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【摘 要】文章在介绍灵石县石膏山风景区某酒店场区［1］水文地质条件基础上确定评价区边界，然后结合酒店工程多角度对地下水水量、水质进行详细评价，并提出在有利地段寻求生活水源；锅炉用水要定期检查、除垢；修建集拦水坝，暗渠等合理化建议。
【关键词】水资源评价；补给量；水量；水质
Linshang county shigaoshang scenic area cabaret field the resources evaluation of the area groundwater
Zhang Guo-hong
(Shangxi province No.3 geology engineering investigate an institute for research Jinzhong Shangxi 030620)
【Abstract】Article at introduction linshang county shigaoshang scenic area ［ 1 ］ cabaret field areacondition foundation of the hydrology geology top assurance evaluation area boundary, then combine cabaret engineering many angle to groundwater water quantity, the fluid matter carry on detailed evaluation, and put forward looking for life headwaters in the beneficial district;The boiler want a periodical check with water, in addition to dirt;Build to gather to block dam, culvert etc. rationalization suggestion.
【Key words】Water resources evaluation;Replenishment quantity;Water quantity;Fluid matter
石膏山某酒店某场区位于灵石县南关镇峪口村东北约600m的仁义河北侧的坡麓地带，气候属半干旱大陆性季风气候，多年平均气温10.5℃，多年平均降水量491.1mm，主要集中在6～9月份，占全年降水量的75%以上。仁义河为汾河支流，全长约46.1Km，场区以上控制流域面积约100Km2，平均纵坡降57‰，最大洪峰流量468m3/s。
1. 地质概况
1.1 评价区确定。
场区地势北高南低，地跨剥蚀溶蚀高中山区、山间河谷区两个地貌单元。总体为一倾向NE的单斜构造，北部发育一逆断层（F1），走向NE近东西向，倾向南，倾角70～80°，南侧阻水，出露太古界太岳山群地层，北侧充水，出露古生界奥陶系地层，以其作为。
评价区北部边界，q1泉，为地下水集中排泄点， 以其溢出带作为南部边界，东部以地表分水岭为界（图1）。
图1 水文地质图
1.松散岩类孔隙水 水量中等区。
2.松散岩类孔隙水 水量贫乏区。
3.碳酸盐岩类岩溶水水量中等。
4.变质岩岩浆岩类裂隙水 水量贫乏
5.编号 下降泉 流量1/s泉口标高(m)。
6. 编号孔深(m)钻孔 水位埋深(m)水位标高(m)。
7.水文地质界线。
8.地质界线。
9.地貌界线。
10.逆断层及编号。
11.一侧充水、一侧阻水断层。
12.地下水流向。
13.水文地质剖面线。
14.评价区范围。
15.某场区。
16.计算区范围。
17.计算断面。
1.2 水文地质条件。
评价区内地下水类型主要是坡麓地带松散岩类孔隙潜水和变质岩类裂隙潜水。以接受大气降水入渗补给为主，其次为侧向径流补给，以q1泉形式排泄为主，其次为自然蒸发。
孔隙水含水岩组为第三系上新统风化砾岩及第四系上更新统坡洪积卵砾石及砂质粘土（图2）。砂质粘土相对隔水，含水层平均厚度2m，在坡麓低洼处以下降泉形式排泄，如q1泉出露标高1073m，流量约0.12L/s(合10.4m3/d)，
富水性贫乏，水温10°C，水化学类型为HCO3-Ｃa·Mg型，矿化度224mg/L。
裂隙水含水岩组为太古界太岳山群混合岩化变粒岩、角闪岩等。弱风化层为区域隔水层，风化裂隙为地下水赋存和运移空间，受地形控制，在区外以散泉形式排泄，单泉流量0.1～0.5L/s，富水性贫乏。水化学类型为HCO3-Ｃa型，矿化度200～330mg/L。
图2水文地质剖面示意图
2. 地下水资源评价
2.1 水量评价。
2.1.1 天然补给资源量法。计算公式：
Q补=α·p·F／365×86400
式中： α——降水入渗系数，变质岩分布区取0.073［2］；松散岩分布区取0.35；
P——多年平均有效降水量(m/a)，按多年平均降水量的85%计；
F——计算区面积(m2)；变质岩区31170.1m2，松散岩区26347.4m2；
Q补——降水入渗补给量(m3/s)。
2.1.2 断面流量计算法。
计算公式： Q侧=T·L·I（1）
T= K·M （2）
式中：T——含水层导水系数(m2/d)；
L——断面长度(m)；以q1泉口溢出横断面计，为50m；
I——水力坡度；根据孔泉水位标高确定为177.5‰。
Q侧——侧向径流量(m3/d)；
K——含水层渗透系数(m/d)，取经验值0.6m/d；
M——含水层厚度(m)，取平均值2m。
计算结果：裂隙水天然补给量为2.60m3/d，孔隙水天然补给量为11.91m3/d。孔隙水的导水系数(T)为1.2m2/d，断面流量为10.65 m3/d。
2.2 水质评价。
2.2.1 地下水水质评价。
首先按照单项组分评价划分标准（表1）［3］对区内地下水水质（表2）进行评价，然后按照水质综合评价分类定级标准(表3) ［3］进行评价。综合评价分值按下式求取： F=F2—+F2max2F—=1nni=1Fi
式中：Ｆ——综合评价分值；
F———各单项组分评分值Fi的平均值；
Ｆmax——单项组分值Fi中的最大值；
N——项数。
表1水质单项组分评价分值表
类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
Ｆi 0 1 3 6 10
表2 地下水水质与综合评价指标计算结果表单位mg/L
分析项目
地下水类型 嗅和味 肉眼可见物 ＰＨ值 总硬度 溶解性总固体 硫酸盐 氯化物 铁 游离CO2 硝酸盐 亚硝酸盐 氨氮 氟化物 综合指标
裂隙水 无 无 8.18 172.6 268.2 36.0 8.9 ＜0.1 0 3.0 0.01 ＜0.1 0.1 0.73
孔隙水 无 无 8.14 207.7 326.2 7.2 8.9 ＜0.1 0 6.0 0.03 ＜0.1 0.1 4.29
评价结果:裂隙水总硬度、硝酸盐、
亚硝酸盐三项达Ⅱ类水指标，其余达Ⅰ
类水指标，综合评定水质优良，适用于各种用途。孔隙水亚硝酸盐达Ⅳ类水指标，硝酸盐达Ⅲ类水指标，总硬度、溶解性总固体两项达Ⅱ类水指标，其余达Ⅰ类水指标，综合评定水质较差，适用于农业、部分工业用水，不宜作生活饮用水。
表3 水质综合评价分类定级表
级别 优良 良好 较好 较差 极差
Ｆ ＜0.80 0.80～2.50 2.50～4.25 4.25～7.20 ≥7.20
2. 锅炉用水水质评价
根据水质分析结果，求取锅垢总量(H0)、硬垢系数(Kn)、起泡系数(F)和腐蚀系数(Kk)四项指标（表4）进行评价。计算公式为：
(1)Ｈ0=S+C+36 γFe2++17γ Al3++200γMg2++59 Ca2+
(2) Kn=HnH0
(3)F=62 γNa++78 γ K+
(4)酸性水：KK＝1008(γH++Al3++γFe2++Mg2+－γHCO3-－γCO32-)
碱性水：KK＝1.008(γMg2++γHCO3-)
式中：Ｈ0——锅垢总量；
Kn——硬垢系数；
F——起泡系数；
KK——腐蚀系数；
S——水中悬浮物含量(mg/L)；
C——胶体(SiO2+Fe2O3+Al2O3)含量(mg/L)。
Hn= SiO2+20 γ Mg2++68( γCL-+ γSO42-－ γNa+－K+)
表4 锅炉用水水质评价成果表
地下水类 型
样点项目 锅垢总量(H0) 硬垢总量(Hh) 硬垢系数(Kn) 起泡系数(F) 腐蚀系数 KK KK+0.0503Ca2+ 评价结果
变质岩类裂隙水 5021.5 2717.6 0.54 511 -126.1 -123.38 锅垢很多、硬垢、起泡、半腐蚀性水
松散岩类孔隙水 7112.5 906.2 0.13 592.8 -184.56 -182.14 锅垢很多，软垢起泡，半腐蚀性水。
评价结果：评价区变质岩类裂隙水属锅垢很多、硬垢、起泡的半腐蚀性水，作锅炉用水水质较差；松散岩类孔隙水属锅垢很多、软垢、起泡、半腐蚀性水，作锅炉用水水质也较差。
3. 对混凝土的侵蚀性评价
(1)分解性侵蚀。
建筑体为碎石类土、K1硅酸盐水泥取值0.5，矿渣硅酸盐水泥取值0.3，以下式求取分解性侵蚀指数PHs、碳酸型侵蚀游离CO2、结合酸型侵蚀PH进行评价。各项指数计算公式及判定标准如下：
分解性侵蚀指数 PHs=γHCO3-0.15HCO3－－0.025－K1
式中： HCO3——水中HCO3－离子含量(mmol/L)
K1——查表取值。
当PH≥PHs时，水无分解性侵蚀；
当PH＜PHs时，有分解性侵蚀。
酸型侵蚀的侵蚀指标PH值：当水的PH值＜混凝土的PH值时，有酸性侵蚀。
碳酸型侵蚀的侵蚀指标游离CO2：当水中游离CO2(mg/L)＞a［Ca2+］+b+K2时，有碳酸型侵蚀。
式中：［Ca2+］——水中Ca离子含量(mg/L)；
a、b——查表取值；
K2——查表取值。
评价结果：孔隙水的PHs值分别为6.51和6.71；裂隙水的PHs值分别为6.71和6.91。可见两类地下水均无分解性侵蚀，也无酸型侵蚀、碳酸型侵蚀。
(2)结晶性侵蚀。
松散岩类孔隙地下水的SO42－为7.2 mg/L，Cl－为8.9 mg/L；变质岩类裂隙地下水的SO42－为3.6 mg/L，Cl－ 为8.9 mg/L；查表取碎石类土，硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥的数值为250，可见两类地下水SO42－含量＜表中混凝土的数值，均无结晶性侵蚀。
(3)分解结晶复合性侵蚀。
根据水质分析结果求取Mg2+、Fe2+、Fe3+、Ca2+、Zn2+、NH+等的总量Me (mg/L)，得地带松散岩类孔隙地下水的Me为78.6 mg/L，变质岩类裂隙地下水的Me为70.9 mg/L，两类水Me均小于1000 mg/L，表明无分解结晶复合性侵蚀性。
3. 结论
区内天然补给量为14.51m3/d，其中裂隙水水质优良，而天然补给量仅2.60m3/d，建议在北部寻求有利地段开采碳酸盐岩岩溶水作为生活用水；裂隙水和孔隙水作锅炉用水水质较差，需进行定期检查、除垢。两类水对建筑混凝土均无侵蚀性，但孔隙水断面流量达10.65m3/d，对场区建设有一定影响，建议修建集拦水坝、暗渠等进行排水。
参考文献
［1］ 梁树雄等,.灵石县石膏山风景区拟建酒店工程区水文地质评价报告［R］；山西省第三地质工程勘察院.2010.6.
［2］ 武建中等,灵石地区1/20万综合水文地质普查报告［R］；山西省第三地质工程勘察院.1995年.
［3］ 《地下水质量标准》［M］ GB/T 14848-1993；中国标准出版社.1994.10.
［文章编号］1006-7619（2010）12-18-029
［作者简介］ ：张国红（1970-），男，山西省原平市人，工程师，一直在山西省第三地质工程勘察院从事水文、工程、环境地质工作。1991年毕业于南京地质学校水工专业，2007年完成中国地质大学（北京）资源勘察专业（本科）学业，现于中国地质大学（武汉）攻读工程硕士。
【关键词】水资源评价；补给量；水量；水质
Linshang county shigaoshang scenic area cabaret field the resources evaluation of the area groundwater
Zhang Guo-hong
(Shangxi province No.3 geology engineering investigate an institute for research Jinzhong Shangxi 030620)
【Abstract】Article at introduction linshang county shigaoshang scenic area ［ 1 ］ cabaret field areacondition foundation of the hydrology geology top assurance evaluation area boundary, then combine cabaret engineering many angle to groundwater water quantity, the fluid matter carry on detailed evaluation, and put forward looking for life headwaters in the beneficial district;The boiler want a periodical check with water, in addition to dirt;Build to gather to block dam, culvert etc. rationalization suggestion.
【Key words】Water resources evaluation;Replenishment quantity;Water quantity;Fluid matter
石膏山某酒店某场区位于灵石县南关镇峪口村东北约600m的仁义河北侧的坡麓地带，气候属半干旱大陆性季风气候，多年平均气温10.5℃，多年平均降水量491.1mm，主要集中在6～9月份，占全年降水量的75%以上。仁义河为汾河支流，全长约46.1Km，场区以上控制流域面积约100Km2，平均纵坡降57‰，最大洪峰流量468m3/s。
1. 地质概况
1.1 评价区确定。
场区地势北高南低，地跨剥蚀溶蚀高中山区、山间河谷区两个地貌单元。总体为一倾向NE的单斜构造，北部发育一逆断层（F1），走向NE近东西向，倾向南，倾角70～80°，南侧阻水，出露太古界太岳山群地层，北侧充水，出露古生界奥陶系地层，以其作为。
评价区北部边界，q1泉，为地下水集中排泄点， 以其溢出带作为南部边界，东部以地表分水岭为界（图1）。
图1 水文地质图
1.松散岩类孔隙水 水量中等区。
2.松散岩类孔隙水 水量贫乏区。
3.碳酸盐岩类岩溶水水量中等。
4.变质岩岩浆岩类裂隙水 水量贫乏
5.编号 下降泉 流量1/s泉口标高(m)。
6. 编号孔深(m)钻孔 水位埋深(m)水位标高(m)。
7.水文地质界线。
8.地质界线。
9.地貌界线。
10.逆断层及编号。
11.一侧充水、一侧阻水断层。
12.地下水流向。
13.水文地质剖面线。
14.评价区范围。
15.某场区。
16.计算区范围。
17.计算断面。
1.2 水文地质条件。
评价区内地下水类型主要是坡麓地带松散岩类孔隙潜水和变质岩类裂隙潜水。以接受大气降水入渗补给为主，其次为侧向径流补给，以q1泉形式排泄为主，其次为自然蒸发。
孔隙水含水岩组为第三系上新统风化砾岩及第四系上更新统坡洪积卵砾石及砂质粘土（图2）。砂质粘土相对隔水，含水层平均厚度2m，在坡麓低洼处以下降泉形式排泄，如q1泉出露标高1073m，流量约0.12L/s(合10.4m3/d)，
富水性贫乏，水温10°C，水化学类型为HCO3-Ｃa·Mg型，矿化度224mg/L。
裂隙水含水岩组为太古界太岳山群混合岩化变粒岩、角闪岩等。弱风化层为区域隔水层，风化裂隙为地下水赋存和运移空间，受地形控制，在区外以散泉形式排泄，单泉流量0.1～0.5L/s，富水性贫乏。水化学类型为HCO3-Ｃa型，矿化度200～330mg/L。
图2水文地质剖面示意图
2. 地下水资源评价
2.1 水量评价。
2.1.1 天然补给资源量法。计算公式：
Q补=α·p·F／365×86400
式中： α——降水入渗系数，变质岩分布区取0.073［2］；松散岩分布区取0.35；
P——多年平均有效降水量(m/a)，按多年平均降水量的85%计；
F——计算区面积(m2)；变质岩区31170.1m2，松散岩区26347.4m2；
Q补——降水入渗补给量(m3/s)。
2.1.2 断面流量计算法。
计算公式： Q侧=T·L·I（1）
T= K·M （2）
式中：T——含水层导水系数(m2/d)；
L——断面长度(m)；以q1泉口溢出横断面计，为50m；
I——水力坡度；根据孔泉水位标高确定为177.5‰。
Q侧——侧向径流量(m3/d)；
K——含水层渗透系数(m/d)，取经验值0.6m/d；
M——含水层厚度(m)，取平均值2m。
计算结果：裂隙水天然补给量为2.60m3/d，孔隙水天然补给量为11.91m3/d。孔隙水的导水系数(T)为1.2m2/d，断面流量为10.65 m3/d。
2.2 水质评价。
2.2.1 地下水水质评价。
首先按照单项组分评价划分标准（表1）［3］对区内地下水水质（表2）进行评价，然后按照水质综合评价分类定级标准(表3) ［3］进行评价。综合评价分值按下式求取： F=F2—+F2max2F—=1nni=1Fi
式中：Ｆ——综合评价分值；
F———各单项组分评分值Fi的平均值；
Ｆmax——单项组分值Fi中的最大值；
N——项数。
表1水质单项组分评价分值表
类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
Ｆi 0 1 3 6 10
表2 地下水水质与综合评价指标计算结果表单位mg/L
分析项目
地下水类型 嗅和味 肉眼可见物 ＰＨ值 总硬度 溶解性总固体 硫酸盐 氯化物 铁 游离CO2 硝酸盐 亚硝酸盐 氨氮 氟化物 综合指标
裂隙水 无 无 8.18 172.6 268.2 36.0 8.9 ＜0.1 0 3.0 0.01 ＜0.1 0.1 0.73
孔隙水 无 无 8.14 207.7 326.2 7.2 8.9 ＜0.1 0 6.0 0.03 ＜0.1 0.1 4.29
评价结果:裂隙水总硬度、硝酸盐、
亚硝酸盐三项达Ⅱ类水指标，其余达Ⅰ
类水指标，综合评定水质优良，适用于各种用途。孔隙水亚硝酸盐达Ⅳ类水指标，硝酸盐达Ⅲ类水指标，总硬度、溶解性总固体两项达Ⅱ类水指标，其余达Ⅰ类水指标，综合评定水质较差，适用于农业、部分工业用水，不宜作生活饮用水。
表3 水质综合评价分类定级表
级别 优良 良好 较好 较差 极差
Ｆ ＜0.80 0.80～2.50 2.50～4.25 4.25～7.20 ≥7.20
2. 锅炉用水水质评价
根据水质分析结果，求取锅垢总量(H0)、硬垢系数(Kn)、起泡系数(F)和腐蚀系数(Kk)四项指标（表4）进行评价。计算公式为：
(1)Ｈ0=S+C+36 γFe2++17γ Al3++200γMg2++59 Ca2+
(2) Kn=HnH0
(3)F=62 γNa++78 γ K+
(4)酸性水：KK＝1008(γH++Al3++γFe2++Mg2+－γHCO3-－γCO32-)
碱性水：KK＝1.008(γMg2++γHCO3-)
式中：Ｈ0——锅垢总量；
Kn——硬垢系数；
F——起泡系数；
KK——腐蚀系数；
S——水中悬浮物含量(mg/L)；
C——胶体(SiO2+Fe2O3+Al2O3)含量(mg/L)。
Hn= SiO2+20 γ Mg2++68( γCL-+ γSO42-－ γNa+－K+)
表4 锅炉用水水质评价成果表
地下水类 型
样点项目 锅垢总量(H0) 硬垢总量(Hh) 硬垢系数(Kn) 起泡系数(F) 腐蚀系数 KK KK+0.0503Ca2+ 评价结果
变质岩类裂隙水 5021.5 2717.6 0.54 511 -126.1 -123.38 锅垢很多、硬垢、起泡、半腐蚀性水
松散岩类孔隙水 7112.5 906.2 0.13 592.8 -184.56 -182.14 锅垢很多，软垢起泡，半腐蚀性水。
评价结果：评价区变质岩类裂隙水属锅垢很多、硬垢、起泡的半腐蚀性水，作锅炉用水水质较差；松散岩类孔隙水属锅垢很多、软垢、起泡、半腐蚀性水，作锅炉用水水质也较差。
3. 对混凝土的侵蚀性评价
(1)分解性侵蚀。
建筑体为碎石类土、K1硅酸盐水泥取值0.5，矿渣硅酸盐水泥取值0.3，以下式求取分解性侵蚀指数PHs、碳酸型侵蚀游离CO2、结合酸型侵蚀PH进行评价。各项指数计算公式及判定标准如下：
分解性侵蚀指数 PHs=γHCO3-0.15HCO3－－0.025－K1
式中： HCO3——水中HCO3－离子含量(mmol/L)
K1——查表取值。
当PH≥PHs时，水无分解性侵蚀；
当PH＜PHs时，有分解性侵蚀。
酸型侵蚀的侵蚀指标PH值：当水的PH值＜混凝土的PH值时，有酸性侵蚀。
碳酸型侵蚀的侵蚀指标游离CO2：当水中游离CO2(mg/L)＞a［Ca2+］+b+K2时，有碳酸型侵蚀。
式中：［Ca2+］——水中Ca离子含量(mg/L)；
a、b——查表取值；
K2——查表取值。
评价结果：孔隙水的PHs值分别为6.51和6.71；裂隙水的PHs值分别为6.71和6.91。可见两类地下水均无分解性侵蚀，也无酸型侵蚀、碳酸型侵蚀。
(2)结晶性侵蚀。
松散岩类孔隙地下水的SO42－为7.2 mg/L，Cl－为8.9 mg/L；变质岩类裂隙地下水的SO42－为3.6 mg/L，Cl－ 为8.9 mg/L；查表取碎石类土，硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥的数值为250，可见两类地下水SO42－含量＜表中混凝土的数值，均无结晶性侵蚀。
(3)分解结晶复合性侵蚀。
根据水质分析结果求取Mg2+、Fe2+、Fe3+、Ca2+、Zn2+、NH+等的总量Me (mg/L)，得地带松散岩类孔隙地下水的Me为78.6 mg/L，变质岩类裂隙地下水的Me为70.9 mg/L，两类水Me均小于1000 mg/L，表明无分解结晶复合性侵蚀性。
3. 结论
区内天然补给量为14.51m3/d，其中裂隙水水质优良，而天然补给量仅2.60m3/d，建议在北部寻求有利地段开采碳酸盐岩岩溶水作为生活用水；裂隙水和孔隙水作锅炉用水水质较差，需进行定期检查、除垢。两类水对建筑混凝土均无侵蚀性，但孔隙水断面流量达10.65m3/d，对场区建设有一定影响，建议修建集拦水坝、暗渠等进行排水。
参考文献
［1］ 梁树雄等,.灵石县石膏山风景区拟建酒店工程区水文地质评价报告［R］；山西省第三地质工程勘察院.2010.6.
［2］ 武建中等,灵石地区1/20万综合水文地质普查报告［R］；山西省第三地质工程勘察院.1995年.
［3］ 《地下水质量标准》［M］ GB/T 14848-1993；中国标准出版社.1994.10.
［文章编号］1006-7619（2010）12-18-029
［作者简介］ ：张国红（1970-），男，山西省原平市人，工程师，一直在山西省第三地质工程勘察院从事水文、工程、环境地质工作。1991年毕业于南京地质学校水工专业，2007年完成中国地质大学（北京）资源勘察专业（本科）学业，现于中国地质大学（武汉）攻读工程硕士。