扬中地区的水文地质特征分析

黄留新 葛鹏 隋晓岚 胡远

Analysis of Hydrogeological Characteristics in Yangzhong Area

HUANG Liu-xin GE Peng SUI Xiao-lan HU Yuan

摘要：扬中地区地质条件特殊，其地下水分布情况对于基坑开挖安全影响重大，减少地下水对扬中地区基坑工程的不利影响，本文以扬中地区某工程为例，并结合长江水位监测数据，推测了扬州周边地区长江水位的变化趋势，深入了解区域内的地下水位说分布，结合场地条件，对扬中地区地下水分布特征及变化进行讨论。

Abstract： The geological conditions in the Yangzhong area are special， and the distribution of groundwater has a great impact on the safety of foundation pit excavation. The negative impact of groundwater on the foundation pit project in Yangzhong area is reduced. This paper takes a project in Yangzhong area as an example， and combines the monitoring data of the Yangtze River water level to infer Yangzhou. The changing trend of the water level in the Yangtze River in the surrounding area， in-depth understanding of the distribution of groundwater level in the region， combined with site conditions， discusses the distribution characteristics and changes of groundwater in the Yangzhong area.

关键词：扬中地区;地下水分布;土层分布;长江水位

Key words： Yangzhong area;groundwater distribution;soil layer distribution;water level of the Yangtze River

中图分类号：P641                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）32-0255-03

1  概述

扬中市位于江苏南部长江江心地带，四面环水，地理位置奇特，地质为典型的河漫滩相，在该地区进行工程建设，特备是基坑开挖时，由特殊地质特征决定的承压含水层对工程安全的影响不容小觑。因此，十分有必要进行扬中地区承压含水层分布特征等方面的研究。本文首先从扬中地区的工程地质特征描述开始，以目前国际流行的GMS软件为工具，以扬中某工程为例，基于地质勘探钻孔数据，建立三维地质模型，清晰生动的展示地下土层结构，在此基础上讨论扬中地区的地下水分布变化特征。

2  工程地质情况

2.1 地形地貌

扬中市位属江苏省镇江市东北部，三面环水，为长江中仅次于崇明岛的第二大岛，所处位置为冲洪积平原，江心洲地貌单元，地质为典型的河漫滩相，土层为第四系全新统Q4冲洪积物（砂性土和少量软弱粘性土），沉积厚度约115m，下伏第三系地层厚度小于55m;第三系地层之下为白垩系上统粉砂岩夹泥岩[2]。

下部各土层分布基本均匀，层厚较为稳定，其中软土层是在长江潮汐变化和回水潮流淤积的条件下形成的，由于长江潮水季节性和周期性的变化引起河漫滩沉积颗粒的变化，导致在竖向剖面出现含有多层粉砂夹层的淤泥质粉質黏土[3]。

2.2 地层岩性

扬中地区位于宁镇山脉的东端，属扬子准地台，下扬子台褶带的北东段，属低山一丘陵地带，南部为剥蚀低山区 （I）自西而东，山脉若断若续，隐约相连，山形多呈浑圆状，标高多在15-30米。北部沿长江为带状淤积平原区（ III）：系长江漫滩，标高一般为3-6米。中部为剥蚀丘陵谷地区（II）各丘顶相连成一平面，标高约在30米左右，为长江1级阶地[4]。为了了解扬中扬中地区地下土层的特性，基于大量的地质勘探钻孔资料，总结了扬中地区典型的土层分布，见表1。

3  扬中地区的承压含水层分布特征

3.1 长江水位特征

1951～1985年35年中，长江的最高潮水位为7.44米，最低潮水位为1.13米，年最高水位平均为6.63米，年最低水位平均为1.57米。扬中河段位于长江下游，长江流经扬中市时，被其分成大江（扬中市以北及东侧）和夹江（扬中市以西侧）两部分。扬中夹江段全长45km，水流方向为西北流向东南。100多年来其进出口位置、河道平面摆动及河道尺寸等变化较小，分流比一直稳定在10%左右，是长江中下游较为稳定的支汉河道。

扬中地区位于镇江水位站下游约30km～60km的沿程距离，根据研究[5]，南京镇江段的长江水位比降，低潮时为万分之0.054～0.267，高潮时为万分之0.018～0.211。取平均值万分之0.161（落潮），0.115（涨潮），进行分析扬州地区的长江水位，降低0.65m（落潮），0.52m（涨潮）。

除此之外，扬中地区地形狭长，上洲新坝镇与下洲西来桥镇的长江水位一般相差20～50厘米。夹江和大江水位亦有差距，一般要比大江水位高10～25厘米。

3.2 扬中地区的地下水分布特征

为了开展扬中地区承压水分布特征的研究，采用扬中地区基坑工程中的周边地区地下水位监测数据进行了分析。结合长江海事局提供每日长江水位公告，并结合场中地区基坑工程基坑开挖前地下水位，选取了上述工程中在 2013年内的3个工程作为扬中地区承压水特征分析的典型案例。

统计这3个工程中关于地下水水位的监测数据，将所有监测点获得的水位进行每日平均，并与扬中周边长江水位计算的平均值进行比较，如图2～图4所示。虽然，这3个工程的地下水位变化，都是随着时间而总体有所降低，其原因可能受到基坑降水的影响，但其初始值具有较好的参考价值。从中可以看出：

①长江花城五期工程在2013/3/6～2013/6/14时期的地下水位，总体上是从3月的1.8m左右逐渐降至5月的1.0m左右，在这个阶段内，长江水位总体上没有显著的变化。从5月开始，长江水位有明显的上升，而长江花城五期处的地下水位未发生明显变化;扬中三茅城工程在2013/7/16～2013/9/27时期的地下水位，总体上有略微的降低，同时长江水位总体上有明显的降低;博联明珠工程在2013/11/7～2013/12/11时期的地下水位，与长江水位相似，都出现了略微的降低的发展趋势。

②总体上，在2013年内，扬中周边长江水位发生了从低位期，到上升期、高位期、下降期，最后到年底的低位期，这个过程中，扬中地区的地下水位总体上，3月份从1.8m左右，升高到了2.2m左右，再到11月份降低到了1.3m左右。从这样一水位的变化规律，即是扬中地下水位随着长江水位的变化而变化，也可以推测，扬中地区地下水位的主要受到长江水的补给为主。另外，扬中地区地下水位的变动速率远低于长江水位的变化，因此长江水的补给对扬中地区地下水的变化还受到其他因素影响，如土体渗透系数，从而产生十分滞后，并消除了每个月内出现波动的效应特征，具有平稳化的效应。

③总体上，3月份时地下水位约1.8m，7月份时地下水位为2.2m左右，11月份时地下水位为1.3m左右。当长江水位处于低位期时，扬中的地下水位可能高于长江水位，如图4所示。而长江水位处于高位期时，扬中的地下水位明显低于长江水位。前者相对后者的情况，在一定程度上有利于基坑开挖的坑底稳定性。

4  结语

本文基于对扬中地区的工程地质特征的探讨，以及分析扬中地区地下水位以及扬中周边长江平均水位，研究了扬中地区承压含水层的分布和时域特性。主要结论如下：①扬中地下水位随着长江水位的变化而变化，推测扬中地区地下水位的主要受到长江水的补给为主。而扬中地区地下水位的变动速率远低于长江水位的变化，长江水的补给对扬中地区地下水的变化还受到其他因素影响，如土体渗透系数，从而产生十分滞后，并消除了每个月内出现波动的效应特征，具有平稳化的效应。②当长江水位处于低位期时，扬中的地下水位可能高于长江水位;而长江水位处于高位期时，扬中的地下水位明显低于长江水位。前者相对后者的情况，在一定程度上有利于基坑开挖的坑底稳定性。

参考文献：

[1]徐乐昌.地下水模拟常用软件介绍[J].鈾矿冶，2002，21（1）：33-38.

[2]汤建铭，王钰.珠江特大桥承台基坑突涌事故处理降水设计与施工[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2018，45（11）：50-55.

[3]韩丹，凌国华.扬中市河漫滩相软土工程性质分析[J].江苏建筑，2011（2）：75-77.

[4]束龙仓，黄晶，李亚平.镇江市地下水动态变化规律研究[J].长春科技大学学报，2001（2）：149-151.

[5]姚允龙.长江下游干流南京至镇江河段水面比降分析[J].水文，2008，28（2）：78-80.

基金项目：国家自然科学基金资助项目（NO.51579119）;镇江市重点研发计划（社会发展）项目（NO.SH2018024）。

作者简介：黄留新（1963-），男，江苏溧阳人，学士，高级工程师，从事岩土工程相关设计及施工管理工作。