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水文地质条件

发布日期:2013-11-07 11:04:00      文章点击数:       【字体:

一、地下水类型及含水岩(层)组划分

 

(一)地下水类型的划分

 

按照岩石建造类型及其孔(裂)隙性、含水性、地下水动力条件的差异,将区内地下水划分为松散岩类孔隙水,红层溶隙裂隙水和基岩裂隙水三大类型。

 

(二)含水岩(层)组划分

 

根据含水岩(层)组的岩性特征,组合关系,贮水空间的形态及水力联系等划分第四系松散岩类孔隙含水层,古近系、白垩系“红层”溶隙裂隙含水层,前震旦系变质岩裂隙含水层组,岩浆岩裂隙含水层计四个含水层。

 

(三)含水岩(层)组的富水性划分

 

为了客观地反映评价含水层的富水程度,并根据大量收集资料统计证实的钻孔抽水试验数据资料,对第四系孔隙地下水采用统一换算单井涌水量,换算口径为0.5,水位降深值(潜水取饱水含水层的1/2;承压水柱高度)。基岩裂隙水不作换算,直接利用实际生产井开采量。然后按单井涌水量和生产井开采量划分含水层的富水级别。区内可分为四级:即极强富水:单井涌水量大于5000立方米每日,强富水:单井涌水量3000~5000立方米每日,中等富水:单井涌水量1000~3000立方米每日,弱富水:单井涌水量≦1000立方米每日。

 

二、含水岩(层)组空间分布及水文地质特征

 

(一)第四系孔隙含水层

 

第四系孔隙含水层由全新统、上更新统和中更新统冲积的砂、砂砾石层组成。分布于赣江、抚河河谷平原区。全新统与上更新统两者呈内迭接触。全新统、上更新统、中更新统三者含水层由于顶、底板高差不大,水力联系密切,构成统一的含水层。

 

砂砾石层顶板标高一般9~18.0,底板标高-8~10.0,厚度一般10.0~28.0。含水层结构单一,一般由两个岩性段组成。上部为粘性土、粉土,局部夹淤泥质粘性土透镜体,一般厚度5~10,导水性微弱,渗透系数0.001~0.5左右。为相对隔水层。下部为砂砾石层,是地下水主要贮存空间。含水层厚度自西向东(八一桥5.0,南昌大学17.0,太子殿一带达28.0)和自南向北(青云谱10.0,龙王庙14.0,江纺20.0,南新乡30.0)逐渐增厚。含水层的富水性受岩性条件影响具有差异性,在赣江沿岩及以东的广大地区单井涌水量为1016~4916立方米每日,渗透系数一般为53~160.9/日,漫滩、心滩渗透系数为260~360/日。八一桥以下的赣江北支、中支、南支河间地块为极强富水,单井涌水量5486~9776立方米/日,渗透系数一般为23.4~149.0/日。赣江以西的岗间谷地及残坡积层富水性弱,单井涌水量≦100~1000立方米/日,渗透系数4~25.0/日。

 

(二)第三系、白垩系“红层”溶隙裂隙含水层

 

区内“红层”溶隙裂隙含水层组均伏于第四系孔隙水之下。区内老抚河——八一桥一线以东为第三系新余组(Exn),以东为上白垩系南雄组(K2)。二者均属河湖相紫红色碎屑岩构造。据钻孔揭露资料,在第四系地层之下有厚10~20的“红层”粉砂岩风化裂隙发育,致使“红层”含水岩组与上覆松散类孔隙水含水层之间存在良好的连通性,形成统一的承压水面,水位标高4~17.0。古近系溶隙裂隙水含水层主要为紫红色含钙质细砂岩、粉砂岩和灰绿色含钙泥岩互层组成。其岩石化学成份并无明显的差别,但其钙含量则有一定的差异,含钙粉砂岩、细砂岩Cao含量一般为4~8%;而含钙泥岩Cao一般为8~18%,由于地下水的溶蚀,形成蜂窝状溶隙(孔),成为地下水良好的赋存场所及运移空间。据南昌市红层供水勘察资料,沿莲塘——老福山——八一桥北北西向张剪性断裂带和老福山至南昌大学北东向背斜轴部一带,红层隔水顶板较薄,溶蚀孔隙发育,成为地下水富水带,富水带宽1~2.0公里。含水层厚19.59~69.00,顶板埋深30.0~50.84,单井涌水量一般为1183.68~3630.83立方米每日,渗透系数一般为4.09~11.61每日,其富水带外围东西两侧含水层厚17.27~90.08,顶板埋深25.05~77.05,单井涌水量136.23~921.44立方米每日,渗透系数0.22~4.09每日。在市区八一桥~赣江大桥一带,含水层厚15.11~28.61,顶板埋深33.66~38.59,单井涌水量44.06~68.26立方米/日。渗透系数0.22~0.94每日。

 

(三)变质岩裂隙含水层

 

分布于南昌市的西北部的丘陵、岗地,岩性为混合片麻岩、千枚岩状板岩、千枚岩,因岩石长期暴露地表及受构造影响,岩层风化裂隙构造裂隙较发育,地下水赋存于风化裂隙中,地下水以大气降水补给为主,富水性弱,单井涌水量一般在43.98~144.29立方米每日。

 

(四)岩浆岩裂隙含水层

 

分布于南昌市西部,低山丘陵的梅岭地区,岩性为富斜花岗岩。岩石坚硬,因受多期次构造的影响,构造裂隙、风化裂隙较发育,地下水以大气降水补给为主,富水性弱,单井涌水量≦100立方米每日。

 

三、地下水的补给、迳流、排泄条件及动态变化规律

 

南昌市地势为西部高、东部低,且由西向东逐渐降低,地下水的运动变化规律可分三个区。

 

西部梅岭山区是本区内一级分水岭,基岩裸露,受多期次的构造运动,致使岩层构造裂隙发育,断裂及裂隙是地下水的主要迳流通道,以大气降水补给为主,地下水埋藏较深,水位变幅大,地下水以垂向和就地排泄为主。

 

赣、抚河流冲积平原区,第四系含水层补给来源有河水侧向补给,大气降水垂向补给和红层地下水越流补给三方面。

 

河水侧向补给:赣江是南昌市地下水重要的补给边界和排泄边界。东新乡至八一桥,赣江河床座落于全新统砂、砂砾石层之上,与地下水有密切的水力联系,一般情况下起排泄地下水作用,汛期可反补地下水。八一桥至江纺一带,赣江切穿了更新统的粉土,粉质粘土层,河床为全新统的砂、砂砾石堆积,与含水层保护密切的水力联系,补给地下水的能力很强,江纺以下至尤口,河床中有上更新统或全新统的粉质粘土、淤泥质粘土,赣江对地下水的补给受此层粘性土影响,补给量较少。

 

大气降水垂向补给:主要分布于赣江两岸,莲塘、邓家埠、罗家集、尤口、杨子洲等地区,赣江两岸主要为全新统冲积层分布,绝大部分地段砂层裸露并且与下部砂砾石含水层相通,渗透性能良好,大气降水可直接渗入补给地下水;在莲塘——小兰、罗家集——邓家埠一带,分布着巨厚的上、中更新统冲积砂层,颗粒粗,渗透性好,利于大气降水的渗入。据室内渗透试验资料,粉质粘土渗透系数为0.49~3.5毫米每日,粉土则为1.09~4.16毫米每日。

 

红层地下水越流补给,区内在未开采红层地下水情况下,红层地下水已形成降落漏斗,其形状与第四系降落漏斗基本一致,这说明红层含水层与第四系含水层之间存在着水力联系,第四系地下水可获得红层地下水的越流补给。

 

南昌座落于赣江、抚河下游河间地块,除洪水季节外,地下水位均高于赣江、抚河水位。因此地下水一般向赣江、抚河排泄。在城区的漏斗区,人为开采则是地下水的主要排泄方式。另外,由于红层含水层与第四系含水层存在着一定的水力联系,并且第四系地下水也排泄于红层含水层。由于人工长期集中超量开采地下水,南昌市第四系孔隙水现已形成以南钢为中心的区域地下水位降落漏斗,漏斗中心区沿西北——东南方向呈不规划的椭圆状展布,漏斗面积约为215平方公里。受人为开采地下水的影响,地下水的迳流模式是由四周向漏斗中心的辐射式迳流。所江西省地质环境监测总站2002年度报告,南昌市2002年第四系地下水位总体上升0.22,水位上升面积259.85平方公里。第四系之下的红层溶隙裂隙地下水,地下水仅通过含水层的出露地段及断裂带取得大气降水的渗入补给和上覆第四系地下水的越流不渗补给,其补给范围主要分布于漏斗边缘及其外围一带。在漏斗以外,红层地下水由南向北迳流,在漏斗以内,红层地下水向漏斗中心运动。在漏斗中心及漏斗周边,红层地下水水位高于第四系地下水水位,红层地下水越流顶托排泄于第四系孔隙含水层。在八十年代以后,漏斗中心第四系地下水因超量开采而供不应求,部分地段直接集中开采红层地下水,并形成较大范围的水位下降疏干漏斗,以解决供水不足,目前,漏斗范围内,人为开采已成为红层地下水的主要排泄方式。据江西省地质环境监测总站2002年度报告,红层地下水总体呈上升态势,与2001年同期比较,地下水位总体上升0.22,水位上升面积260.5平方公里,主要分布置于艾溪湖——南航——洪都机械厂——莲塘一带的广大地区。

 

四、地下水的水化学特征

 

区内地下水一般为无色透明,无嗅、无味,仅在滨湖地区松散岩类孔隙地下水局部具泥、铁腥味。受含水层岩性,地下水的补给、迳流、排泄条件的控制及人为活动的影响,形成地下水不同的水质类型。

 

赣、抚冲积平原的全新统,上更新统冲积层,地下水交替条件较好,一般为HCO3Ca· K+Na 型水,沿江局部地段及中更新统分布区,一般为HCO3CL·Na·Ca 型水。西部岗间沟谷冲积层和残坡积层,地下水交替条件好,地下水水质为HCO3Ca型水。

 

第四系水之下的红层溶隙裂隙水,地下水交替缓慢,岩层中富含易溶于水的钙盐(方解石,石膏),在地下水的溶蚀作用下,逐渐从岩层中溶解出来,使地下水Ca+2SO4-2含量普遍增高,形成SO4K+Na · Ca型水。

 

区内西北部基岩分布区,基岩裸露地表,地下水主要随着循环介质中岩石可溶种类的变化而变化。

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