甘肃白银市昌元化工拟建区水文地质条件研究

陈秀清，黄晓辉

（1.兰州资源环境职业技术学院，甘肃 兰州730000；2.甘肃省有色工程勘察设计研究院，甘肃 兰州730000）

1 勘查区地质概况

1.1 地层

勘查区出露地层较复杂，由老到新依次为：①寒武系主要分布在勘查区北部低中山山地，上部为英安质角砾集岩块夹赤铁矿及灰岩薄层，下部为玄武岩及凝灰岩，厚度大于1 000 m，产状为189°～220°∠20°～45°［1－2］；②奥陶系分布于勘查区东北部，岩性为安山岩、玄武岩、硅质岩、千枚岩、砂岩，厚度大于1 200 m，产状为150°～216°∠26°～61°；③志留系分布于勘查区东南角，主要为下志留统马营沟组灰⁃褐色长石石英砂岩千枚岩及硅质千枚岩，厚度大于1 500 m，产状为221°～239°∠35°～61°；④三叠系分布范围较大，主要为上三叠统（T3yn）砂岩，以细砂岩为主；⑤白垩系主要为下白垩统河口群（K1hk）紫红色碎屑岩夹泥岩，稍湿，层理发育，局部夹少许钙质结核和青灰色粉砂岩条带［3］；⑥第四系以冲洪积物、风积黄土及残坡积物为主，主要分布在勘查区地势较低的河谷以及季节性水流区域。图1为勘查区地质及地貌简图。

图1 勘查区地质及地貌简图

1.2 构造

勘查区内断裂构造主要为区域性雒家滩帚状构造的次生构造，位于勘查区北侧1 km和3 km处，编号分别为F9和F4。其中，F9为一条平移断层，长约7 km，走向112°，倾角75°～78°；F4为一条实测逆断层，全长大于20 km，走向约45°，倾角70°～75°。此外，根据外业调查发现F9和F4破碎带内见大量的断层泥，主要成分是黏土矿物，含少量原岩的岩粉和角砾。

1.3 侵入岩

出露于勘查区外北西侧，为一脉状展布的酸性花岗岩，出露面积较小。

2 水文地质概况

2.1 地形地貌

由图1可知，勘查区地形地貌属于小起伏的中低山区，区内南北向沟谷发育，北部一般海拔高程1 700～1 760 m，相对高差20～60 m；南部一般海拔高程1 630～1 680 m，相对高差10～50 m。总体上呈西北高东南低之势。

2.2 水文特征

勘查区及外围发育多条季节性河流，如赵家沟、席芨沟和青崖沟等，总体上呈近南北向展布。其中赵家沟在勘查区南侧流出与常年性河流大王沟相连，大王沟内常年流水，一般水面宽0.61～1.10 m。根据长期观测资料，在拟建厂区西北部距离约3 km的上流，断面流量一般为18.49～33.25 L／s，在厂区西南部距离约2.5 km的下流，断面流量一般为20.79～36.47 L／s；赵家窑沟内地表水具有明显季节性，一般雨季可有地表水2～3个月，其余时间大部分干枯。

勘查区东侧沟系由席芨沟和青崖沟组成。其中，席芨沟主沟距厂区约1 km，其西侧支沟从厂区东南角通过；青崖沟主沟距厂区约2.0 km，两沟均发育于勘查区北部，上游发育若干条支沟，由北向南流经勘查区，于勘查区东南部汇合。

2.3 水文地质条件

（1）含水层岩组的划分及富水性。松散岩类孔隙水含水岩组：含水层主要沿沟谷呈带状分布，含水岩层为第四系全新统冲洪积砂砾石，厚度一般1.50～4.0 m，水位埋深0.65～3.53 m，单井涌水量＜100 m3／d，富水性弱，水化学类型以SO4·Cl—Na型为主，矿化度5.9～16 g／L。

碎屑岩类孔隙裂隙水含水岩组：整个勘查区基本全部分布，含水层岩性为中细粒砂岩、砂质泥岩、角砾岩夹页岩、砂砾岩夹泥岩、砾岩、泥岩。储水空间主要为风化裂隙，水位埋深一般4.50～45 m，单井涌水量一般小于＜10 m3／d富水性弱，矿化度1.6～21 g／L，水质类型SO4·Cl—Na和Cl·Na型。

（2）补给、径流、排泄条件。松散岩类孔隙水：勘查区内该类水的补给主要有大气降水渗入补给、地表水渗漏补给和碎屑岩类孔隙裂隙水补给，主要沿沟谷总体由北向南径流，排泄方式主要为径流排泄、蒸发、渗漏补给基岩裂隙水及转化地表水。

碎屑岩类孔隙裂隙水：碎屑岩类孔隙裂隙水的补给主要为大气降水渗入补给、松散岩类孔隙水补给和地表水补给。径流主要受地形地貌、地质构造及地层分布的影响。排泄途径主要为径流排泄。

3 地下水动态特征

3.1 动态特征

根据区域水文地质条件及地下水长期观测资料，区内地下水位明显受降水控制，一般在8、9月份达到最高，与降水基本同步变化，枯水期一般在当年12月到次年4月上旬，第四系孔隙水年变幅一般为0.22～0.69 m，碎屑岩类孔隙裂隙水变幅一般在0.15～1.98 m。

3.2 影响因素分析

勘查区影响地下水动态的主要因素为大气降水和地表水。

（1）大气降水对地下水动态影响分析。大气降水对地下水动态的影响比较明显，雨季降水量较大，地下水位明显上升。从图2可明显看出，在8—9月份地下水位达到全年最高值，随后降水量减少，地下水位逐渐下降，在下一个丰水期来临前水位为最低。一般年最低水位出现在4—5月份，但2014年降水量较往年有很大变化，降水量较往年大，特别是4月份水量较往年更大。一般年份4月份降雨量为8.7 mm，2014年4月降水量为34.3 mm。由于降水的影响，地下水位较往年普遍升高。如CK2第四系孔隙水4月份前最低水位为1 684.49 m，4月份降水后水位上升，4月30日上升至1 684.57 m；CK19碎屑岩裂隙孔隙潜水，4月份前最低水位为1 645.59 m，4月份降水后水位上升，5月10日上升至1 645.64 m。

图2 钻孔地下水位变化曲线图

（2）地表水。勘查区西侧大王沟中常年有水，在勘查区内碎屑岩裂隙孔隙水补给大王沟。根据观测统计资料（表1），大王沟下游断面流量大于上游断面流量，沿途没有其他补给来源，可以证明存在基岩裂隙水的补给。勘查区其他沟系内地表水有明显的季节性，丰水期沟内局部有地表水，枯水期沟内地表水流消失。所以，勘查区地下水的变化也受到地表水的影响。

表1 地表水流量统计表

4 结论

综上所述，勘查区内季节性河沟较发育，地表水随季节性变化较大，地下水明显受大气降水控制，同时地表水对地下水影响较大。拟建区内地下水化学类型稳定，以SO4·Cl—Na，Cl·SO4—Na型水为主，现状条件下勘查区无地下水开发利用现象，亦无环境保护目标，故施工对该区域地下水影响较小。