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邢台市基本可以划分为山区及平原两大地貌单元,山区有百泉泉域和石鼓泉泉域。本文仅对石鼓泉泉域地质情况和泉域岩溶水储量作如下分析,为合理开发利用岩溶水提供科学依据。下面降分析成果和大家交流,有不当之处提出指正。
石鼓泉岩溶水系统包括临城县全境及内邱、赞皇县的部分地区。泉域面积
692km2,灰岩裸露面积
45.5 km2。泉域的北界为北马村、北阳角,千根一线的地表分水岭;南界为南赛乡、西冷水、五郭店一线的地表分水岭;西界为千根、行李岭、三峰山一线的地表分水岭;东界为石家庄—邯郸大断裂(为阻水边界)。区内西部为中山,标高
1000m以上;中部为低山丘陵;东部为平原。境内泜河、李阳河、小马河三条水系进入灰岩裸露区后漏失断流。目前河流上游建有临城水库,库容约
1.62亿
m3。
石鼓泉泉域处于赞皇隆起带,为一向东倾斜的单斜段快。区内地层主要为太古界、元古界变质岩组成,至东部临城一带有小面积的奥陶系灰岩出露。主要岩溶含水层为中奥陶统灰岩。岩性为厚层灰岩、角砾状灰、花斑灰岩、白云质灰岩和白云岩,一般厚
370m左右。中奥陶系地层岩溶发育较好,地表可见溶空、溶洞。统计表明岩溶裂隙率在
8.19—
23%之间。地下水富水性强,单位涌水量为
7—
20 m3/h.m。
石鼓泉出露于临城县水南寺村北泜河南岸。在地质构造上,是近东西向背斜和北北东向紫山-内邱弧形大断裂北段的反接部位。由于弧形大断裂西部灰岩地层被抬高,东盘煤系地层的阻水作用,造成断裂西部地下水位相对升高,在地形被下切的作用下,沿泜河河床地表高程低的崖下出露成泉。泉域内的补径排特征如下:
1、补给区:分布在西北岭-磁窑沟-绍明-岗头-牟村一线以西。补给区内岩溶地下水的主要来源有:①碳酸盐岩直接裸露地表的地区,可直接接收大气降水的补给;②据《邯郸基地报告》提供,河谷渗漏段的集中渗入补给量一般约占地下水总补给量的二分之一。
2、径流条件:构造控制着区域内主要径流带的分布-在断裂、岩体的控制下,境内各主要径流带大多呈北北东-南北向的条带状分布。主要有临城向斜两翼浅部的水洼-祁村-射兽-石鼓泉强径流带;东北岭-磁窑沟-绍明强径流带。在垂向上岩溶地下水随着碳酸盐岩的标高不同可分为:-100m以上为强径流带,-100――300m为中径流带,-300――500m以下为极弱径流带。
3、排泄区:天然条件下,泉域内的地下水出露于临城县水南寺村北泜河南岸,出露标高为73.097m。现状条件下,由于各河流的上游修建水库及人工开采地下水量逐年增加。地下水动态已经由降水入渗补给-泉排型转变为降水入渗-人工开采型。
4、地下水动态及水化学类型:泉域内的地下水水位自补给区至排泄区(自西向东)埋深由深变浅、水力坡度逐渐变小、同一时间段内水位变幅依次递减。近几年来由于降水量的减少和临城水库蓄水。泉域内的地下水位呈现连续下降的总趋势。泉域内的水化学类型以H-Ca·Mg型为主,局部为H·S-Ca·Mg型,地下水矿化度一般在
0.2-
0.5g/L。
泉域的岩溶水资源计算:
本泉域是一个基本独立封闭的水文地质计算单元,泉域面积为
692 km2,其中裸露灰岩面积
45.5 km2。根据主要补给来源,可用如下方程式计算:
Q
天然
=Q
渗
+Q
泜河渗
式中:
Q天然——岩溶水的天然资源量(
m3/s);
Q
渗
——大气降水通过裸露灰岩的渗入量(
m3/s);
Q
泜河渗
——泜河对岩溶水的入渗补给量(
m3/s)。
其中:
Q渗
=aFP/(365×
86400×
1000)
式中:
a——大气降水在裸露灰岩区的入渗系数。
(
a=0.4,取自《河北省邯邢基地区域水文地质勘察报告》)
P
——降水量(
mm)
F
——裸露灰岩区面积(
4.55*107 m2)。
Q
泜河渗
按下述原则进行:当坝下流量(包括溢洪)小于或等于渗漏能力时,按坝下流量计算;当坝下流量大于渗漏能力时,按渗漏能力计算。河床渗漏能力为
0.2671 m3/s。
Q泜河渗与
Q渗计算统计结果见下表:
石鼓泉域岩溶水历年补给量计算表
|
年份
|
年降水量
|
降水入渗补给量
|
坝下流量
|
渗流量
|
Q
泜河渗
+Q
渗
|
|
P(mm)
|
Q
渗
(
m3/s)
|
(
m3/s)
|
Q
泜河渗
|
(
m3/s)
|
|
1984
|
433.5
|
0.2502
|
0
|
0
|
0.2502
|
|
1985
|
450.9
|
0.2602
|
0
|
0
|
0.2602
|
|
1986
|
325.2
|
0.1877
|
0
|
0
|
0.1877
|
|
1987
|
471.3
|
0.2720
|
0
|
0
|
0.2720
|
|
1988
|
516.4
|
0.2980
|
0
|
0
|
0.2980
|
|
1989
|
557.8
|
0.3219
|
0
|
0
|
0.3219
|
|
1990
|
706.5
|
0.4077
|
1.26
|
0.2671
|
0.6748
|
|
1991
|
578.9
|
0.3341
|
0.37
|
0.2671
|
0.6012
|
|
1992
|
453.9
|
0.2620
|
0
|
0
|
0.2620
|
|
1993
|
467.5
|
0.2698
|
0
|
0
|
0.2698
|
|
1994
|
427.2
|
0.2465
|
0
|
0
|
0.2465
|
|
1995
|
789.1
|
0.4554
|
0.11
|
0.2671
|
0.7225
|
|
1996
|
975.1
|
0.5627
|
4.75
|
0.2671
|
0.8298
|
|
1997
|
456.4
|
0.2634
|
0.16
|
0.2671
|
0.5305
|
|
1998
|
403.8
|
0.2330
|
0
|
0
|
0.2330
|
|
1999
|
430.4
|
0.2484
|
0
|
0
|
0.2484
|
|
2000
|
727.6
|
0.4199
|
0.40
|
0.2671
|
0.6870
|
|
2001
|
438.7
|
0.2532
|
0.42
|
0.2671
|
0.5203
|
|
2002
|
408.1
|
0.2355
|
0.37
|
0.2671
|
0.5026
|
|
2003
|
590.0
|
0.3405
|
0
|
0
|
0.3405
|
|
2004
|
724.1
|
0.4179
|
1.08
|
0.2671
|
0.6850
|
|
2005
|
|
|
|
|
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|
2006
|
|
|
0.743
|
|
|
|
2007
|
|
|
|
|
|
|
平均值
|
|
|
|
|
0.4259
|
由计算结果可知:石鼓泉泉域岩溶水年平均补给量最小值为
1986年的
0.1877
m3/s
,最大值为
1996年的
0.8298 m3/s,平均值为
0.4259
m3/s
。将平均值折算成年总补给量为
1343
万
m3/
a。最枯的
1984-1989年水资源补给量的平均值
0.265 m3/s(
835.7万
m3)。
《邢台市地下水资源开发利用规划研究报告》(
1997年
8月)中石鼓泉岩溶水资源补给量为
1020.2万
m3/
a(
1984—
1993年系列)。
邢台市水资源二次评价中
石鼓泉岩溶水资源补给量为
1224.4万
m3/
a(
1980—
2000年系列)。
《
2007年邢台市水资源管理统计年报》中,临城县取用岩溶地下水共计
85.69万
m3/
a(其中:生活取水
54.69
万
m3/
a,工业取水
31.0
万
m3/
a);
内邱县取用岩溶地下水共计
293.0万
m3/
a(其中:生活取水
108
万
m3/
a,工业取水
185.0
万
m3/
a)。两县合计取水
378.69
万
m3/
a。
根据以上情况综合分析,我们采用
邢台市水资源二次评价中
石鼓泉岩溶水资源补给量
1224.4万
m3/
a,再减去
2007年临城、内邱两县合计取水
378.69
万
m3/
a,剩余
845.71
万
m3/
a
作为
石鼓泉泉域岩溶水的年可开采量。
审稿:李志荣
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