-1.00m的泥质砂岩及泥岩透镜体。总体来说岩性结构无大的差异，地下水赋存条件差异不大。

详查区绝大部分地区地形平缓(强烈起伏的波状高原面积为104.75km2，仅占详查区面积的8.94%)，有利于降水的入渗补给。因此，在相同的气候条件下，包气带厚度、岩性结构的不同导致了降水入渗补给条件的差异。

在第四系分布厚度较大的毛乌素沙地、都思兔河下游及查布南部好勒报勒吉一带，地下水位埋深一般在1-5m，，包气带的岩性主要由风积砂+风化砂岩组成，风积砂层结构松散，极有利于大气降水的渗入补给，无论降水强度大小，一般在沙漠区都不会形成地表径流，可全部渗入风积砂层中，经过短暂的停留而进一步转化，大部分沙丘地下水通过基岩表层风化带补给地下水，另外的一部分则由于风积砂和碎屑岩渗透性能的差异，顺其接触面向地形低洼处径流，形成湖淖。因此，分布在该区域的环河组裂隙孔隙水接受降水入渗补给条件好。

表层风积、残积物厚度小于0.50m的地区，如包乐浩晓以北、以东及哈达陶勒盖以南剥蚀洼地及基岩裸露区，由于风积砂厚度较小，以及地形起伏的作用下，降水在入渗补给地下水前，大部分以地表径流、蒸发方式排泄，入渗补给地下水的量相对较少，因此，地表松散层厚度小的地段，入渗补给强度低，不利于地下水的入渗补给。

都思兔河是详查区内现代的基准侵蚀面，地下水沿河流进行排泄，因此，河流两岸成为地下水的富集区。在都思兔河谷两侧，尤其是河流中下游地段，当井孔深度达到中部循环深度时，水头高于地表数米，地下水以自流的形式涌出。

(3)洛河组裂隙孔隙水

深埋于环河组裂隙孔隙水含水层之下。含水介质主要为辫状河流相中细砂岩、细砂岩，储水空间为砂岩中的孔隙。B2孔揭露厚度为160m，含水层岩性变化不大，孔隙度在10%左右，赋存条件主要受到补给径流条件的制约。由于埋藏深度大(773m以下)，主要受其上覆环河组裂隙孔隙水的下渗及侧向径流补给，地下水径流缓慢，地下水赋存条件相对较差。

白垩系环河组为一套河流相碎屑岩沉积，厚度达700-800m，岩性主要为中细砂岩、细砂岩、中砂岩夹粉细砂岩。岩层结构疏松，孔隙发育，地下水赋存条件好，地下水丰富或较丰富。单井涌水量一般在1000～3000m3/d之间，渗透系数0.13～1.03m/ d，水化学类型为HCO3型水、HCO3·SO4·Cl型、SO4·Cl型，矿化度0.15～0.74g/L。其中巴彦布拉格、好勒报勒吉两个地段单井涌水量大于3000m3/d，渗透系数0.51～1.03m/d，水化学类型为HCO3·SO4·Cl型，或SO4·Cl型，矿化度0.66～0.59g/L。白垩系罗汉洞含水岩组分布在地势相对较高的强烈起伏波状高原，地下水埋深大，水量较贫乏；洛河含水层深埋于环河含水岩组之下，揭露含水层厚度160m。单井涌水量500～1000m3/d，水量中等，渗透系数0.449m/d；两含水层与环河组含水岩组间无稳定隔水层，水力联系密切，形成统一的裂隙孔隙水含水体，也是区内唯一具有供水意义的区域含水层。

[1]侯光才,张茂省,等.鄂尔多斯盆地地下水勘查研究[M].北京:地质出版社,2007.

[2]钱会,窦妍,赵振宏,等.都思兔河氢氧稳定同位素沿流程的变化及其对河水蒸发的指示[J].水文地质工程地质,2007(1).

[3]董维红,苏小四,侯光才,等.鄂尔多斯白垩系地下水盆地地下水水化学类型的分布规律[J].吉林大学学报(地球科学版),2007,37(02).

[4]董维红,苏小四,侯光才,等.鄂尔多斯白垩系盆地地下水矿化度和主要离子浓度的分布规律[J].水文地质工程地质,2008,(4)

[5]黄冠星,孙继朝,等.鄂尔多斯地下水同位素组成与气候变化关系[J].地球学报,2007,28(06).

Ningxia city TaoLe County water groundwater types and occurrence conditions

Liu Hai-yan1, Ma Yu-xue1, Zhang Ting-ming2
(1. The Ningxia Hui Autonomous Region Geological Survey Institute, Yinchuan Ningxia, 750021, China; 2. Ningxia Hengrui Heavy Industry Machinery Manufacturing Co., LTD, Yinchuan Ningxia, 750021, China)

Dusitu river basin groundwater system as part of the ordos basin, the cretaceous groundwater system. Its aquifer system can be divided into quaternary aeolian, the fluvial sand layer pore water aquifer system and cretaceous clastic rock cranny pore water aquifer system. Quaternary unconsolidated rock pore aquifer are mainly distributed in class are southeast rabbit river valley and MAO WuSu sand, aquifer thickness is small, poor water, no actual significance of water supply. Cretaceous clastic rock cranny pore water aquifer is all think the body of the rabbit river basin groundwater aquifer system, contains a set of rohan hole, ring group, the luohe river three water-bearing rock group.

Ningxia; Taole; groundwater types; storage conditions

P641

A

1000-9795（2014）08-000316-03

［责任编辑：鲍 雨］

刘海燕(1988-)，女，青海人，在读硕士，助理工程师，研究方向：水文与水资源工程。