新乡市水文地质——浅层地下水的分布与富水性

       新乡市辖区地质构造、地形地貌、土壤、植被、补给水源，以及含水层的岩性、结构和厚度等因素是控制和影响地下水的成因类型、赋存环境、富水程度及运移规律的内外在条件。境内开采方便，利用最多的为浅层地下水。

       一、浅层地下水的分布与富水性

       (一)太行山区

       太行山区山体大部为古生界碳酸盐岩和少量碎屑岩所覆盖，仅在深切河谷的谷底和下、中部岸坡有太古界登封群变质岩和中元古界汝阳群石英岩状砂岩等出露。岩体内的裂隙、孔隙和岩溶洞穴等为地下水储存、运移的空间。主要有碳酸盐岩类裂隙岩溶含水岩组，次有变质岩、石英岩状砂岩类裂隙含水岩组和碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组。此外，在山区河床中尚有少量松散岩类孔隙含水岩组。地下水一般为潜水，个别为微承压到承压水。山丘区东部北站区山麓一带的玫瑰泉、愚公泉等埋藏型岩溶水为承压水。

       境内沟谷纵横、深切，山势陡峻，侵蚀基准面低，地下水的水力坡度大，排泄条件好，补给条件差，不利于地下水的储存。在碳酸盐岩类分布区，特别是在海拔400m以上的山区，即使埋深100m以下，也大多无水。在山区东部北站区至辉县百泉、张村附近的丘陵地带，为裸露—浅埋型碳酸盐岩类分布区，其富水程度受构造网络和岩溶裂隙的控制，裂隙岩溶水的富水程度极不均匀。在小范围内，从单井涌水量12.24～67.68m3／(d·m)(米3／(日·降深1m)，下同)的弱富水区，到单井涌水量1000～3000m3／(d·m)的中等富水区，以至百泉泉域内的玫瑰泉、愚公泉等以往多年平均流量分别为15552m3／d与25920m3／d的极强富水区均有；由于超采和气候干旱，百泉湖已于1996年干涸。在变质岩、石英岩状砂岩和碎屑岩分布区，裂隙水同样受构造网络的控制，其富水性也极不均匀。一般当裂隙深度为10～15m时，有时有泉溢出，但其流量仅17.3～43.2m3／d；当断裂破碎带深达数百米时，如辉县后庄的中湖泉，其流量近1000m3／d。

       (二)平原区

       第四系松散沉积物在山前倾斜平原一带厚2～3m至50m不等；在黄河冲积平原，从山前向东南至封丘、长垣一带沉积物厚度呈递增趋势，一般在70～480m，为松散岩类孔隙含水岩组。地下水大部为潜水，局部因有稳定的隔水层而为微承压到承压水。孔隙为地下水储存和运移的空间。由于松散岩类的岩性、厚度受地貌单元的控制，以致单井出水能力在不同的地貌单元中，往往具有相当大的差异。

       1．太行山前倾斜平原区

       该区由冲、洪积扇裙组成。自西北部的扇顶至东南部的扇缘，冲、洪积物逐渐由粗变细。含水层的岩性从主要为细砂、中粗砂及卵砾石变为黄土状亚砂土、薄层砂、亚黏土夹卵砾石透镜体。

       在辉县高庄—洪州—褚丘—王敬屯一带，含水层粒度粗大，厚度大于30m，20世纪50年代前为强富水的天然地下水库，单井出水量一般大于5000m3／(d·5m)(米3／(日·降深5m)，下同)，丰水期潜水常呈泉或泉群溢出；在辉县白云门—赵固—峪河镇一带，含水层粒度适中，厚8～20m，单井出水量北边近山前一侧为1000～3000m3／(d·5m)，南边近太行山前交接洼地一侧为500～1000?m3／(d·5m)；在辉县百泉至卫辉安都，大致呈弧形向北围绕丘陵区前缘展布的含水层，粒度较细，厚度小于10m，单井出水量一般小于500m3／(d·5m)。

       2．中西部区

       该区含太行山前交接洼地区与古黄河(禹河)背河洼地区，均为南西—北东延伸，并向东北微倾的槽状洼地。系太行山前冲洪积(扇裙)倾斜平原前缘与隐伏于古黄河(禹河)背河洼地之下的古黄河冲积扇平原北翼边缘的交接带。两洼地区沉积物均以黏土、亚黏土、亚砂土为主，间夹粉砂、细砂和少量中砂层。含水层组除具有上细(包气带非含水层)下粗(含水层)的二元结构外，三元以至多元结构也十分发育。在100～150m井深内，有含水粉、细、中砂3～7层，单层厚一般4～8m，其总厚度小于黏土、亚黏土等非含水层。除大气降水入渗外，还分别接纳来自太行山区和黄河(含引黄灌区)的侧渗水。除卫河交接洼地西段为贫水区(单井出水量小于500m3／(d·5m))外，余多为弱富水区(单井出水量500～1000m3／(d·5m))，局部可达1500～2500m3／(d·5m)。

       3．东南部平原区

       该区主体系隐伏于地下的古黄河冲积扇平原北翼，地表全新世亚地貌分区参见图2-1中的分区8～14。

       古黄河冲积扇的形成，始于第四纪中更新世，其鼎盛期为上更新世，而地表自然与人类双重机制发育时期则为全新世。古黄河下游系一受诸活动构造控制的游荡性多汊河水系。中更新世时期，扇顶在孟津县守嘴，扇轴(脊轴、主河道)大体沿东西向黄河断裂带向东展布；中、晚全新世时期，扇顶已东移至荥阳县桃花峪以西，仍以沿黄河断裂带向东而止于兰考县东坝头的现行黄河为扇轴，主河道向南、北两侧呈放射状展开。豫北地区古黄河主要受新华夏系北北东—北东向构造制约，其河道带主流相(古河道、古汊河、古泛道和古决口扇等)与河间带泛流相(平地和洼地)相间呈北东向展布。

       据井孔资料，东南部平原近扇轴(脊轴、主河道)一带的原阳、封丘境内，以及古黄河(禹河)西汉故道中的祝楼、黑羊山、七里营、朗公庙、古固寨、柳庄和庞寨等地，含水岩组的特点一是多为二元至三元结构，厚度从40～60m(古固寨)、70～100m，以至140m(原阳城关)，个别达300m(原阳太平镇原1号井)。含水层多为2层，少数为3层，厚度大，而其间的隔板式非含水层一般厚仅5～10m；二是含水层多为细至中砂层，少数为砾石层(原1号井、卫辉东南等井)。河间带泛流平地的含水岩组普遍为多元结构，最多的在300m井深内，含水层与隔水层互层相间，分别多达5～6层(延津城关西北)，其总厚度大体二者各占一半。

       富水性(图2-3)主流相以强富水(单井出水量3000～5000m3／(d·5m))为主，大部在原阳县境内，其中葛埠口附近以往单井出水量可达5424m3／(d·5m)；泛流相以中等富水(单井出水量1000～3000m3／(d·5m))为主，主要分布于获嘉县、新乡县南部和延津县境；泛流相边缘带为弱富水(单井出水量一般小于1000m3／(d·5m))区，主要分布于大召营—杨村—洪门、曹岗—黄陵、孟岗—芦岗等地。诸含水带大多从西南向东北延伸，与新华夏系构造走向及受其控制的古黄河的流向颇为一致。

       动荡不定的古黄河下游频繁决口、改道，主流相与泛流相在平面上相间成带，在剖面上频繁更迭，此等时空变化规律，导致辖区浅层地下水的贫、弱、强诸富水区既在平面上相间成带，又在剖面上错位叠加，富水性变化很大。因此，如果有足够的补给水源(如现行河道的侧渗水)，一个地区隐伏的主流相(古河道)的存在与否及其在剖面上叠加次数的多少、其中每一含水岩系的结构特征和体积变化，以及距主河道或扇轴(脊轴、主河道)的远近，就基本上决定了该地区地下水资源的有无、贫富及其总储量的多少。