文登区位于山东半岛东部,隶属于中国山东省威海市,母猪河是文登区第一大河,干流总长65km,流域面积1115.18km²,占文登区总面积的63%。母猪河上游有米山、武林等大中型水库,可利用其放水洞、溢洪道放水补源,地下水库有可靠的补给水源,具备拦蓄地表径流补给地下水,充分开发利用水资源,发挥地下水库的多年调节作用,增加地下水的储量和开采量的优越条件。
兴建母猪河地下水库,能够增加母猪河雨洪资源利用量,为城市用水和灌溉用水提供水源,缓解区域水资源供需矛盾,改善区域生态环境。本工程总静库容519万m³,总调节库容1681万m³,总库容2200万m³。
1 地下水库地质概况
1.1 地形地貌
水库区内地形简单,主要为河谷型平原,地形总的趋势是北部高,南部低。右岸开阔平坦,为成片耕地;左岸狭窄,由岸边逐渐向丘陵过渡,坡度平缓。地面高程为6.0~22.0m之间,地面坡降0.14%。
1.2 地层岩性
库区内基岩主要为中生界白垩系下统青山群八亩地组灰绿色安粗岩、晚元古代晋宁期二长花岗岩、中生代燕山早期二长花岗岩,块状构造,主要矿物成分为斜长石、钾长石、云母和石英。第四系松散堆积物主要为冲洪积相的壤土、砂壤土、中粗砂等,分布在山前、河流两侧及河床、河漫滩处。
1.3 地质构造
库区未见有断层发育,局部裂隙发育。因岩性风化程度不同,裂隙的发育程度及规模有明显差异。中风化二长花岗岩多为高倾角裂隙,闭合性状,且同一组裂隙中常见有多条发育;强风化二长花岗岩多发育中、缓倾角裂隙,局部张开,泥屑质充填;全风化二长花岗岩地表多风化成碎屑、碎块状,岩体中裂隙不甚明显,多为延伸长度很短的风化裂隙。
2 地下水库水文地质条件
2.1 地下水类型
地下水按赋存介质类型可分为第四系松散岩类孔隙潜水与基岩裂隙水。
(1)第四系松散岩类孔隙潜水
第四系松散岩类孔隙水主要赋存于第四系冲积、冲洪积中粗砂层中,厚度一般8~12m,透水性强,多为潜水,局部具承压性,水量丰富,埋藏浅,循环条件好,直接接受大气降水、地表河水及地下水径流侧向补给,并与地表河流水力联系密切,动水补给循环条件较好,以大气蒸发、地下水径流及人工开采、植物蒸腾为主要排泄途径。野外钻孔抽水试验成果详见表1。
表1 抽水试验成果表
(2)基岩裂隙水
基岩裂隙水主要赋存于河谷边缘二长花岗岩风化裂隙中,透水性和富水性差,大气降水为主要补给来源,以地下水径流为主要排泄途径,其水量不大,受季节影响较大,富水性不均,水质较好。野外钻孔压水试验成果详见表2。
表2 钻孔压水试验成果详见表
2.2 地下水类型
根据地下水水化学成份分析,具有明显的分带性特点,根据舒卡列夫分类法,可将本区浅层地下水水化学类型分为HCO3·Cl·SO4、HCO3·Cl、Cl·HCO3·SO4、Cl·SO4·HCO3、Cl·SO4等类型的地下水,详见图1
图1 地下水库地下水水化学类型图
2.3 地表水与地下水质量评价
勘察期间母猪河地表水分级为Ⅴ类,主要适用于农业用水区及一般景观要求水域,主要原因是由于地表河流中总磷、总氮超标严重。
结合地下水水质检测报告,勘察期间母猪河地下水现状分级为Ⅲ类:以人体健康基准为依据,主要适用于集中式生活饮用水水源及工农业用水。
3 地下水库范围及边界条件
3.1 库底边界
通过本次勘察在库区布设的多条勘察剖面,查明库区基底基岩主要为一套中生界白垩系下统青山群八亩地组灰绿色安粗岩、晚元古代晋宁期二长花岗岩、中生代燕山早期二长花岗岩。勘探深度内主要揭露全风化、强风化和中等风化带。综合分析,库底主要由透水性较弱的基岩构成,隔水性能良好;基岩富水性差,仅风化带中赋存少量基岩裂隙水;因此可以库底分布的基岩作为水库的底边界。
3.2 库周边界条件
(1)东部边界
东部边界北起鸭子夼村,向南经耦北头村、后山后村、山西头村至郑家沟村。该边界主要主要为一套中生界白垩系下统青山群八亩地组灰绿色安粗岩、中生代燕山早期二长花岗岩,块状构造,主要矿物成分为斜长石、钾长石、云母和石英。勘探深度内主要揭露全风化、强风化和中等风化带。根据前述分析,该区域基岩透水性较弱,隔水性能良好,富水性差,可视为相对隔水边界。
(2)西部边界
西部边界北起北郑格庄村,向南经赤金泊村、院东村、小英村至孔格庄村。该边界主要主要为晚元古代晋宁期二长花岗岩、中生代燕山早期二长花岗岩,块状构造,主要矿物成分为斜长石、钾长石、云母和石英。勘探深度内主要揭露全风化、强风化和中等风化带。根据前述分析,该区域基岩透水性较弱,隔水性能良好,富水性差,可视为相对隔水边界。
西部边界处有四条大的支流汇入母猪河,此处边界界定主要根据回水范围界定,且汇流区域分布了大量第四系沉积的中粗砂层,构成了良好储水空间。
(3)下游截渗边界
为拦截母猪河河水及地下水向下游排泄,地下截渗工程位于新建高速路南侧,自高家庄北部山体向东穿橡胶坝至母猪河左岸,至臧格庄西部山体,长共1.8km。该方案拟拦蓄母猪河及右岸一级支流河水及两岸的地下水。
4 含水层类型及特征
水库区地下水类型按含水层性质主要为第四系孔隙潜水。主要赋存于母猪河及支流河床地层中,部分赋存与河床两岸山前坡洪积地层中。含水层主要为河流相的①层中细砂、④层中粗砂。根据野外抽水试验,这些砂层的渗透系数一般为11.68~45.10m/d。由于局部存在一定粘性土,如③层壤土其透水性较弱,受其影响,局部地下水具一定微承压性。但其分布不连续,且在河流切割作用下,主要含水层水力联系较为密切。
第四系孔隙潜水主要受大气降水补给、河川径流、基岩裂隙水侧渗补给,地下水总流向为由北向南。图2 含水层厚度分布
海(咸)水入侵是指滨海地区因长期超强度开采地下水强烈疏干等原因,地下水动力条件发生变化,造成地下水位大幅度下降,甚至低于海平面,地下水与海水的动力平衡遭到破坏,海水沿地下孔隙、裂隙或溶蚀孔洞向陆地扩侵的现象。
母猪河地下水库库区南岸距离海岸线约14km,在虎口山村、南桥村取地下水样分析,并通过现场实地调查,母猪河地下水库库区(咸)水入侵不明显。
6结论
母猪河地下水库是一座河道型地下水库,是一个独立水文地质单元,库周为岩浆岩,且无穿越地表分水岭的断裂输水构造,基本不存在库周渗漏问题。
库区主要赋存第四系孔隙潜水,含水层岩性主要为中粗砂,砂层分布面积广,厚度为0.60~16.60m,且相对稳定,地下含水层与地表水体之间水力联系密切,透水性和蓄水条件较好,并具有较好的储水结构。母猪河地下水库运营后建议建立统一的管理机构,合理调配用水,保证母猪河地下水库水资源的可持续利用。
参考文献:
[1] 吴秀英, 张昕, 卞晶. 浅析日照两城河地下水库设计[J]. 治淮,2019(9): 19-20.
[2] 蔡家宏, 刘英, 蒋红等. 王河地下水库储水地质条件初步分析[J]. 山东水利,2005(12): 42-43.