晋中盆地地下水位动态变化规律与特征分析.pdf
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1、031总第116期052023年 韩佳鑫:晋中盆地地下水位动态变化规律与特征分析030华北自然资源地质勘探2023.5摘要:文章从自然地理、地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、人类工程活动6方面详细阐述了晋中盆地地下水动态变化影响因素,得出地下水水位动态受气象环境和人类活动综合影响,并随时间推移和自然条件改变而发生变化的规律,并指出晋中盆地地下水位动态变化规律与特征,为晋中盆地地下水研究工作提供参考。关键词:地下水动态;变化规律;特征;晋中盆地中图分类号:P641 文 献标识码:A文章编号:2096-7519(2023)05-30-3韩佳鑫(山西省第三地质工程勘察院有限公司,山西 晋中
2、 030620)作者简介:韩佳鑫(1991),女,工程师,本科,毕业于中国地质大学(北京),主要从事水工环相关工作。晋中盆地地下水位动态变化规律与特征分析1 地下水动态监测范围 晋中盆地处于山西中东部,太行山和吕梁山中间,盆地四周均被丘陵平原和山地包围。东部地区属于太行山系,中西部地区属于吕梁山系。盆地一般为北东南西向展布,按行政区划大致分为太原六城区,晋中榆次、太谷、祁县、平遥、介休以及吕梁交城、文水、汾阳、孝义等13座县城。晋中盆地是山西政治、经济、文化中心,交通方便,辖区镇、村路纵向交叉,构成四通八达的道路交通网络系统。县(市)、乡、村等级以下公路交织如网,遍及全区。2 地下水动态变化影
3、响因素2.1 自然地理1)气象因素晋中盆地为温带半干旱气候带。冬日气候严寒干旱,夏季比较多雨,春秋基本干燥,阳光相对充沛,但冬春风沙大,昼夜温差变化大。据山西省气象局介绍,年平均气温约10.6,年降雨约450550 mm,但降雨年度分布不匀,以夏季(68月)降雨最多,占常年雨量的55%60%。冬天(122月)雨量最小,仅占常年雨量的2%3%;春季(35月)降雨为常年雨量的15%以下;秋季(911月)降雨占全年降雨量的22%28%。夏季最多,秋季次之,冬季最少。因冬季蒸发少,春旱表现突出。2)水文因素盆地内河流均属黄河流域汾河水系。汾河是该区域的重要支流,由兰庄峡口流入晋中盆地,自北向南流经山西
4、太原、清徐、文水、祁县、平遥、介休等地,最终由义棠峡口流出区外。研究区域总长约90 km,纵坡占2多。汾河支流大致从北、东、西三面流入汾河,重要支流有潇河水、昌源河、文峪河、磁窑河、乌麻河、孝河水、象峪河等。汾河及其重要支流在进入晋中盆地南部区域前均设有水电站,重要水电站有文峪河水电站、张家庄水电站、子洪水库、郭村水电站等,主要用于拦河畜水灌溉。只在每年洪灾较大期间或水库放水期间,主要河流才保持短暂的正常流量。其他时间重要干河河水位也普遍超过正常潜水位,河水进入地下以入渗方式补充地下水。根据水文研究所3数据,2019年的汾河兰庄站最小流量为0 m/s。汾河发源于宁武管涔山南旅,经过静乐、娄烦、
5、古交市区,在兰村出口注入太原盆地,兰村以2上长196 km,集水面积7640 km。从20世纪60年代中期开始,汾河流量总趋势逐渐下降,尤其自汾河二库修建蓄水以来,汾河流量骤降,对晋中盆地地下水的供应造成很大影响。2019年,汾河年均径流3量约4.16 万亿m,对地表水入渗补给地下水起一定控制作用。汾河自北向南流入晋中盆地中段,经太原市小店区、清徐县、文水县、祁县、平遥市、介休镇出盆地,盆地内全长130 km。注入汾河的最大支流有潇河水、象峪水、乌马河水、昌源河水、惠济河水、隆峰水、交口河水、双池河。2.2 地形地貌晋中盆地位于太行山和吕梁山中间,盆地内四周均由土堆和山岭包围。东部地区处于太行
6、山系,通常地层高程为13001700 m,最高点在盆地东南端介休市茶山一带,通常高程为2120 m,西南部地区处于吕梁山系,通常高程为15001800 m,最高点为关帝山,通常高程为2830.7 m,盆地内山势广阔而平缓,通常高程为830735 m。盆地呈西北东向展布,小店以北呈南北向,面积狭小,宽815 km。小店南部为北东向,面积广阔,宽56 km。晋中盆地山势总趋势北高南低,四周高,中间最低。盆地内西部和东部太谷段由于受断裂影响,地势高度悬殊,中央山脉与盆地内斜坡冲积平原垂直相交,边山洪积扇梯度较大,呈裙形起落,在山脉和斜坡冲积平原中间出现宽狭不等的黄土丘陵和台地塬,盆地内部则为宽广坦荡
7、的冲积平原。地貌形态是内外力地质共同作用的结果,根据其成因及形态特征,太原盆地按地貌成因类型、地貌形态类型及物质组成划分为2个亚区和9个次亚区。2.3 地层岩性晋中盆地是山西中东部的一座大型新生代断陷盆地,盆地向北东向展布,堆积有巨厚的中新生界岩层。盆地内新世代沉积层厚度一般为10002000 m,最大厚度3800 m。依据中国石油部门钻井和物探资料可知,盆地基底之上所见地层主要是二、三叠纪砂质页岩,在祁县附近凸起有侏罗系火成岩侵入。盆地附近出露和深埋处理过的岩层主要为显生宙奥陶系岩石地层、二叠系、石炭系煤系土壤岩层和三叠纪陆相岩性地层。2.4 地质构造太原断陷各阶段具有不同的结构演变特点和堆
8、积形成特点。依据基础地层起伏程度和新生界岩层结构形成的不同,山西油田大队把太原断陷南部地区划定为5个二级结构单元,即东侧断阶、西南部断阶、太原隆起、祁县隆起、交城陷凹。祁县凸起还可再分为太谷断凸、平遥候城次断凹2个三级结构单元,交城凹陷还可再区分为南白鼻状次凸起、西香乐次凸起、东锡河堡断凹、西清徐断凹。凸起的断阶指在太原大断陷的发育阶段中,沉降较慢的相对凸起的地方。交城陷落是太原断陷二次结构单元中惟一最强的负向结构单元。其东北西以红杏花文学社交城小垭口断层与西山村凸起和太原隆起分界,南东以榆次北要村、南胡到介休路线与祁县凸起毗邻,北东和南西二端则依次以呜谦北田断层、汾阳介休断层带和断阶相分。凹
9、陷整体水平呈西北2东向,范围约2430 km,基底部埋深10003800 m,其上发育着很深且完整的上第三系晋中群和第四系汾河群。构造特点为侧向北西深陡、南东浅缓;纵向北东深、下南东浅,下沉核心在清徐县城南吴村一带,新生界厚度达到3800 m。2.5 水文地质条件晋中盆地主要监测松散岩类孔隙水潜水及承压水。松散岩类孔隙水主要分布在盆地、黄土丘陵、台地塬区、山间谷地。盆地由边缘的简单构造逐步过渡到中心的多层构造。地下水从潜水变成潜水承压水和中深层,主要富水地段分布在古河道和洪积扇区。山间沟谷冲积处堆积着薄层细沙卵石和亚砂031总第116期052023年 韩佳鑫:晋中盆地地下水位动态变化规律与特征
10、分析030华北自然资源地质勘探2023.5摘要:文章从自然地理、地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、人类工程活动6方面详细阐述了晋中盆地地下水动态变化影响因素,得出地下水水位动态受气象环境和人类活动综合影响,并随时间推移和自然条件改变而发生变化的规律,并指出晋中盆地地下水位动态变化规律与特征,为晋中盆地地下水研究工作提供参考。关键词:地下水动态;变化规律;特征;晋中盆地中图分类号:P641 文 献标识码:A文章编号:2096-7519(2023)05-30-3韩佳鑫(山西省第三地质工程勘察院有限公司,山西 晋中 030620)作者简介:韩佳鑫(1991),女,工程师,本科,毕业于中国地
11、质大学(北京),主要从事水工环相关工作。晋中盆地地下水位动态变化规律与特征分析1 地下水动态监测范围 晋中盆地处于山西中东部,太行山和吕梁山中间,盆地四周均被丘陵平原和山地包围。东部地区属于太行山系,中西部地区属于吕梁山系。盆地一般为北东南西向展布,按行政区划大致分为太原六城区,晋中榆次、太谷、祁县、平遥、介休以及吕梁交城、文水、汾阳、孝义等13座县城。晋中盆地是山西政治、经济、文化中心,交通方便,辖区镇、村路纵向交叉,构成四通八达的道路交通网络系统。县(市)、乡、村等级以下公路交织如网,遍及全区。2 地下水动态变化影响因素2.1 自然地理1)气象因素晋中盆地为温带半干旱气候带。冬日气候严寒干
12、旱,夏季比较多雨,春秋基本干燥,阳光相对充沛,但冬春风沙大,昼夜温差变化大。据山西省气象局介绍,年平均气温约10.6,年降雨约450550 mm,但降雨年度分布不匀,以夏季(68月)降雨最多,占常年雨量的55%60%。冬天(122月)雨量最小,仅占常年雨量的2%3%;春季(35月)降雨为常年雨量的15%以下;秋季(911月)降雨占全年降雨量的22%28%。夏季最多,秋季次之,冬季最少。因冬季蒸发少,春旱表现突出。2)水文因素盆地内河流均属黄河流域汾河水系。汾河是该区域的重要支流,由兰庄峡口流入晋中盆地,自北向南流经山西太原、清徐、文水、祁县、平遥、介休等地,最终由义棠峡口流出区外。研究区域总长
13、约90 km,纵坡占2多。汾河支流大致从北、东、西三面流入汾河,重要支流有潇河水、昌源河、文峪河、磁窑河、乌麻河、孝河水、象峪河等。汾河及其重要支流在进入晋中盆地南部区域前均设有水电站,重要水电站有文峪河水电站、张家庄水电站、子洪水库、郭村水电站等,主要用于拦河畜水灌溉。只在每年洪灾较大期间或水库放水期间,主要河流才保持短暂的正常流量。其他时间重要干河河水位也普遍超过正常潜水位,河水进入地下以入渗方式补充地下水。根据水文研究所3数据,2019年的汾河兰庄站最小流量为0 m/s。汾河发源于宁武管涔山南旅,经过静乐、娄烦、古交市区,在兰村出口注入太原盆地,兰村以2上长196 km,集水面积7640
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