用水化学动力学方法分析评价苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水超采状态下补给条件的意义

郑丽春，缪晓图，薛宁菊，高梅，陆美兰，储兆君，黄科军

(1.江苏省地质调查研究院，江苏南京210018;2.江苏省地质矿产勘查局常州地质工程勘察院，江苏常州213002)

用水化学动力学方法分析评价苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水超采状态下补给条件的意义

郑丽春1，缪晓图1，薛宁菊1，高梅1，陆美兰1，储兆君1，黄科军2

(1.江苏省地质调查研究院，江苏南京210018;2.江苏省地质矿产勘查局常州地质工程勘察院，江苏常州213002)

基于孔隙承压水属性，研究了苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水超采状态下最大水位埋深期(1994年、1998年)地下水动态(水位、水质)监测资料与水文地质条件。论述水位动态虽能直观反映开采状态下水资源衰竭与水位变化特征，但对补给条件及水动力机制不清楚，则会给超采状态下水文地质条件认识及评价带来视觉上的偏颇。采用水化学动力参数则能很好地反映不同水源补给空间的变化规律，用其常量水化学组分(K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl－、)计算的离子强度(I)、主要离子活度()参数划分了长江渗压侧向补给、古生界地层断块凸起山体区大气降水入渗侧向补给及止水不严井“天窗”补给的范围;进行了超采状态下开采资源消耗属性分区。为进一步深化孔隙Ⅱ承压水开采条件、可开采资源评价、水位动态预测提供了依据。

水化学动力学方法;孔隙Ⅱ承压水;超采;补给条件;分析评价;应用;苏锡常

0 引言

苏锡常地区孔隙Ⅱ承压含水层系第四纪中更新世(Q2)古长江分泓(长江南支古河道)砂层沉积，因水量丰富，曾经是该地区居民供水、工业供水的主要开采层。开采动态(水位、水质)监测研究从20世纪80年代初就开始，但侧重于含水层分布范围开采水位降落漏斗的形成和发展态势研究，长期以来，视水位降落漏斗外侧水位埋深浅的沿江地带高水位区为补给源或补给边界，但从沿江地带水文地质条件分析，只有常州北部长江切割到该含水层，才有江水渗压侧向补给条件;其余地段长江切割深度在Ⅰ承压含水层上，看不出有江水补给条件。中部为古生界地层断块凸起与断陷相间区，断陷区Ⅱ承压含水层大部分边界与基岩含水岩层直接接触，具有外部断块凸起山体区大气降水入渗侧向补给条件;至于开采和超采状态下Ⅰ承压含水层水越流补给Ⅱ承压含水层，这种补给方式除非存在有直接水力联系的“天窗”。江水渗压侧向补给、断块凸起山体区大气降水入渗侧向补给的范围有多大，哪些地段有“天窗”补给，在水位埋深等值线图上看不出这种补给关系。

孔隙Ⅱ承压含水层水化学组分迁移—浓缩聚集受补给水源水动力作用敏感，采用常量水化学组分)计算的离子强度(I)、主要离子活度aCa2+)参数能很好地反映超采状态下来自不同水源的补给条件及其水动力特征。对该地区孔隙Ⅱ承压水开采条件、可开采资源的评价、水资源消耗属性、补采平衡条件及水位动态预测等认识有重要的意义。

1 孔隙Ⅱ承压含水层水文地质条件

苏锡常地区孔隙承压含水层的空间分布主要受第四纪更新世古长江河道控制，依据古长江的发育期次和地层时代，区域上自上而下可分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ承压含水层组，张家港市北部、常熟北部沿江一带为晚更新世(Q3)古长江河道砂层沉积区，开采Ⅰ承压含水层组水;常熟东部、太仓东部为早更新世(Q1)古长江河道砂层沉积区，部分开采Ⅲ承压含水层组水;广大地区开采第四纪中更新世(Q2)古长江河道Ⅱ承压水。

Ⅱ承压含水层系第四纪中更新世(Q2)古长江分泓(长江南支古河道)砂层沉积，沉积环境受当时古地形地貌条件控制，在中生代凹陷区宽，在古生界地层断陷区窄，顶板埋深在常州北部沿江一带33 m左右，向苏锡常腹地区逐渐加深，常州—无锡区间一般在70～90 m，苏州地区一般在100～120 m之间，在常熟北部最深达160 m;由于此期古长江水动力条件大，携带的物源丰富，砂层沉积厚度大、一般在30～40 m之间，富水性好，在古河道区单井涌水量一般达2 000～3 000 m3/d，漫滩区1 000～2 000 m3/d。苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水分布、顶板埋深及Ⅰ、Ⅱ承压水开采区情况(图1)。

图1 苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水分布及开采利用条件图

Ⅱ承压含水层与长江水体、相邻含水岩(层)组有水力联系的地区，一是常州北部沿江地带晚更新世古长江河道下切冲蚀，并与中更新世古长江河道叠置，全新世古长江又在此地段下切冲蚀(长江河槽切割深度在37～47 m之间)，含水层与江水直接接触，可获得江水的渗压侧向补给;二是中部古生界地层断陷区Ⅱ承压含水层大部分地区与基岩含水岩层直接接触，具有外部断块凸起山体区大气降水入渗侧向补给;其余地区顶、底板有厚度不等稳定的黏性土隔水层，封闭性较好，但含水介质不均匀，其间含有黏土矿物和透镜体状粉质黏土层及粉质黏土与粉砂互层，与当时河道沉积水动力条件、相变差异有关，区域上Ⅱ承压含水层埋深、岩性结构及长江河槽切割情况控制性水文地质剖面(图2)。

2 孔隙Ⅱ承压水超采状态下补给条件认识

以开采高峰期1995年孔隙Ⅱ承压水水位动态监测资料为例来说明此时超采状态下区域水位降落漏斗水位埋深及补给条件及水动力条件变化规律的认识(图3)。

图2 苏锡常地区Ⅱ承压含水层埋深及与上下含水岩(层)组控制性剖面图

图3 苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水水位埋深等值线图(1995)

图3显示，苏锡常3个中心城市处在水位埋深最大的地区，外围被水位埋深40 m等值线所包围，漏斗中心在无锡西北部洛社镇—前洲一带，最大水位埋深达87 m;次在苏州城市区，水位埋深达到62 m多，常熟、张家港城区也产生次一级水位小降落漏斗。水位降落漏斗外侧20 m水位埋深等值线主要分布在沿江一带，因北部边界为天然长江水体，从水位埋深等值线上分析，长江水体为侧向补给源或补给边界。但从图2可以看出，只有常州北部长江河槽切割到此含水层，在Ⅱ承压水压力减少的情况下才有江水渗压侧向补给条件，其余沿江地带顶板埋藏较深、长江河槽切割在Ⅰ承压含水层上，对Ⅱ承压含水层没有补给条件。沿江地带水位埋深浅皆视为补给源或补给边界，但有补给来源与无补给来源其水动力性质不同，前者是在含水层弹性释放储存量被消耗，与江水产生水压力差时，才能获得长江水渗压侧向补给;后者是因为江水覆盖区Ⅱ承压水不能开采及沿江地带开采程度低，含水层内仍处在较高水压状态，其水压力消耗主要是向腹地同一含水层低水力压头开采区传导，为含水层本身的水压力动态平衡调整。

中部古生界地层断陷区Ⅱ承压含水层在超采状态下水压力大幅度下降时，外部断块凸起山体区大气降水入渗侧向补给于该含水层。这种补给关系在以水位埋深等值线图上显示不出来，水位降落漏斗中心南北向控制性水文地质剖面(图4)。

图4 苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水水位降落漏斗中心区受两侧断块凸起山体大气降水入渗转化补给关系图

水位降落漏斗区Ⅰ承压水越流补给Ⅱ承压含水层，仅仅是从开采层与未被开采层水位差上分析，哪些地段有“天窗”补给也不是很清楚。如果对开采—超采状态下不同补给水源及途径不清楚，不仅影响到可开采资源计算、水资源消耗属性分区的认识，而且影响水位动态的预测。

3 水化学动力学原理应用及方法

3.1 水化学动力学原理及方法

苏锡常地区孔隙Ⅱ承压含水层在天然状态水压力大小受顶板埋深控制，被揭穿其顶板后才显示不同压力水头，即顶板埋深大、压力水头就大，反之则小;水中所含化学组分是可溶盐溶解、在一定温度、水压力传导、静电作用下发生相互移动进行化学反应的结果;其含量最高的为常量化学组分(K+、，其余含量甚微，为协同离子。水动力条件对化学组分迁移—浓缩聚集起控制作用，水动力条件差、常量化学组分含量高，为浓缩聚集区;有外侧水源补给水动力条件，则常量化学组分含量低，为迁移区。这种天然状态水压力传导条件和开采—超采状态下有外界水源补给条件对常量化学组分空间水动力条件的变化规律，可分析判断来自不同水源的补给途径及其范围，也可分析不同空间可开采资源消耗属性。

超采状态下除水位降落漏斗区水力坡度加大，外围向漏斗区压力传导速度加快，在含水层本身的水压力不断被消耗的同时，也牵动与之有连通的含水岩(层)组、长江水体间水力联系，若开采含水层延伸边界为同一含水层，无外界补给水源渗入，则处于平衡状态中水化学组分浓度基本保持不变;若开采含水层延伸边界有外部侧向补给源及其间有“天窗”补给水源，则水化学场中化学组分平衡状态被破坏，在水动力条件作用下化学组分移动建立新的动态平衡。为此，据常量化学组分空间的变化规律就能分析来自不同水源的补给条件。鉴于苏锡常地区孔隙Ⅱ承压含水层为封闭弱碱性水化学环境，水化学类型为HCO3－Ca·Na或HCO3－Na·Ca型水，矿化度一般小于1 g/L，采用常量水化学组分计算离子强度(I)和主要离子活度参数分析评价。

3.2 参数计算

3.2.1 水温取值水温是水化动力场中影响化学组分动态平衡的条件因素，其水化学组分是在一定水动力条件、温度、静电作用下达到动态平衡，而水温的高低与顶板埋深有关。根据20世纪80年代初

Ⅱ承压含水层部分水温监测孔动态监测数据和区域上控制性勘探孔Ⅱ承压含水层测温资料，Ⅱ承压水温与顶板埋深呈正相关，即顶板埋深浅、水温低，顶板埋深大、水温则高。由于水温是人工测量，存在人为误差，但总体相关性较好(图5)。Ⅱ承压含水层年际中水温动态变化差异很小，计算采用年平均水温值，不同顶板埋深水温取值见表1。

图5 苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水温与顶板埋深关系图

表1 不同顶板埋深水温取值表

3.2.2 离子强度(I)

式(1)中，Ii为水中第i种离子强度(mol/kg);Ci为水中第i种离子及化合物浓度(mol/kg);Zi为水中第i种离子及化合物离子价(正、负离子取正值)。3.2.3离子活度系数(fi)

式(2)中，fi为水中第i种离子活度系数;I为水中离子强度(mol/kg);Zi为第i种电解质正、负离子的电荷数，取绝对值;a°为第i种离子调节参数(a°值是以10－8m为单位的调节参数，与离子水化的有效半径相当)，a°取值:K+、Cl－为3.0，Na+、为6.0， Mg2+为9.0，查表直接代入;A、B为介质的介电常数D和绝对温度T的函数，据水中水温查表(水温为17.0～21.5℃，A为0.504 30～0.508 35;B为0.327 60～0.328 47)。

3.2.4 离子活度(a)

式(3)中，ai为水中第i种离子活度浓度(mol/kg); fi为水中第i种离子活度系数;Ci为水中第i种离子浓度(mol/kg)。

苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水质监测取样点不连续，以往主要侧重在城市及近郊地区，超采期1994年、1998年面上采样点较多，控制不够的地区利用了少量勘探孔水质资料，选择控制性43个井(孔)水质取样点，基本上能控超采最大水位埋深区域水化学场的变化规律，水化学动参数计算结果见表2。

表2 苏锡常地区Ⅱ承压水控制性井(孔)水化学动力参数计算结果

4 水化学动力参数对超采状态下补给条件分析、评价

4.1 离子强度(I)

离子强度(I)值的大小与常量水化学组分的浓度、离子价态有关，离子强度(I)值大、水中所带的电荷就多、离子间牵制作用就强，反映为无外界水源补给条件的开采区水化学动态特征，其Ⅱ承压含水层水压力消耗为含水层自身的弹性释放储存量;离子强度(I)值小、水中所带的电荷就少、离子间牵制作用就弱，反映为有外界水源侧向补给或“天窗”水源补给的径流区水化学动态特征，其开采除消耗Ⅱ承压含水层自身的弹性释放储存量外，还可获得外界水源侧向补给或“天窗”水源越流补给的流入量。根据面上和点上离子强度(I)值的变化差异与补给源的水动力条件，可分为来自三方面补给来源。

(1)长江水体侧向渗压补给源。离子强度(I)值低，沿江地带只有4.60×10－3mol/kg，随着补给距离的延长增至9.85×10－3mol/kg。补给范围在常州北部沿江—常州市区东南一带。

(2)中部古生界地层断块凸起山体区大气降水入渗侧向补给源。补给范围在山前地带孔隙Ⅱ承压含水层分布区，含水层顶板埋深浅，一般在75～90 m之间，与基岩含水岩组水力联系密切，是开采水位埋深最大的地区。山体周边地带离子强度(I)值为(6.00～8.00)×10－3mol/kg，山间古河道区离子强度(I)值在(8.00～10.00)×10－3mol/kg之间。

(3)止水不严井“天窗”补给源。分布在苏州东部，为顶板埋藏深、隔水层薄的地区，补给范围局限于井周边附近，范围不大，系成井止水不到位与Ⅰ承压含水层发生直接水力联系造成。Ⅰ承压水为淡水区越流补给范围离子强度(I)值小于10.00×10－3mol/kg，Ⅰ承压水为微咸水区越流补给范围离子强度(I)值在15.00×10－3mol/kg以上，最高达70.12×10－3mol/kg，超过同含水层周边地区离子强度(I)值。

无外界水源补给的地区离子强度(I)值高，为大于10 mol/kg区，其值变化约(10.00～14.00)× 10－3mol/kg;水压力下降为含水层本身的弹性释放储存量消耗。

图6 苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水超采状态下离子强度(I)值变化规律图

苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水为弱碱性水文地球化学环境，水化学场中HCO－3属多元酸，其过饱和能自相电离出和H+，致使水中pH值升高，碱性增高，并使与Ca2+结合产生CaCO3沉淀。开采高峰期井中水质分析资料显示pH值在7.5～8.9之间，比开采前增高，大部分水井中有检出，但检出的含量不是很高，表明水化学动力场中处于过饱和状态。水化学组分迁移机理及评价时要分析研究易溶碳酸盐电离平衡和CaCO3沉淀问题。Ⅱ承压水超采状态下不同补给源及范围在空间的变化规律，离子强度(I)计算和评价中包含了组分。据水化学类型单向离子仅需评价a、aCa2+、aNa+活度值、aCa2+、aNa+活度值的大小受不同浓度活度系数影响，是在水化学反映中起作用的有效浓度，能很好地反映不同补给水源的途径及范围的空间变化规律。

(1)长江水体渗压侧向补给源。为厌氧环境条件，aHCO3－活度值较低，常州北部沿江一带为2.08× 10－3mol/kg，随着补给距离的延长逐渐增高至6.00× 10－3mol/kg，补给范围从沿江—常州市区东南一带。

(2)中部古生界地层断块凸起山体区大气降水入渗侧向补给源。为敞开环境条件，表层植物光合作用及有机物分解形成CO2溶于水和岩石裂隙中充满O2，在大气降水入渗作用过程中形成补给孔隙Ⅱ承压含水层，补给量的大小与大气降水程度有关，年际中6月—9月上旬为主要降水期，获得的补给量最多。受开采截流的影响，其补给范围仅能抵达山前地带埋深浅的孔隙Ⅱ承压含水层分布区，其含水层边缘区aHCO3－活度值小于5.0×10－3mol/kg，向外侧古河道区开采强度大、水位埋深大的地区a活度值在5.00×10－3mol/kg左右。

(3)止水不严井“天窗”补给源。分布在苏州东部，补给范围在井周边附近，a活度值一般在(3.86～5.00)×10－3mol/kg之间，局部在(5.25～5.86)×10－3mol/kg之间，明显低于同一含水层周边地区a活度值，反映Ⅰ承压水循环条件好，HCO3－的浓缩程度比Ⅱ承压含水层低的缘故。

无外界水源补给的地区为含水层本身的弹性释放储存量消耗，水动力条件为含水层内本身的压力传导活度值高，活度值在(6.00～7.00)×10－3mol/kg之间。Ⅱ承压水超采状下区域活度值变化规律(图7)。4.2.2aCa2+活度aCa2+活度等值线显示含量比较高的地区主要分布在古生界地层断块凸起山体前缘Ⅱ承压含水层的边缘区，为来自碎屑岩地层构成的低山丘陵山体区受大气降水淋滤侧向补给所致。

图7 苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水超采状态下(活度)变化规律图

此外，在孔隙Ⅱ承压含水层底板与灰岩接触部位，aCa2+活度值大于1.00×10－3mol/kg，其余aCa2+活度值在1.00×10－3mol/kg以下，但数值上变化较大，漏斗中心区只有0.26×10－3mol/kg，与H过饱和自相电离出生成CaCO3沉淀有关。苏州东部局部成井止水不到位“天窗”补给源，其补给范围很小，aCa2+活度值大于1.00×10－3mol/kg，超过同含水层周边地区aCa2+活度值，表明其上Ⅰ承压含水层中Ca2+含量较Ⅱ承压含水层高(图8)。

图8 苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水超采状态下aCa2+(活度)变化规律图

4.2.3aNa+活度aNa+活度值在弱碱性水化学场中稳定性比aHCO－3和aCa2+活度的稳定性好，其水动力条件只是对aNa+迁移—浓缩聚集变化。因此，aNa+活度值等值线能很好地反映超采状态下补给来源及途径空间变化规律，即有外界不同水源补给的地区aNa+活度值低;无补给来源的地区为浓缩聚集区、aNa+活度值高。根据面上和点上aNa+活度值的变化差异与补给源水动力条件，可分为来自三方面补给来源。

(1)长江水体侧向渗压补给源。为低Na+水源，aNa+活度值低，沿江地带只有0.40×10－3mol/kg，随着径流方向迁移浓缩聚集逐渐增高至5.00×10－3mol/kg。受江水补给迁移的范围较活度值大，影响到常州市东南一带。

(2)中部古生界地层断块凸起山体区大气降水入渗侧向补给源。山前地带Ⅱ承压含水层补给条件好，aNa+活度值小于3.00×10－3mol/kg;古河道带区受开采强度影响，aNa+活度值在(3.00～5.00)×10－3mol/kg之间。

(3)止水不严井“天窗”补给源。分布在苏州东部，补给范围局限于井周边附近，范围不大，Ⅰ承压水为淡水补给时，aNa+活度值一般小于3.00× 10－3mol/kg;Ⅰ承压水为微咸水，连通性强的点aNa+活度值最高可达11.02×10－3mol/kg，其参数值明显低于或高于周边地区。

无外界水源补给区。为含水层本身的弹性释放储存量消耗，其水动力条件为含水层内本身的水压力传导，aNa+活度值大于5.0×10－3mol/kg。区域aNa+活度值变化规律(图9)。

图9 苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水超采状态下aNa+(活度)变化规律图

5 对孔隙Ⅱ承压水超采状态下补给条件及渗流场研究的意义

5.1 对孔隙Ⅱ承压水开采条件、开采资源评价的认识意义

以往对研究区Ⅱ承压水开采条件、开采资源的评价一直围绕水位降落漏斗的动态变化进行补、径、排条件分析，即在水平方向以水位降落漏斗外侧高水位埋深等值线视为补给边界;在垂向以水位降落漏斗内水位埋深程度来分析越流补给程度。于是在可开采资源计算拟建数学模型中包含了含水介质差异、厚度、开采水位埋深、开采量、补给量及相应参数来运行调试，据其计算结果来评价和制定开采规划。

将上述离子强度(I)和aHCO－3、aCa2+、aNa+活度分布图与图3对比可以看出，苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水开采层，其外界补给来源主要是长江水体渗压侧向补给和中部古生界地层断块凸起山体区大气降水侧向补给，补给范围与所在环境条件、水位的下降程度有关;止水不严井“天窗”补给源局限于井周边附近，补给的范围很小，只是对局部水动力条件有影响。

水位动态法以水位埋深等值线来反映开采水位变化趋势规律虽直观，但掩盖了客观实际补给条件、补给方式在空间的变化规律，且把含水层本身水压力消耗压力传导水动力条件与有补给源的水动力条件混合在一起，除补给边界不清楚外，垂向上顶、底板为黏性土隔水层，人为给越流参数和补给量，没有从上、下含水层的水力压强及水、土应力平衡机理上加以研究。

由此可见，苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水开采—超采状态下拟建“采补平衡”认识不能笼统而谈，拟建“采补平衡”区是有条件的，只有在长江水体渗压侧向补给和中部古生界地层断块凸起山体区大气降水侧向补给的范围才有拟建“采补平衡”的条件;无外界水源补给的地区则是含水层本身的弹性释放储存量消耗。如果不从水化学动力参数与超采状态下水位埋深对比研究，仅以水位动态资料来计算和评价，其认识显然存在偏颇。

5.2 松散岩类孔隙Ⅱ承压水开采资源消耗属性分区评价

苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水开采区有外界水源补给与无外界水源补给其被消耗水资源性质不同，前者是指开采资源中既有可动用的弹性释放储存量消耗，又可获得外界水源补给量;后者为无外界补给水源，其开采量仅是来自含水层本身的可动用的弹性释放储存量消耗。因此，区域Ⅱ承压水开采区存在开采资源消耗属性分区问题。

分区原则基于“采补平衡”条件，按有外界水源补给类型的自然边界条件、补给范围及无外界水源补给的范围划定，主要按水化学动力参数离子强度(I)值，参照主要a活度值参数空间变化规律。止水不严井“天窗”补给源处在无外界水源补给区之内，为局部补给，其范围很小，属局部水动力场条件。为此，开采资源消耗属性按有外界水源补给类型的自然边界条件及补给上有一定的范围和无外界水源补给划分为3个开采区。

(1)长江水体渗压侧向补给和含水层弹性释放储存量消耗开采区。分布在常州北沿江—西夏墅镇(东)—奔流镇(南)—常州市(南)—郑陆范围内，离子强度(I)值在(4.60～9.85)×10－3mol/kg之间。

(2)断块凸起山体区大降水入渗侧向补给和含水层弹性释放储存量消耗开采区。分布在常州(郑陆)—常州市(东)—武进市寨桥镇(东)一线以东，后塍—张家港—常熟—锡山市—苏州市—吴江市(东)—震泽镇(东)一线以西地区，离子强度(I)值在(6.00～10.00)×10－3mol/kg之间。

(3)含水层弹性释放储存量消耗开采区。分东西两个亚区，西区分布在武进市卜代镇—武进市—武进市寨桥镇(东)一线以西地区;东区分布在后塍—张家港—常熟—锡山市—苏州市—吴江市(东)—震泽镇(东)一线以东地区。离子强度(I)值大于10.00 mol/kg，其值变化为(10.00～14.00)× 10－3mol/kg。区域上Ⅱ承压水超采状态下水资源消耗属性分区(图10)。

图10 苏锡常地区孔隙Ⅱ承压水超采状态下水资源消耗属性分区图

以上是Ⅱ承压水超采最大水位埋深期开采资源消耗属性分区，不涉及临界水位埋深与不同顶板埋深以上尚有的压力水头值多少的关系。据缪晓图等(2004，2007)对该地区孔隙Ⅱ承压水开采条件与地面沉降关系的研究，地面沉降发生是开采水位超过天然状态水、土应力平衡面(临界水位)所致，临界水位埋深与顶板埋深有关，顶板埋深60 m，临界水位埋深不到20 m;顶板埋深70～125 m，临界水位埋深在23～41.7 m之间。因此，不同地段可开采资源控制的水位埋深比超采状态下浅，补给的范围比超采状态下小。Ⅱ承压水超采状态下开采资源消耗属性分区为深化可开采资源的来源和开采条件提供了依据。

6 结论

孔隙承压水开采及评价对补给条件的研究至关重要。水化学动力学方法不仅能有效解决水化学组分在水动力作用下迁移—浓缩聚集—沉淀的机理，而且可分析评价水平、垂向不同水源补给条件及其范围，可弥补水位动态法在分析水动力条件、性质上的不足。

苏锡常地区由长江南支古河道沉积砂层构成的孔隙Ⅱ承压含水层，经历了勘察被认识—开发及规划利用—地质灾害发生—禁止开采的过程，是水文地质工作在不同阶段的一个缩影。目前处在禁采阶段，但水文地质工作仍在延伸、深化。梳理以往动态监测资料，采用水化学动力参数分析、评价超采状下不同水源补给条件及范围的空间变化规律，并进行开采资源消耗属性分区，对进一步深化该层水开采水文地质条件、提升水位动态预测、进行新一轮可开采资源评价有着重要的意义。

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Analysis and evaluation of supply conditions significance of pore II confined water under over extraction in Su-Xi-Chang region with hydro-chemical kinetics

ZHENG Li-chun1，MIAO Xiao-tu1，XUE Ning-ju1，GAO Mei1，LU Mei-lan1，CHU Zhao-jun1，HUANG Ke-jun2
(1.Geological Survey of Jiangsu Province，Nanjing 210018，China;2.Changzhou Institute of Geological Engineering Exploration，Jiangsu Bureau of Geology and Minerals Prospecting，Changzhou 213002，Jiangsu)

Based on attributes of pore confined water，the authors studied dynamic(water level and quality)groundwater monitoring data and hydrogeological conditions of pore II confined water under over extraction in the periods of maximum water burial depth in the years of 1994 and 1998 in Su-Xi-Chang region.Hydro-chemical parameters could reflect the spatial variation rules of different water source supply，their ionic intensity(I)and major ionic activity(aHCO－3，aNa+，aCa2+)parameters calculated by constant water chemical components(K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl－、HCO－3、CO2－3、SO2－4)divided the range and scope of seepage side pressure supply by Yangtze River，side supply by atmospheric precipitation and weak sealing well supply.The study provided bases for the deepening of extraction conditions of pore II confined water，evaluation of minable resources and dynamic prognosis of groundwater level.

Hydro-chemical kinetics;Supply condition analysis and evaluation;Pore II confined water;Over extraction;Supply conditions;Analysis and evaluation;Application;Su-Xi-Chang region，Jiangsu

book=2,ebook=44

P641.8

A

1674－3636(2012)02－0180－12

10.3969/j.issn.1674-3636.2012.02.180

2012－02－26;编辑:侯鹏飞

郑丽春(1961—)，女，高级工程师，长期从事水文地质、工程地质、环境地质研究，E-mail:530984261@qq.com