杨桥灌区水文地质调查与地下水资源可持续利用研究
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１３ ０ ／ ０ ０～１５０ ０。 ／ ０
水 平 年
地 下 水 资 源
开 采 系 数 闽 值 带 ∞
９
井 灌 回 归 量
（ 万 ｍ）
９ ０． ２ ６
９２０． ６
可 丌 采 量 （万 ｎ ） ｔ 。 上 限 值
９６５ ６．３
９４ ５ ８５
量 ＂ ∞ 托
１１ 通 位置 ．交
杨桥灌 区位 于黄河南岸郑 州市 中牟 县境
内 ， 理 位 置 处 于 东 经 ｌ３ ６ ５ ” ～ｌ４ 地 】。４ ｌ ｌ。 ０ ’ ０ ， 纬 ３ 。２ ’ ４ ～３ 。 ５ ５ ９ ０ 北 ４ ６ ０ ４ ５ ５∥
之间。灌区控制范围北起黄河 ， 西至郑州市郊 ， 东邻 中牟县三刘寨灌区 ， 南过七里河 ， 东南达堤 里 小清 河 、 八 沟 两岸 。灌 区 属 于淮 河 流 域 ， 丈 东 西 宽 约 ２ｋ 南 北 长约 ３ ｋ ， 土 地 面 积 ４ ８ ７ ｍ， ２ｉ 总 ｎ ９ ｋ 其中耕地 面积 ３ ５ ３ｍ ｍ， ０ ３ｈ 。 １ 气候 ． ２ 杨桥灌区气候特征属温带半湿润 、 半干旱 大陆性季风气候 ， 多年平均气温 １．℃， ４４ 多年平 均 降水 量 ６ １ ｒｍ，多 年平 均 水 面 蒸 发 量 １． ９ ａ １９ ．ｍ ４ ２６ ｍ。 全 年 无 霜 期 多 年 平 均 ２ ３ ， 日照 １ｄ ２ １．ｈ 平 均风速 ２２ ／， 】５４ ， ．ｍｓ 多年最 大积 雪厚 度 ５ ｃ 多年最大冻土层深度 ２ｃ ０ｍ， ５ ｍ。降水量年内 时空分布不均，年降水 量多集 中在 ６ ７ ８ ９四 、、、 个月 ． ９月降水量 占年降水量 的 ７ ． ６～ ４４ ％。 １ 地形 地 貌 ３ 杨桥灌区地处黄河下游冲积扇南 翼之首 ， 属于豫中平原区， 地势 由西北 向东南倾斜 ， 地面 高程从 ８ ｍ～７ ｍ，地面 比降 １ ０ ０～１７０ ， ３ ５ ／０ ５ ／００ 地形较平坦。 由于黄河多次决 口南泛， 区内微地 形起伏较 大 ， 特别是灌区南缘 ， 受黄河 冲淤 ， 形 成 了沙 丘 、沙 地 岗垄起 伏 和平 洼 相 间 的 地 形地 貌， 地面高程在 ７ ｍ～１３ 地面起伏较大 ， ２ ０ ｍ， 较 陡 的地 段 为 １ ０ ／ ０～１１０ ， 较 缓 的 地 段 为 ６ ／０ ０
４ ６
下 限 值
６７ ｄ ４４
６６ ５ ３０
Ｏ
６ Ｏ ６ ０ ６ ２水 文地质条件
２ １地 质 构 造 ．
杨桥灌 区位于华北坳 陷中 的开封坳 陷的 西南部， 与西南的嵩山隆起相接… 。开封坳 陷长 轴近东西 ， 中生代时期 已形成 ， 沉积有三叠 ～自 垩纪地层 。 新生代早 期湖盆范 围较小 ， 仅在次一 级 小 凹 陷 内沉 积 早第 三 纪 地 层 。 三 纪 时期 ， 晚 整 个华北平原大面积沉陷，开封坳 陷亦沉积 了巨 厚的上第三系和第四系 。 自晚第三纪以来 ， 构造 运 动主要表现为差异性升降运动 ，为堆积物的 沉积创造 了条件 ，也是此区域形 成了巨厚 的上 第三系和第四系的主要因素之一 。 杨桥灌 区全被新生界所覆盖 ， 其构造表现 形式以断裂为主 ， 为隐伏断裂 ， 均 断裂展布方向 以西北 向， 近东西向为 主。 近东西向断裂 主要有 中牟 断层 、 中牟北断层 、 上街断层 、 须水断层 ； 北 西向断裂主要有 老鸦陈断层 、 花园口断层 、 古荥 断层 、 岗断层等。 尖 据有关资料 ， 老鸦陈断层 、 花 园口断层 、 古荥断层 、 岗断层等。 中， 尖 其 老鸦陈 断层 、 花园 口断层切穿 了上第 ｌ系底板 ， 二 尤其是 老鸦陈断层曾错断到上更新统，说 明花园 口断 层晚第三纪有过活动 ，老鸦陈断层为第四纪活 动断层 ， 其活动性也可以从地形地貌 、 航卫 片 、 第 四纪 地 层分 界 等 资 料 得 到辅 证 。
下 区内浅层地下水位埋深浅 ， 蒸发强烈 。 ２４地下水动态特征及其变化 ． 地 质含水层 属于第 四系松散岩类 空隙含 水层组 ， 水文地质条件较好 ， 地下水埋 深 ２ ｍ～ ２ ． 下 水 动 态 影 响 因素 ． １地 ４ ８ 北部较浅 ， ｍ， 向南逐渐变深。浅层地下水第 平原 区地 下水动 态变化受 自然因素 和人 含水层 底板埋深 ２ ５～３ｍ， ４ 含水层厚度 １ 类活动综合影响［ 自 因素影响主要包括降水 ５～ ３ 然 １ 。 ２ ｍ， ０ 岩性 以中 、 粗沙为 主 ， 当降深为 ５ ｍ时 ， 单 人渗补给 、 潜水蒸发 、 由地形引起 的侧向径流补 井 出水 量 ２ ４ ｍ３ ；第 二含水 层底 板 埋深 给 或 排 泄 、河 水 位 和 地下 水 位 的 相 对 变 化 引起 ０～ ０ ／ ｈ ６ ｍ左右 ， ０ 岩性以 中沙为 主 ， 厚度 ３ ０～４ ｍ， ０ 与 的河道人渗补给或基流排 泄等 。人类活动影响 第一含水层 无明显 隔水层 ，当降深为 ｌｍ时 ， 主要有开采地下水引起地下水位下降 、建闸库 Ｏ 单井 出水量 ６ ０～８ ／。 ０ ｍ３ 由于受地质构造及沉 及湖泊等调蓄水建筑物对地下水进行补给以及 ｈ 积物来源的影响 ，各含水层组的厚度和粒度 由 引水灌溉形成的下渗补给等 。 北 向南逐渐变薄变细 。浅层地下水 的补给以降 ２４１ ． ． 象 因 素 ． １气 水人渗 、 黄河侧渗 、 内河侧渗和地下水侧 向径流 杨 桥灌区 ｌ ０月至来年 的 ３月 ，地下水动 补给为主 ， 地下水矿化度 ０５ ．Ｃ 适宜农业 态表现为相对的平稳， ．～１ ｒ Ｏ Ｌ， 水位呈缓慢下降。 ４月份 灌溉 、 工业用水 和人畜饮用。近年来 ， 由于气候 冰雪融化 ， 地下水得到补给后水位开始上升 ， 至 变化和灌区地下水不合理的无序开发 ，灌区部 ５月份 冰雪融化完毕 ， 而蒸发开始增大 ， 水位呈 分 区域地下水出现超采现象 ，地下水水位普遍 明显下降 ， 泉水流量变小 ， 为全 年最低水位期 。 下降 ， 降落深度 和范 围在逐年扩大 。 ７、 月 份， ８ 雨季来临 ， 水位又上升 ， ８月中 、 至 下 ２３ 下 水 补 给 、 流 、 泄 特 征 ．地 径 排 旬水位达到全年最高值 。 灌区南部现行黄河 为“ 地上悬河 ”河 床底 ， ２４１２ ．．．水文 因素 部是近代 黄河沉积 物 一细粒相的泥质粉细砂 ， 灌 区内地表水系发达 ，河流纵横交错 ， 与 与岸边含水砂层相连。 根据地 下水流场 、 放射性 地下水联系极为密切 ，是本区域地下水的主要 同位素氚 、 氢氧稳定性同位素组成特点综 合分 排泄途径之一。 降雨之后 ， 由于河水得到雨水的 析， 认为黄河侧渗补给两岸地下水的影响范围 ： 补给 ， 河水位抬升 ， 使地下水位也 随之抬升 。无 中牟 一新 乡剖面南岸 约为 １．ｋ ，北岸约 为 降雨 时， ３７ ｉ ｎ 因地下水补给河水 ， 水位持续下降。 １．ｋ 开封剖 面南岸 约为 １ ． ｍ， 岸约为 ８Ｏ ｍ； ３１ 北 ｋ ２４１３地形地貌因素 ．．． ２ ．ｋ 濮 阳剖 面西岸 约为 １．ｋ ２ ３２ｍ； ９２ ｍＩ １ 中， 。其 杨 杨桥灌区地势整体上由西北向东南倾斜 ， 桥灌区中牟 一新 乡剖面南岸 ，受黄河补 给岸线 南北方向以贾鲁河 为界 ， 呈现南北高 、 中间低特 长约 ｌｋ 根据勘查资料 ， Ｏ ｍ。 北岸含水层颗粒粗 、 征 。因此 ， 沿贾鲁河两岸 ， 是地下水 的汇集区域 导水性强 ， 黄河对其影响较南岸远。 和排泄区域。南北两边地形高的地方是地下水 灌 区地下水除受黄河水补给外 ， 还受大气 的补给区域 。 降水入渗补给 、 渠道渗漏入渗补给 、 农业灌溉入 ２ ．４人类活动闲素 ．１ ４． 渗补给以及贾鲁河 、 石沟等 内河河道 渗漏补给 。 杨桥灌 区人类活 动的影响 主要包括 以下 地 下水 排 泄 以径 流 、 发 和 开 采 为 主 。 蒸 天然 条 件 几个 方 面 ：
科
工程 科技 ｌ ｝ ｆ
乔海 霞 刘 洪 飞
杨 桥灌区水 地质调查与 文 地下水资 持续利用 源可 研究
ｆ、 ｌ 河南省有 色金属地质矿产局 第七地质大队 ， 河南 郑 州 ４ ０ １ ２ 郑州市水利建筑勘测设计院， ５０ ６ 、 河南 郑州 ４ ０ １） ５ ０６
摘 要： 在对灌 区地下水进行勘查的基 础上 ， 结合水文地质参数 ， 对灌区地 下水可开采量进行分析计算 ， 并结合地下水现状 开采情况 ， 对灌区地 下水开采潜力进行评价 ， 为灌区的地下水的合理开发和可持 续利用提供科 学依据 。 关 键 词 ： 下水 补 给 ； 开 采量 ； 采 潜 力 地 可 开 表 １ 杨桥灌 区各水平年浅层地下水资源量计算表 单位 ： ｍ 万 ｌ自然 地 理
水 平 年
地 下 水 资 源
开 采 系 数 闽 值 带 ∞
９
井 灌 回 归 量
（ 万 ｍ）
９ ０． ２ ６
９２０． ６
可 丌 采 量 （万 ｎ ） ｔ 。 上 限 值
９６５ ６．３
９４ ５ ８５
量 ＂ ∞ 托
１１ 通 位置 ．交
杨桥灌 区位 于黄河南岸郑 州市 中牟 县境
内 ， 理 位 置 处 于 东 经 ｌ３ ６ ５ ” ～ｌ４ 地 】。４ ｌ ｌ。 ０ ’ ０ ， 纬 ３ 。２ ’ ４ ～３ 。 ５ ５ ９ ０ 北 ４ ６ ０ ４ ５ ５∥
之间。灌区控制范围北起黄河 ， 西至郑州市郊 ， 东邻 中牟县三刘寨灌区 ， 南过七里河 ， 东南达堤 里 小清 河 、 八 沟 两岸 。灌 区 属 于淮 河 流 域 ， 丈 东 西 宽 约 ２ｋ 南 北 长约 ３ ｋ ， 土 地 面 积 ４ ８ ７ ｍ， ２ｉ 总 ｎ ９ ｋ 其中耕地 面积 ３ ５ ３ｍ ｍ， ０ ３ｈ 。 １ 气候 ． ２ 杨桥灌区气候特征属温带半湿润 、 半干旱 大陆性季风气候 ， 多年平均气温 １．℃， ４４ 多年平 均 降水 量 ６ １ ｒｍ，多 年平 均 水 面 蒸 发 量 １． ９ ａ １９ ．ｍ ４ ２６ ｍ。 全 年 无 霜 期 多 年 平 均 ２ ３ ， 日照 １ｄ ２ １．ｈ 平 均风速 ２２ ／， 】５４ ， ．ｍｓ 多年最 大积 雪厚 度 ５ ｃ 多年最大冻土层深度 ２ｃ ０ｍ， ５ ｍ。降水量年内 时空分布不均，年降水 量多集 中在 ６ ７ ８ ９四 、、、 个月 ． ９月降水量 占年降水量 的 ７ ． ６～ ４４ ％。 １ 地形 地 貌 ３ 杨桥灌区地处黄河下游冲积扇南 翼之首 ， 属于豫中平原区， 地势 由西北 向东南倾斜 ， 地面 高程从 ８ ｍ～７ ｍ，地面 比降 １ ０ ０～１７０ ， ３ ５ ／０ ５ ／００ 地形较平坦。 由于黄河多次决 口南泛， 区内微地 形起伏较 大 ， 特别是灌区南缘 ， 受黄河 冲淤 ， 形 成 了沙 丘 、沙 地 岗垄起 伏 和平 洼 相 间 的 地 形地 貌， 地面高程在 ７ ｍ～１３ 地面起伏较大 ， ２ ０ ｍ， 较 陡 的地 段 为 １ ０ ／ ０～１１０ ， 较 缓 的 地 段 为 ６ ／０ ０
４ ６
下 限 值
６７ ｄ ４４
６６ ５ ３０
Ｏ
６ Ｏ ６ ０ ６ ２水 文地质条件
２ １地 质 构 造 ．
杨桥灌 区位于华北坳 陷中 的开封坳 陷的 西南部， 与西南的嵩山隆起相接… 。开封坳 陷长 轴近东西 ， 中生代时期 已形成 ， 沉积有三叠 ～自 垩纪地层 。 新生代早 期湖盆范 围较小 ， 仅在次一 级 小 凹 陷 内沉 积 早第 三 纪 地 层 。 三 纪 时期 ， 晚 整 个华北平原大面积沉陷，开封坳 陷亦沉积 了巨 厚的上第三系和第四系 。 自晚第三纪以来 ， 构造 运 动主要表现为差异性升降运动 ，为堆积物的 沉积创造 了条件 ，也是此区域形 成了巨厚 的上 第三系和第四系的主要因素之一 。 杨桥灌 区全被新生界所覆盖 ， 其构造表现 形式以断裂为主 ， 为隐伏断裂 ， 均 断裂展布方向 以西北 向， 近东西向为 主。 近东西向断裂 主要有 中牟 断层 、 中牟北断层 、 上街断层 、 须水断层 ； 北 西向断裂主要有 老鸦陈断层 、 花园口断层 、 古荥 断层 、 岗断层等。 尖 据有关资料 ， 老鸦陈断层 、 花 园口断层 、 古荥断层 、 岗断层等。 中， 尖 其 老鸦陈 断层 、 花园 口断层切穿 了上第 ｌ系底板 ， 二 尤其是 老鸦陈断层曾错断到上更新统，说 明花园 口断 层晚第三纪有过活动 ，老鸦陈断层为第四纪活 动断层 ， 其活动性也可以从地形地貌 、 航卫 片 、 第 四纪 地 层分 界 等 资 料 得 到辅 证 。
下 区内浅层地下水位埋深浅 ， 蒸发强烈 。 ２４地下水动态特征及其变化 ． 地 质含水层 属于第 四系松散岩类 空隙含 水层组 ， 水文地质条件较好 ， 地下水埋 深 ２ ｍ～ ２ ． 下 水 动 态 影 响 因素 ． １地 ４ ８ 北部较浅 ， ｍ， 向南逐渐变深。浅层地下水第 平原 区地 下水动 态变化受 自然因素 和人 含水层 底板埋深 ２ ５～３ｍ， ４ 含水层厚度 １ 类活动综合影响［ 自 因素影响主要包括降水 ５～ ３ 然 １ 。 ２ ｍ， ０ 岩性 以中 、 粗沙为 主 ， 当降深为 ５ ｍ时 ， 单 人渗补给 、 潜水蒸发 、 由地形引起 的侧向径流补 井 出水 量 ２ ４ ｍ３ ；第 二含水 层底 板 埋深 给 或 排 泄 、河 水 位 和 地下 水 位 的 相 对 变 化 引起 ０～ ０ ／ ｈ ６ ｍ左右 ， ０ 岩性以 中沙为 主 ， 厚度 ３ ０～４ ｍ， ０ 与 的河道人渗补给或基流排 泄等 。人类活动影响 第一含水层 无明显 隔水层 ，当降深为 ｌｍ时 ， 主要有开采地下水引起地下水位下降 、建闸库 Ｏ 单井 出水量 ６ ０～８ ／。 ０ ｍ３ 由于受地质构造及沉 及湖泊等调蓄水建筑物对地下水进行补给以及 ｈ 积物来源的影响 ，各含水层组的厚度和粒度 由 引水灌溉形成的下渗补给等 。 北 向南逐渐变薄变细 。浅层地下水 的补给以降 ２４１ ． ． 象 因 素 ． １气 水人渗 、 黄河侧渗 、 内河侧渗和地下水侧 向径流 杨 桥灌区 ｌ ０月至来年 的 ３月 ，地下水动 补给为主 ， 地下水矿化度 ０５ ．Ｃ 适宜农业 态表现为相对的平稳， ．～１ ｒ Ｏ Ｌ， 水位呈缓慢下降。 ４月份 灌溉 、 工业用水 和人畜饮用。近年来 ， 由于气候 冰雪融化 ， 地下水得到补给后水位开始上升 ， 至 变化和灌区地下水不合理的无序开发 ，灌区部 ５月份 冰雪融化完毕 ， 而蒸发开始增大 ， 水位呈 分 区域地下水出现超采现象 ，地下水水位普遍 明显下降 ， 泉水流量变小 ， 为全 年最低水位期 。 下降 ， 降落深度 和范 围在逐年扩大 。 ７、 月 份， ８ 雨季来临 ， 水位又上升 ， ８月中 、 至 下 ２３ 下 水 补 给 、 流 、 泄 特 征 ．地 径 排 旬水位达到全年最高值 。 灌区南部现行黄河 为“ 地上悬河 ”河 床底 ， ２４１２ ．．．水文 因素 部是近代 黄河沉积 物 一细粒相的泥质粉细砂 ， 灌 区内地表水系发达 ，河流纵横交错 ， 与 与岸边含水砂层相连。 根据地 下水流场 、 放射性 地下水联系极为密切 ，是本区域地下水的主要 同位素氚 、 氢氧稳定性同位素组成特点综 合分 排泄途径之一。 降雨之后 ， 由于河水得到雨水的 析， 认为黄河侧渗补给两岸地下水的影响范围 ： 补给 ， 河水位抬升 ， 使地下水位也 随之抬升 。无 中牟 一新 乡剖面南岸 约为 １．ｋ ，北岸约 为 降雨 时， ３７ ｉ ｎ 因地下水补给河水 ， 水位持续下降。 １．ｋ 开封剖 面南岸 约为 １ ． ｍ， 岸约为 ８Ｏ ｍ； ３１ 北 ｋ ２４１３地形地貌因素 ．．． ２ ．ｋ 濮 阳剖 面西岸 约为 １．ｋ ２ ３２ｍ； ９２ ｍＩ １ 中， 。其 杨 杨桥灌区地势整体上由西北向东南倾斜 ， 桥灌区中牟 一新 乡剖面南岸 ，受黄河补 给岸线 南北方向以贾鲁河 为界 ， 呈现南北高 、 中间低特 长约 ｌｋ 根据勘查资料 ， Ｏ ｍ。 北岸含水层颗粒粗 、 征 。因此 ， 沿贾鲁河两岸 ， 是地下水 的汇集区域 导水性强 ， 黄河对其影响较南岸远。 和排泄区域。南北两边地形高的地方是地下水 灌 区地下水除受黄河水补给外 ， 还受大气 的补给区域 。 降水入渗补给 、 渠道渗漏入渗补给 、 农业灌溉入 ２ ．４人类活动闲素 ．１ ４． 渗补给以及贾鲁河 、 石沟等 内河河道 渗漏补给 。 杨桥灌 区人类活 动的影响 主要包括 以下 地 下水 排 泄 以径 流 、 发 和 开 采 为 主 。 蒸 天然 条 件 几个 方 面 ：
科
工程 科技 ｌ ｝ ｆ
乔海 霞 刘 洪 飞
杨 桥灌区水 地质调查与 文 地下水资 持续利用 源可 研究
ｆ、 ｌ 河南省有 色金属地质矿产局 第七地质大队 ， 河南 郑 州 ４ ０ １ ２ 郑州市水利建筑勘测设计院， ５０ ６ 、 河南 郑州 ４ ０ １） ５ ０６
摘 要： 在对灌 区地下水进行勘查的基 础上 ， 结合水文地质参数 ， 对灌区地 下水可开采量进行分析计算 ， 并结合地下水现状 开采情况 ， 对灌区地 下水开采潜力进行评价 ， 为灌区的地下水的合理开发和可持 续利用提供科 学依据 。 关 键 词 ： 下水 补 给 ； 开 采量 ； 采 潜 力 地 可 开 表 １ 杨桥灌 区各水平年浅层地下水资源量计算表 单位 ： ｍ 万 ｌ自然 地 理