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摘 要:长兴岛位于辽东半岛西部,属于千山余脉西南部边缘,为辽东湾东岸的丘陵地台区。区内山势走向及海岸线格局和华夏系北东向构造体系基本吻合,地层岩性及风化程度对山体形状及海岸侵蚀效应有明显的控制作用。第四纪以来历经了大面积间歇性上升运动,海侵海退等内外营力塑造了现代地貌形态。按地貌成因本区可分为剥蚀地形、堆积地形及人工地形。另外零星分布有风成沙地、洪积扇、海蚀崖等微型地貌。为此查明地下水的赋存条件、特征及分布规律,评价地下水的水富水性、综合质量,可为新兴现代化港口城市建设规划提供科学依据。
关键词:长兴岛;水文地质;特征
1、地下水形成的自然条件
1.1剥蚀高丘
主要分布长兴岛中部,高程200~300m,相对高差可达200m。制高点位于横山,最高峰海拔328.7m。剥蚀高丘总体特征为尖圆顶、岭脊窄、斜坡陡、基岩裸露。主要岩性由石英砂岩、粉砂岩、碳酸盐岩组成。
1.2剥蚀低丘
岩性由长石石英砂岩、粉砂岩等碎屑岩组成,坡脚地带地表为残坡积含碎石粉土、粉质粘土堆积物覆盖。高程小于200m,相对高程50~150m,坡度150~250°。丘顶一般呈岗丘状、长梁状,岗顶起伏小,岭脊宽30~50m。岩石风化壳主要由上更新统坡洪积层、海积层组成,呈条带状分布于长兴岛南部、交流岛东部山前形成堆积平原。规模较小的冲洪积、冲海积、素填土层在山间沟谷、河流入海口、海滩亦有零星分布。坡洪积物含水层主要为含碎石中粗砂,碎石颗粒直径2~5mm,含量20~30%,次棱角状,岩性为砂岩,砂粒以长石、石英为主,粘粒含量
2、地下水动态特征
2.1孔隙水动态特征
孔隙水在丰水期获得大气降水、地表水、基岩裂隙水补给,水位明显提高,如沙包子村36号井枯水期水位埋深为13.7m,丰水期水位埋深为11.8m,变幅1.9m,而电厂34号井枯水期水位埋深为3.5m,丰水期水位埋深为2.8m,变幅0.7m,说明地下水水位变化即受气象因素控制,又受侧向补给量的影响,类型属于气候型动态。受海水依托作用影响,水循环速度较慢,矿物质聚集,矿化度不断增高。前人资料表明近海一线地下水水位受海水涨、落潮影响严重,且呈滞后状态,滞后时间约在0.3~3h之间,潮汐影响场地水位变幅在1.00~2.50m左右
2.2碎屑岩类裂隙水动态特征
该型水主要分布于低丘陵区,风化壳厚度变化较大,一般7~12m,节理裂隙较发育,地下水获得大气降水补给滞后时间相对较短,水位年变幅1~2m,水力坡度较大,地下水径流条件好,循环速度较快,矿化度较低,故动态类型属于径流型。
2.3裂隙岩溶水动态特征
该型水主要分布于丘陵区,由于储水构造具有一定的封闭性,与外界水量水质交换迟缓,有降水补给水位抬高,人工开采水位下降比较明显,故其动态类型属于气象开采型。
3、地下水富水性特征
3.1松散岩类孔隙水
依据第四系含水层抽水试验资,料推测单井涌水量均在100~250m3/d之间,属于中等富水性。例如:4号抽水井,井径0.75m,埋深1.3m,井深10m,出水量0.8L/S,渗透系数14.07m/d,影响半径1.2m,推测涌水量为145.48m3/d;8号抽水井井径,1.0m,埋深1.6m,井深9m,出水量0.5L/S,渗透系数55.98m/d,影响半径7.14m,推测涌水量为226.21m3/d。由于含水层岩性空间变化大,富水性不均匀,洪积扇体、海积层富水性相对较好。
3.2碎屑岩类裂隙水
含水层岩性为砂页岩,推测单井涌水量1000m3/d,水化学类型为HCO3-Ca型水。中等富水区分布于长兴岛西部、南部低丘陵地区,含水层为震旦系南芬组中段,岩性为灰色泥质、泥晶白云岩、灰岩,推测单井涌水量100~500m3/d,水化学类型为HCO3-C1-Ca-Na型水。碎屑岩类裂隙水贫水区主要分布于长兴岛西部,含水层岩性为震旦系南芬组上、下段和桥头组砂页岩,推测单井涌水量为95.23m3/d,如7号抽水井,井径0.24m,埋深11.84m,井深40m,出水量2.1L/S,滲透系数1.15m/d,影响半径26.27m,推测涌水量为83.67m3/d。
3.3碳酸盐岩裂隙一岩溶水
分布于长兴岛东部丘陵地区的寒武、奥陶系碳酸盐岩含水层富水性较强,推测单井涌水量1O0o~3000m3/d。如1O号抽水井,井径0.9m,埋深1.63m,井深6.8m,出水量1.7L/S,渗透系数140.14m/d,影响半径17.18m,推测涌水量为1339.67m3/d;长兴岛西部、南部低丘陵地区,南芬组中段灰色泥质、泥晶白云岩、灰岩含水层,推测单井涌水量100~500m3/d,富水性中等。
4、结语
本区含水层系统划分为三种类型即:松散岩类含水层系统,属于水平储水构造;碳酸盐岩类含水层系统,属于封闭式向背斜储水构造,碎屑岩类含水层系统,属于单斜出水构造。地下水类型分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩裂隙—岩溶水和裂隙水三种类型。孔隙水具有气象型动态特征,裂隙—岩溶水具有缓慢径流型动态特征,裂隙水具有径流型动态特征。大气降水是本区主要补给源。人工开采为主要排泄方式。
隙淡水水量中等富水区主要分布于丘间谷地、坡洪积扇裙。含水层岩性主要为含碎石中粗砂、中细砂,厚1.4~10cm,水位埋深1~4m。渗透系数10~50m/d,水化学类型主要为HCO3一C1—ca—Na型水。微咸水分布于海积平原地段,含水层岩性为中砂、细砂,厚度5~15m,渗透系数为20-60m/d,水化学类型为C1—Na型水。碳酸盐岩裂隙一岩溶水富水区分布与本区东部,由古生界寒武系中上统、奥陶系灰岩组成,岩溶发育,多为小溶洞。地下水埋深3~40m,推测单井涌水量小于>1000m3/d,水化学类型为HCO3一Ca型水。中等富水区分布于长兴岛西部、南部低丘陵地区,含水层为震旦系南芬组中段,岩性为灰色泥质、泥晶白云岩、灰岩,推测单井涌水量100~500m3/d,水化学类型为HCO3一C1-Ca—Na型水。碎屑岩类裂隙水贫水区主要分布于长兴岛西部,含水层岩性为震旦系南芬组上、下段和桥头组砂页岩,推测单井涌水量<100m3/d,水化学类型为C1—Na-Ca型水。临海平原及低丘陵谷地居民生活区多处总硬度、溶解性总固体、氯化物、硝酸盐,亚硝酸盐大肠杆菌总数含量超出饮用水质量超标,生活垃圾堆放、排污是地下水污染的主要来源
参考文献
[1]吉林大学《大连长兴岛临港工业区水文地质调查报告》2014.10.科技博览
[2]辽宁省水文地质工程地质勘察院《大连化学物理研究所催化刑城久蚓究平台岩土工程勘察报告》2012.12
[3]辽宁省地质矿产调查院Ⅸ辽宁省海岸带东岗一长兴岛地段水文地旋勘察报告》2006.
[4]辽宁省地质矿产调查院辽宁省海岸带环境地质溷查报告2012.
关键词:长兴岛;水文地质;特征
1、地下水形成的自然条件
1.1剥蚀高丘
主要分布长兴岛中部,高程200~300m,相对高差可达200m。制高点位于横山,最高峰海拔328.7m。剥蚀高丘总体特征为尖圆顶、岭脊窄、斜坡陡、基岩裸露。主要岩性由石英砂岩、粉砂岩、碳酸盐岩组成。
1.2剥蚀低丘
岩性由长石石英砂岩、粉砂岩等碎屑岩组成,坡脚地带地表为残坡积含碎石粉土、粉质粘土堆积物覆盖。高程小于200m,相对高程50~150m,坡度150~250°。丘顶一般呈岗丘状、长梁状,岗顶起伏小,岭脊宽30~50m。岩石风化壳主要由上更新统坡洪积层、海积层组成,呈条带状分布于长兴岛南部、交流岛东部山前形成堆积平原。规模较小的冲洪积、冲海积、素填土层在山间沟谷、河流入海口、海滩亦有零星分布。坡洪积物含水层主要为含碎石中粗砂,碎石颗粒直径2~5mm,含量20~30%,次棱角状,岩性为砂岩,砂粒以长石、石英为主,粘粒含量
2、地下水动态特征
2.1孔隙水动态特征
孔隙水在丰水期获得大气降水、地表水、基岩裂隙水补给,水位明显提高,如沙包子村36号井枯水期水位埋深为13.7m,丰水期水位埋深为11.8m,变幅1.9m,而电厂34号井枯水期水位埋深为3.5m,丰水期水位埋深为2.8m,变幅0.7m,说明地下水水位变化即受气象因素控制,又受侧向补给量的影响,类型属于气候型动态。受海水依托作用影响,水循环速度较慢,矿物质聚集,矿化度不断增高。前人资料表明近海一线地下水水位受海水涨、落潮影响严重,且呈滞后状态,滞后时间约在0.3~3h之间,潮汐影响场地水位变幅在1.00~2.50m左右
2.2碎屑岩类裂隙水动态特征
该型水主要分布于低丘陵区,风化壳厚度变化较大,一般7~12m,节理裂隙较发育,地下水获得大气降水补给滞后时间相对较短,水位年变幅1~2m,水力坡度较大,地下水径流条件好,循环速度较快,矿化度较低,故动态类型属于径流型。
2.3裂隙岩溶水动态特征
该型水主要分布于丘陵区,由于储水构造具有一定的封闭性,与外界水量水质交换迟缓,有降水补给水位抬高,人工开采水位下降比较明显,故其动态类型属于气象开采型。
3、地下水富水性特征
3.1松散岩类孔隙水
依据第四系含水层抽水试验资,料推测单井涌水量均在100~250m3/d之间,属于中等富水性。例如:4号抽水井,井径0.75m,埋深1.3m,井深10m,出水量0.8L/S,渗透系数14.07m/d,影响半径1.2m,推测涌水量为145.48m3/d;8号抽水井井径,1.0m,埋深1.6m,井深9m,出水量0.5L/S,渗透系数55.98m/d,影响半径7.14m,推测涌水量为226.21m3/d。由于含水层岩性空间变化大,富水性不均匀,洪积扇体、海积层富水性相对较好。
3.2碎屑岩类裂隙水
含水层岩性为砂页岩,推测单井涌水量1000m3/d,水化学类型为HCO3-Ca型水。中等富水区分布于长兴岛西部、南部低丘陵地区,含水层为震旦系南芬组中段,岩性为灰色泥质、泥晶白云岩、灰岩,推测单井涌水量100~500m3/d,水化学类型为HCO3-C1-Ca-Na型水。碎屑岩类裂隙水贫水区主要分布于长兴岛西部,含水层岩性为震旦系南芬组上、下段和桥头组砂页岩,推测单井涌水量为95.23m3/d,如7号抽水井,井径0.24m,埋深11.84m,井深40m,出水量2.1L/S,滲透系数1.15m/d,影响半径26.27m,推测涌水量为83.67m3/d。
3.3碳酸盐岩裂隙一岩溶水
分布于长兴岛东部丘陵地区的寒武、奥陶系碳酸盐岩含水层富水性较强,推测单井涌水量1O0o~3000m3/d。如1O号抽水井,井径0.9m,埋深1.63m,井深6.8m,出水量1.7L/S,渗透系数140.14m/d,影响半径17.18m,推测涌水量为1339.67m3/d;长兴岛西部、南部低丘陵地区,南芬组中段灰色泥质、泥晶白云岩、灰岩含水层,推测单井涌水量100~500m3/d,富水性中等。
4、结语
本区含水层系统划分为三种类型即:松散岩类含水层系统,属于水平储水构造;碳酸盐岩类含水层系统,属于封闭式向背斜储水构造,碎屑岩类含水层系统,属于单斜出水构造。地下水类型分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩裂隙—岩溶水和裂隙水三种类型。孔隙水具有气象型动态特征,裂隙—岩溶水具有缓慢径流型动态特征,裂隙水具有径流型动态特征。大气降水是本区主要补给源。人工开采为主要排泄方式。
隙淡水水量中等富水区主要分布于丘间谷地、坡洪积扇裙。含水层岩性主要为含碎石中粗砂、中细砂,厚1.4~10cm,水位埋深1~4m。渗透系数10~50m/d,水化学类型主要为HCO3一C1—ca—Na型水。微咸水分布于海积平原地段,含水层岩性为中砂、细砂,厚度5~15m,渗透系数为20-60m/d,水化学类型为C1—Na型水。碳酸盐岩裂隙一岩溶水富水区分布与本区东部,由古生界寒武系中上统、奥陶系灰岩组成,岩溶发育,多为小溶洞。地下水埋深3~40m,推测单井涌水量小于>1000m3/d,水化学类型为HCO3一Ca型水。中等富水区分布于长兴岛西部、南部低丘陵地区,含水层为震旦系南芬组中段,岩性为灰色泥质、泥晶白云岩、灰岩,推测单井涌水量100~500m3/d,水化学类型为HCO3一C1-Ca—Na型水。碎屑岩类裂隙水贫水区主要分布于长兴岛西部,含水层岩性为震旦系南芬组上、下段和桥头组砂页岩,推测单井涌水量<100m3/d,水化学类型为C1—Na-Ca型水。临海平原及低丘陵谷地居民生活区多处总硬度、溶解性总固体、氯化物、硝酸盐,亚硝酸盐大肠杆菌总数含量超出饮用水质量超标,生活垃圾堆放、排污是地下水污染的主要来源
参考文献
[1]吉林大学《大连长兴岛临港工业区水文地质调查报告》2014.10.科技博览
[2]辽宁省水文地质工程地质勘察院《大连化学物理研究所催化刑城久蚓究平台岩土工程勘察报告》2012.12
[3]辽宁省地质矿产调查院Ⅸ辽宁省海岸带东岗一长兴岛地段水文地旋勘察报告》2006.
[4]辽宁省地质矿产调查院辽宁省海岸带环境地质溷查报告2012.