闫 冬 梅
(山西省地质工程勘察院,山西 太原 030024)
太原市尖草坪区向阳店村地下水位上升原因分析
闫 冬 梅
(山西省地质工程勘察院,山西 太原 030024)
从地形地貌、气象条件、地下水流场、地下水动态特征等方面探讨了太原市向阳店村地下水位上升的主要原因,并对影响该地区地下水位上升的次要因素进行了总结分析,提出了具体的处理建议与措施。
地下水位,上升,原因,条件
太原市向阳店村新建街住宅自2009年以来,地下潜水位明显上升,水位埋深0.84 m~1.36 m,地下室、窨井积水、部分院落地下水位已接近地表,房屋地基浸湿高度达1.5 m。
1)地形、地貌。
向阳店位于太原市盆地北端,处于泥屯河、阳兴河、汾河三角交接洼地地带,又处于汾河、泥屯河山前冲洪积倾斜平原地下水溢出带前缘。1976年1∶10 000地形图显示向阳店村及周围为下湿地,可以种稻谷,有大片池塘,项目调查期间村中老年人介绍,新建街以前为池塘,水中有鱼、虾等水生物。
2)地质条件。
新建街在村民住宅地基施工建设期间,由于地势低洼,池塘、下湿地采用矿渣填埋作为地基基础,填埋深度达6 m,周边1.4 m~3 m,矿渣利于各类地表水入渗,聚集,矿渣富水、储水空间好,在地势低洼处,地下水径流条件差时,底板为隔水层时易于地下水富集。根据勘探孔揭露地层,上更新世时期向阳店为阳兴河古河道,沉积了巨厚的砂卵石层;全新世时期阳兴河南移,沉积一层16.5 m~22.5 m厚度较大的亚粘土、亚砂土隔水层,即良好的隔水底板,地质条件为潜水位上升奠定了基础。
3)气象条件。
近几年来太原市降雨量呈明显上升趋势,据气象部门降雨资料, 2009年572 mm,2010年370 mm,2011年566 mm,2012年447 mm,四年平均值488.75 mm,2009年前多年平均降雨量为440 mm,2009年以来降雨量增加48.75 mm,据尖草坪气象局降雨量统计资料,1980年~2008年29年平均降雨量415.48 mm/年,2009年~2012年四年平均降雨量436.03 mm/年,2009年以来降雨量增加20.55 mm,也是造成潜水位上升原因之一。
4)向阳店新建街潜水上升区地下水流场(见图1)。
向阳店村地势东北(高)向西南(低)汾河方向倾斜,由黄土台塬~冲洪积倾斜平原~汾河冲积平原过渡,地面标高808 m~805 m~802 m~799 m递减;地下水流向也是由东北向西南方向运移,潜水位标高新建街803 m,新建南街800 m,沟南小区798 m递减,水力坡度新建街6.6‰~新建南街1.1%~沟南小区1.3%由缓变陡;在新建街潜水位明显上升区形成一个803 m(小数点不计)闭合区和802 m半闭合区;E3窨井水位标高803.301 m,E23窨井水位标高803.266 m,水力坡度1.25‰;G1观测孔水位标高803.779 m,G2观测孔水位标高803.634 m,水力坡度0.9‰;PG9大口井潜井水位标高803.596 m,PG8大口井潜井水位标高803.297 m,水力坡度1.15‰;不难看出,新建街窨井上层滞水水力坡度1.25‰,大口井潜井水力坡度1.15‰,布置的观测(微承压)潜水井水力坡度0.9‰。说明新建街水力坡度很缓,呈滞流状态,径流、排泄不畅。
5)其他水体对新建街地下水位上升的影响分析。
2011年11月16日太原市兴华岩土工程勘察质量检测有限公司在向阳店村布置了4眼观测孔,结论中指出,该村民住宅区地下水位升高非外界跑水造成,是区域性地下水位升高所致。山西省地质工程勘察院对地下水上升原因综合勘查后认为新建街地下水位上升原因,也是非跑水造成,统测水位及测量地面标高后,新建街地下水位上升中心,水位标高没有突变现象,只是因为回填矿渣低凹,局部排水不畅,滞流所致,区域地下水上升是主要原因。
6)地下水动态特征。
潜水、浅层承压水,中深层承压水,在太原市辖区内普遍存在回升,主要原因是太原市向阳店地区地下水严重超采,为了控制地下水位持续下降,提倡节水限采,2003年以来,向阳店村西太原二电厂4眼中深层孔隙水井,关井压采量4 500 m3/d,太钢集团在向阳店西南共19眼供水井,关井压采量51 722 m3/d,尖草坪区总共关闭供水井49眼,压采水量123 742 m3/d。
2003年未关井之前,潜层水位年变幅度0.14 m/年,中深层水(观测站T13-2孔)位年变幅度1.35 m/年;2003(2004)年~2006(2007)年期间为关井压采后水位回升初期,潜水位年变幅0.7 m/年,中深层水位年变幅4.5 m/年;2007年~2012年区域水位整体回升阶段,年上升幅度潜水位3.1 m/年、中深层水位9.38 m/年。
地下潜水水位上升原因,牵涉因素主要有:1)2009年以来太原市降雨量明显增长,是潜水位上升主要原因。2)向阳店村新建街民房修建前,因地势低洼积水采用矿渣充填,人为形成上层滞水蓄水空间。3)向阳店村全新统时期沉积一层厚度较大的粘性土隔水层,为第一承压水隔水顶板,为潜水位上升奠定了基础。4)新建街潜水水力坡度迟缓、滞流、排泄不畅,易造成地下水聚积。5)太原市为了控制地下水位持续下降,采取限井压采措施,2003年限采后,潜水位上升幅度3.1 m/年,中深层水位上升幅度9.38 m/年。
山西省地质工程勘察院进行调查时施工的2眼勘探抽水试验孔K1,K2抽水已取得明显成效,建议充分保护好、利用好两孔,并在两孔安装水位自动监控系统,待水位高于地表下1 m时,开启水泵,降低水位,使潜水位始终保持地表1 m以下;为了进一步控制新建街地下水位上升,再布置几眼潜水井并安装预警自动控制系统,丰水年或汛期加大排水力度,确保水位不对建筑物构成影响。
[1] 山西省地质工程勘察院.太原市尖草坪区向阳店村地下水位上升原因勘查报告[R].2013.
The causes analysis on groundwater level rise in Taiyuan Jiancaoping Xiangyangdian
YAN Dong-mei
(ShanxiGeologicalEngineeringSurveyInstitute,Taiyuan030024,China)
This paper discussed the main causes of groundwater level rise in Taiyuan Xiangyangdian from topography, weather conditions, groundwater flow field, groundwater dynamic characteristics and other aspects, summarized and analyzed the secondary factors influence of the groundwater level rise in the region, put forward specific treatment recommendations and countermeasures.
underground water level, rise, cause, condition
2014-07-18
闫冬梅(1976- ),女,工程师
1009-6825(2014)27-0075-02
TU991.112
A