二疊系灰?guī)r含水層的補(bǔ)給、排泄、徑流條件簡(jiǎn)述(共8頁(yè))

1、水文(shuwn)地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)習(xí)報(bào)告題目：二疊系灰?guī)r含水層的補(bǔ)給、排泄、徑流條件(tiojin)簡(jiǎn)述學(xué)院(xuyun)：專業(yè)：班級(jí)：姓名：二疊系灰?guī)r含水層的補(bǔ)給、排泄(pixi)、徑流條件簡(jiǎn)述一、區(qū)域(qy)自然地理?xiàng)l件1.1地形(dxng)東王村整體地勢(shì)為南西與北東地勢(shì)高，中部地勢(shì)低。區(qū)域總面積約為105km2。根據(jù)附圖三給出的A-A的水文地質(zhì)剖面圖可知，從A到A，地勢(shì)先緩慢的上升，到大約3km處出現(xiàn)斷層，導(dǎo)致地勢(shì)急劇下降，到最低點(diǎn)高程約為400m，再繼續(xù)上升，往北北東又出現(xiàn)了砂巖頁(yè)巖互層與片麻巖相互接觸的接觸斷層，最后上升至最高點(diǎn)A600多米處，高差為200m。對(duì)于剖面B-B，可以明顯看到

2、褶皺現(xiàn)象。主要匯水區(qū)集中分布在中部?jī)珊恿鲄R流處，根據(jù)東王村地區(qū)水文地質(zhì)圖可以看出該地區(qū)有兩條河流并交匯，東西向的河流發(fā)源于東部山脈，向西流向另一條河流處，故地表匯流處就在此地；潛水埋藏于J2地層中，從鉆孔測(cè)得的含水層水位標(biāo)高可以看出1號(hào)鉆孔處為潛水含水層最低水位，地理位置與地表水交匯處相近，故判斷本地區(qū)匯水集中于中部地表河流交匯處附近。匯水主要原因可能是地勢(shì)高低大氣降水對(duì)地表水和地下水補(bǔ)給，地表水對(duì)地下水補(bǔ)給，其他含水層的相互補(bǔ)給和對(duì)地下水的補(bǔ)給。1.2氣候根據(jù)表東王村多年（1951-1970年）平均降水量及氣溫資料，我們可以得知，該地區(qū)的降水主要集中在每年的夏季4-8月份，降水較為平均，1至

3、6月降雨持續(xù)穩(wěn)定上升，在6月達(dá)到最高，6至12月降雨持續(xù)下降，12月降水最少，全年降水總量為1260.4mm。氣溫從1月到8月持續(xù)上升，8月到12月呈下降趨勢(shì)，其中8月份氣溫最高，1月最低，年溫差為16.9C，全年平均氣溫為16.5C。由此可見(jiàn)東王村是個(gè)夏季溫暖濕潤(rùn)，冬季寒冷少雨的地方。1.3水文 根據(jù)水文地質(zhì)圖可知(k zh)，該地區(qū)水系不太發(fā)育，分布不太集中，有些松散，水系(shux)之間的水力聯(lián)系較少，河流的補(bǔ)給(b j)來(lái)源主要是大氣降水與地下水補(bǔ)給，外圍流量小于中間地帶；主干河流沿盆地邊緣由北西向南東流向，在它的分水嶺也發(fā)育于盆地邊緣，發(fā)育在第四系水系上分布最廣，在灰?guī)r地區(qū)因地下水匯

4、勢(shì)而形成較大溶洞，且該地下水分布極不均勻，有各向異性，頁(yè)巖和細(xì)砂巖因透水性能差，該區(qū)域水系分布少，構(gòu)造對(duì)地表水的發(fā)育和中斷起決定性作用；由該圖可知，正北方向構(gòu)造對(duì)河流起中斷作用，形成地表水向地下水的補(bǔ)給關(guān)系，圖正南方向構(gòu)造對(duì)地表水的起源有一定的影響；地下水的流向由東到西。前泥盆系地層發(fā)育很多小支流，一部分為常年河，一部分為季節(jié)性河流；石炭系地層也有河流發(fā)育，但基本都是季節(jié)性河流；二疊系地層有許多泉出露，沒(méi)有河流；侏羅系地層發(fā)育常年河流；第四系發(fā)育有最大的支流，有許多小支流匯入，并一起流入西側(cè)干流中。根據(jù)測(cè)水站所測(cè)數(shù)據(jù)可知，整個(gè)河流水系流入時(shí)流量為1.5m3/s，流出時(shí)為2.75m3/s，其中有

5、東西向的支流流入1.2m3/s，其他增加的流量推測(cè)來(lái)自于大氣降水及地下水補(bǔ)給。二、區(qū)域地質(zhì)條件2.1 地層該地區(qū)地層從新到老為第四紀(jì)沖積物（面積約為1/9）、晚侏羅世砂頁(yè)互層、中侏羅世夾煤頁(yè)巖、早侏羅世長(zhǎng)石石英砂巖、二疊紀(jì)石灰?guī)r（面積約1/3）、石炭紀(jì)夾砂頁(yè)巖與前泥盆紀(jì)片麻巖及頁(yè)巖(面積約5/12)，其中第四紀(jì)與晚侏羅世地層、早侏羅世與二疊紀(jì)地層、石炭紀(jì)與前泥盆紀(jì)地層之間均呈角度不整合接觸。其中片巖及片麻巖主要分布在東部以及西南角，出露高，中部地帶主要出露為砂巖和砂礫巖，且部分被第四紀(jì)覆蓋，石灰?guī)r、砂礫巖出露較少。整個(gè)地區(qū)地層以二疊紀(jì)和侏羅紀(jì)出露最廣。2.2 構(gòu)造 根據(jù)B-B水文地質(zhì)剖面圖可以

6、知道該地區(qū)北部有一背斜，中部偏年有一向斜，北部的背斜核部為石炭紀(jì)砂巖與頁(yè)巖互層，兩翼為二疊紀(jì)石灰?guī)r；偏南的向斜核部為侏羅紀(jì)砂巖及頁(yè)巖，兩翼為二疊紀(jì)石灰?guī)r和石炭紀(jì)砂巖。該褶皺軸跡為南北向，是一個(gè)直立水平褶皺。向斜褶皺所形成的的盆地地形有利于接受大氣降雨補(bǔ)給，大氣降水沿兩翼向核部匯集。東王村地區(qū)存在(cnzi)地塹構(gòu)造，東部(dn b)與西部地區(qū)(dq)有正斷層，東部的斷層為南北走向，分布在石炭紀(jì)與前泥盆紀(jì)地層之間，角度較大，有河流發(fā)育，可導(dǎo)水，斷距大于480m，傾角約75；西部的斷層為NW-SE走向，上盤為侏羅紀(jì)到二疊紀(jì)地層，下盤為前泥盆紀(jì)地層，該斷層可導(dǎo)水，地表有泉出露，斷距大于430m，傾角

7、約30。斷層會(huì)影響巖溶的發(fā)育，地質(zhì)勘探孔的分布，以及泉的分布，斷層外及其旁邊的泉分布較多。東部地區(qū)的斷層上盤為石炭系頁(yè)巖夾薄層砂巖，下盤為AnD片麻巖和片巖，由A-A水文地質(zhì)剖面圖知上盤下移，為正斷層，西南邊斷層為同沉積斷層。三、區(qū)域水文地質(zhì)條件3.1巖層含水性表6-3 巖層含水性說(shuō)明表代號(hào)時(shí)代巖性裂隙及巖溶發(fā)育情況泉流量/Ls-1鉆孔單位涌水量/Ls-1m-1巖層含水性劃分Qal第四紀(jì)（沖積物）角度不整合晚侏羅世砂礫石孔隙發(fā)育03.1強(qiáng)含水層J3泥質(zhì)砂巖與砂質(zhì)頁(yè)巖互層裂隙閉合隔水層J2中侏羅世長(zhǎng)石石英砂巖裂隙張開(kāi)（裂隙率為1.5-1.8）1.50.1-0.11弱含水層J1早侏羅世角度不整合二

8、疊紀(jì)頁(yè)巖（夾煤層）裂隙閉合隔水層P純質(zhì)石灰?guī)r巖溶發(fā)育（成巖溶率為9.4-13.5）761.30.9-1.1強(qiáng)含水層C石炭紀(jì)角度不整合前泥盆紀(jì)頁(yè)巖夾薄層砂巖裂隙閉合弱含水層AnD片麻巖及片巖構(gòu)造裂隙閉合，發(fā)育風(fēng)化裂隙0.32無(wú)淺部弱含水層深部隔水層 a.第四紀(jì)巖層由沖積物砂礫石組成，孔隙發(fā)育，鉆孔單位流量為3.1Ls-1m-1（3號(hào)鉆孔），泉流量為0，為強(qiáng)含水層； b.晚侏羅世由泥質(zhì)砂巖與砂質(zhì)頁(yè)巖互層組成，裂隙閉合，泉流量為0，而晚侏羅世因巖性和透水性能較差、無(wú)鉆孔，推測(cè)為0 ，巖層含水性差,為隔水層；c.中侏羅世巖性為長(zhǎng)石(chn sh)石英砂巖，裂隙(li x)張開(kāi)，鉆孔單位涌水量為0.1

9、Ls-1m-1（1號(hào)、3號(hào)鉆孔(zun kn)），中侏羅世夾在早侏羅世與晚侏羅世之間為承壓水層，其排泄方式以下降泉的方式排出，泉流量為1.5Ls-1（12號(hào)泉），巖層含水性好,為強(qiáng)含水層； d.早侏羅世由頁(yè)巖和夾厚為35m的可采煤層組成，裂隙閉合，巖性比較致密，所以鉆孔涌水量幾乎為零，為隔水層；e.二疊紀(jì)巖性為純質(zhì)石灰?guī)r，巖溶發(fā)育，且隨構(gòu)造發(fā)育，泉流量為761.3 Ls-1（1-11號(hào)、13號(hào)泉），鉆孔單位涌水量為1.0Ls-1m-1（1號(hào)、2號(hào)鉆孔），為強(qiáng)含水層，但含水性差異性大； f.石炭紀(jì)巖性為頁(yè)巖夾薄層砂巖，裂隙閉合，沒(méi)有泉出露，為弱含水層或隔水層；g.前泥盆紀(jì)巖性為片麻巖及片巖，構(gòu)造

10、裂隙閉合，巖石致密，深部為隔水層，但又因?yàn)榇嬖陲L(fēng)化裂隙，可含少量水，有泉出露，其泉的形式主要是下降泉，泉流量為0.32Ls-1（14-17號(hào)泉），淺部為弱透水層。二疊系含水層巖溶發(fā)育特征：巖溶發(fā)育條件巖石可溶性：P地層為純質(zhì)石灰?guī)r，為碳酸鹽巖；可溶巖透水性：巖層中存在兩類空隙，一為與沉積共生的孔隙，二位后期構(gòu)造作用中形成的構(gòu)造裂隙，這里發(fā)育于中部褶皺區(qū)及兩個(gè)斷裂帶附近；水的侵蝕性：從二疊系的水化學(xué)特征中可看出重碳酸根含量較高；水流條件：地下水循環(huán)交替是巖溶發(fā)育的充要條件，不斷更替具有侵蝕性的水，將溶解與侵蝕的物質(zhì)帶走，留下巖溶；生物條件：從降水與氣溫資料中可得出該地應(yīng)該為亞熱帶季風(fēng)氣候，植物與

11、微生物豐富，向土壤中釋放的二氧化碳較多。巖溶分類根據(jù)巖溶現(xiàn)象分布的區(qū)域分為三類：P與J1分界線處，該地區(qū)剛好位于中心盆地區(qū)域，是地下水流的集中排泄處，地層接觸處側(cè)向運(yùn)移遇阻，連線匯集，故而巖溶發(fā)育；P與AnD東部(dn b)斷裂北部，在斷裂帶附近，該斷層(duncng)不導(dǎo)水，側(cè)向運(yùn)移受阻，流線匯集，故而巖溶(ynrng)發(fā)育；P與C交界處，分水嶺為高地勢(shì)，地下水向中心匯聚，且在C地層中有常年（季節(jié)）河流，被巖溶水襲奪，推測(cè)該處存在局部溯源侵蝕，地下水截?cái)嗟乇硭畯亩纬傻乇韼r溶現(xiàn)象，可能有落水洞、溶蝕漏斗等現(xiàn)象；P地層中部地區(qū)，此處不是地層接觸處，故推此處構(gòu)造裂隙發(fā)育，控制水優(yōu)先運(yùn)移，形成差異

12、性溶蝕，裂隙區(qū)巖溶程度進(jìn)一步加大。3.2各含水層的主要水文地質(zhì)特征1）各含水層的出露分布特征由圖可知，二疊系為純質(zhì)石灰?guī)r，出露范圍較大，巖溶發(fā)育，是本地區(qū)主要含水層；中侏羅統(tǒng)為長(zhǎng)石石英砂巖，裂隙張開(kāi)，形成較薄的含水層。其中，區(qū)中二疊系中的含水層主要以泉的形式出露，沿其與上侏羅統(tǒng)巖層界線分布。其它含水層則沒(méi)有出露。2）泉的出露條件、類型及命名根據(jù)補(bǔ)給泉的含水層的性質(zhì)，可將泉分為上升泉和下降泉兩大類；圖中顯示共有17處泉，東王村附近的泉主要為下降泉，主要分布在二疊系與下侏羅統(tǒng)地層中，為溢流泉，地下是由灰?guī)r與頁(yè)巖構(gòu)成，含有豐富的地下水，以潛水為主，編號(hào)為12、13的泉為上升泉，分布在斷層地帶，為斷層

13、泉；在斷層地區(qū)冒出的水量，主要是來(lái)源于地下承壓水在靜水壓力下溢流出的泉水。具體各個(gè)泉的性質(zhì)見(jiàn)表1。表1泉號(hào)出露地層泉流量/(Ls-1)水化學(xué)類型出露成因泉命名1-11P759HCO3-Ca,Mg溢流下降泉12J21.5HCO3-Na斷層上升泉13P2.3SO4-Na,Ca14-17AnD0.32HCO3-Ca侵蝕下降泉3）二疊系含水層的水溫及水質(zhì)(shu zh)變化特征二疊系純質(zhì)石灰?guī)r出露范圍(fnwi)較大，屬可溶性巖，巖溶(ynrng)現(xiàn)象隨構(gòu)造發(fā)育，由于巖溶發(fā)育，使得巖層極易透水給水，并可給出相當(dāng)數(shù)量的水，故為本地區(qū)主要含水層。根據(jù)表可看出水質(zhì)從東向西二疊系氯化物濃度增高，重碳酸根與硫酸

14、根稍有減少，礦化度明顯增大，水溫略有升高，約20左右，比該地區(qū)全年平均氣溫高。4）中侏羅統(tǒng)含水層的水溫及水質(zhì)變化特征中侏羅統(tǒng)含水層的水溫比該地區(qū)全年平均氣溫稍高約17，從該地區(qū)地下水化學(xué)成分分析知中侏羅統(tǒng)含水層中有硫酸根離子，為中礦化度水，但隨其深度增加，礦化度有一定減少。因3號(hào)鉆孔中出現(xiàn)了較多的低礦化度離子，如鈣離子、鎂離子、碳酸氫根離子。總的來(lái)說(shuō)該地區(qū)含水層中的水為中礦化度水。水質(zhì)從東向西礦化度增加，水溫略有升高。5）含水層的補(bǔ)給、排泄、徑流條件含水層主要補(bǔ)給來(lái)源于大氣降水，早侏羅世與晚侏羅世地層的滲透性能差，中侏羅世的滲透性能較前兩個(gè)要好，侏羅系巖層主要側(cè)向徑流排泄的河流；二疊紀(jì)巖層透水

15、性能好，尤其是在盆地邊緣，即與AnD相交地區(qū)，巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，補(bǔ)給通過(guò)大氣降水和石炭系向其側(cè)向流入，形成補(bǔ)給的巖溶通道。排泄方式主要通過(guò)泉排泄以及地下水補(bǔ)給地表水。地表水徑流主要與地形有關(guān)，構(gòu)造也對(duì)其具有一定的影響。地下水在第四紀(jì)地層中以潛水的形式流動(dòng)，在二疊紀(jì)巖層中以巖溶通道徑流，水體總勢(shì)在該地區(qū)的西部排泄，我們可以從6號(hào)泉、3號(hào)鉆孔、1號(hào)鉆孔及13號(hào)泉的礦化度及水溫來(lái)判斷徑流強(qiáng)度變化：6號(hào)泉3號(hào)鉆孔1號(hào)鉆孔13號(hào)泉M 0.25 1.9 4.0 4.1t 15C 19C 20C 23C P含水層中的地下水從東到西運(yùn)移，水溫逐漸變高，表明水位埋深變深，礦化度逐漸增大，表明徑流強(qiáng)度逐漸減弱，水循環(huán)

16、速度(sd)下降。從補(bǔ)給(b j)區(qū)到排泄區(qū)，徑流強(qiáng)度減弱(jinru)，二疊系石灰?guī)r區(qū)巖溶發(fā)育處以及第四系砂礫巖區(qū)的徑流強(qiáng)度大。3.3斷裂帶的水文地質(zhì)特征東部斷層為南北走向，斷層的傾角在85左右，傾向向西，上盤為石炭系頁(yè)巖夾薄層砂巖，下盤為AnD片麻巖和片巖，為正斷層，斷層北部由石炭系向二疊系側(cè)向流入，斷裂帶附近河流被截?cái)?，股推測(cè)該斷層不導(dǎo)水。西部的斷層為NW-SE走向，上盤為侏羅紀(jì)到二疊紀(jì)地層，下盤為前泥盆紀(jì)地層，地表有泉出露，是地下水沿?cái)鄬酉蛏蠂娪慷桑鶠樯仙?，然?2號(hào)、13號(hào)泉流量很小，且沿?cái)嗔褞Я鹘?jīng)的河流所受的補(bǔ)給也極小，所以推測(cè)該斷層是隔水?dāng)鄬?，該斷層?dǎo)水性較差。據(jù)表，12號(hào)泉正好出露于該斷層上，其TDS為0.9，重碳酸根離子與鈉離子含量高，并含有硫酸根離子和鈣離子，為低礦化度的水，水溫為20，比該區(qū)全年平均氣溫稍高。3.4地下水資源的概略估算二疊系含水層補(bǔ)給量可通過(guò)其排泄量來(lái)衡量，其主要通過(guò)泉排泄，總流量為761.3 Ls-1，故年