汕头市金平区水文地质特征概述

罗来钫

(广东省有色金属地质局 九三一队，广东 汕头 515041)

1 地下水类型和富水性划分

根据区内地下水的赋存条件、分布规律及水化学特征，将区内地下水划分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水2种类型(图1-图2)，其中松散岩类孔隙水依水力特征分为孔隙潜水和承压水2个亚类；基岩裂隙水据含水岩组特征、水理性质差异、分布特征分为丘陵基岩裂隙水和平原基底基岩裂隙水2个亚类。地下水富水性等级划分按原中国地质矿产部《综合水文地质编图方法与图例》规定，将区内地下水富水性划分为水量丰富、中等和贫乏3个等级。

1.1 松散岩类孔隙水

区内平原区第四系沉积层厚度较大，赋存较丰富的孔隙潜水和承压水，含水层结构类型较复杂，具潜水或承压水的单一结构、潜水与承压水的双层结构。一般承压水有2～3个含水层，含水层水质存在一个咸淡水交替区，有上层为咸水、下层为淡水，上、下层为咸水、中层为淡水等多种水质结构类型，现按地下水的埋藏条件分述如下。

1.1.1潜水

松散岩类孔隙潜水大面积分布于平原区，局部分布于北西部桑浦山和浔洄山山麓地带。

1.1.2承压水

广泛分布于平原区，隔水层为淤泥或粘土，层位稳定，根据含水层时代及埋藏深度，可分为上、下两个含水层，富水性自北往南减弱，在垂直方向自上而下增强，承压水的矿化度自北往南逐渐增高，现将区内承压水水文地质条件分述如下：

1.2 基岩裂隙水

1.2.1丘陵区块状岩类裂隙水

分布于区内北西和南西部丘陵地带，地下水赋存于晚侏罗世(γβJ3)鹧鸪山、龙坑山、庄龙山侵入岩体[2]，早白垩世(ξγK1)莲塘、铸钱洞、浔洄侵入岩体，以及玄武岩和脉岩，主要出露的岩性为粗—细粒黑云母花岗岩、中细粒花岗岩等。区内发育有北西向和北东向断裂，断裂带经过处岩石风化强烈及破碎，因此不同程度地存在风化裂隙和构造裂隙，为地下水的贮存和排泄提供了空间及通道。风化裂隙水赋存于岩体风化带裂隙内，呈网状分布，富水性受地形及气候的控制。根据汕头市中心城区城市地质调查，区内丘陵块状岩类裂隙水枯季地下径流模数1.12～10.69 L/(s·km2)，泉流量0.014～0.794 L/s，区内丘陵块状岩类裂隙水富水性以贫乏为主。

1.2.2平原区基底块状岩类裂隙水

2 地下水补、径、排条件及动态变化规律

2.1 地下水的补给条件

区内雨量充沛，江、河、湖、塘、库、渠等地表水体发育，地下水的补给有较充足的来源。

基岩山区断裂较密集，地表浅部岩石破碎、裂隙发育，有利于大气降水的渗入补给。第四纪松散岩类分布区，地下水除接受降水渗入补给外，局部地段还获得地表水补给，其中以河水及农灌水对地下水补给较为明显。区内平原地下水的补给主要来自以下四个方面：①降雨渗入补给，全区表层砂性土广泛发育，岩性为砂、粘土质砂等，渗透性强，因此，降雨对潜水的补给极为明显。②地表水渗入补给：局限于各河流中下游河道两侧岸边地带，洪水期，河水位高于地下水位而补给地下水，此外，渠道放水及回归水的渗入，也是平原区地下水的补给来源之一。③河谷两侧及平原区基底基岩裂隙水的侧向潜流补给本区承压水。④沿海岸带砂堤、砂地、砂咀除降雨渗入补给外，尚有凝结水的补给。

2.2 地下水的径流条件

基岩山区一般地势较高、水力坡度大，加上沟谷切割较深和岩石裂隙发育，地下水获得补给后经过短暂的径流，多以泉或渗流形式向附近沟谷排泄[4]，形成补给区与排泄区接近一致的特点。因此，地下水矿化度很低，多在0.023 g/L，水化学类型较单一，多为HCO3-Na(Na·Ca)或HCO3·Cl-Na(Na·Ca)型水，地下水以垂直循环为主，主要为浅循环风化带网状裂隙水，次为中循环构造脉状水。当基岩裂隙水由丘陵山区流入平原后，则转化为潜流，一部分侧向补给第四系孔隙水，而另一部分则成为平原区基底基岩裂隙水，地下水由垂直循环进入水平循环，其水力坡度变缓，约为2‰。根据区内地形条件，各河口平原三角洲地下水流向大体为北西—南东向，与河流流向及构造线方向接近一致，地下水矿化度逐步增高到0.7 g/L，出现Cl·HCO3-Na(Ca)型水，区内各河口平原三角洲承压水位一般高出地面0.5～1.85 m，至河口平原前缘地带，地下水水力坡度很平缓，地下径流变得十分缓慢，出现Cl-Na型水，矿化度高达4.0～7.0 g/L。

2.3 地下水的排泄条件

区内地下水以三种方式排泄，为渗入河流、潜流排泄、潜水蒸发和植物蒸腾。基岩裂隙水以渗流和泉形式溢漏补给河流，泉多沿北东向及北西向两组区域性断裂构造出露，形成地下水泄露带；沿山区与平原交接地带部分基岩裂隙水以潜流形式排泄，补给第四系孔隙承压水，其中第一项就是区内地下水对河流的补给量，第二项为第四系孔隙水的侧向补给量，鉴于区内各大小溪沟都分别汇入梅溪河、大港河、西港河等，因此，可把本区各排泄口河流每年枯季最小流量作为该流域范围内的地下水排泄量。

3 地下水动态

区内地下水动态变化具有明显的季节性周期，与气候因素关系密切，不同类型的地下水动态变化特征则因时、因地而异。

3.1 基岩裂隙水动态

由于风化裂隙是基岩区地下水的储存空间，故裂隙水容易获得补给的同时排泄也快，大气降水对其动态变化影响最大，具有雨多水大、旱天泉少、动态变化大的山区潜水特点。据调查观测，降水对地下水位变化反应灵敏，水位上升幅度与降水量大小一致，年变幅一般0.5～3.0 m。丰水期泉水流量比枯水期大几倍，枯水期流量小，部分下降泉断流。丰、枯水期地下水化学特征一般变化不大。推测本区基岩裂隙水枯季溶滤作用减弱，以蒸发浓缩为主。

3.2 松散岩类孔隙水

区内松散岩类孔隙潜水水位埋深为0.16～3.5 m，该层水位升降与大气降水的丰、枯水期基本吻合，具有明显的季节性。据民井观测资料，水位一般在降雨当天或次日开始上升，2—3 d达到高峰，雨后水位随之下降，潜水位年变幅一般为1.0～3.0 m。位于梅溪河、大港河、西港河近岸井孔与河水有较密切的水力联系，河水高涨时期井水迅速上升，局部自流，水井出水量大；旱季江水流量小，井水位下降，出水量也小。松散岩类孔隙承压水水位顶板埋深为18.02～75.53 m，顶部隔水层为淤泥、粘土，由于承压水位埋藏深且顶板为淤泥和粘土，与地表及大气降水联系不紧密，故该层地下水位较为稳定，受季节影响较小，承压水位年变幅<1.0 m。

图1 金平区水文地质图
Fig.1 Hydrogeological map of Jinping district

4 地下水化学特征

4.1 基岩裂隙水

水化学类型为HC03-Na(Ca)、HCO3·SO4-Ca·Na及Cl·HC03-Na·Ca型，其径流条件由北西的低山丘陵向东南的丘陵台地逐渐减弱，因此，水化学类型也由HC03-Na型向HC03·Cl-Na(Ca·Na)、Cl·HC03-Na型渐变，矿化度由0.072 g/L升至0.763 g/L，为淡水。

4.2 第四系松散岩类孔隙水

4.2.1潜水

根据收集及水质分析结果[5]，区内北西部桑浦山和南西部浔洄一带第四系松散岩类孔隙潜水以淡水为主，平原区多为微咸水—半咸水，局部为淡水，由山前至韩江三角洲前缘(砂堤)，水化学类型基本遵循HCO3-Ca(Na)→Cl·HCO3-Mg·Ca→Cl-Mg·Ca型变化的规律，矿化度由0.1 g/L增至0.93 g/L，局部铁离子及硝酸根含量超标。

4.2.2承压水

含水层的水质结构复杂，有上层淡下层咸、上层咸下层淡、上下层皆咸中层淡等咸淡水结构类型，金平区位于韩江三角洲后缘，自北至南，水质结构有单层—双层—多层的变化规律，上部含水层为咸(微咸)水，水化学类型为Cl-Na型，矿化度1.11～3.49 g/L，下部含水层为淡水，水化学类型为Cl·HCO3-Na型，矿化度0.581～0.949 g/L。

5 地下水中四种超标离子的分布规律

区内超标离子主要有铁离子(Fe2++Fe3+)、氨离子(NH4+)、氟离子(F-)和硝酸根(NO3-)，其分布与沉积环境、地质构造、水文地质因素和环境污染有密切关系。

5.1 铁离子(Fe2++Fe3+)

平原区地下水中铁离子含量普遍较高，其分布具有如下特征：

(1) 潜水中的铁离子。多分布于韩江三角洲前缘的西陇一带，含量一般为0.9～3.2 mg/L，最高为6.0 mg/L。

(2) 承压水中的铁离子。多分布于榕江附近的牛田洋一带，含量一般为0.6～7.2 mg/L，前缘含量较低，一般为0.4～1.0 mg/L，咸水区含量最高，一般为6.6～36 mg/L。

5.2 氨离子

区内地下水中氨离子甚为普遍，尤以上层承压咸水层含量最高，富集成肥水。

(1) 潜水中的氨离子。主要分布于汕头月浦一带，含量一般为5.5～13.0 mg/L，部分地区达到肥水标准(30 mg/L)，肥水层由全新统中期含贝壳碎屑砂组成，厚度18.15 m，水质为Cl-Na型，矿化度1.55 g/L，氨离子含量为68.0 mg/L。

(2) 承压水中的氨离子。主要集中在汕头月浦一带，一般含量为0.7～5.0 mg/L，中下部含水层的含量略有减少。

5.3 氟离子(F-)

区内地下水中氟离子超标主要分布在岩体(脉)裂隙水和第四系底部承压水，在汕头莲塘地区氟含量1.1～1.3 mg/L。

5.4 硝酸根

主要分布于城镇居民区的孔隙潜水中，是显示地下水受污染的标志之一，区内含量一般30～240 mg/L，以韩江三角洲前缘较高。

5.5 地下水水质污染成因分析及防治建议

区内地下水水质污染主要是由于区内河水受到不同程度的污染，造成与河水有补给关系的地下水也受到污染，这些污染地段多发生在人口集中的镇及街道内，多为生物方面污染，局部为化学方面的污染。生物方面的污染有氨、硝酸盐、亚硝酸盐，污染源来自生活污水，这些污水中的蛋白质、尿素等有机含氮化合物，经微生物及酵素等生化反应变成氨基酸，进一步水解产生游离氨，游离氨或铵盐在氧化环境中，经细菌作用逐步形成亚硝酸盐；化学方面污染项目有铁、锰，污染源来自工业废水。做好生活污水及工业废水的处理和排放，是地下水不受污染的重要保障措施。

6 咸淡水分界

根据1∶5万区域地质资料并结合本次调查[6]，依据承压水的矿化度及其结构类型，可初步把区内划分为咸淡水交替区、咸水区和淡水区，各区分布情况见图1、图2。

(1) 咸淡水交替区。主要分布于区内平原地带南东部大部分地区，该区大部分地段由两个含水层组成，仅在金山塭一带只有上部一个含水层，可分为上部含水层咸和下部含水层淡、上下含水层皆咸2种咸淡结构类型，含水层岩性为含粘土砂砾、粗中砂、砂砾等，厚度8.86～32.97 m，地下水矿化度多在0.337～0.949 g/L，单井涌水量9.2～655.3 t/d，富水性中等—富，水质为Cl·HCO3-Na或Cl-Na，铁离子含量为0.32～0.5 mg/L，水温24～26 ℃。

(2) 咸水区。分布于区内平原地带西部大部分地区，多为微咸水，富水性中等，水质为Cl-Na型，矿化度1.01～2.64 g/L，珠池一带为半咸—咸水，矿化度3.42～17.5 g/L，铁离子含量5.4～27 mg/L，水温24～26 ℃。

(3) 淡水区。分布于区内北西部桑浦山及南西部浔洄等丘陵区，该区地下水以基岩裂隙水为主，第四系松散岩类孔隙潜水次之，多为淡水，富水性贫乏，水质为HCO3-Na(Ca)、HCO3·Cl-Na(Ca·Na)及Cl·HCO3-Na·Ca型，矿化度为0.072～0.763 g/L。

7 地下水资源利用与保护建议

区内虽然赋存有丰富的地下水资源，但区内有多条河流，地表水资源丰富，农田灌溉及城镇供水多引用地表水，故目前地下水尚未得到合理的开发利用，随着城乡工农业的迅速发展，“三废”排放增加，使得区内河流受不同程度的污染。因此，今后在水文地质条件有利地段进行水改时，应考虑开发利用地下水，对于开发利用与保护地下水，建议采取以下措施：

(1) 基岩裂隙水因资源分散，一般不宜布井集中开采，而宜选择有利地形兴建山塘水库，集散流水进行开发利用。

(2) 平原区孔隙淡水，宜用打井的方式开发。浅部的潜水，因含水层薄，水位埋藏浅，水量多为贫乏—中等，宜以挖土井解决分散居民点供水，但应做好水源防护。对滨海砂堤砂地潜水，可考虑选用打井或埋管截流等方法开发。

(3) 平原区孔隙承压水，一般厚度大、埋藏较深、水质不易受污染，且水量丰富，可打机井集中开采。

(4) 在计划开发利用地下水时，应对选定的富水块段进行供水水文地质勘察。

(5) 为防止地下水受到进一步污染，在已受污染的地表水应采取措施对水质进行净化处理；地表水未污染地段应加强防护，定期采取水样进行监测与保护。

8 结语

(1) 区内地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水，其中第四系松散岩类孔隙水富水性为贫乏—中等，承压水富水性为中等—丰富，基岩裂隙水富水性为贫乏。

(2) 区内地下水化学特征及水质较为复杂，第四系松散岩类孔隙潜水水化学类型为HCO3-Ca(Na)、Cl·HCO3-Mg·Ca、Cl-Mg·Ca，承压水水化学类型为Cl-Na、Cl·HCO3-Na型，基岩裂隙水水化学类型为HCO3-Na(Ca)、HCO3·SO4-Ca·Na及Cl·HCO3-Na·Ca型。

(3) 区内存在铁离子、氨离子、氟离子和硝酸根四种超标离子，超标离子与区内环境污染有密切关系。

(4) 区内北西部桑浦山及南西部浔洄等地下水为淡水，平原地带南东部局部地区地下水为咸淡水交替区，西部大部分为咸水区。

(5) 金平区的水文地质既复杂又有一定规律，熟悉掌握其区域水文地质特征规律，对该区的水资源规划利用与保护、地质灾害治理具有指导意义。为当地的开发建设提供水文地质依据。