金华地区红层地下水动态变化规律研究

2019-10-18 15:25周金金柳永胜雷明珠正
环境与发展 2019年8期
关键词:裂隙孔隙金华

周金金 柳永胜 雷明 珠正

摘要:金华地区位于金衢盆地东段,浙江中西部,是我国南方著名的红色盆地之一。金华地区裸露型及覆盖型红层孔隙裂隙水动态变化显著不同,裸露区红层孔隙裂隙水位动态变幅大,呈锯齿状。第四纪松散层覆盖区,其水位动态变化曲线呈平缓的波浪形状。此外红層富水性对其水位变化影响较大,富水性越好,其水位动态变化幅度越小。

关键词:金华地区;地下水动态;水位变幅

中图分类号:X143 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2019)08-0-02

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.08.072

Research on groundwater dynamic changes of red layer in Jinhua Area

Zhou Jinjin1,Liu Yongsheng2,3,Lei Ming2,3,Zhu Zheng3

(1.Jiangsu Academy of Environmental Industry and Technology Corp,Nanjing Jiangsu 210036,China;2.Zhejiang Institute of Hydrogeology and Engineering Geology,Ningbo Zhejiang 315012,China;3.Zhejiang Eingineering Investigation Institute,Ningbo Zhejiang 315012,China)

Abstract:The Jinhua area is located in the eastern section of the Jinyu Basin, in the central and western Zhejiang Province. It is one of the famous red basins in southern China. The dynamic changes of pore and fissure water in exposed and overburden red beds are significantly different. The bare layer of the red layer pores in the bare area has a large dynamic amplitude and is jagged. In the Quaternary loose layer coverage area, the water level dynamic curve has a gentle wave shape. In addition, the water content of the red layer has a greater influence on the water level change, and the better the water richness, the smaller the dynamic change of the water level.

Keywords:Jinhua area;Groundwater dynamic;Variation of water level

地下水是日常生活、农业、工业的重要供水水源,是生态系统赖以生存的必要条件[1],是调节地表水动态平衡的重要因素,但地下水易受到外部环境的影响,其水位的动态变化,反映水文地质条件的变化和趋势[2]。国内,地下水动态变化研究在许多地方进行了深入的研究。胡晓利等人将GIS和地质统计学相结合,发现地下水水位具有比较强烈的相关性,为各向异性结构[3]。刘鑫等人绘制的内蒙古河套灌溉区的地下水水位分布图,对灌溉渠的农业发展具有重要的意义,为地下水资源的管理提供了重要的支撑[4]。席海洋等人充分利用统计学的方法,分析了额济纳盆地地下水水位变化特征,并探讨了地下水水位的变化特征[5]。张光辉等人研究了区域地下水循环演化及其环境异变规律,阐述了地下水异变机制和地下水可持续利用的评价理论方法[6]。金华地区红层地下水为重要的生活及工业生产水资源,对其红层地下水水位动态变化特征研究还不多见,对红层地下水资源的利用与管理不利,本文拟通过对金华地区地下水动态变化规律研究,为金华地区地下水资源的利用及管理提供依据。

1 工作区概况

金华地区根据岩性、储水空间及水理性质特征划分为四个含水岩组:钙质、泥钙质粉砂岩溶蚀孔隙裂隙含水岩组(K2j),泥质粉砂岩、粉砂质泥岩孔隙裂隙含水岩组(K2j),块状、厚层状砾岩、砂砾岩裂隙含水岩组(K2zd、K2q),以及砾岩、砂砾岩层间孔隙裂隙含水岩组(K2zd)。

2 红层地下水动态变化规律

2.1 裸露区与第四纪松散层覆盖区红层孔隙裂隙水水位动态变化规律

裸露红层分布区与第四纪松散岩层覆盖区其所处的地貌部位、地形条件有着比较大的区别,造成其地下水补给形式是不同的,为了更加准确的研究工作区红层孔隙裂隙水的动态变化规律,现分别对裸露型及覆盖型红层孔隙裂隙水的动态变化规律进行分析(见图1-2)。

图1 裸露型孔隙裂隙水水位与降雨量关系图(邵湖头村-W27孔-2017)

图2 覆盖型红层孔隙裂隙水水位与降雨量关系图

(W34-汤溪石耕背-2017)

裸露区红层孔隙裂隙水位动态变幅大,呈锯齿状,究其原因:主要其直接接受大气降水的补给,水位变化速度快,变幅大。当然由于侧向径流的存在,在降雨量不大的情况下,其水位变幅并不大,这是由于侧向径流的存在使得其水位维持在一定的水平。第四纪松散层覆盖区,其水位动态变化曲线呈平缓的波浪形状,究其原因:第四纪松散层覆盖区的红层孔隙裂隙水不能直接接受大气降水补给,其补给方式为侧向径流补给,补给径流途径相对较长,在较长的侧向径流补给过程中其水位经过滤波,已经变的平缓了。且红层孔隙裂隙水常接受上覆第四纪松散层的越流补给,有些越流补给区上覆层水位常年高于红层水位,补给较稳定,因而其水位动态变化曲线呈舒缓波浪状。

2.2 富水性不同情况下的红层地下水水位动态变化规律

钻孔的富水性不同,其接受补给后水位的动态变化一般也会不同,通过分析处于不同富水单元水位监测资料(见表1、图3~图4)可以发现:同样处于红层裸露区,富水性较好地段的钻孔的水位动态变化幅度(年际变化)小,而处于富水性较差区域的监测井水位动态变化幅度较大。这在裸露型及覆盖型红层中都反映出此规律。

图3 W8井水位与降雨量关系图(裸露型,白龙桥楼家村-2017)

图4 W33井水位与降雨量关系图(覆盖型,白龙桥让长村-2017)

究其原因:富水性较好地区的监测井,区段单井涌水量大,往往处于构造破碎带或裂隙密集带,储水空间大,且导通性强,接受降水补给后,迅速流向下游,侧向补给下游的含水层,因而水位动态变化幅度小。而富水性一般或较差的区段的监测井,区段单井涌水量小,且裂隙发育程度较差,储水空间小,导通性弱,接受降水补给后,水位往往容易在短时间内迅速上升。

3 結论

(1)裸露区红层孔隙裂隙水位动态变幅大,呈锯齿状,水位变化速度快,变幅大;(2)第四纪松散层覆盖区,其水位动态变化曲线呈平缓的波浪形状;(3)钻孔的富水性不同,其接受补给后水位的动态变化一般也会不同,同样处于红层裸露区,富水性较好地段的钻孔的水位动态变化幅度(年际变化)小,而处于富水性较差区域的监测井水位动态变化幅度较大。

参考文献

[1]陈葆仁,洪再吉,地下水动态及预测[M].北京:科学出版社,1998.

[2]曾瑜,基于空间插值模型的绿洲地下水时空变化研究-以奇台绿洲为例[D].新疆大学,2004.

[3]胡晓利,黑河中游灌溉渠系制图及地下水时空变异分析[D].中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,2008.

[4]刘鑫,魏占民,刘虎等. 基于GIS的区域性地下水时空分布规律研究[J].现代节水高校农业与生态灌区建设,2010(下),29-35.

[5]席海洋.额济纳盆地地下水动态变化规律及数值模拟研究[D].中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,2009.

[6]张光辉,聂振龙,刘少玉等,黑河流域走廊平原地下水补给源组成及其变化[J].水科学进展,16(5):673-678.

收稿日期:2019-06-26

作者简介:周金金(1987-),女,硕士,工程师,研究方向为环境管理与评价。

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