水文地質(zhì)工程勘察報(bào)告

1、水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc367015971 1自然地理及地貌概況 PAGEREF _Toc367015971 h 2 HYPERLINK l _Toc367015972 1.1 氣象、水文 PAGEREF _Toc367015972 h 2 HYPERLINK l _Toc367015973 1.2 地形與地貌 PAGEREF _Toc367015973 h 2 HYPERLINK l _Toc367015974 2 區(qū)域地層 PAGEREF _Toc367015974 h 5 HYPERLINK l _Toc36701597

2、5 3 區(qū)域構(gòu)造及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng) PAGEREF _Toc367015975 h 7 HYPERLINK l _Toc367015976 3.1 地質(zhì)構(gòu)造 PAGEREF _Toc367015976 h 7 HYPERLINK l _Toc367015977 3.1.1 東西向構(gòu)造 PAGEREF _Toc367015977 h 7 HYPERLINK l _Toc367015978 3.1.2 北東向構(gòu)造 PAGEREF _Toc367015978 h 8 HYPERLINK l _Toc367015979 3.1.3 北西向構(gòu)造 PAGEREF _Toc367015979 h 8 HYPERL

3、INK l _Toc367015980 3.2 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng) PAGEREF _Toc367015980 h 8 HYPERLINK l _Toc367015981 3.3 區(qū)域地震活動(dòng) PAGEREF _Toc367015981 h 9 HYPERLINK l _Toc367015982 4 區(qū)域水文地質(zhì)條件 PAGEREF _Toc367015982 h 10 HYPERLINK l _Toc367015983 4.1 含水層組及富水性 PAGEREF _Toc367015983 h 10 HYPERLINK l _Toc367015984 4.1.1 寒武奧陶系灰?guī)r巖溶含水層組 PAGER

4、EF _Toc367015984 h 10 HYPERLINK l _Toc367015985 4.1.2 石炭系薄層灰?guī)r巖溶含水層 PAGEREF _Toc367015985 h 10 HYPERLINK l _Toc367015986 4.1.3 第四系松散沉積物空隙水含水層組 PAGEREF _Toc367015986 h 11 HYPERLINK l _Toc367015987 4.2 地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件 PAGEREF _Toc367015987 h 11 HYPERLINK l _Toc367015988 4.2.1 巖溶水的補(bǔ)給、徑流、排泄 PAGEREF _Toc36

5、7015988 h 11 HYPERLINK l _Toc367015989 4.2.2 孔隙水的補(bǔ)給、徑流與排泄 PAGEREF _Toc367015989 h 12 HYPERLINK l _Toc367015990 4.3 地下水水化學(xué)特征 PAGEREF _Toc367015990 h 13 HYPERLINK l _Toc367015991 4.4 地下水資源概況 PAGEREF _Toc367015991 h 13 HYPERLINK l _Toc367015992 5 巖土工程地質(zhì)特征 PAGEREF _Toc367015992 h 14 HYPERLINK l _Toc3670

6、15993 6 高新區(qū)地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件 PAGEREF _Toc367015993 h 15 HYPERLINK l _Toc367015994 6.1 含水層組劃分及特征 PAGEREF _Toc367015994 h 15 HYPERLINK l _Toc367015995 6.1.1 淺層潛水微承壓含水層組 PAGEREF _Toc367015995 h 15 HYPERLINK l _Toc367015996 6.1.2 中層潛水微承壓含水層組 PAGEREF _Toc367015996 h 15 HYPERLINK l _Toc367015997 6.1.3 深層潛水微承壓

7、含水層組 PAGEREF _Toc367015997 h 15 HYPERLINK l _Toc367015998 6.2 地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件 PAGEREF _Toc367015998 h 15 HYPERLINK l _Toc367015999 6.2.1 地下水補(bǔ)給 PAGEREF _Toc367015999 h 15 HYPERLINK l _Toc367016000 6.2.2 地下水徑流與排泄 PAGEREF _Toc367016000 h 15 HYPERLINK l _Toc367016001 6.3 淺層地下水水化學(xué)地質(zhì)特征 PAGEREF _Toc36701600

8、1 h 16 HYPERLINK l _Toc367016002 7 高新區(qū)巖土工程分析與評(píng)價(jià) PAGEREF _Toc367016002 h 17 HYPERLINK l _Toc367016003 7.1 分析場(chǎng)地的穩(wěn)定性 PAGEREF _Toc367016003 h 17 HYPERLINK l _Toc367016004 7.2 地下水腐蝕性評(píng)價(jià) PAGEREF _Toc367016004 h 17河南理工大學(xué)水文地質(zhì)工程地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告 1自然地理及地貌概況PAGE 2河南理工大學(xué)水文地質(zhì)工程地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告 前言PAGE 181自然地理及地貌概況1.1 氣象、水文焦作市的氣候?qū)倥瘻貛Т箨?/p>

9、性季風(fēng)氣候，嚴(yán)冬酷冷，盛夏炎熱，四季分明。多年平均氣溫14.9，多年平均降水量594.4mm，年最大降水量為921.6mm（1965年），年最小降水量為289.4mm（1981年）。降水年內(nèi)分配不均，多集中在六、七、八月份，三個(gè)月降水量約占全年降水量的65左右。區(qū)內(nèi)河流有丹河、峪河、西石河、三門(mén)河、丹河屬黃河水系，其余屬海河水系。丹河和峪河為常年性河流，其他為季節(jié)性河流。流經(jīng)市區(qū)的河流自西向東依次是普濟(jì)河、閆河、翁澗河，這三條河流均為排污河。1.2 地形與地貌焦作市地處太行山脈與豫北平原的過(guò)渡地帶。地貌由平原與山區(qū)兩大基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成，地勢(shì)由西北向東南傾斜，由北向南漸低。從北部山區(qū)到南部平原呈

10、階梯式變化，層次分明。 圖1-1 焦作市水資源管理辦公室參觀水文模型圖其地貌由北向南依次為：山區(qū)丘陵區(qū)山前洪積平原山（扇）前槽交接洼地郇封嶺崗地沁河河漫灘黃沁河沖積平原古黃河河漫灘青風(fēng)嶺崗地黃河河漫灘（黃河帶狀沖積平原）。根據(jù)其特征及成因，全市可劃分為山地、山前平原兩個(gè)一級(jí)地貌單元和八個(gè)二級(jí)地貌單元（1）山地：主要分布于焦作市北部，包括修武縣、馬村區(qū)、解放區(qū)、山陽(yáng)區(qū)、中站區(qū)、博愛(ài)縣和沁陽(yáng)市的北部山地，是太行山脈的一部分。1構(gòu)造侵蝕中山分布于市區(qū)北部山西境內(nèi)的晉廟鋪、柳樹(shù)口、奪火一帶，山體呈北東向展布，標(biāo)高+1000- +1790m，地形陡峭，溝谷深切，似峰林地貌。組成山體巖性以元古界變質(zhì)巖為主

11、。2構(gòu)造溶蝕低山分布于寨豁、趙莊、西村、黑龍王廟一線以北，地面標(biāo)高+500- +1000m。地形起伏較大，溝谷深切。組成山體巖性多為中奧陶灰?guī)r，地表巖溶發(fā)育，有溶隙、溶溝、溶槽及大型溶洞。3構(gòu)造剝蝕丘陵分布于近山前地帶，標(biāo)高+200- +500m，山頂呈渾圓狀，山坡平緩。地表多出露中奧陶系灰?guī)r和石炭二疊系砂頁(yè)巖。（2）山前傾斜平原：分布于山前一帶，由季節(jié)性河流堆積而成。由坡洪積斜地、沖洪積扇群、扇（間）前洼地和交接洼地組成。其中，山前傾斜平原分布于太行山前五里源、待王、陰廟、西向一線以北，主要為坡積、洪積、沖積扇裙組成，地面高程87200m，坡降610，組成物質(zhì)以粉土、粉質(zhì)粘土為主，部分為砂礫

12、石，地勢(shì)由北西向南東傾斜；沁、黃河沖積平原分布于沁河與黃河之間，以及武陟縣東部，由黃河、沁河沖積而成，組成物質(zhì)為全新統(tǒng)粉土、粉質(zhì)粘土，地面高程85110m，地形平坦，坡降23，微向東南傾斜；扇前洼地分布于沁河和大沙河兩岸，地面高程在沁河兩岸為110120m，在大沙河岸沿岸為8098m，地勢(shì)低洼、易發(fā)生洪澇災(zāi)害，由沖積粉質(zhì)粘土組成；崗地主要分布于武陟獲嘉一帶，為最早的黃河故道，高出兩側(cè)地面24m，組成物質(zhì)為粉土、粉細(xì)砂夾粘土、粉質(zhì)粘土薄層；溫縣一帶也呈崗狀分布，東西長(zhǎng)約35km，南北長(zhǎng)約23km，組成物質(zhì)為粉土；灘地分布于黃河河床的兩側(cè)，依其高低差異，又分為高、低漫灘，二者高差24m，微向河床傾

13、斜，由粉土、粉細(xì)砂及粘土組成，見(jiàn)有薄層理。 坡洪積斜地不連續(xù)的分布于市區(qū)東北部的方莊、薄壁近山前地帶，由重力和坡面水流作用堆積而成，粘土、碎石、卵石等組成的坡積物呈倒石堆狀或圍繞坡麓堆積構(gòu)成坡積裙，坡積裙相連組成坡積斜地。2.沖洪積扇 在丹河、西石河、山門(mén)河、子房溝、翁澗河等河流的出山口處，間歇性暫時(shí)洪流堆積作用形成了一系列沖洪積扇。不同時(shí)期，不同河流的洪積扇重疊或相連，呈帶狀沿太行山前連成一片。組成物質(zhì)為粉質(zhì)粘土、粘土、卵礫石等。3.扇前洼地 分布于鐵路線以南至新河間的朱村于村墻南待王一帶，為西石河、翁澗河、山門(mén)河洪積扇的前緣地帶，地形低洼，地面標(biāo)高95-85m，微向東南傾斜。組成物質(zhì)以粉質(zhì)

14、粘土、粉土為主，夾有沙層。4.交接洼地 分布于新河大沙河一帶，為黃河、沁河的沖積平原和太行山山前沖洪積平原之間的交接洼地，由粉質(zhì)粘土、粉細(xì)砂土組成。地勢(shì)低洼，地面標(biāo)高100-90m，微向東南傾斜。在山前沖洪積平原中上部，分布有十幾座煤礦。采煤引起地表下沉變形，地表形成塌陷坑。據(jù)調(diào)查，焦作礦區(qū)有較大的塌陷坑17個(gè)，塌陷面積近70km2。2 區(qū)域地層地區(qū)出露有太古界、元古界震旦系、下古生界寒武系和奧陶系、古生界石炭二疊系、中生界三迭系和第四系。1.太古界（Ar）出樓于山區(qū)峪河口、薄壁一帶，巖性為中等程度變質(zhì)作用形成的片麻巖和混合巖，厚度大于1000m。2.震旦系（Z）分布于山區(qū)馬鞍山水庫(kù)一帶，與下

15、伏太古界呈角度不整合接觸。主要巖性為淺紅、紫紅色石英狀砂巖，厚度100- 500m。3.寒武系（E）出露于丹河、峪河等深切河谷中，與下伏震旦系地層呈平行不整合接觸。厚度100- 500m，分上中下三統(tǒng)。下統(tǒng)主要為泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、磚紅色頁(yè)巖和砂巖，中統(tǒng)下部為紫紅色頁(yè)巖、砂巖，中上部為深灰色亮晶灰?guī)r、白云巖，上統(tǒng)是中厚層狀結(jié)晶白云巖。4.奧陶系（O）山區(qū)廣泛出露于地表，山前傾斜平原區(qū)則隱伏于石炭二疊系地層之下，與下伏寒武系地層呈整合接觸?？偤穸?00m，分中統(tǒng)、下統(tǒng)。下統(tǒng)出露于深切河谷兩岸，巖性為青灰色細(xì)晶白云巖和硅質(zhì)條帶或硅質(zhì)團(tuán)塊白云巖。中統(tǒng)廣泛分布于山區(qū)，山前傾斜平原區(qū)除局部埋藏于新生界地層

16、之下外，大部分埋藏于石炭地層之下，是一套碳酸鹽巖地層，厚度約400m。巖性主要是黑色、灰色厚層狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和泥灰?guī)r。5.石炭系（C）山區(qū)零星出露，山前平原區(qū)則隱伏于新生界地層之下，是一套由灰?guī)r、泥巖、頁(yè)巖組成的海陸交互相沉積，含煤數(shù)層，厚70-90m。6.二疊系（P）隱伏于山前平原之下。巖性為砂巖、頁(yè)巖互層，夾可采煤層。厚度為70-120m。7.三疊系（T）未出露，據(jù)鉆孔揭露，巖性為砂巖、頁(yè)巖，夾煤層。8.第三系（R）地表未出露，據(jù)鉆孔資料，下部為礫巖、泥巖、砂巖、灰?guī)r互層，上部是粘土、砂礫石互層。9.第四系（Q）主要分布于山前沖洪積平原區(qū)，分中更新統(tǒng)、上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)。（1）中更新統(tǒng)（

17、Q2al-pl）零星分布于近山前地帶，上部為坡洪積成因的粉質(zhì)粘土和粉土，含碎石及鈣質(zhì)結(jié)核；下部為松散卵礫石、含礫粘土和粉質(zhì)粘土等，厚20-88m。（2）上更新統(tǒng)（Q3al-pl）廣泛分布于山前傾斜平原上。由沖洪積黃土狀粉土、砂及砂礫石組成，厚5-60m。粉土、粉質(zhì)粘土中富含鈣質(zhì)結(jié)核和小礫石、局部有鈣質(zhì)結(jié)核層，柱狀節(jié)理和大裂隙發(fā)育。（3）全新統(tǒng)（Q4al）分布于南部黃河和沁河沖積平原上，由淺黃色粉土及砂層組成。厚10-40m。3 區(qū)域構(gòu)造及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)3.1 地質(zhì)構(gòu)造本區(qū)廣泛發(fā)育了燕山運(yùn)動(dòng)以來(lái)所形成的各種構(gòu)造形跡，斷裂構(gòu)造尤為發(fā)育，多為高角度正斷層。受斷裂構(gòu)造控制，區(qū)內(nèi)地層形成由北向南呈階梯狀下降

18、的單斜式構(gòu)造形式，傾角為10-20，見(jiàn)圖31。區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造體系輪廓有東西向構(gòu)造、北東向構(gòu)造和北西向構(gòu)造。工作區(qū)地表多被第四系松散堆積物覆蓋，斷裂構(gòu)造以隱伏構(gòu)造為主。圖31 焦作市區(qū)域構(gòu)造剖面圖3.1.1 東西向構(gòu)造主要包括鳳凰嶺斷層和盤(pán)古寺新鄉(xiāng)斷裂，兩條斷裂規(guī)模大，切割深度較大，早、更新世活動(dòng)較強(qiáng)烈，并對(duì)區(qū)域性構(gòu)造格局和地形、地層分布等有一定控制作用。(1)鳳凰嶺斷裂沿走向大致分為三段，各段活動(dòng)性略有差異。西石河以西，由近于平行的五條東西向斷層組成，斷層錯(cuò)斷古生界地層，斷距小于100m。上新世以來(lái)斷層落差約250m，局部見(jiàn)有斷裂錯(cuò)斷晚上更新世早中更新世地層，表明中更新世前斷層曾有過(guò)活動(dòng)。西石河

19、以西至焦作市北，斷裂沿山前向東延伸，在地貌上構(gòu)成山區(qū)和平原自然分界。在焦作市以東的平原區(qū)，斷層隱伏于新生界地層之下。(2)盤(pán)古寺新鄉(xiāng)斷裂（焦作段稱朱村斷層）是一條規(guī)模較大、切割較深的區(qū)域性斷裂，對(duì)全區(qū)地形地貌、構(gòu)造格局和地層厚度有較強(qiáng)的控制作用。斷裂分三段：柏山以西，構(gòu)成山區(qū)與濟(jì)源盆地的分界線，兩側(cè)基巖落差700-1000m，沿?cái)鄬泳植恳?jiàn)有破碎帶，下盤(pán)為下古生界地層，上盤(pán)早更新世地層被斷層錯(cuò)斷，中更新世地層無(wú)明顯變形跡象。有關(guān)地質(zhì)資料證實(shí)，該斷層活動(dòng)時(shí)代為N2Q2。自柏山至修武大高村，斷裂隱伏于第四系下。大高村東（稱董村斷裂）斷層兩側(cè)沉積地層及構(gòu)造活動(dòng)均不同，其南是武陟隆起，其北是修武地塹。據(jù)

20、煤田物探資料，該斷層自古生界以來(lái)具有明顯的繼承性正斷層活動(dòng)特征，新生界地層最大斷距達(dá)800m。該斷層現(xiàn)在仍在活動(dòng)，沿?cái)嗔岩苍涗浀揭恍┬〉卣鸹顒?dòng)。3.1.2 北東向構(gòu)造是本區(qū)最發(fā)育的構(gòu)造，規(guī)模較大的斷裂有九里山斷層、馬坊泉斷層和薄壁斷層，規(guī)模較小斷裂更多，有三十九號(hào)井?dāng)鄬?、王封斷層、三?hào)井?dāng)鄬?、洗倉(cāng)上斷層等。這些北東向斷層將焦作西部地區(qū)切割成地壘和地塹斷塊，焦作東部地區(qū)切割成南升北降的階梯狀斷塊。九里山斷裂為一隱伏正斷層，與薄壁斷層組成地塹，其間沉積了巨厚的第三系和第四系地層。有關(guān)資料顯示，該斷裂在第三紀(jì)晚期和第四紀(jì)早更新世是活動(dòng)強(qiáng)烈。薄壁斷層是區(qū)內(nèi)的一條基底斷裂，下盤(pán)出露太古界、震旦系和下古

21、生界地層，上盤(pán)為上古生界和新生界地層。在晚第三紀(jì)時(shí)活動(dòng)比較強(qiáng)烈，近期仍有微弱活動(dòng)的跡象。1973年10月輝縣2級(jí)地震和11月修武的2.2級(jí)地震與該斷裂活動(dòng)有關(guān)。3.1.3 北西向構(gòu)造有平陵斷裂和武陟斷裂，斷裂規(guī)模和活動(dòng)性都次于其它方向斷裂。3.2 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)本區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)比較活躍，主要的表現(xiàn)形式有：（1）差異性升降運(yùn)動(dòng)，即山區(qū)強(qiáng)烈上升，平原區(qū)不斷下降。基巖山區(qū)由于強(qiáng)烈上升，基巖裸露，溝谷深切，山坡陡峭，河床堆積物很少，河谷斷面多呈“V”字型。平原區(qū)由于長(zhǎng)期下降，相繼沉積了中更新統(tǒng)、上更新統(tǒng)，其中上更新統(tǒng)厚度就達(dá)500-700m，最厚達(dá)1000m以上?，F(xiàn)代的地殼變形資料表明，不均勻沉降活動(dòng)仍在繼

22、續(xù)。（2）老構(gòu)造繼承性活動(dòng)。近期以來(lái)，在新地應(yīng)力場(chǎng)作用下，區(qū)內(nèi)一些斷裂如鳳凰嶺斷層、盤(pán)古寺新鄉(xiāng)斷層、薄壁斷層、九里山斷層等均繼承性活動(dòng)或復(fù)合性活動(dòng)，物探、地震、衛(wèi)星照片等方面的資料均明顯地顯示出斷層活動(dòng)跡象。（3）地震活動(dòng)比較頻繁。3.3 區(qū)域地震活動(dòng)焦作歷史地震活動(dòng)水平較低，自有地震史料記載以來(lái)，僅有過(guò)一次中等強(qiáng)度的地震，即1587年4月10日在35.30N、113.50E的修武縣發(fā)生的6級(jí)地震，震中距離焦作城區(qū)約26km，對(duì)焦作造成烈度為6度的破壞。由于焦作處在河北地震帶、汾渭地震帶和河淮地震帶的交接部位，發(fā)生在這些地震帶上的中強(qiáng)震，會(huì)對(duì)焦作市造成一定程度的破壞。根據(jù)歷史地震資料統(tǒng)計(jì)，對(duì)焦

23、作造成烈度為5度以上破壞的歷史地震共有12次，其中造成烈度為6度破壞的地震7次。區(qū)內(nèi)現(xiàn)今時(shí)常發(fā)生小地震，自1970至今年，共記錄到級(jí)地震為ML3次，最大的地震為1979年3月20日修武4.0級(jí)地震。地震活動(dòng)與活動(dòng)斷裂有一定聯(lián)系，1587年修武5.5級(jí)地震發(fā)生在北東向馬坊泉斷裂與東西向朱村斷裂交匯出，1979年修武4.0級(jí)地震發(fā)生在盤(pán)古寺新鄉(xiāng)斷裂和平陵斷裂的交匯處。4 區(qū)域水文地質(zhì)條件4.1 含水層組及富水性依據(jù)含水介質(zhì)特征、儲(chǔ)水條件、地層時(shí)代和含水層富水性，區(qū)內(nèi)含水層可以劃分為寒武系奧陶系灰?guī)r巖溶含水層組、石炭系薄層灰?guī)r巖溶含水層和第四系松散沉積物空隙水含水層組。4.1.1 寒武奧陶系灰?guī)r巖溶

24、含水層組含水層巖性主要為奧陶系中統(tǒng)灰?guī)r和寒武系中統(tǒng)灰?guī)r，總厚900m，巖溶裂隙發(fā)育，富含裂隙巖溶水，是本區(qū)最富水的含水層。在北部山區(qū)呈裸露型，山前傾斜平原區(qū)掩埋于石炭二疊和新生界地層之下，呈埋藏型。巖溶發(fā)育程度和含水層富水性與巖性、構(gòu)造、地形、地貌等條件有關(guān)。主干斷層包括鳳凰嶺斷層帶、朱村斷層帶、九里山斷層帶和方莊斷層帶是巖溶地下水徑流帶和富集帶，巖石破碎，巖溶發(fā)育，裂隙密集，巖溶水沿這些主干斷層富集、運(yùn)動(dòng)。鳳凰嶺斷層帶上分布著數(shù)個(gè)大型水源地，其中崗莊水源地，在0.05km2的面積上分布有50個(gè)水源井，取水量超過(guò)1.5m3/s。鳳凰嶺斷層與朱村斷層之間的焦西礦區(qū)、鳳凰嶺斷層與九里山斷層相交出來(lái)

25、的三角形區(qū)域即演馬、韓王、九里山、古漢山一帶，在東西向主干構(gòu)造控制下，北東向斷裂構(gòu)造發(fā)育，造成巖石破碎，巖溶發(fā)育，并發(fā)育有溶洞，富水性強(qiáng)，是巖溶水極強(qiáng)富水區(qū)，單井出水量大于3000m3/d，最大可達(dá)16000m3/d。處于該區(qū)的演馬礦、九里山礦、王封礦等均是大型巖溶水充水煤礦，常發(fā)生大型巖溶水突水事故。方莊斷層和九里山斷層相匯處附近即馮營(yíng)、方莊一帶，奧陶系灰?guī)r埋深小于500m，巖溶也比較發(fā)育，單井出水量1000-3000m3/d，是巖溶水強(qiáng)富水區(qū)。朱村斷層以南和焦東礦區(qū)的鳳凰嶺斷層以南，奧陶系灰?guī)r巖溶含水層深埋于新生界和石炭二疊系地層之下，巖溶發(fā)育微弱，富水性較差，是弱富水區(qū)。北部山區(qū)奧陶系灰

26、巖出露于地表，巖溶水水位埋深大，巖溶發(fā)育程度和富水性具有不均勻性。4.1.2 石炭系薄層灰?guī)r巖溶含水層石炭系薄層灰?guī)r巖溶水分布于山前沖洪積平原上的石炭系薄層灰?guī)r中。石炭系有5-11層薄層灰?guī)r，其中第八層灰?guī)r和第二層灰?guī)r分布比較穩(wěn)定，八灰厚6-10m，二灰厚4-21m，含裂隙巖溶水。八灰和二灰位于大煤之下，距煤層分別是20m和70m，是煤層底板充水含水層，常造成礦井底板突水。石炭系薄層灰?guī)r地表出露很小，直接接受大氣降水入滲補(bǔ)給量非常有限，僅在近山前及九里山、演馬礦一帶與第四系松散沉積物條帶狀接觸的區(qū)域，接受上部空隙水的越流補(bǔ)給。因此，石炭系薄層灰?guī)r是煤層底板的直接充水層，對(duì)煤礦生產(chǎn)構(gòu)成威脅，但供

27、水意義不大。4.1.3 第四系松散沉積物空隙水含水層組空隙水主要分布于山前沖洪積平原區(qū)，含水層主要為砂礫石層或中細(xì)砂層，頂板埋深為20-40m。受地質(zhì)、地貌和水文地質(zhì)條件的影響，含水層富水性空間分布不均。丹河、西石河、三門(mén)河等河流的沖洪積扇上，含水層為砂礫石層，厚度20-50m，導(dǎo)水性和滲透性強(qiáng)，補(bǔ)給、徑流條件好，富水性最強(qiáng)。單井出水量扇體上部為3000-5000m3/d。沖洪積平原的扇間區(qū)，含水層為砂、砂礫石，連續(xù)性差，常呈透鏡體，厚度為10-15m，導(dǎo)水性和滲透性較差，單井出水量500-1000m3/d。坡洪積裙區(qū)，含水層是坡洪積的碎石和礫石，連續(xù)性差，多呈透鏡狀，局部半膠結(jié)，富水性最差，

28、單井出水量小于500m3/d。4.2 地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件4.2.1 巖溶水的補(bǔ)給、徑流、排泄焦作北部太行山區(qū)是巖溶水補(bǔ)給區(qū)，地表分布有大面積的寒武奧陶系碳酸鹽巖，地表及地下巖溶發(fā)育，且山區(qū)大氣降水豐富，擴(kuò)大氣降水入滲是焦作巖溶水重要補(bǔ)給來(lái)源之一，見(jiàn)圖41。丹河常年有水，流經(jīng)碳酸巖鹽分布區(qū)，河床滲漏嚴(yán)重，多年平均滲漏量為1.60m3/s。西石河、三門(mén)河、子房溝河流屬季節(jié)性河流，經(jīng)碳酸巖鹽分布區(qū)，河水在距出山口5-10km地段全部漏失補(bǔ)給地下水。地表水沿河滲漏也是焦作巖溶水的重要補(bǔ)給來(lái)源之一。圖41 巖溶水接受補(bǔ)給方式剖面示意圖巖溶水在焦作北部、西部接受補(bǔ)給后，由北向南、向東南以水平徑流

29、方式向山前排泄區(qū)徑流匯集。趙莊斷層是一條弱導(dǎo)水?dāng)鄬?，巖溶水以趙莊斷層為界形成水位差達(dá)70-200m的底下水力陡坎。斷層北為高水位區(qū)，巖溶水水位與大氣降水同步變化，豐水期（每年9-10月）水位200-240m，枯水期（每年3-5月）水位130-160m，水位升降幅度與降水量大小成正比。斷層南是低水位區(qū)。巖溶水水位低，水位受大氣降水和人工開(kāi)采的雙重影響，年水位變幅小，豐水期水位仍80-85m左右，枯水期水位70-80m，年水位變幅10-12m。近山前地帶斷裂構(gòu)造和巖溶發(fā)育，巖溶水循環(huán)徑流交替條件好，是巖溶水排泄徑流區(qū)。來(lái)自北部山區(qū)的巖溶水，沿鳳凰嶺斷層、九里山斷層、朱村斷層等強(qiáng)導(dǎo)水?dāng)嗔堰\(yùn)動(dòng)、富集，

30、并形成巖溶水強(qiáng)徑流帶。區(qū)內(nèi)分支斷裂及小構(gòu)造也十分發(fā)育，相互連通，從而使山前地區(qū)的巖溶水具有統(tǒng)一流場(chǎng)和相似的水位動(dòng)態(tài)。天然條件下，巖溶水在九里山殘丘南側(cè)的奧灰“天窗”處以泉群形式集中排泄，在目前開(kāi)采條件下，人工開(kāi)采和礦井排水是巖溶水主要排泄方式。4.2.2 孔隙水的補(bǔ)給、徑流與排泄空隙水補(bǔ)給來(lái)源有大氣降水入滲、農(nóng)田灌溉水回滲和地下水側(cè)向徑流等。山前沖洪積平原區(qū)地勢(shì)比較平坦，地表植被發(fā)育，包氣帶巖性多為礫石、砂及粉質(zhì)粘土等，滲透性好，大氣降水容易下滲補(bǔ)給孔隙地下水。因此，大氣降水入滲是孔隙水的重要補(bǔ)給方式之一。市區(qū)西部和市區(qū)東部農(nóng)業(yè)區(qū)多用礦井排水灌溉農(nóng)田，焦作南部農(nóng)業(yè)區(qū)多采用城市污水灌溉農(nóng)田，礦井

31、水和污水沿渠道滲漏、農(nóng)田灌溉水回滲也是孔隙水的重要補(bǔ)給方式。人工開(kāi)采、礦井排水和地下水蒸發(fā)是孔隙水的主要排泄方式。此外，在靈泉碑和小張莊，孔隙水還以泉和自流井形式向外排泄。天然條件下，孔隙水由沖洪積扇上部向扇前緣徑流，徑流方向與地形坡降方向基本一致，可見(jiàn)附圖3焦作市高新區(qū)等水位線圖，在目前開(kāi)采條件下，受礦區(qū)長(zhǎng)期排水及人工開(kāi)采影響，孔隙水徑流狀態(tài)發(fā)生了變化，孔隙水分布區(qū)出現(xiàn)了水位埋深含水層疏干區(qū)，水位降落漏斗區(qū)和水位穩(wěn)定區(qū)。近山前地帶，因煤礦長(zhǎng)期排水和人工開(kāi)采，水位大幅度下降，水位埋深3060m，含水層處于疏干半疏干狀態(tài)。老城區(qū)南部因集中開(kāi)采已形成孔隙水水位下降漏斗，漏斗附近孔隙水由漏斗邊緣向中

32、心運(yùn)動(dòng)。豐收路以南孔隙水，補(bǔ)給與排泄處于平衡狀態(tài)，水位穩(wěn)定，地下水自西北向東南運(yùn)動(dòng)。4.3 地下水水化學(xué)特征本區(qū)巖溶水屬于大氣降水、地表水溶濾入滲型，其化學(xué)成分是水與巖石相互作用的結(jié)果。太行山山區(qū)分布有大面積的碳酸巖鹽地層，巖石化學(xué)成分主要是CaO和MgO，在水和水中CO2共同作用下，碳酸巖鹽中的碳酸鈣、碳酸鎂等被溶于水中，從而使巖溶水以HCO3、Ca2+、Mg2+等離子為主，水化學(xué)類型以HCO3CaMg型為主。市區(qū)東部的孔隙水水質(zhì)較好，水化學(xué)類型為HCO3-CaMg；市區(qū)西部的孔隙水水質(zhì)略差，固形物、硬度和各種離子含量都較東部高，水化學(xué)類型為HCO3SO4-CaMg型;鐵路以南的孔隙水因埋藏

33、淺，徑流條件不好，并常年接受各種地面污水入滲補(bǔ)給，水質(zhì)差，已受到較為嚴(yán)重的污染，水中各種離子含量較高，固形物含量最高達(dá)2313.56 mg/l,水化學(xué)類型復(fù)雜多樣，有HCO3SO4-CaNa型和ClHCO3SO4-CaNa型。4.4 地下水資源概況焦作處于區(qū)域巖溶地下水的集中排泄區(qū)，地下水資源比較豐富。地下水資源由巖溶水和孔隙水組成，以巖溶水資源為主。據(jù)河南省第一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)編寫(xiě)的焦作地區(qū)綜合水文地質(zhì)勘察報(bào)告，焦作地區(qū)地下水天然資源總量為10.758 m3/s,其中巖溶水為8.09 m3/s,孔隙水為2.668 m3/s。5 巖土工程地質(zhì)特征焦作高新區(qū)第四系沖洪積層厚度140 m左右，

34、分布的沉積物主要是粉質(zhì)粘土、粉土、中砂、細(xì)砂和粉砂。根據(jù)沿途特征和工程地質(zhì)性質(zhì)，深度40m之內(nèi)土層可以劃分為6個(gè)工程地質(zhì)單元土層，自上而下分述如下：素填土。巖性以粉質(zhì)粘土為主，含植物根系及少量砂、磚粒、石子等，其特征與物理性質(zhì)同粉質(zhì)粘土接近，厚00.5m。粉質(zhì)粘土工程地質(zhì)單元。厚6.0-9.0m，以粉質(zhì)粘土為主，局部夾粉土、粉砂或細(xì)砂層，根據(jù)力學(xué)性質(zhì)又可細(xì)分為3個(gè)亞層。-1 亞層粉質(zhì)粘土。黃褐色或黑褐色，可塑-硬塑狀，含少量小礫石和蝸牛碎殼，局部相變?yōu)榉弁?，厚?.0-3.5m。-2 亞層粉質(zhì)粘土。黃褐色或黑褐色，可塑-軟塑狀，局部流塑狀，局部夾粉細(xì)砂和粘土透鏡體，厚2.1-7.4m。-3 亞

35、層粉質(zhì)粘土。硬塑-可塑狀，夾粉砂透鏡體，厚0.0-5.9m。粉質(zhì)粘土工程地質(zhì)單元。厚2.2-8.3m，黃褐色，可塑狀，局部為流塑或軟塑。具有黃色鈣質(zhì)條紋和斑點(diǎn)，含少量鈣質(zhì)結(jié)核，夾粉土、粉砂或細(xì)砂透鏡體。粉質(zhì)粘土、砂、粉土工程地質(zhì)單元。以粉質(zhì)粘土為主，夾細(xì)砂、粉土和粘土透鏡體，局部地段相變?yōu)榧?xì)砂或粉土層，最大揭露厚度8.7m。粉質(zhì)粘土呈可塑狀，局部為軟塑。粉土呈黃褐色，可塑，以透鏡體狀分布于粉質(zhì)粘土間。砂層呈黃褐色，中等密實(shí)狀態(tài)，飽水。粉質(zhì)粘土工程地質(zhì)單元。最大揭露厚度18.4m，可塑-硬塑，含少量姜石和蝸牛殼，夾薄層粉土或粉砂透鏡體。粉質(zhì)粘土夾砂土工程地質(zhì)單元。粉質(zhì)粘土，黃褐色，可塑，粉砂為黃

36、褐色，飽和，中密。最大揭露厚度為3.8m。6 高新區(qū)地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件6.1 含水層組劃分及特征高新區(qū)含水層可劃分為三組，即分為淺層潛水微承壓含水層；中層潛水承壓含水層；深層潛水承壓含水層三類。6.1.1 淺層潛水微承壓含水層組淺層潛水微承壓含水層：分布于焦武路一線，埋藏較淺，埋深不到一米，地形復(fù)雜，此含水層組的地下水埋深較淺，主要存在于第四系松散沉積物中，屬孔隙水。其特征表現(xiàn)如下：大氣降水直接戲其進(jìn)行補(bǔ)給；主要通過(guò)地面蒸發(fā)及人工排泄等方式進(jìn)行排泄；其動(dòng)態(tài)有明顯的季節(jié)性變化；易受到污染；位置淺無(wú)連續(xù)隔水層。6.1.2 中層潛水微承壓含水層組中層潛水承壓含水層：分布于塔南路兩側(cè)，埋藏較深

37、，埋深大于一米，地形平緩。其特征與淺層潛水微承壓含水層基本相似。6.1.3 深層潛水微承壓含水層組深層潛水承壓含水層：分布于鐵匠莊附近。其特征表現(xiàn)為：具承壓性，無(wú)自由水面；補(bǔ)給區(qū)和分布區(qū)不一致且補(bǔ)給區(qū)小于分布區(qū)；動(dòng)態(tài)變化不顯著；埋深大，不易受污染，水質(zhì)較好。6.2 地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件6.2.1 地下水補(bǔ)給 研究區(qū)地下水主要補(bǔ)給為大氣降水。高新區(qū)的西北方向有高山、低山和丘陵，廣泛出露有寒武奧陶系灰?guī)r，是該區(qū)地下水的補(bǔ)給區(qū)。 在石灰?guī)r裸露區(qū)，地形一般較緩，空隙及巖溶發(fā)育，大氣降水大多滲入地下，是巖溶水的主要補(bǔ)給地帶。第四系松散沉積物主要分布于山前沖洪積平原區(qū)，地形平緩，植被發(fā)育，能直接吸收大氣降水滲入而獲得補(bǔ)給，主要形成空隙水。6.2.2 地下水徑流與排泄高新區(qū)地下水總體上是由西北向東南