南沙区地下水赋存条件及动态变化特征研究

吴丽霞

(广东省水文地质大队，广东 广州 510510)

南沙区地处北回归线以南，属亚热带海洋性气候，雨量充沛，河网发育，地表水流自北西向南东经多个口门汇流入海。区内有横门水道、蕉门水道、洪奇沥水道、横沥水道、鸡鸦水道等，还有大量分叉河涌，地表水系发育，是典型滨海地区，沉积了厚度较大的第四纪松散软弱土层，其中淤泥类饱和软弱土层特别发育，分布广泛且厚度大。第四系厚度大，含水层较多，这对南沙的重大工程建设带来了不利的影响，因此进一步查明南沙区的水文地质特征，可以更好地服务南沙区的城市建设。

1 研究区概况

1.1 地貌

地处珠江三角洲冲积平原区。整体地势低洼，平坦开阔，河网如织。随着河道上游筑坝，河道径流作用减弱，造成三角洲河道出现淤积和咸潮上溯。除三角洲平原以外，仅在局部有丘陵或残丘分布。地貌类型分为侵蚀剥蚀丘陵(残丘)、侵蚀剥蚀台地、三角洲平原和人工地貌。

1.2 地质构造

区内大面积分布第四系海陆交互相松散沉积层，基底则主要为花岗岩类岩石、碎屑岩类地层，少量为红层。基岩主要出露于工作区中北部黄山鲁、西南部五桂山，其余多以残丘或台地的形式零星出露于工作区东部及西部地区。受沙湾断裂等的影响，区内地质构造复杂。

本区以河口三角洲沉积为主，岩相岩性及沉积物厚度多变。本区第四系厚度变化较大，物质组成复杂，横、纵向变化快，厚度差异较大，局部为0 m，一般约为20～30 m，最厚达69.1 m。第四系厚度较大的地方主要分布于南沙区大岗-新垦-龙穴岛等地，厚度一般大于30 m。区内第四纪沉积受北东和北西向断裂控制明显。

2 地下水类型及富水性

南沙区的地下水类型主要为松散岩类孔隙水、层状岩类裂隙水、块状岩类裂隙水。平原区松散岩类孔隙水自上而下从淡水-微咸水-咸水过度，水质较差。仅在丘陵周边出露的泉水(基岩裂隙水)及部分人工挖掘民井(井水为基岩裂隙水及残坡积土层孔隙水)井水为淡水，水质较好。泉水、井水仍作为当地部分的居民生活饮用水。区内地下水多以潜流的形式排泄，受潮汐的影响，与地表水体存在互补关系。丘陵山区通过基岩裂隙以泉水等集中方式排泄。地下水动态变化与气候及潮汐存在相关关系。

2.1 松散岩类孔隙水

第四系含水砂层主要为更新世石排段(Qpsp)、全新世杏坛段(Qhxt)和万顷沙段(Qhw)粉细砂：厚度1.70～18.12 m，中粗砂：厚度1.31～14.59 m，砾砂：厚度1.37～18.70 m，卵石层，局部分布，主要分布于洪奇沥水道、蕉门水道及沥沙水道附近，厚度2.33～8.60 m(表1)。

表1 第四系主要含水砂层厚度统计表

根据水样分析结果，三角洲平原区上层滞水一般为淡水。地表水系与海水连接，受潮汐影响，其附近上层滞水一般为微咸水，如南沙区万顷沙一带，横门水道、蕉门水道、洪奇沥水道、鸡鸦水道等两岸地带。研究区钻孔揭露松散岩类孔隙水为矿化度1.85～13.25 g/L的微咸水-咸水。

侵蚀剥蚀丘陵、残丘周边坡残积土层较厚，岩性一般为砂、砾质粘性土，赋存一定的坡残积层孔隙水，以HCO3-Ca型淡水为主，矿化度0.02～0.43 g/L，水质较好，可作为饮用，贫乏-中等。

2.2 层状岩类裂隙水

层状岩类多为侵蚀剥蚀丘陵和残孤丘，零星分布，出露面积有限，汇水面积小，植被稀少，本次调查未发现泉点出露。根据区域水文地质资料，地下径流模数多<3 L/s·km2，地下水类型属HCO3·Cl-Ca·Na型水，单井涌水量多小于100 m3/d，根据水文地质孔(TZ6)抽水试验结果，含水岩段为K1b含砾砂岩，单井实际涌水量71.97 m3/d，降深为37.24 m，地下水富水性贫乏。矿化度为0.81 g/L。

2.3 块状岩类裂隙水

出露块状岩类包括加里东、印支和燕山各期的侵入岩和元古界深变质岩，区内岩浆活动具有多旋回的特点，加里东及燕山期均有强烈活动。分布面积约53.5 km2。主要分布于榄边幅西南角，太平镇幅西北部、北东部，容奇镇幅也有零星分布。以侵入岩为主，产状以岩株、岩墙为主。含水岩组主要有云开岩群杂岩体、片麻杂岩以及奥陶、三叠、白垩等时代的花岗岩类岩石。

3 地下水赋存特征

富水区域主要为沉积多层的海陆交互相砂层：粉细砂、中粗砂、砾砂和卵石。含水砂层间夹多层淤泥质土和粘性土，沉积韵律从下往上由粗变细，赋存第四系松散岩类孔隙水，以潜水和微承压水为主，富水性中等-丰富。以水平循环为主，水流缓慢。地下水位一般<1 m。地下水流向与地表水一致，自北西流向南东，最后汇入珠江口。地下水从上往下由淡水-微咸水-咸水过度，水质较差。

南沙区北部、榄边幅西南角出露侵蚀剥蚀地貌，太平镇幅北东部，容奇镇幅中部及北西角零星分布侵蚀剥蚀孤(残)丘。丘陵区裂隙发育，汇水面积较大，植被繁茂，含裂隙水较丰富，见较多泉点出露，雨季山间谷地见短暂地表径流。丘陵区浅部基岩裂隙水由于地表起伏大，地下水以垂直径流为主，赋存浅循环风化带网状裂隙水，它具有埋藏浅，径流途径短，补给区与排泄区接近一致的特点。

基岩区裂隙水由丘陵区流入平原区后，水力坡度变缓，其径流形式由垂直转入水平。地下水位埋深一般1.50～3.50 m。基岩裂隙水主要为HCO3-Ca 和HCO3·Cl-Ca·Na型淡水，水质较好。太平镇幅北西部丘陵区泉水流量0.56～1.11 L/s，五桂山一带小泉流量一般<0.01 L/s。孤(残)丘风化强烈，植被稀少，裂隙水贫乏，未见泉点出露，地下水位埋深较大，一般为5.50～6.50 m。

4 南沙区地下水动态变化

区内地下水动态变化与大气降雨、潮汐以及洪汛期有密切关系。地下水位的变化特征因其埋藏条件不同而不同。总体而言，区内地下水每年6-9月份为丰水期，10-11月份为枯水期。

为掌握区内地下水的动态变化规律，设置了7处长期观测点，主要观测对象为丘陵边缘松散岩类孔隙水。自2014年7月至2015年8月，进行了为期14个月的连续观测，观测频率为每月2次，观测内容包括水温、水位埋深(流量)、色、味、浑浊度、肉眼可见物、pH、电导率等内容。图1～图3为动态变化曲线。

图1 各长观点地下水水温动态变化曲线图

图2 各长观点地下水位埋深动态变化曲线图

图3 各长观点地下水电导率动态变化曲线图

观测结果表明工作区地下水动态变化具有季节性周期，各长观点变化特征各有差异，整体变化趋势与区域地下水动态特征相符。整体变化规律是：丰水期较枯水期水位埋深浅、电导率较低、水温较高、流量较大。

4.1 松散岩类孔隙

松散岩类孔隙潜水水位因埋藏浅，受降雨与地表水的影响迅速、变化幅度大；微承压水因承受的压力不同而变化不一。

据付丛生等人2008年对位于工作区南约12 km的珠海市唐家镇附近的中山大学滨海水循环综合试验基地的研究，结果表明：微承压的松散岩类孔隙水水位波动的原因是含水层承受的质量负荷随潮汐的变化而变化，水位波动相对海潮潮汐的位相延迟时间约为7.0 h。

4.2 基岩裂隙水

基岩裂隙水地下水水位在雨季有不同程度的升高，但与松散岩类孔隙水相比，变化幅度较小、响应较为缓慢。

据付丛生等人2008年对位于工作区南约12 km的珠海市唐家镇附近的中山大学滨海水循环综合试验基地的研究，结果表明：基岩裂隙水水位波动的原因是含水层承受的质量负荷随潮汐的变化而变化，水位波动相对潮汐的位相延迟时间约为1.5 h。

因工作区紧邻珠江入海口，受潮汐作用的影响，地下水位波动幅度较大，且和观测点与海岸的距离直接相关。每日存在两次高潮和两次低潮，且每日高低潮时间和潮位均有差异。工作区为海洋性气候，多阵雨，且地下水位受潮汐影响，受含水层结构差异以及观测点与海岸线的距离等因素的影响，地下水位变动与潮汐变化存在滞后效应，因本次工作未进行地下水位与潮汐的对应观测，本次长期观测工作主要反映区域地下水的长期变化规律。

5 结语

通过分析形成如下结论：南沙区的地下水类型主要为松散岩类孔隙水、层状岩类裂隙水、块状岩类裂隙水，含水层为沉积多层的海陆交互相砂层：粉细砂、中粗砂、砾砂和卵石，地下水的动态变化规律为丰水期较枯水期水位埋深浅、电导率较低、水温较高、流量较大。