济宁地区北部岩溶地下水资源计算与潜力评价

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1、第２５卷第１期山东国土资源２００９年１月济宁地区北部岩溶地下水资源计算与潜力评价姬永红，周亚醒（山东省鲁南地质工程勘察院，山东兖州２７２１００）摘要：济宁地区北部赋存有较丰富的岩溶地下水，目前已纳入当地开发利用规划。为防止过量开采引发不良环境地质问题，对该岩溶系统的资源潜力进行了科学评价。在查明济宁地区北部水文地质条件的基础上，利用水量均衡法与数值模拟法对该区岩溶地下水资源量进行了计算，通过分析地下水资源潜力模数，该区岩溶地下水资源潜力较大。关键词：岩溶地下水；资源潜力；评价；济宁地区北部；山东省中图分类号：Ｐ６４１．１３４；Ｐ６４１．２文献标识码：Ａ济宁市位于山东省

2、西南部，其地表水资源较丰纪沉积物分布广泛，总厚度一般８０～２００ｍ（局部地富，但随着经济的发展，对水资源需求量的日益增段有基岩出露），岩性主要为砂质黏土、粉质黏土和长，加之地表水水质不断恶化，生产、生活取水逐渐粉土等。松散岩类孔隙含水岩组一般有含水层３～转向地下水。为了满足济宁市国民经济的发展需７层，累计厚度３０ｍ左右；含水层岩性主要为中细要，保证其生产、生活的正常用水，《济宁市矿产资砂、中砂及少量中粗砂；富水性各地变化较大，一般３源规划》对位于济宁市区以北的裂隙岩溶地下水进单位涌水量１００～１０００ｍ／ｄ·ｍ（图１）。行开发利用。为了防止因不合理开采引发不良环境含水岩

3、组底部分布有不连续的黏性土层，可作地质问题，对该岩溶系统的资源潜力作以科学的评弱透水层处理。孔隙地下水除了接受大气降水和地①价十分必要。表水补给外，还可接受北部地区的侧向径流补给；排泄方式以人工开采、蒸发、侧向径流及向下伏裂隙岩１研究区概况［１］溶水越流为主。研究区裂隙岩溶水系统以嘉祥凸起水文地质单１．１地质概况元东北端的蜀山背斜构造单元为主体，属于嘉祥凸研究区位于华北板块、鲁西地块、鲁西南隆起区起水文地质单元的一部分，根据蓄水构造特征，将其的嘉祥凸起构造单元的东北部，东临济宁凹陷，北靠２称为蜀山背斜岩溶水系统，其面积为５１６．６ｋｍ。汶泗凹陷。受华北板块地层沉积大环境

4、及各级断裂受构造等因素影响，裂隙岩溶发育各地不均，富水性构造的影响，研究区出露地层大部分为新生代第四变化较大，在背斜轴部附近或沿断裂构造带发育有纪松散层（局部地段基岩出露），隐伏地层为古生代３强富水区，单位涌水量可达到１０００～５０００ｍ／ｄ·ｍ，寒武奥陶纪碳酸盐岩。而远离构造影响带的地段富水性一般较弱，单位涌１．２水文地质概况水量小于１００ｍ３／ｄ·ｍ。经对长期动态监测、抽水根据地下水的赋存条件、地层岩性和埋藏条件，试验、同位素分析等工作成果分析，研究区岩溶水系将该区含水岩组划分为松散岩类孔隙含水岩组与碳统主要接受上覆孔隙水的越流补给，并经人工开采酸盐岩类裂隙岩溶含水

5、岩组２种类型。研究区第四排泄。收稿日期：２００８０５０６；修订日期：２００８０８１２；编辑：陶卫卫作者简介：姬永红（１９７４），男，甘肃庆阳人，工程师，主要从事水工环地质工作。①山东省鲁南地质工程勘察院，济宁市汶上县邵庄、任城区双庙水源地供水地质详查报告，２００４年。·３０·第２５卷第１期成果与方法２００９年１月均匀，多以蜂窝状形态出现；在白云岩、泥质白云岩等含ＭｇＣＯ３成分较高的地层及质纯灰岩中，一般岩溶发育程度较低，且分布较集中。２．２．２岩溶发育与构造的关系以嘉祥断裂为主体的ＮＷ向断裂与蜀山背斜共同对区内碳酸盐岩的岩溶发育具有一定的控制性作用。当断裂或背斜构造通

6、过质纯灰岩或白云岩等脆性岩石分布区时，断裂构造会使岩石变得破碎，背斜轴部则容易形成张裂隙，为地下水运移提供良好的通道，为岩石的溶蚀创造有利条件。因此，在沿蜀山背斜轴线一带岩溶普遍较发育，且连通性好，而远离构造影响带则岩溶发育程度较低、连通性差。２．２．３岩溶发育与埋藏条件的关系据钻孔资料揭示，碳酸盐岩顶板埋深较浅的地段大多岩溶发育程度较高且连通性较好，大体上在基岩顶板埋深小于１４０ｍ的地段，相反，岩溶发育则相对较差。另外，在同一地段，随着埋深的增加，岩图１研究区基岩水文地质略图溶发育程度也会逐渐降低。全区岩溶平均发育率最３３１—富水性大于５０００ｍ／ｄ·ｍ；２—富水性１

7、０００～５０００ｍ／ｄ·ｍ；高的深度在１４０～３７０ｍ之间，埋深３７０ｍ以下，虽３３３—富水性１００～１０００ｍ／ｄ·ｍ；４—富水性小于１００ｍ／ｄ·ｍ；然仍有岩溶发育，但只见局部地段，且连通性差。５—断层；６—富水性分区界线；７—平行不整合地质界线；８—古综上所述，研究区岩溶发育的一般特征是：可溶近系；９—石炭二叠系；１０—奥陶系成分含量高的地层、构造发育强烈的地段及碳酸盐２研究区岩溶水系统特征岩埋藏浅的地区岩溶发育程度相对较高，相反，岩溶发育程度则较低。研究区以蜀山背斜构造为主体，岩溶地下水的２．３裂隙岩溶含水岩组富水性特征分布、补径