成都市洛带地区水文地质特征分析
2016-10-21朱剑波
罗 敏,朱剑波,张 芳
(四川省地质工程勘察院,四川 成都 610072)
成都市洛带地区水文地质特征分析
罗敏,朱剑波,张芳
(四川省地质工程勘察院,四川 成都 610072)
采用野外环境水文地质调查、钻探、现场试验(抽水试验、渗水试验等)、源汇项调查等方法,结合资料收集整理利用,对成都市洛带地区水文地质单元展开调查、勘查和综合研究,探明了区内的含水岩组与隔水层、地下水类型及富水性、地下水的补径排条件等,为该区域经济建设和水资源合理开发利用提供水文地质依据。
洛带;含水岩组;地下水类型;富水性;补径排条件
成都市龙泉驿区作为紧邻成都市五城区的成都市城市向东发展主体区域、成都经济技术开发区(国家级)所在地,近年来社会经济的快速发展,使得龙泉驿区经济建设和资源开发对地下水环境的影响和压力日益加重。查明该地区水文地质特征,为区域经济建设和水资源合理开发利用提供水文地质依据势在必行。为此,本文对成都市龙泉驿区洛带地区的水文地质特征进行了分析研究。
研究区位于成都平原东侧边缘龙泉山背斜西翼,属于成都市龙泉驿区洛带地区,地势东高西低、北高南低,区内主干沟谷总体上呈北北东向展布,为宽窄相间的缓“U”型谷。气候特点四季分明、雨量充沛,多年平均降水量849.0 mm,多年平均蒸发量1 125.55 mm。
1 研究区地质条件
1.1地质构造
研究区区域上属新华夏构造体系,主要包括龙泉山褶断带、成都凹陷带,为典型的新华夏系纵列构造(见图1)。
1.1.1龙泉山褶断带
以龙泉山箱状背斜为骨干,包括一系列走向北20°~30°东的褶皱、冲断层等压性、压扭性结构面。南起仁寿,北抵中江,全长130 km,宽15~20 km。研究区于该构造带中段,研究区位于龙泉山背斜①西翼、龙泉山断裂(F1)中段东盘(上盘),区域上属龙泉山褶带构造。
1.1.2成都凹陷
仅分布于调查区西北角,属川西平原一部分。凹陷带西陡东缓,呈不对称状。东西两侧发育有隐伏断层,两侧断层向中心对冲,控制了川西平原第四系的沉积,第四系松散沉积层不整合于白垩系之上。喜山运动使凹陷得到明显加强,迄今仍保持沉降的特征。
1.2地层岩性
研究区内地层简单,山前台地区为中更新统冰碛—冰水堆积物覆盖(Q2gl+fgl),山区第四系地层除沟谷内有少量坡洪积层(Q4dl+pl)外,谷坡则为少量的残坡积层(Q4el+dl)堆积。区内基岩主要为侏罗系上统蓬莱镇组(J3p)、中统遂宁组(J2sn)所构成,仅龙泉山西坡坡脚有小面积白垩系(K)出露。受构造影响控制,区内岩层产状变化较大,但总体上以龙泉山背斜轴线为界,西翼总体上倾向西偏北,倾角由东向西从缓到陡;东翼总体上倾向东偏南,倾角较西翼平缓。
2 研究区水文地质特征
2.1含水岩组与隔水层
2.1.1含水岩组(层)
根据岩性条件,岩层的透水性和含水性划分,区内含水岩组与地层分布一致,主要有:
1)白垩系夹关组砂岩含水岩组(K2j)
该岩组是成都平原东部台地及周边分布较广的具有区域性的一个良好含水岩层,含水层厚度可达100~150 m。山麓带地层出露并受断层影响明显,岩层构造裂隙和风化裂隙发育,易于形成良好的地下水储水空间,赋存裂隙孔隙水;山前台地区因上覆第四系粘土构成相对隔水层,地下水赋存于层间裂隙、风化裂隙和粒间孔隙共同组成地下水储水空间中,形成裂隙孔隙层间水,并具承压性。
图1 地质构造略图
2)白垩系天马山组砂、泥岩不等厚互层含水岩组(K1t)
为中—厚层状长石岩屑砂岩、泥岩、粉砂岩不等厚互层,泥钙质胶结,地下水赋存于上部风化带裂隙和构造裂隙中,岩层裸露区形成构造裂隙水,埋藏于台地中则形成红层承压水。
3)侏罗系蓬莱镇组泥岩夹砂岩含水岩组(J3p)
是区内主要的含水岩组,岩性以泥岩为主,夹少量中—厚层砂岩。以四方山断层为界,西侧构造裂隙和层间裂隙均较发育,地下水以赋存构造裂隙水为特点,具强烈的不均一性,富水性差异大;东侧岩层倾角平缓,利于形成浅表风化裂隙带,构成风化裂隙含水层(带)。由于该岩组普遍含有钙质与膏盐成分,风化带岩层易被地下水溶滤形成溶孔,因而该含水岩组含水介质不仅具有风化裂隙储水,还兼具孔隙储水的性质。
根据本次勘探资料,沟谷区内风化孔隙裂隙含水岩组含水层(带)(J3p)底板深度14.95~26.38 m,含水层(带)厚度12.85~16.80 m,风化带的发育深度具有由谷坡向谷底增加的特征,含水层(带)的厚度亦是如此一致。
采用多孔稳定流抽水试验,谷坡地带风化孔隙裂隙水含水岩组(J3p)的渗透系数为0.56 m/d,谷底地带的渗透系数较小,为0.42 m/d,说明谷坡含水岩组的渗透能力强。由此可知,在不同的部位上,含水岩组的渗透能力不同,因此,含水介质渗透能力具异向性。
4)侏罗系遂宁组泥岩夹泥质粉砂岩含水岩组(J2sn)
是区内面积仅次于蓬莱镇组的含水岩组,岩性以泥岩为主,夹泥质粉砂岩。岩石浅部网状风化裂隙及溶孔发育,据钻探揭示,岩石全风化层厚一般0.50~1.90 m,强风化层厚3.50~6.30 m,局部厚17.20 m。
由勘探钻孔揭露可知,沟谷区内风化孔隙裂隙水底板深度13.00~20.70 m,含水层(带)厚度9.50~16.40 m。风化带的发育深度具有由谷坡向谷底增加的特征,含水层(带)的厚度亦是如此一致。采用多孔进行稳定流抽水试验,计算出谷底风化孔隙裂隙含水岩组(J2sn)的渗透系数为0.31 m/d。
2.1.2隔水层
1)平原台地区
分布于山前台地区的中更新统冰碛—冰水堆积物(Q2)由粘土和泥砾组成,透水性极差,构成了平原台地区良好的隔水盖层。
2)山区
山区沟谷内分布的坡洪积物(Q4)以粉质粘土为主,透水性弱,形成山区沟谷中风化孔隙裂隙含水层(带)的相对隔水顶板,深度2~10 m左右,渗透系数为0.06 m/d;风化带孔隙裂隙含水层(带)底板以岩石完整和含脉状石膏为特征而界定,钻探揭露其下伏隔水层顶板深度在13.00~26.38 m。
2.2地下水类型及富水性
研究区主要地下水类型为风化带孔隙裂隙水和构造裂隙水。由于研究区地处背斜山区,构造裂隙多属压扭性,对地下水的形成往往不如在此基础上发育的浅层风化带孔隙裂隙水,因此浅层风化带孔隙裂隙水是研究区内最主要的、分布最普遍的地下水类型。
2.2.1风化带孔隙裂隙水
风化带孔隙裂隙水分布在四方山断层以东大部分地区,是研究区内主要的地下水类型,也是该地区分散农户日常生活用水和生产用水的主要水源。地下水的富集程度受地质环境和地貌条件的控制,谷坡地带是地下水的入渗补给和径流区,地下水循环交替强,水力坡度大,赋存条件差,不利于地下水储存,富水性差。地下水沿着谷坡向坡底沟谷区径流,赋存于沟谷中并向下游区径流,富水相对较好。总体上,本地区风化带孔隙裂隙水不丰富,单井出水量0.09~49.85 m3/d(见表4-5)。
表1 不同地貌部位钻孔出水量
2.2.2构造裂隙水
研究区内构造裂隙水富水岩组有白垩系天马山组和侏罗系蓬莱镇组,以侏罗系蓬莱镇组为主。区内构造裂隙较为发育,因岩性条件的差异性,构造裂隙发育具有较强的不均一性,受裂隙通道控制,相应构造裂隙水也呈现出明显的不均匀性,当构造裂隙与层间裂隙网络一旦形成,即形成一个强大的导水系统,则地下水水量丰富,水量最大的井出水量可高达1 020 m3/d,反之则地下水贫乏。这也是区内各泉流量差异较大的原因,水量大的泉流量可达5~10 L/S,而水量小的则为0.00 9L/S。
2.3风化带孔隙裂隙水地下水补、径、排条件
研究区地下水以风化带孔隙裂隙水为主,以地表分水岭为界,每条沟谷具有独立的补、径、排系统。其总体特点是就近补给就近排泄。
2.3.1地下水补给
大气降水是区内主要的补给来源,区内降水较为丰沛,多年平均降水量达849 mm,主要集中在每年的6~9月,具有明显的季节性,受地形影响,就地补给,就地排泄,具径流途径短,动态变化大的特点。同时,区内分布的水库地表水下渗是地下水接受的的另一补给源。
2.3.2地下水径流
岩石浅部发育的溶孔、溶隙,与风化裂隙构成裂隙孔隙网络,成为地下水的运移通道。经勘查,谷坡地带地下水水位埋深相对较大,为5.24~6.71 m,水力坡度为48.33‰~143.23‰,不利于地下水储存,地下水径流强烈,主要为地下水沿坡向下径流带。沟谷带地下水水位埋深浅,为0.16~3.56 m,水力坡度为7.51‰~15.55‰,地下水水位埋深浅,水力坡度小,说明沟谷内地下水径流速度相对较慢,为埋藏径流区。因此,一般情况地下水总体上由高向下,自谷坡向其两侧沟谷运移,至沟底(侵蚀基准面)一部分于两侧排泄,另一部分则顺沟谷形成径流向下游运移。
2.3.3地下水排泄
区内地下水排泄除了以泉的形式排泄地下水外,主要是通过顺沟向下游地势较低处排泄。单个相对独立的水文地质单元会在沟谷内形成一个排泄带,一方面排泄补给地表沟水,另一方面则于沟谷内形成地下水埋藏径流区,与邻谷沟谷径流的地下水汇合后,继续向下游径流,直至适当地段排泄。研究区因有农户分布居住,有人工排泄地下水方式,即汲取井水为生活用水。
3 结语
研究区主要地下水类型为风化带孔隙裂隙水和构造裂隙水。风化带孔隙裂隙水是研究区内主要的地下水类型,也是该地区分散农户日常生活用水和生产用水的主要水源,谷坡地带地下水循环交替强,富水性差;沟谷区富水相对较好。构造裂隙水受裂隙通道控制,富水性分布不均,导致区内泉流量差异较大。
研究区地下水以风化带孔隙裂隙水为主,以地表分水岭为界,每条沟谷具有独立的补、径、排系统,其总体特点是就近补给就近排泄。
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Analysis on the Hydrogeological Characteristics of Luodai Area in Chengdu City
LUOMin,ZHU Jian-bo,ZHANGFang
(Geological Engincering Survey Institate of Sichuan Province,chengdu 610072,sichuang)
Through the field environmental and hydrological survey,drilling,field test (pumping test,Seepage test),Source survey,and combine with data collection,arrangement and utilization,the article carried out to investigate,survey and comprehensive study of the hydrogeological characteristics of Luodai area in Chengdu City.And it finds out some information such as the aquifer and aquiclude characteristics,groundwater type and water abundance,recharge,runoff and discharge of groundwater.It provided the basis of the hydrogeology support for the regional economic construction and water resources rational development and utilization.
Luodai;aquifer;type of groundwater;water abundance;conditions of groundwater to be recharged;runoff and discharged
2016-04-29
罗敏(1985-),女,四川安县人,工程师,主要从事水工环地质工作。
P641.6
B
1004-1184(2016)05-0034-03