海城市中西部水文地质条件分析

2015-12-15 03:49峰,苏
地下水 2015年1期
关键词:松散层海城市砂砾

姜 峰,苏 浩

(辽宁省鞍山水文局,辽宁 鞍山 114200)

海城市位于辽东半岛的北部。以中长铁路为界,以东为山丘区、以西为山前倾斜平原和浑太及大辽河冲积平原。海城市区域内水文地质单元特征决定第四系地下水源绝大多数分布在中西部。开展节水增粮灌溉地下水源调查,首先从水文地质勘探入手,摸清海城市中西部及北部水文地质勘探的基本情况,计算富水单元开采储量和可布井数,这是为顺利地推进节水增粮灌溉水源规划方案制定和实施的关键一环。我们在海城市西部主要地段已进行过勘探的基础上,重点对前人工作及村镇打井资料进行整理分析和空白区的现场勘察,进一步了解到还城市西部水利化现状及地下水分布特点,结合1974年编制的“海城县农田灌溉水源利用规划图(省略)”,对海城市农田灌溉合理开发利用地下水源提出比较系统的规划。

1 海城市中西部平原和河谷阶地含水层分布

1.1 冲积粉细砂、中细砂含水层

分布于太子河、浑河之间及大辽河东岸第四纪松散层总厚度100~250 m,上部含水层以灰白色粉细砂为主,一般由北东向南西增厚,总厚度5~120 m,地下水埋深可达0.5~3 m,水位降深5 m时单井涌水量 50~90 m3/h,矿化度0.2~0.5 g/L,水化学类型为重碳酸钙型(HCO32-—Ca2+)。下部含水层(据G7号孔)为浅白色、浅黄褐色中粗砂含砾石,总厚度20~70 m。在西四公社前郭家台子至后剪子口一带分布着海冲积粉细砂孔隙潜水,微咸。

1.2 冲洪积砂砾石、砂卵石、中粗砂、中细砂含水层

1.2.1 山前冲洪积扇潜水含水层

山前冲洪积扇北起腾鳌镇南至感王寨、东起海城镇西至接官堡至牛庄一带,呈一巨大扇形分布于山前。由东向西有下列变化规律:地势微倾,第四纪松散层渐渐增厚,一般为50~110 m;上层含水层埋深由浅渐深,一般为3~10 m;层次逐渐增多,颗粒由砂砾石、砂卵石渐变为砂含砾石、中粗砂、中细砂并夹粘性土薄层,厚度一般为30~40 m;地下水埋深由深及浅,一般小于5 m,由潜水渐变为微承压水。水位降深5m时单井出水量一般为 100~150 m3/h,边缘为50~100 m3/h;渗透系数40~50 m/d;矿化度小于0.5 g/L,水化学类型以重碳酸钙型(HCO32-—Ca2+)为主,也有重碳酸钙镁型或重碳酸钙钠型(HCO32-—Ca2+·Mg2+或 HCO32-—Ca2+·Na2+)。

1.2.2 山前冲洪积扇深层承压水含水层

深层承压水分布于冲洪积扇的下部。顶板埋深50~60 m,含水层岩性一般为中粗砂、砂砾石,局部为中细砂、中细砂含砾石,一般厚度20~30 m,局部为10~20 m,水头埋深2~4 m,水位降深5 m时单井涌水量30~60 m3/h,仅局部为20~30 m3/h,矿化度均小于 0.5 g/L,水化学类型为重碳酸钙或重碳酸钙镁型(HCO32-—Ca2+或HCO32-—Ca2+·Mg2+)。

1.2.3 各河谷阶地微承压水含水层

各河谷阶地包括海城河、五道河、八里河、毛祁河等河谷阶地。从上游向下游均有下列变化规律:阶地由窄变宽,最大宽度3~4 km;第四纪松散层厚度由薄渐厚,为10~70 m;含水层主要为砂卵石、砂砾石;厚度由薄渐厚,一般为10~40 m;地下水埋深2~5 m,局部为7~9 m,下游多具微承压性;赋水性由小渐大,水位降深5 m时单井出水量一般为100~150 m3/h,大者达 200~300 m3/h,小者仅为 30 ~70 m3/h;矿化度为0.2~0.5 g/L;水化学类型以重碳酸钙型(HCO2-—3Ca2+)为主,也有重碳酸钙镁或重碳酸钠钙型(HCO2-—3Ca2+·Mg2+或HCO32-—Ca2+·Na2+)。按阶地宽度、含水层厚度、赋水性等衡量,海城河为最佳,五道河次之,余者更次。

1.3 坡洪积、坡残积砂、砂砾石、砂碎石透镜体

分布于东部山前和北部波状平原,坡洪积、坡残积的砂、砂砾石、砂碎石透镜体含水层不稳定,含较弱的微承压水及潜水。主要由粘性土且底部夹砂、砂碎石、砂砾石透镜体组成。总厚度变化较大,为5~110 m。砂、砂碎石、砂砾石厚度2~5 m,局部最大厚度小于10 m;局部沟口地带水位降深5 m时最大涌水量可达40 m3/h,多具微承压性,地下水位埋深变化比较大,矿化度一般小于0.5 g/L,水化学类型以重碳酸钙型(HCO32-—Ca2+)为主,少有重碳酸氧化钙型。北部波状平原以粘性土中的孔隙潜水为主。

2 海城市中西部平原和河谷阶地地下水源布设

2.1 浑、太河之间及大辽河东岸地下水源布设

北起小马蜂泡南至黄土坎、东起万里壕西至后双岔子和大辽河沿岸新立屯至前郭家台以西等地带,总面积238.4 km2,耕地约23.8万亩。地下水埋深小于3 m,含水层为粉细砂、下部为中细砂,厚度大于50 m,前郭家台至下坎子一带地下水为微咸水。本区打井深50~75 m,井间距离应控制在400~700 m为宜;单井出水量45~90 m3/h,可灌溉面积120~230亩。本区可布设机电井1 165眼(包括现有井数),开采储量 104.850×104m3/d(见表 1)。

表1 浑河、太子河的河间地块开采储量计算表

2.2 山前冲洪积扇、河谷阶地地下水源布设

2.2.1 海城镇、中小、感王寨、大王屯地段

北起大王屯南至感王寨、东始海城镇西至中小地区,总面积222.8 km,耕地约21万亩。第四纪松散层总厚度25~135 m,上层砂砾石、中粗砂含水层厚13~40 m,地下水埋深1~5 m。若在此地打井,深度应东部浅、西部深,井深40~55 m为宜;井间距离应西部小、东部大,井间距500~800 m为宜;单井出水量西部小、东部大,达到100~180 m3/h,单井可控制灌溉面积350~450亩。全区可布设机电井455眼(包括现有井数);开采储量76.440×104m3/d(见表2)。

表2 海城镇、中小、感王寨、大王屯地段开采储量计算表

2.2.2 拦河山、沈官屯、东丁甲峪地段

分布于海城河两侧的拦河山、沈官屯、东丁甲峪一带,总面积8.9 km2,耕地约1万亩。第四纪松散层总厚度16~30 m,一般向上游和两侧边缘渐薄,地下水埋深3~5 m,打井深度向上游及边缘两侧渐浅,一般15~25 m,井间距离600 m左右,单井出水量150~200 m3/h,适宜 6~8英寸(15~20 cm)离心泵开采,单井可控制灌溉面积250~350亩。全区可布设机电井15眼(包括现有井数);开采储量 3.420×104m3/d(见表3)。

表3 拦河山、沈官屯、东丁甲峪地段开采储量计算表

2.2.3 前五道河至大坎地段

包括五道河两侧的前五道河子、二道河子,大坎、尤家梧树屯,前三里桥一带,总面积 35.2 km2,耕地约 3.8万亩.由东向西河谷两侧至中心的含水层厚度、赋性水、打井深度等均有增厚、渐大、渐深的规律。第四纪松散层厚16~32 m,粉细砂含砾石含水层厚度5~15 m;地下水埋深4~9 m;打井深度25~35 m;井间距离550~700 m;单井出水量 40~90 m3/h;适宜4~6英寸(10~15 cm)深井泵开采(靠近河道且水位浅的也适宜离心泵),单井可控制灌溉面积100~185亩。全区可布设机电井68眼(包括现有井数);该地段开采储量 6.528×104m3/d,动储量 5.586 ×104m3/d,调节储量7.184×104m3/d(见表 4)。

2.2.4 八里、曲八里地段

包括八里、曲八里、兴隆屯、毛祁屯、山后一带,总面积14.8 km2,耕地约1.5万亩。地形平坦开阔,由东南向西北稍有倾斜。第四纪松散层厚40~50 m,砂砾石含水层厚5~15 m,地下水埋深2~5 m,打井深度30~35 m,兴隆屯一带40 m左右。井间距离 500~600 m,单井出水量 50~100 m3/h,兴隆屯一带可达 160 m3/h,适宜 4~6英寸(10~15 cm)深井泵开采(近河低于水位线地带可用离心泵),单井可控制灌溉面积120~250亩。本区要充分利用王家坎子水库进行灌溉。本区可布机电井23眼(包括现有井数);该地段开采储量 2.760×104m3/d(见表 5)。

表4 前五道河至大坎地段开采储量计算表

表5 八里、曲八里地段开采储量计算表

3 结语

海城市中西部水文地质条件特点显著,浑太河之间及大辽河东岸冲积平原第四系巨厚,含水层以粉细沙为主,山前冲洪积扇及部分河谷阶地含水层以砂砾石、砂卵石为主,山前坡地、波状岗地以砂、砂砾石、砂碎石透镜体为主。海城市中西部山前冲洪积扇及部分河谷阶地应以开采地下水源灌溉为主;山前坡地、波状岗地应以平整土地、防止水土流失为主,可利用基岩地下水和地表水等多种水源灌溉。

[1]水利部综合事业局、水利部水资源管理中心.水资源评价方法及实例与建设项目水资源论证[M].北京:中国水利水电出版社.2009.

[2]鞍山市水利局.鞍山市水资源[R].沈阳:辽宁大学出版社.2006.

[3]王大纯,等.水文地质学基础[M].北京:地质出版社.1995.

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