《阿哈水库蔡家关片区水文地质调查报告》

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杂谈 |
分类: 学术探讨 |
序
通过蔡家关雅河流域野外调查地下水、研究区域水文地质条件的基础上,分析该地区碳酸盐岩类岩溶水、基岩裂隙水、碎屑岩岩类裂隙孔隙水的赋水规律。根据地下水的赋存特点,对碳酸盐岩类岩溶水、基岩裂隙水、碎屑岩岩类裂隙孔隙水进行了总结。对地下水赋存条件、补径排关系、地下水含水介质和泉点形成原因有了深刻的认识;加深了对地形地貌、地质构造及地层岩性的理解。了解水文地质图的基本内容,初步熟悉了解水文地质图的编制方法。使自己能判断地下水资源环境现状、开发利用现状、开发利用方式及条件、开发利用潜力;初步学会综合运用所学理论去分析一个地区的水文地质条件。
目的及任务:
1.认识地层岩性、地形地貌、地质构造;
2. 认清蔡家关雅河流域及小河流域地下水流向及其出露点情况;
3.了解贵大蔡家关校区岩溶水文地质条件;地下水资源的开发利用现状;
4.熟练判断地下水资源环境现状、开发利用现状、开发利用方式及条件、开发利用潜力。
5.学会综合运用野外调查数据和所学理论分析一个地区的水文地质条件,熟悉手绘野外水点、环境地质点、岩溶点剖面图。
工作量:
(1)综合水文地质图一幅;(2)水点调查点7个;(3)地质调查点2个;(4)岩溶调查点2个;环境调查点1个。
第一章 区域自然地理条件
一.区域自然地理位置及交通
蔡家关位于南明区西北部,属于后坝洼地、北高南低,拔海高程1135~1150米,土地面积约20.00平方千米,为南明区的五分之一。雅河位于蔡家关西部,从北流向南经金关水厂、草坝、上寨、贵州工业大学流入啊哈水库。从东向西北有贵黄高速公路,3路、32路、69路、201路公交车直达市区,乘公交车少于10分钟路程,交通方便。见插图:
二.气候
贵阳市气候具有明显的高原性季风气候特点,系亚热带湿润温和型气候。温和湿润,雨量充沛,一般年均降雨量1200毫米左右,历史上以阴雨天多著称,近年来受全球变暖影响,雨量减少,大雨集中在每年六、七月间。年平均温度15.3摄氏度,最热月(7月)平均温度24摄氏度,最冷月(1月)平均温度4.6摄氏度,历史上最低温度为零下9.5摄氏度;极端高温39.5摄氏度。春秋气温晴雨多变,相对湿度大,无霜期270天左右。全年主导风向北偏东,夏季主导风向南偏东,晴天多南风,雨天多北风,年均风速2.2米每秒,短时最大风速20米每秒。年平均气压8935毫帕。冬季气压较高,夏季气压较低。主要灾害有倒春寒、秋雨低温、冰雹、暴雨、大风和酸雨,2008年遇到历史上罕见的凌冻灾害。
三.水文
贵阳市水资源主要源于大气降雨,全市年天然径流546~640毫米,平均每平方千米产水56.3万立方米,水资源总量为53.4亿立方米。区域境内河流主要有雅河及小河,人工湖泊有阿哈水库。岩溶地貌发育,境内岩溶分布范围广泛,形态类型齐全,地域分异明显,构成一种特殊的岩溶生态系统 。
蔡家关及其周围地区自寒武纪以来,三叠系地层出露最为广泛其次为二叠系地层;出露之地层大部份为碳酸盐岩。地下水资源的构成主要为岩溶水,次为碎屑岩之裂隙水,孔隙水极为贫乏。地下水补给和赋存条件良好,地下水甚为丰富,多见岩溶泉出露。各褶皱构造间复合部位,岩层褶曲强烈,多伴随有大型压性和压扭性断裂。
第四节:区域地层及地质条件
调查区内断层较为发育,主要有蔡家关断层、金关断层、下寨断层、白关断层以及陀上坡附近的关刀岩逆断层与画眉山附近的F3断层。其中蔡家关断层为横穿调查区域的东西走向逆断层,断面倾角为65°到70°之间;金关断层为南北走向的逆断层,断面倾角为52°到65°之间;下寨断层与白关断层均为南北走向的逆断层;关刀岩逆断层断层为北东走向的逆断层;F3断层为南北走向的逆断层。在区内东北角分部有糯米冲向斜,该向斜位于蔡家关断层的北盘,走向为北东走向,其核部地层为T3r1,东冀地层主要为T3r1、法郎组(T2f),西冀地层主要为T1r1、三桥组(T3s)、法郎组(T2f)。在调查区的东南角出露有七里冲背斜,该背斜位于下寨断层东盘,走向为南北走向,其核部地层主要为P2l(梁山组),南冀与北冀地层均为梁山组;在金关断层的东盘出露有金关背斜,走向为南北走向,其核部地层主要为T2g2(三叠系改茶组),南冀与北冀地层均为三叠系改茶组。西盘出露有千鲊向斜,其核部地层为T2g3-2 ,东冀地层为T2g1,西冀地层为T2g3-1;在调查区内画眉山附近的雅河流域西岸还出露有一处大向斜,该向斜为南北走向的大向斜,其核部与东、西两冀的地层均为三叠系改茶组,该大向斜被与F3断层斜交的小断层切断为东西错开的三小断,在其东冀出露有雅河的一部分。
第二章 区域水文地质条件
一.含水层的分布及地下水的类型
蔡家关及其周围地区自寒武纪以来,各时代地层均有出露,其中以三叠系地层出露最为广泛。其次为二叠系地层,出露之地层大部份为碳酸盐岩,地下水资源的构成主要为岩溶水,次为碎屑岩之裂隙水,孔隙水极为贫乏。
二.富水情况
蔡家关及其周围地区位于阳关至湖潮褶曲带(包括牛角坡背斜,上坝、金关向斜、长坡岭背斜、二桥向斜等),贵阳复向斜,乌当背斜和永乐堡复向斜等区内,各褶曲构造核部或翼部,碳酸盐岩广泛分布,出露面积较大,地貌多为岩溶洼地地形,地下水补给和赋存条件良好,地下水甚为丰富,多见岩溶泉出露。褶皱构造间复合部位,岩层褶曲强烈,多伴随有大型压性和压扭性断裂,如黔灵山至阿哈寨,狮子岩至关刀岩,豺狗湾至水口寺至图云关等断裂带,这些断裂带地层被切岩层破碎。含水层位出露面积甚小,常为峰丛谷地地形,地下水补给和富集条件受到了限制,地下水资源一般不甚丰富。
三.区域地下水补、径、排
地下水径流条件主要受岩层、地形、地表水文网控制,并排泄于地表水体。调查区内的地下水的补给源主要为大气降水,大气降水通过地表下渗到地下,富集于基岩裂隙、岩溶裂隙以及岩溶管道中,主要的排泄方式可分为:顺层流、裂隙流、背斜核部流、泉点排泄以及泄流。
四.含水岩组、含水层及隔水层
工作区各含水层按岩性组合待征和含水性分为:碎屑岩,碎屑岩夹石灰岩,白云岩夹碎屑岩.白云岩、石灰岩等五个含水岩组。
区内具有供水意义的主要含水层有;中三叠统关岭组第四段(T2g4)白云岩、第三段
下三叠统沙堡湾组与上二叠统大隆组(P2d+Tls)、下二叠统梁山组(P1l)及志留系(S)页岩、页岩夹石英砂岩,厚度及出露面积均小,含水甚微从区域水文地质条件来看,主要表现为隔水层。含水层的富水性是根据区内各含水层的地下水天然露头流量,岩溶发育程度,地下水补给,储存条件,同时结合区域水文地质资料,经综合分析后。分碳酸盐岩和碎屑岩等,相对的划分为强、中、弱三类。
一.含水岩组及含水层富水程度:
1.碎屑岩含水岩组:
2.碎屑岩夹石灰岩含水岩组:
3.白云岩含水岩组:
(1)中三叠统关岭组第一段第二层强含水层(T2g1):分布于马路坡北部、雅河西岸一带与画眉山、密灌一带以及青岗坡的金关背斜一带。以薄至中层状白云岩为主,局部先角砾状次生灰岩,其底部之泥灰岩及申上部之三层紫红色泥质白云岩(或自云质灰岩),均可起隔水作角。
4.石灰岩含水组:
(2)中三叠统关蛉组第三段中等含水层(T2g3):分布于蔡家关断层北盘的大坝、蔡家关、工学院以北一带。上部为中厚层状致密灰岩,其下为泥质灰岩、白云岩与泥质自云岩、泥灰岩互层,夹薄层石膏或含石膏脉。上部灰岩在调查区内溶蚀强烈、洼地、落水洞比较发育,地下水补给条件良好,部分泉点由地表水补给,以及其它含水层越流补给,流量达l0升/秒以上,特别于富水构造之集中排泄区,由于补给区面积较大,个别泉水流量达70升/秒,泉水及浅部地下水以重碳酸型水为主。
二.隔水层
1.上二叠统大隆组及下三叠统沙堡湾组(P2d+Tls);分布于西部凉水井、二铺、干坝,以及贵阳向斜两异。为硅质页岩、燧石层、页岩、砂岩、泥质灰岩等,厚130米。
2.下二叠统梁山组(P2I):分布于东部水口寺、新塘湾、图云关一带。为炭质页岩夹石英砂岩;厚48米。志留系(S):分布于东部红岩冲附近。为杂色页岩,页岩夹少量泥灰岩。
五、区域地下水的水化学特征
第三章:区域地下水资源评价
一.补给量(Q补)
调查区内目前地下水目前的开发利用情况不明显,根据大气降水是区内地下水的主要补给来源,并且地下水资源以当年调节为主,地下水的补给量在地下水在长期的地质时期中,已经形成了其自有的动平衡,可采用大气降水渗入法求取地下水的补给量,用喇叭河基流水文侵害法及系统理论法求取地下水的排汇量,以论证区内地下水的补给量,为论证多年长序列中地下水的补给量的保证程度,用以上方法分别计算多年平均及不同保证率下的地下水补给量。
二.储存量(Q储)
调查区内地下水储存量较大,有较强的调蓄能力,可在枯季或枯水年份合理开采剖分储存量,并在雨季或丰水年份补偿,以丰补歉,保证正常的需水要求。储存量是地质历史时期逐渐积存起来的, 可对维持地下水量稳定起调节作用。
三.允许开采量(
)
地下水允许开采量,与供水的目的及开采方案有关,同时在整个开采期间内, 其水质、水量、开采条件和环境不会出现显著恶化。因此,允许开采量的计算应根据水源地水文地质条件,供水对象的特点及开采现状,在初步确定了开采方案的基础上进行,并从经济和便于管理的角度出发,要求开采区相对集中,因此,在对水源地地下水允许开采量计算时,要根据区内实际情况,对开采方案进行合理设计,为保证地下水正常、连续地开采,枯季或枯水年份可运用一剖分地下水储存量,但必须在雨季或丰水年得到补偿。
第四章 结论与建议
一.结论
1.蔡家关及其周围地区位于阳关至湖潮褶曲带,各褶曲构造核部或翼部碳酸盐岩广泛分布,出露面积较大,地貌多为岩溶洼地地形,地下水补给和赋存条件良好,地下水甚为丰富,多见岩溶泉出露。
2.碎屑岩夹石灰岩含水岩组由于均为砂页岩,硅质层,隔断了其与上、下层石灰岩含水组的水力联系,可视为相对隔水层。白云岩含水岩组主要有T2f、T2g4-2、T2g1-2、T2g1-1含水层。地表洼地、漏斗、落水洞、溶穴、溶沟、溶槽岩溶发育,富水性等级为Ⅱ。水量大、水质较好,本区最有供水价值的含水层之一。石灰岩含水组主要有T2g3、Tld2、Tldl、P2c、Plq+m等。溶蚀强烈、洼地、漏斗、落水洞发育,地下水补给条件好,较为丰富的裂隙岩溶水、富水性等级为Ⅱ。局部地区曾发生塌陷、污染地下水渗透。
3.区域附近居民较多,工业生产较发达,各种生活污水,工业废水未经处理直接排放,对地下水的污染比较严重。
二.建议
蔡家关附近阿哈水库及流域范围5条支流,汇流进水库。对其水污染影响较大的是库北三桥工业区30余个规模不同的工矿企业,库西南林东矿务局所属郭家冲、敖凡冲、冒沙、蔡冲等国有煤矿和星罗棋布、大小不一的乡镇集体和个体煤窑,库南的蔡家关校区生活污水、金筑镇及矿灯厂、齿轮厂、压铸厂等厂矿对阿哈水库水体污染都有不同程度的影响。阿哈水库地区碳酸盐岩广泛出露,地表岩溶发育,岩溶裂隙率高洼地、漏斗、落水洞、溶洞等岩溶形态随处可见,地下岩溶也比较发育,多见有溶蚀裂隙规模一般不大溶洞。工矿、煤窑、生活污水容易引起地下水的污染与渗漏,对啊哈水库的水质有严重的污染。建议有关部门设计一套详细而合理的地下水开发利用方案,以便更有效的开发利用当地的地下水资源,促进当地的经济的大力发展。此外,在调查区内,有大型的工矿企业,生活污水各工矿企业污水有直排现象,建议有关部门做好监控工作。