平邑县条带状地下水分布规律及类型浅探

2020-01-05班国德

陕西水利 2020年10期

班国德

（平邑县农业农村局，山东平邑 273300）

1 概述

平邑县位于山东省中南部，总面积1825 km2，介于蒙山与四海山之间，县界北自蒙山分水岭，南抵四海山分水岭，西自泗河分水岭，东有浚河出口。该区分水界限显明，为一个完整的地下水的水文地质单元。

平邑地下水资源在全部水资源中占有重要位置，据统计该县多年平均地下水资源量为1.74 亿m3，地下水资源模数为9.49 万m3/（km2·a），多年平均地下水资源可开采量为1.28 亿m3，枯水年可开采量1.06 亿m3，特枯年可开采量为0.85 亿m3，地下水资源比较稳定、可靠。

2 条带状分布规律

平邑县水文地质条件复杂，含水岩组齐全，地下水类型较多，岩性与构造控制地下水分布规律明显，地下水条带状特点突出。

2.1 条带状分布

平邑县境内地势南北高、中间低，略向东南倾斜，全县山岭起伏，沟壑纵横，计有大小山头1079 个，海拔高程200 m～700 m之间，蒙山龟蒙顶海拔高程1155.8 m，为山东第二高峰。就全县整体而言，北部为蒙山山脉，南部为四海山区，西部为丰山众岭，东部为天宝山区，中部属河谷平原。山脉走向和山岭之间谷地走向均为东南向，大致形成三条山岭与三条谷地，呈相间分布。

平邑县在大地构造上属于山东省中南断裂的西部区，介于蒙山断块和尼山断块之间，南北呈断块凸起，中间为断块凹陷，呈现西北—东南向条带状的断陷谷地形式，在地形上表现出北部为中山丘陵，南部为低山丘陵，中部为河谷平原。山脉走向及山岭之间谷地走向均为西北—东南向，大致形成三条山岭与三条谷地，平行于浚河河床，呈相间分布。

受地质构造影响，本区地下水呈西北—东南向条带状分布的规律。平行于浚河河床，形成五条平行排列的地下水分布带。从北向南依次为：蒙山变质岩不透水（或弱含水）带，蒙山山前侏罗、白垩、第三系碎屑岩弱含水带，中部浚河谷地、奥陶系石灰岩强含水带，南部牛河—天宝山寒武、奥陶系石灰岩含水带，四海山变质岩不透水带或弱含水带。

上述五条西北—东南向的地下水条带状分布，体现了该区地下水分布的规律性。

2.2 条带状原因探究

中生代以来，受燕山运动的影响，地台复活，岩浆活动不甚剧烈，断裂构造很发育，西北—东南向的有蒙山断层、汶泗断层，分布于北部，尼山—白彦断层、独角—梁邱断层、郑城断层，分布于南部。受尼山穹隆影响，上述大断裂呈西北方向撒开，往东南方向收敛的趋势，基本平行于浚河河床。北北向或近南北向的派生断裂构造分布全县，如仲村、甘霖—铜石、卞桥、平邑断层等。受上述断裂影响，其它规模较小的断裂构造十分发育，多呈北西向展布，切割地层破碎，特别是在岩溶地区，沿断裂及断裂旁侧岩溶裂隙发育，成为地下水补给汇集的有利通道。受单斜断块作用，使南北两侧变质岩抬升为山地，中间古生界、中生界、新生界单斜地层依次降落，组成丘陵、台地与平原，含水层由弱到强从南北两侧向该区中心有规律地过渡，地下水的赋存也随之由南北两侧向中心逐渐富集，从贫水区过渡到富水区，流向从两侧向中心最后转向东南，与浚河流向大致平行。

3 地下水类型

根据含水层岩性、地下水赋存条件、水力联系、富水程度及不同层位、不同成因、不同岩性的关系，将该区地下水划分为4种类型。

3.1 变质岩裂隙水

蒙山断裂以北、郑城断层以南以及沿西皋河两侧和天宝山区南部，分布广、范围大，面积826 km2。由于地表风化作用，岩石上部大多被风化，风化裂隙发育。变质岩裂隙水的分布很不均匀，主要受地貌条件及构造裂隙的控制，使风化壳发育不尽相同，一般厚度小于10 m，在低洼处可达20 m。地下水位埋深随地形不同而变化，一般埋深2 m～5 m，年变幅3 m 左右，水位水量季节变化明显。地下水受大气降水补给赋存于风化裂隙中，因裂隙发育密集细小，赋水性较差，含水微弱，在低洼外富水性较强，单井涌水量小于100 m3/d，多采用大口井取水供生活生产之用。

地下水沿裂隙顺山坡由高处向低处缓慢运移，向第四系坡洪积物中排泄，形成第四系孔隙水，或排入山间沟谷中，转化为河川基流。

变质岩地区水质较好，北部蒙山区和南部四海山区矿化度小于0.2 g/L，其他地区在0.2 g/L～0.5 g/L，总硬度小于20 德国度，pH 值7.2～8.3，地下水化学类型属HCO3-Ca 型水。

3.2 碳酸盐岩岩溶裂隙水

浚河谷地南侧，广泛分布着碳酸盐岩地层，面积407 km2。其中，寒武系灰岩分布面积186 km2，位于南部山坡及山顶部位，呈西北- 东南向条带状分布，多裸露状态；奥陶系灰岩分布面积173 km2，沿白马、平邑、温水、地方一线，由西北向东南呈条带状分布，北部多被第四系覆盖，南部大部分处于裸露状态；西北部兴民庄- 岐山庄一带，分布有少量的中奥陶系地层，面积18 km2；在东南部的边缘地带，山顶零星覆盖不含水的寒武系地层，面积30 km2。

该含水岩组包括奥陶系中、下统和寒武系地层，含水体主要由各时代的石灰岩、白云岩、泥质灰岩等组成。根据岩组内地层岩性的组合关系、富水性差异和水力联系等，奥陶系灰岩和寒武系灰岩含水层特征各不相同。

3.2.1 奥陶系碳酸盐岩溶裂隙水

沿白马、平邑、温水、地方一线，由西北向东南呈条带状分布，宽度一般为4 km～8 km，在铜石一带，受甘霖一铜石断裂影响而隔开。岩层在白马、平邑周围多被第四系覆盖，顶板埋深一般小于10 m，其它地区多处于裸露状态。此外，在仲村西北至岐山一带也有中奥陶系地层局部出露。地下水主要赋存于石灰岩、结晶灰岩、豹皮灰岩、白云质灰岩、白云岩和泥质岩的岩溶裂隙之中，含水层大多发育在200 m 之上，岩溶裂隙发育强烈，连通性好，赋存空间大，水量丰富，单井涌水量一般大于500 m3/d，在平邑、温水水源地富水区，单井涌水量大于1000 m3/d，局部地段可达3000 m3/d 以上，并在温水一带形成岩溶泉水排出入浚河。

中奥陶系岩溶裂隙水主要处于地下水的径流排泄区，地下水埋深一般在10 m～20 m 之间，年变幅5 m～15 m，地下水水质良好，矿化度一般小于0.5 g/L，总硬度小于25 德国度，pH 值7.0～8.0，水质类型为HCO3-Ca 型水；但在城区周围，由于生活污水及工业废水造成部分地段污染，矿化度相对较高，水质有所下降。

3.2.2 寒武系碳酸盐岩溶裂隙水

分布于白马、平邑、东阳南部的低山区和东南部天宝山区，在南部白彦、山阴等区域内的部分山顶或者坡麓地带也有零星分布，岩层大多裸露于地表，含水层岩性有中厚层灰岩、泥质条带灰岩、鳞状灰岩、竹叶状灰岩、薄层板状灰岩以及页岩，砂岩等，地表岩溶裂隙发育，多见溶槽、溶沟等岩溶形态，地下岩溶发育差，并多以溶洞溶蚀裂隙发育，连通性不好，富水性较弱且不均匀，单井涌水量一般小于30 m3/d，局部有利地段一般也不大于100 m3/d。在山间沟谷或与变质岩、侵入岩接触部位，易形成下降泉排泄地下水，这些泉一般雨季流量最多在100 m3/d 左右，旱季泉流量减少或干枯。

该岩组全部位于地下水补给区，出露位置高，地形起伏大，水位埋藏20 m～50 m 深，变化幅度可达30 余米，地下水水质良好，矿化度小于0.5 g/L，水质类型为HCO3-Ca 型水。

3.3 碎屑岩孔隙裂隙水

浚河以北蒙山断裂以南的丘陵地带，分布有碎屑岩类，由侏罗系蒙阴组，白垩系青山组的中、上、亚组及下第三系官庄组的砂岩、砂页岩、砾岩及少量泥灰岩组成，面积145 km2。地下水主要赋存于砂岩、砾岩裂隙中，由于裂隙发育较差，富水性较弱，单井涌水量一般小于100 m3/d，但在第三系泥及钙质胶结的石灰砾岩中，不仅裂隙发育，还有溶蚀孔洞，赋水条件较好，水量较丰富，单井涌水量200 m3/d 左右。

碎屑岩类裂隙水水质较好，矿化度小于0.5 g/L，局部受污染，矿化度大于1 g/L，水质类型为HCO3-Ca 型水。

3.4 松散沉积层孔隙水

松散沉积层孔隙水分布于浚河、温凉河及其支流沿岸、山前坡麓地带，面积约447 km2，地下水主要赋存于各类沙层、砂砾石层的孔隙之中，属于浅层地下水，具有潜水或微承压水性质。

冲积、冲洪积物主要分布于浚河以北河谷平原和温凉河下游地区，含水层岩性为砾石、粗砂、中细砂、粉砂，自上而下由粗变细。大多为单层，局部是双层或多层厚度结构，总厚度2 m～10 m 不等。底板埋深一般小于15 m，温凉河下游可达40余米，水位埋深2 m～8 m，年变幅3 m～5 m。富水性在不同地段差异较大，靠近河道或古河道带含水层厚度大，颗粒粗，富水性好，含水砂层涌水量多大于500 m3/d；远离河道或古河道，富水性渐弱，含水砂层涌水量一般小于200 m3/d。

坡积物分布于北部山前地带及南部山间谷地中，堆积物主要为粘土，砂土夹碎石，厚度多小于10 m，一般无含水层，局部可见含土砂砾石层，富水性较差，部分地段基本不含水，单井涌水量均小于100 m3/d。

区内孔隙水大部分水质较好，除局部因居民生活污染，使矿化度大于1 g/L 外，大部分地区矿化度为0.2 g/L～0.5 g/L，总硬度小于25 德国度，pH 值7～8,水质类型为HCO3-Ca 型水。

赋存于变质岩、碳酸岩、碎屑岩、松散岩中的地下水，大气降水为其主要补给来源，其次为地表水和灌溉水入渗，地下水动态随季节而变化。