「找水经验」南方冲积平原地区,如何寻找地下水?

2022-06-02
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在我国南方,地表水资源十分丰富,是为灌溉和城市供水的重要水源。另一方面,由于地下水具有比较好的卫生条件和比较低的温度,因此,地下水往往被作为小型分散的饮用水源和工业降温用水。


例如,上海市郊区浅层的潜水含水层以粘性土为主,单井出水量虽然很小,但可以满足农村生活用水的需要,中深层承压水,水量较大,管井单井出水量可以达到1500立方米/昼夜以上,水温17°C-19℃ 夏季,一些纺织厂利用这种温度较低的地下水,降低车间的温度。


由于大地构造、新地质构造运动和气候方面的差异,我国南方和北方冲积平原的水文地质条件有很大的区别。


北方黄河下游松散岩层厚度超过1000一2000米,含水层以粉细砂为主,深部往往埋藏有矿化度很高的咸水和盐水;在南方,长江、珠江、钱塘江等江河下游,松散岩层厚度在300米以内,一般只有20-60米,含水层以砂砾石为主,除海岸线附近,不存在咸水和盐水的问题。


为什么南方冲积平原具有上述一些特点呢?这主要是因为南方第四纪时沉降的幅度比较小,在江河的下游仍有基岩孤山零星分布。这些基岩孤山受到河流的侵蚀、搬运作用,堆积形成了颗粒比较粗的砂砾石含水层。


例如,上海市西南20余公里,在冲积平原上就有一些孤山分布,这些孤山由安山岩、安山玢岩、安山玄武岩、流纹岩等组成,比高在100米以内。在市区,松散岩层厚300米左右,有砂及砂砾石含水层3-4层(图134)。


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在南方,寻找冲积平原富水的含水层,有以下一些方向:

1,寻找坚硬岩层分布地区的河流冲积层

坚硬岩层分布地区,冲积含水层的颗粒比较粗,粘土成分比较少,透水性比较好。如福建省福州盆地,四周分布的是流纹岩、凝灰岩、花岗岩、辉绿岩、正长岩等坚硬的火山岩和侵入岩。


福州附近,闽江冲积层厚40-68米,含水丰富(图135)。从上到下,第一含水层厚4-38米,由砂及砾石组成,17号孔抽水结果,单位涌水量231升/秒·米;第二含水层厚5-26米,由粗砂及砾石组成,15号孔抽水结果,单位涌水量263升/秒·米。上述两个含水层混合抽水,单孔出水量可达1000-1200立方米/昼夜。


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2.寻找比较大的河流形成的冲积层

比较大的河流形成的中积层,一般说来,它的含水层规模比较大,含水层砂砾石分选性比较好,含粘土成分比较少,含水层的补给条件也比较好。因此,在同一个地区,应该选择比较大的江河形成的冲积层去勘探水源。


以浙江省肖山附近的钱塘江和浦阳江冲积层为例。钱塘江冲积层含水层厚10--30米,分布广泛且较稳定,含水层由砂砾石层组成,夹有少量卵石,含粘土约20%,透水性良好,钻孔单孔出水量超过1000立方米/昼夜,有些生产井的山水量在6000立方米/昼夜以上。


相形之下,较小的浦阳江形成的冲积层富水性就要差一些。清阳江市积含水层厚度不及15米,含水层白砂砾石组成,含粘土成分在30%以上,钻孔单孔出水最不及500立方米/昼夜(图136)。

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3.寻找孤山下游一侧的冲积砂砾石层

在江河的下游,往往有孤立的山峰座落在冲积平原之上。这些孤山一般由耐风化的坚硬岩石组成,江河冲刷这些孤山,在孤山下游一侧常常堆积了比较厚的砂砾卵石层,从而形成了比较理想的水源地。


安徽省马鞍山市附近,有人头矶山等石英砂岩孤山屹立于长江东岸。在长江的冲刷堆积作用之下,孤山下游地段,也就是长江一级阶地的北段,含水层比南段要好得多(图137):南段含水层由细砂组成,厚30-35米;北段含水层由细砂、中砂、粗砂及砾石组成,厚40-50米。北段钻孔富水性比南段大一倍左右。

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4.寻找堆积阶地的底砾石层

冲积平原一、二级堆积阶地往往具有二元结构,也就是说,阶地的表层多为粘性土,在阶地的底部常常有砂砾石层堆积。

江西省赣州市附近,沿章江两岸一、二级阶地底部砂砾石层厚4-7米,地下水丰富,是该地区主要的含水层。该含水层以接受大气降水补给为主,除洪水期外,地下水向章江排泄。据勘探,一级阶地地下水水位埋深2-5米,钻孔单位涌水量一般为02-21升/秒米,地下水矿化度小于0.2克/升;二级阶地地下水水位埋深2-6米,钻孔单位涌水量一般为0.8-12升/秒·米,地下水矿化度也小于0.2克/升(图138)。

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5.寻找古河谷及古河道

在冲积平原松散覆盖层的下面,可能埋藏有基岩被切割的古河谷。在古河谷里,一般堆积有比较粗的砂砾石层。


江苏省南京市附近,长江冲积层厚数米至70余米不等,含水层主要由细砂及中砂组成。沿浦口至老江口长江古河谷一带,分布有粗砂砾石层,砾石成分以石英岩为主,石灰岩次之,火成岩更次之,粒径一般3-5毫米,最大达100-200毫米,厚7-23米,底部与第三系砂岩接触(图139)。根据抽水试验结果推算,附近施工16-18时井管的生产共,出水量可达5000立方米/昼夜。


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在江河的中、下游,低山丘陵之间,往往有被遗弃的古河道,这种古河道砂卵石层中往往含有比较丰富的地下水。浙江省崇山至临浦沿浙赣铁路一线,地势开阔平坦,有浦阳江的古河道。经勘探,这一带古河道砂砾石层厚10-10米单井出水量可达500立方米/昼夜,为附近的重要水源之一。


上述古河谷和古河道,可以通过地貌形态的分析以及利用物探和钻探等方法进行测定。


6.寻找伴河的富水地段

靠近江河,冲积层砂砾石的厚度一般比较大,地下水的补给条件比较优越,地下水比较丰沛。


广东省广州市附近,出露的是石炭系石灰岩、砂岩、页岩等地层,珠江和流溪河的冲积层厚35米左右,其中有砂砾石层1-3层,总厚0.5-18米。勘探结果,靠近珠江的钻孔,出水量明显增大,其中距珠江250米的7号孔,含水层厚16米,水位埋深0.9米,抽水水位降深3.18米,出水量近2000立方米/昼夜,地下水矿化度0.15克/升(图140)。


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