山东省青州市地下水类型及分布特征

王念理，王公远

（1.青州市水利局，山东青州 262500；2.青州市抗旱服务站，山东青州 262500）

1 青州市地质、水文地质概况

山东省青州市地处鲁中山区和鲁北山前平原接壤地带，地势由西南部的中低山丘陵到北部的冲、洪积倾斜平原逐次降低，按照地形、地貌和地层岩性特征，我们将青州市划分为碳酸盐岩低山丘陵区、玄武岩分布区和山前平原及冲、洪积倾斜平原区。

1.1 碳酸盐岩低山丘陵区

青州市西南部是典型的碳酸盐岩（石灰岩、白云质灰岩及白云岩）低山丘陵区，区内岩石陡峭耸立，断崖发育，沟谷交错，出露的地层主要是古生界奥陶系和寒武系碳酸盐岩类地层，其中，奥陶系是一套厚层状豹皮灰岩、灰白色中厚层状细晶白云岩，厚层状含燧石结核或燧石条带的微晶灰岩、白云质灰岩、泥质白云岩和白云岩地层；寒武系是一套薄板状泥质灰岩、生物碎屑灰岩、中厚层竹叶状灰岩，薄层疙瘩状—链条状灰岩，鲕状灰岩，黄绿色、紫色页岩及藻凝块灰岩地层。低山丘陵区碳酸盐岩占全部地层的80%以上，基岩裸露，植被覆盖率低，碳酸盐地层岩溶较发育，易于地下水的补给、径流、蓄存，地下水动态较稳定，但分布极不均匀。大气降水渗入为其主要补给来源，水质良好。

1.2 玄武岩分布区

青州市东南部的谭坊镇、黄楼街道办事处及周边地区，广泛分布着火山喷出岩（玄武岩）地层，部分区域玄武岩裸露，并发育有玄武岩山丘，部分区域玄武岩埋藏于第四系地层之下。玄武岩为第三系基性喷出岩，自下而上分为牛山组、尧山组两套玄武岩喷发旋回，其中，牛山组：岩性为黑绿色厚层橄榄玄武岩、气孔状玄武岩；尧山组：岩性为橄榄粗玄岩，气孔—杏仁状橄榄玄武岩。玄武岩地层的节理构造、气孔状构造以及玄武岩喷发旋回间古风化壳中的砂砾石地层是玄武岩地层的主要储水构造。地下水的主要补给来源为大气降水和南部相邻区域的地下水侧向径流补给，水质良好。

1.3 山前平原及冲、洪积倾斜平原区

青州市区及北部的广大地区属山前平原和冲、洪积倾斜平原，地面平坦，土地肥沃，第四系地层发育，自下而上可分为大站组、平原组、山前组、临沂组、沂河组。其中，大站组：黄土堆积，岩性主要为土黄、灰黄色亚砂土，近山前或沟底地层中多含层状（或透镜状）砂砾层，总的特征是粉砂质粘土或砂质粘土为主；平原组分布于东北部的冲积平原上，上部为浅棕黄、浅绿灰色粉砂质粘土、粘土及粘土质砂层，下部为粉砂质粘土与粘土质粉砂层、含砾细砂层、砂砾层；山前组：岩性较杂，受下伏基岩影响较大，坚硬难风化岩石堆积物粒度较粗，松软易风化岩石堆积物粒度则偏细，该组总体上分选性差、层理不发育、普遍含铁锰结核；临沂组沿河流两侧分布，地表多改造为耕地，粒度较细，以土黄色、灰黄色砂质粘土为主，底部为粗砂、砾石层；沂河组为现代河流沉积物，岩性为灰黄色含砾粗砂堆积物，构成现代河床及低河漫滩。地下水的主要补给来源为大气降水和南部碳酸盐岩低山丘陵区的地下侧向径流补给，丰水期，区域内河水亦可补给地下水，地下水径流方向与地形坡降大体一致，即由西南向东北方向运动，地下水储量非常丰富。

2 青州市地下水类型及分布特征

按照青州市境内出露的地层岩性、含水层的性质、含水层的水文地质特征以及埋藏分布和赋存条件等，将本市地下水划分为三大类型：即碳酸盐岩类裂隙岩溶水，火山喷出岩类（玄武岩）孔隙、裂隙水，第四系松散岩类孔隙水。因含水地层的岩性、孔隙性质、发育程度及所处的地貌单元和地质构造部位不同，地下水的埋藏条件、富集程度、动态变化、水化学成分等都有其各自的特征。

2.1 碳酸盐岩类裂隙岩溶水

碳酸盐岩类裂隙岩溶水分布于青州市西南部的低山丘陵区和山前地带，该类型地下水主要赋存于奥陶系和寒武系碳酸盐岩地层的裂隙、岩溶中，一般动态较稳定，水量较丰富，水质良好，地下水化学类型为重碳酸钙型水，其特点是分布极不均匀。根据埋藏条件可分为裸露型裂隙岩溶水和覆盖型裂隙岩溶水。

2.1.1 裸露型裂隙岩溶水

裸露型裂隙岩溶水是指丘陵山区碳酸盐地层中的溶孔、溶洞及裂隙中的地下水。该区域地表及浅部岩溶发育，深部岩溶发育程度相对较差，地下水位较深，接受大气降水的直接补给，渗漏速度快，蓄水条件差，富水性较弱。地下水受断裂构造和碳酸盐地层的双重控制，地下水埋藏大，含水层的储水特性差异也很大。

这种类型的地下水，主要分布在青州市西南部的王坟镇、庙子镇、邵庄镇、王府街道、益都街道及弥河镇南部的裸露石灰岩丘陵山区。

从前些年供水井的施工情况看，该区内水井施工深度一般在250～300m，有些山区村庄的供水井施工深度达到500m以上，如邵庄镇月山村供水井施工深度为550m，王府街道南闫村供水井的施工深度为520m，出水量一般在5～50m3/h。

2.1.2 覆盖型裂隙岩溶水

覆盖型裂隙岩溶水是指隐伏于第四系之下的碳酸盐地层中的裂隙岩溶水。含水地层的岩性以奥陶系石灰岩和白云岩为主，隐伏于第四系地层之下，其顶板埋深一般60～140m，因其赋存条件较好，受上游（山区）地下水径流补给充足，裂隙、岩溶发育，富水性强，地下水非常丰富。

这种类型的地下水，主要分布在益都断裂以南的山前地带，即青州市弥河镇官庄—赤涧—石沟河一线的山前平原区；中心医院—大郇村—普通—东高一线的山前平原区；邵庄—文登—观音沟—益都断裂的山前平原区。青州市（大郇）第一水源地、青州市（赤涧）第二水源地和青州市（邵庄）应急水源地都是开采的这种类型的地下水，从三个水源地供水井的施工情况看，供水井的施工深度一般在200～250m，埋深小于150m的石灰岩、白云质灰岩地段，岩溶、裂隙发育，富水性强。埋深大于150m的石灰岩、白云质灰岩地段，岩溶、裂隙发育差，富水性相对较弱。

2.2 火山喷出岩类（玄武岩）裂隙孔隙水

火山喷出岩类（玄武岩）裂隙孔隙水，主要赋存于玄武岩的裂隙、孔隙和孔洞之中，一般可分为裂隙水、孔隙水、裂隙孔洞水和洞穴水四种类型。青州市玄武岩地区的地下水主要有两种存在形式，一是玄武岩地层中的裂隙、孔隙水，二是玄武岩地层间或玄武岩和第三系粘土岩之间砂砾层中的孔隙水。这种类型的地下水，水化学类型为HCO3-Ca型水，水质较好。

2.2.1 玄武岩裂隙孔隙水

玄武岩裂隙孔隙水主要指第三系玄武岩地层中赋存于玄武岩气孔状构造、节理构造和玄武岩构造裂隙中的地下水。具气孔状构造，柱状节理、蜂窝状孔洞及裂隙较发育的玄武岩，风化后连通性较好，富水性强。玄武岩地层的富水性与玄武岩气孔状构造、成岩裂隙等相关，同时受构造、地貌等因素控制，动态变化明显。一般地形低洼，气孔状构造、成岩裂隙、风化裂隙构造发育地段富水性较强。这种类型的地下水，埋深不大，含水层厚度不大，出水量较小，一般在10m3/h左右，但较稳定，水质较好。地下水的主要补给来源为大气降水和上游（南部）邻区的地下径流补给，地下水由南向北运动，玄武岩裂隙孔隙水与第四系孔隙水有较好的水力联系。

这种类型的地下水，主要分布在青州市东南部的裸露玄武岩地区，即谭坊镇东南部的郑母村—赵坡村一线以北，张家羊村—宋池村—高家村一线以南地区。该区域地表第四系地层很薄，部分玄武岩地层裸露地表，区内分布有玄武岩山丘，和昌乐县大面积分布的玄武岩丘陵区紧密相连。从供水井施工情况看，供水井施工深度一般在90m左右，出水量10～20m3/h。

2.2.2 玄武岩地层间砂砾层中的孔隙水

玄武岩地层间砂砾层中的孔隙水是指玄武岩喷发旋回及玄武岩和下腹粘土岩地层间砂砾层中的地下水。砂砾层厚度1～6m，部分钙质胶结，埋深一般在70～140m，垂直方向上呈单层或双层分布，区域分布受古河道控制，具有脉状分布的特点，部分区域有湖湘沉积的特征，呈面状分布的情况。区内玄武岩属第三系基性喷出岩，玄武岩地层的下部是第三系的粘土岩，玄武岩和粘土岩地层普遍被第四系地层覆盖，覆盖层厚度一般在20～70m不等。受大气降水和南部上游含水地层和上覆第四系地层的径流补给。这种类型的地下水出水量较大，一般在20～40m3/h，且水质好，是区域内人畜吃水和农业灌溉用水的主要取水水源。

这种类型的地下水主要分布在青州市东部的黄楼街道、谭坊镇、东夏镇南部和弥河镇东北部的平原地区，是该区域农村集中供水的主要取水水源，供水井施工深度受到第四系覆盖层厚度和玄武岩地层厚度的控制，一般90～200m不等，钻井施工过程中，一般穿透覆盖层、玄武岩地层，进入下腹第三系粘土岩地层5～10m终孔。

2.3 松散岩类孔隙水

松散岩类孔隙水是指第四系地层中的地下水，这种类型的地下水又分为山前平原、河谷平原地层中的孔隙水（潜水）和山前倾斜平原冲洪积层中的孔隙潜水或承压水两种类型，水化学类型为HCO3-Ca型水。

2.3.1 山前平原、河谷平原地层中的孔隙水

这种类型的地下水主要指弥河、石沟河、淄河中上游地段古河道堆积形成的第四系冲洪积扇中的地下水，含水层多为砾石、砾卵石、中粗砂层，含水层往往多层相互叠加，埋深不大，一般在20～80m 不等，底部一般为相对隔水的第三系玄武岩或粘土岩地层，水力性质多为潜水或微承压水。因为含水地层的透水性好，补给充足，所以水量丰富。

这种类型的地下水，主要分布于青州市区西南部山前地带；市区以南的东坝至弥河小官庄一线；市区以北王母宫以西，东高村以南的山前地段和山间沟谷地带。

2.3.2 山前倾斜平原冲洪积层中的孔隙潜水或承压水

山前倾斜平原冲洪积层为第四系松散岩类地层，含水层岩性主要是粉细砂、细砂、中粗砂层及砂砾石地层，埋深一般从几十米到一百五十米不等，往往有多层，水量丰富，水质较好，底部一般为第三系粘土岩或玄武岩。这种类型的地下水广泛分布于第四系地层中，特别是古河道之中，由于古河道的地质、水文地质条件不同，含水地层的特点又存在较大差异，青州市西北部的良孟村—朱良村—张高村一线以西为淄河冲洪积扇，含水地层以粉细砂、中细砂为主，少量砾石地层；良孟村—朱良村—张高村一线以东地区为弥河冲洪积扇，含水地层以中粗砂、砂砾石为主。地下水受上游地下水的侧向补给和大气降水补给，储量丰富，水位稳定，水质较好，易于开发。

这种类型的地下水主要分布在高柳镇、何官镇、东夏镇等青州市北部及西北部的广大平原地区，是青州市北部乡村人畜吃水、农田灌溉用水的主要水源，供水井的施工深度一般在120～150m，集中供水水厂的供水井，施工深度超过了200m。

3 结束语

（1）青州市地表水相对非常缺乏，河流多属雨源型、季节性河流，汛期雨量集中，径流量大，枯水期河流干涸，无论是石灰岩山区和玄武岩山丘区，还是第四系平原地区，地下水是人畜吃水、农田灌溉用水、城市供水和工业用水的主要取水水源。

（2）青州市西南部石灰岩山区和山前平原地区，广泛分布有碳酸盐岩类地层，地下水类型为碳酸盐岩类裂隙岩溶水，根据埋藏条件，地下水分为裸露型裂隙岩溶水和覆盖型裂隙岩溶水。裸露型裂隙岩溶水含水层地质及水文地质情况复杂，埋藏深，分布极不均匀，开采相对困难，但水质良好；覆盖型岩溶裂隙水含水层，经多年的勘查研究，地质及水文地质情况比较清晰，水位埋藏浅，补给充足，储量丰富，水质良好，是青州市城市供水的主要水源。

（3）青州市东南部的部分区域为基性火山喷出岩（玄武岩）地层，地下水类型为火山喷出岩类孔隙裂隙水，水量较丰富，水质良好，根据地下水的赋存状态，分为玄武岩裂隙孔隙水和玄武岩地层间砂砾层孔隙水两种类型。

（4）青州市区及北部为山前平原和冲洪积倾斜平原，地面平坦，土地肥沃，地下水类型为松散岩类孔隙水，按照地下水的赋存状态，分为孔隙潜水和承压水。含水地层以砂、砾石为主，透水性强，补给充足，水量丰富，受古河道控制明显，并且具有多层分布的特点。

（5）上述三种类型的地下水具有各自的特性和分布特征，补给来源主要是大气降水和上游地下水侧向径流补给，其中，松散岩类孔隙水在雨季还受到河水的侧向补给。补给量的大小受到大气降水量、地形地貌、地层岩性、岩石风化程度、含水层连通性及地质构造的影响，地下水位和含水层储水量的大小，受旱、涝年景的影响也会发生相应的变化。