海南琼北复式含水层系统水循环特征

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1、第14卷第3期水科学进展V01．14。No．32003年5月ADVANCESINⅥrAIERSCIENCEMay，2003海南琼北复式含水层系统水循环特征郭纯青(桂林工学院资源与环境工程系，广西桂林541OO4)摘要：目前，琼北复式含水层系统(面积4300km2)的水循环方式，以垂向互补互渗为主，水平径流为辅，最大限度截取地下水人海径流量。海水与复式含水层系统发生水量交换必须同时具备两个条件：(1)存在水量交换通道；(2)有势能差(位头、压头和咸淡水密度差别产生的重力势头组成)。由于琼北复式含水层系统地下水资源多年连续被开采，承压自流水

2、位在15—2o年前就已降低至海平面之下，但至今尚未发现明显的海水入侵迹象。关键词：复式含水层；水循环；现状；发展趋势；海南中图分类号：P641．2文献标识码：A文章编号：1001．6791(~o3)os．379．051复式含水层系统结构特征n本文的研究区域为东经109~515一110~41Of'，北纬19~50Of'20~10Of'，包括海I=l市及相邻的琼山市，东起东寨港，南至十字路，西以临高县皇桐镇为界，北至琼州海峡；面积约为1770km2。为了满足地下水资源评价对水文地质单元完整性的要求，将研究区先扩至东经109'~Of'110~

3、3836"，北纬19~36，Of'20~10，Of'，包括皇桐镇以东的琼北自流盆地东半部(面积约2600km2)，后扩至琼北自流盆地整体，其地理坐标为：面积近4300km2。由于复式含水层系统内部各含水层间存在多种连接关系(火山颈穿层、新构造断层沟通，不整合面接触及人工钻孔与开采井连通等)，致使其地下水赋存与运移有其独特的规律。地下水的循环、转换条件，地下水与大气降水、地表水、海水间的联系和转化关系及边界条件决定着复式含水层系统整体的水量分配与环境效应。琼北复式含水层系统地下水按赋存压力状况可分为潜水、微承压水和承压水三大类，分别赋存于

4、火山喷发岩、第四纪松散层(本次研究将其与上下弱透水层合并考虑，作为孔隙承压水系统的顶板)和第三纪沉积的半固结一固结岩层中。琼北自流盆地基底和边缘的白垩纪碎屑岩，部分寒武纪变质岩和中生代岩浆岩，赋水透水性差，为系统的隔水底板。新第三纪以来，盆地仍位于凹陷区，处于海侵状态，沉积了一套半固结、固结、松散碎屑岩及粘土，构成一套多层组而各层组间有弱透水层存在，且有一定水力联系的孔隙承压含水系统。盆地700m深度内，钻孔揭露有7个承压含水层组，自上而下称为第1、2、3、4、5、6、7承压含水层组；其中第3、4承压含水层间隔水层薄而不稳定，本次研究将

5、两者合并为第3承压含水层。对第3承压含水层以下的各含水层组因埋深大、水质差，不参加水资源评价计算。故琼北自流盆地复式含水层系统组成为：火山岩潜水含水层，第1、2、3孔隙承压含水层。现对系统内各含水层结构及分布特征概述如下：1．1火山岩潜水含水层(口Q4、13Q3、13N2h．厚1—14m)结构特征火山岩潜水含水层为多期次火山喷发岩的复合体。含水介质组构多重复杂，具良好的储导水空间。含水介质类型有裂隙、孔洞、熔岩隧道、气管、气泡洞等。从整体上讲，火山岩含水介质空隙空间变化大，且不连收稿日期：2002-01．28；修订日期：2002-04．

6、30基金项目：原地质矿产部定向科研基金资助项目(直科定92—24)作者简介：~(1955一)，男，辽宁沈阳人，桂林工学院资源与环境工程系研究员，主要从事环境地质、岩溶水文地质、水文水资源及岩溶灾害方面的研究。E-mail：Guoehunqing99@yahoo．tom．cll380水科学进展第l4卷续。琼北自流盆地自新生代以来，火山活动频繁而强烈，第四纪更新世晚期为鼎盛期；到全新世早期，火山活动进入尾声。火山岩分布广，出露面积达3928km2。‘1．2N2孔隙承压含水层结构分析N2孔隙承压含水层介质空隙空间的展布为：含水介质类型以孔隙为

7、主，含水层厚度分布不均匀。各含水层(第1、2、3)间的隔水层分布不连续，加之断裂切割，火山岩穿插，人工钻孔沟通，致使其结构更趋复杂。(1)第1承压含水层(N2114，厚2～43m)位于上新统海口组第4段，岩性为松散至半固结的灰白、黄褐色贝壳碎屑岩。含水介质类型由孔隙、贝壳孔洞构成，空隙空间连通性好。在石山、永兴、美万铺地区，该含水层发生相变，含粘土量增多，岩性结构致密坚硬，介质空隙空间连通程度减弱。(2)第2承压含水层(N2h2，厚l6～9om)位于上新统海口组第2段，岩性主要为褐黄、肉红色贝壳碎屑岩，固结状；在马村沿海一带相变为松散状

8、含贝壳碎屑砂，夹薄层半固结贝壳砂砾岩。介质类型由孔隙和贝壳孔洞构成，常见贝壳孔洞直径为1～2cm，空隙空间连通性好。(3)第3承压含水层(N2C，厚20～100m)位于上新统长流组上段，由2～5层绿色、灰白