水利工程论文-洛阳市下水动态之二.doc

水利工程论文-洛阳市下水动态之二摘要：洛阳市地处洛阳盆地的西部，地下水开采量日益增大，造成盆地内区域性地下水位不断下降。1999年洛阳市规划在洛河洛阳市区段建立五级水面工程，目前已有三期水面工程建成蓄水。其拦水作用使本区水文地质条件发生重大变化，盆地部分地区地下水开始回升。为保护盆地的地质环境，合理开发利用地下水资源，需要研究地下水动态的规律，判断地下水水位的变化趋势，了解地下水资源的性质，并对可能发生的环境地质问题作出评价。本文在阐述洛阳市水文地质条件得基础上，利用48个观测孔的水位资料，分析了浅层地下水的动态特征。包括多年动态特征以及其空间分布、年内的动态变化特点。并利用excel做了水位动态的多元回归分析，用相关系数判断了影响因子的主次，通过逐步回归优化了方程，并研究了时间序列的自回归分析。关键词：洛阳市地下水动态特征多元回归水面工程地下水开采第三章水文地质条件第一节地下水赋存条件3.1.1、地下水类型洛阳盆地是一个较完整的水文地质单元，周边由山地、黄土丘陵组成，中部为伊洛河冲积平原。地下水的赋存条件及分布规律主要受气象、水文、地形地貌、地层岩性及地质构造等控制。据含水介质类型将区内地下水分为三种类型：即松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水和碳酸盐岩类裂隙岩溶水。黄土丘陵、黄土台塬、洪积扇、河谷阶地区主要分布着不同成因的松散岩类，赋存着松散岩类孔隙水。基岩山区的地层岩性主要为碳酸盐岩、碎屑岩，也有少量岩浆岩及变质岩。其中碳酸盐岩中赋存有碳酸盐岩裂隙岩溶水，而碎屑岩及岩浆岩变质岩中则赋存有碎屑岩类孔隙裂隙水。根据含水层埋藏深度和水力性质及开采条件，将本区松散岩类孔隙地下水分为两种类型：1、浅层地下水（相当于第一、二含水层组）此间无稳定隔水层，伊洛河冲积平原区浅层地下水埋藏浅，水量丰富，是本次调查的主要对象，亦是区内工农业用水的主要开采层。2、中深层地下水（相当于第三含水层组），埋深大于350米，位于第一隔水层之下。第一含水层组为全新统、上更新统（Qhal+pl、Qp3al+pl）含水层组，为河流冲洪积相，含水层岩性主要为砂及砂卵砾石层，呈下粗上细的二元结构，主要分布于伊洛河河谷地带；第二含水层组为中更新统（Qp2al+l），分布于黄土丘陵区及洛阳盆地中西部，主要为河湖相沉积，岩性为含泥质砂砾卵石层，局部半胶结状，该层组于工作区局部或全部被疏干；第三含水层组为下更新统（Qp1al+l），主要分布于洛阳盆地内，为河湖相沉积，岩性为砂及砂砾石层，靠近山前为砂卵砾石。3.1.2地下水分布规律在碳酸盐岩分布区，裂隙溶洞发育，赋存有裂隙岩溶水，在碎屑岩类分布区，赋存有孔隙裂隙水。由于山区地势起伏很大，沟谷深切，不利于降水入渗补给及地下水储存。因此基岩山区地下水一般较贫乏。北部及西部邙山丘陵区，黄土台塬丘陵区堆积了几米几十米厚的以风成为主的黄土，其垂直节理及大孔隙发育，垂直渗透性能较强，为地下水的垂直入渗补给创造了有利条件。因而在黄土台塬及丘陵区普遍存在黄土孔隙、孔洞、裂隙潜水。由于分布地形高，地形坡度大，沟谷发育，切割强烈，不利于地下水补给、储存，有利于地表水、地下水的径流及排泄。含水层岩性为黄土（粉土），含水性较差，地下水资源极为贫乏。伊洛河冲积平原区由于地形相对较低，是地表水和地下水的汇集场所。在洛河、伊河的漫滩区、一二级阶地区，松散堆积物为第四系冲积、湖积及湖积物，一般为粉质粘土、粉土、砂及卵石互层的双层结构，表层多为粉土和粉质粘土，地层坡度小，地下水位埋藏较浅，地表水及地下水径流滞缓，有利于大气降水入渗补给，下伏以卵石层为主的含水层、厚度较大，结构疏松，分选磨园较好，渗透性能较好，第三系砂质粘土或砂页岩为底板，埋藏有丰富的孔隙潜水。从整个伊洛河冲积平原区看，地下水含水层的厚度、粒度在横向、纵向及垂向上还是具有明显的变化。从横向上看，由漫滩至一级阶地、二级阶地，从阶地前缘到阶地后缘含水层厚度由厚变薄，粒度由粗渐细，含水层埋藏逐渐变深。浅层地下水涌水量渐次减弱。从纵向上看，从上游至下游含水层厚度由薄变厚，但含水层颗粒从西南向北东由粗变细，因此由上游至下游，涌水量由大变小。从垂向上看由于沉积时代不同，上下压密程度不同，由上至下，孔隙率变小，涌水量变小。因而区内中深层地下水涌水量较浅层地下水小。3.1.3、单井涌水量根据盆地内已有钻孔及机民井抽水试验资料，浅层地下水按5m降深单井涌水量进行划分（图31）。1、单井涌水量极大区分布在洛阳盆地中部的关林至位屯以下的伊洛河河间地块、洛河北岸傍河地带及伊河南岸诸葛北至高崖一带，含水层以砂卵石为主，漫滩区水位埋深28m。一级阶地区水位埋深815m，含水层厚度一般30.550m，渗透系数100140m/d，单井涌水量大于3000m3/d。2、单井涌水量较大区分布在涧西谷水及陇海铁路以南的市区直到巩县的洛河北岸，伊河南岸一级阶地及巩县伊洛河河谷区。一级阶地含水层以砂卵石层为主，厚度830m，水位埋深315m；洛河二级阶地及涧河三级阶地以砂卵石及透镜体为主，厚度1020m，单井涌水量10003000m3/d，渗透系数涧河河谷区4570m/d，洛河北岸一级阶地区3080m3/d。3、单井涌水量中等区分布于南部山前倾斜平原区，含水层为泥质砂砾石，一般厚度1015m，最薄8.8m，水位埋深1630m，单井涌水量1001000m3/d。4、单井涌水量较小区洛阳盆地周边黄土丘陵及黄土台塬区，含水层以含泥质砂及砂砾石为主，厚度小于15m，地下水位埋深20120m。单井涌水量小于100m3/d。第二节浅层地下水的补给、径流、排泄条件3.2.1、浅层地下水的补给条件本区浅层地下水的主要补给方式有大气降水渗入、河流水库侧渗、水渠渗漏、灌溉回渗等方式。1、大气降水入渗补给伊洛河河谷阶地区地形平坦，地面坡降多为10.1，水位埋藏浅，水位埋深5；包气带为粉土、粉质粘土或砂卵石层，质地疏松，有利于大气降水入渗补给，盆地边缘及河谷阶地后缘洪积扇地区，大气降水入渗补给条件稍次于河谷阶地区。黄土丘陵台塬区不利于大气降水入渗补给。2、河流的侧渗补给洛河从境内上游到张庄附近地下水向河流排泄。在位屯桥至西下池以西局部开采井附近河水可补给地下水。从东下池以东至下游因地下水高于河水位，则是河水接受地下水的补给。3、水渠渗漏及灌溉入渗补给区内有伊东渠、中州渠等干渠，均未做防渗处理，渠水可入渗补给地下水，区内亦有大量的机井分布，农灌时也可补给地下水。4、地下水的侧向径流补给河谷阶地区的周围黄土丘陵及基岩地势较高，地下水位高于阶地区地下水位，地下水对其有一定的侧向径流补给。5、水面工程蓄水渗漏补给洛河水面工程每年7月初至9月底塌坝放水，其它时间多为蓄水期，蓄水时间在200天以上。蓄水期间在洛河河道间形成一个宽约250m，长近8500m的水域，河水位高于地下水位，河水可渗漏补给地下水。3.2.2、浅层地下水的径流条件浅层地下水位的变化与地形变化相吻合，浅层地下水的流向与地形坡降一致，即由山前的黄土丘陵、台塬、洪积扇流向河谷阶地，在洛河、伊河河谷区汇流后向东径流。3.2.3、浅层地下水的排泄条件本区浅层地下水的排泄方式主要为开采排泄、蒸发排泄、侧向径流排泄。1、开采排泄：河谷阶地区农业灌溉用水、工业用水、人畜生活用水多以开采浅层地下水为主，尤其是沿河两岸分布的大型集中供水水源地，主要开采浅层地下水，因此开采排泄是区内地下水主要排泄方式。2、蒸发排