二、松散岩类水文地质亚区地下水流动特征
(一)北部水文地质子区地下水流动特征
1.浅层地下水流动特征
本区主要接受降水入渗补给,其次为黄河水及河流等地表水侧渗、渠道侧渗、山区侧向径流、灌溉回渗(图2-10)。
岗状平原地下水位埋深一般大于6m,部分地区大于10m,低缓平原大部分区域为2~4m,其次为小于2m(图2-11)。地下水基本是由西北流向东南,南部、西部则由西向东流。岗状平原水力坡度1‰~10‰,低缓平原0.2‰~0.7‰。
地下水动态特征主要有以下几种类型。
(1)气象-水文型:该类型分布在河流影响带,地下水位主要受降水和蒸发及地表水影响,水位变幅一般为1.5~2.5m,最低水位在5月前后,此时降水量小,蒸发量大,而7~9月降水集中,河道水位上升,水位升高(图2-12、图2-13)。
(2)气象-径流开采型:该类型主要分布在许昌市—周口市等地区,因上半年地下水开采程度高,地下水主要受开采和径流的影响,地下水位呈下降趋势,到7~9月后,由于降水量大,开采程度减小,水位上升(图2-14、图2-15)。
图2-10 北部水文地质子区浅层地下水流动框图
图2-11 浅层地下水水位埋深分区图
图2-12 气象-水文型
图2-13 项城市张堂监测断面地下水位过程线
(3)气象-开采型:该类型主要分布在郑州市、许昌市等城市集中开采地区,因地下水开采程度高,地下水主要受开采的影响。如2003年郑州市国棉五厂生活区基观孔(208井)资料,虽到7—9月为降水集中时间段,地下水本应呈上升趋势,但因此时间段供水开采量大,则地下水位仍呈下降趋势,直到9月中旬后水位才逐步回升(图2-16)。
2.中深层地下水流动特征
本区主要接受侧向径流补给和浅层地下水越流补给(图2-17)。
图2-14 扶沟6号井地下水位过程线
图2-15 周口北郊浅层地下水位过程线
地下水位埋深一般为15~25m,局部地段20~30m。商丘和郑州市区大于70m(图2-18)。地下水基本是由西北流向东南,水力坡度0.2‰~0.5‰。
地下水排泄主要为人工开采,侧向径流排泄量较小。
地下水动态主要有气象-径流型、径流型、径流开采型、回灌-开采型。
(1)气象-径流型:主要分布在山前和广大平原地区,地下水基本无开采。上游地下水位主要受降水与径流影响,汛期水位升高,但要滞后一段时间。下游因补给路径长,接受降水补给量少,水位回升缓慢且升幅小。
图2-16 郑州市国棉五厂基观孔(208井)地下水动态曲线
图2-17 松散岩类北部水文地质子区中深层地下水流动框图
(2)径流型:主要分布于中、东部广大平原地区,地下水基本无开采。地下水位动态受城区开采影响,常年基本处于缓慢下降趋势。
(3)径流开采型:主要分布在集中开采的城市区域,地下水受径流和开采影响,其原因是开采量大,形成降落漏斗,地下水位较深,降水补给难度大,其补给主要来自侧向径流。如郑州市华山路第二砂轮厂西南(Ⅱ195)9号井,地下水动态受开采影响,秋、冬季节开采量小,水位受侧向径流补给影响水位回升;夏、春季节开采量大,地下水位下降(图2-19)。如周口市,城市供水有地表水、浅层地下水及中深层地下水,但中深层地下水开采量相对较大,降水对地下水影响较小,主要受径流和开采量影响(图2-20)。
(4)回灌-开采型:主要分布在郑州市棉纺厂供水井集中分布区,由于开采量大,水位下降过快,为了缓解该区地下水位埋深大的矛盾,多年来在该区采取冬季回灌措施,从而达到蓄水调节的作用。此区地下水位受回灌和开采等因素影响。如郑州市国棉三厂大门东1井(Ⅱ52),冬季回灌时,水位逐渐回升,2月份达到峰值。回灌结束后,因开采影响,水位又开始下降(图2-21)。
图2-18 中深层地下水位埋深分区图(2005.11.20)
(二)南部水文地质子区地下水流动特征
1.浅层地下水流动特征
本区主要接受降水入渗补给,其次为灌溉回渗、山区侧向径流及渠道渗漏(图2-22)。
地下水位埋深大部分小于2m,其次为2~4m,上蔡县为4~6m。地下水总体趋势是由西北流向东南或由西流向东。岗状平原水力坡度为1‰~10‰,低缓平原为0.2‰~0.8‰。
图2-19 郑州市第二砂轮厂西南地下水位过程线
图2-20 周口市中深层地下水位过程线
地下水排泄主要为蒸发、人工开采及径流排泄。
岗状平原地下水动态类型主要为气象-径流型,低缓平原为气象-径流蒸发型、气象-径流蒸发开采型。
(1)气象-径流型:主要分布在山前地带的岗状平原,地下水主要接受降水补给,因富水程度差,开采量小,加之水位较深,所以排泄主要为径流。
(2)气象-径流蒸发型:主要分布在低缓平原开采程度低的地区,如正阳县,因开采程度较低,地下水排泄主要为蒸发、径流(图2-23),地下水基本处于一个相对的高程位置(图2-24)。
图2-21 郑州市国棉三厂大门东地下水位过程线
图2-22 松散岩类南部水文地质子区浅层地下水流动框图
(3)气象-径流开采型:该类型主要分布在西平县等地区,因上半年地下水开采程度高,地下水主要受开采和径流影响,地下水位呈下降趋势,到7—9月后由于降水量大,开采程度减小,水位上升。
2.中深层地下水流动特征
本区主要接受侧向径流补给和浅层地下水越流补给(图2-17)。
地下水位埋深一般为15~20m,山前为20~25m(图2-18)。淮河以北地下水基本是由西北流向东南,淮河以南基本由南流向北或东北。水力坡度为0.2‰~1‰。
地下水排泄主要为人工开采,侧向径流排泄量较小。
主要有气象-径流型、径流型、气象-径流开采型、径流开采型。
(1)气象-径流型:主要分布在山前地区,地下水基本无开采。因补给路径短,易接受降水补给量,水位回升较快。
图2-23 正阳县10号井地下水位过程线
图2-24 正阳县王勿桥1972—1998年地下水位过程线
(2)径流型:主要分布在中北部广大平原地区,地下水基本无开采。因补给路径长,主要接受侧向补给量,地下水位受城区开采影响常年处于缓慢下降趋势。
(3)气象-径流开采型:主要分布在上游且开采量较小的地区,地下水位主要受降水与径流、开采综合影响,汛期水位升高但滞后一段时间。如驻马店市省第一地质工程院供水井,由于靠近山前,加之开采量小,降水对地下水位有一定的影响(图2-25)。
(4)径流开采型:主要分布在集中开采的城市区域,地下水受径流和开采影响,其原因是开采量大,形成降落漏斗,地下水位较深,降水补给难度大,其补给主要来自侧向径流。
图2-25 驻马店市省第一地质工程院中深层地下水位过程线
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