邸西京 陕西省核工业地质局二一四大队 723200
浅析汉中断陷盆地西部水文地质条件
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本文从地质构造特征、沉积环境论证了汉中断陷盆地西部地区水文地质条件,指出了该区水文地质分区属秦巴山间河谷汉中断陷盆地孔隙潜水及承压水亚区,地下水主要赋存于第四系松散层的孔隙中,为中含水区。为寻找新的水源地指明了方向。
地质构造构造特征;沉积环境;水文地质条件
随着我国国民经济的高速发展和生态环境保护的需要,汉中钢铁集团有限公司水源地因汉江河堤改建,现有水井已不能满足该公司生产及生活用水的需要,急需寻找新的水源地,笔者依据该集团所在地勉县附近的水文地质勘察成果,对其水文地质条件概述如下:
汉中断陷盆地处在秦岭褶皱带与大巴山元台拗褶带之间;盆地南部为大巴山元台拗褶带的次级构造单元—汉南元古拱起,盆地呈东西向展布。双门—牟家坝断裂及王家湾—梁山—三郎铺断裂及勉县北部的略阳—勉县—白塔大断裂制约了汉江的折转方向。
勉县位于盆地西端南侧,为浅断陷带,为汉中地区一级大断裂略阳—勉县—白塔和阳平关—勉县断裂的交汇处,因此使得该区断裂构造发育。由于断裂在挽近时期和现今仍在活动,使基底的地形、沉积环境进一步复杂化(图1)。
综合勘察成果及总结前人资料,勘察区第四系沉积层上部主要沉积为松散的砾砂层、砂层及卵石圆砾层,为全新世河道相的冲积物;中下部广泛分布的硬塑状态的粉质黏土及厚度几米至十几米的半胶结卵石、圆砾层则为更新世漫滩边缘相条件下沉积的。
全新世以前,由于构造运动的差异性沉降,汉江河道主要处于北部,使勘察区附近接受漫滩边缘相沉积,沉积物粗细混杂,分选性极差;全新世以来,阳平关—勉县断裂向上抬升占主导作用,因此造成了汉江阶地的不对称性(北宽南狭),使汉江逐渐向南摆动,形成了上部松散的砾砂层、砂层及卵石圆砾层。
另一方面,受构造影响和限制,汉江在勉县附近为一较大拐弯,它为细粒物沉积奠定了沉积条件,并且勉县县城位于汉江出峡谷仅7~8km,汉江在此突然由窄变宽,使洪水流速突减,在峡谷口附近堆积了较粗粒的沉积物,其细粒物搬运至下游附近沉积下来。
断陷盆地西部水文地质分区属秦巴山间河谷汉中断陷盆地孔隙潜水及承压水亚区,地下水主要赋存于第四系松散层的孔隙中,为中含水区。
1)勘察场区地形、地貌
地形、地貌反映出沉积环境,因此是影响水文地质条件的重要因素。
勘察场区位于汉江右岸漫滩(或高漫滩)前缘,地形较平坦,微向河床倾斜,并与汉江漫滩呈渐变关系。场区南部400~500m局部可见3~5m高的一级阶地陡坎;在定军村勘察场区西部约500m左右的近低山丘陵附近见有残留的一级阶地陡坎,高5m左右,宽度较窄。
根据调查,定军村场区西北部约600~7 0 0m的一级阶地上有一口深井,井径为426mm,其出水量约10~15m3/h,为弱富水区。表明该区的富水性由远离汉江的弱富水性到汉江漫滩边部的强富水性而变化,即中—强富水区分布在汉江附近的漫滩边缘部位,弱富水性区为远离汉江的漫滩中后部及一级阶地。(见图2 )。
2)勘察场区含水岩性
勘察场区地下水主要赋存于上部的砂砾石、卵石层中,含水量较大,富水性较强,但厚度较小(6.3~8.0m,含水层厚度为4.4~6.5m),属第四系孔隙潜水。其8.2m以下主要为粉土浑圆砾、粉质黏土等隔水层,局部含有较薄的弱含水性的泥质砂层。
总体说勘察场区的地层结构差,为含水层较少且不利于地下水赋存的地段。
根据钻探成果及水文地质调查,勘察场区的水位埋深一般为1.5m~4m左右,含水层底板埋深为8~9m左右,含水层厚度为3~7m,水量分布不均。
图2 勘查区水文地质剖面略图
该公司定军村已报废井的井径700mm,井深7m,静水位4.0m,其单井出水量为50m3/h;该公司毛堡村2#井井径800mm,井深13.8m,静水位4.0m,其单井出水量为110m3/h;毛堡村3#井井径700mm,井深10.8m,静水位4.0m,其单井出水量为40m3/h。根据上述出水情况,可将本勘察区划分为二个等级,即中等富水区,单井出水量为40~60m3/h;二为单井出水量大于60m3/h的强富水区。
3)勘察场区地下水补给、泾流和排泄条件
勘察场区含水岩组以卵石、砾砂为主,渗透较强,埋藏浅,局部近于直接出露地表。并且勘察场区北临汉江,南(西)临阶地及丘陵区,地形较平坦,场区附近有小汉江河注入汉江。灌溉渠系纵横,地表水相当丰富,降水、河流和渠渗透是该区地下水的主要补给来源。
根据三个钻孔及现有井的水位和汉江水位来看,勘察场区的静止水位均低于汉江水位,形成了较大的水力坡度,因此,汉江水渗透是该场区地下水补给的重要来源。
地下水泾流、排泄受地形、地貌的控制。勘察区内主要由南(西)部的阶地、低山丘陵区向漫滩、汉江等方向排泄,其水力坡度与地形基本一致,地下水排泄除了泄于河流外,还以井的形式排泄,在汉江沿岸已有大量的供水井用于企业和生活用水。除此之外,地面及植物蒸发也是地下水排泄的方式之一。
[1]李广清.陕西省汉中一带地质构造特征.2006
[2]陕西省核工业地质局二一四大队核工业汉中工程勘察院.汉中钢铁公司水源地勘察报告.2008.4
10.3969/j.issn.1001-8972.2011.10.003