太原地区水文地质概述

及盆 地区 四块 。总体看 基岩 山区 的裂 隙 岩溶 水 主 要靠 降水 、 河 使其岩溶水形 成了一个局部 的汇 流排泄 区域 ， 大部 分泉群 出露分 流 的人渗补 给 ， 容易沿 着地 层 的倾 向和 构造 裂 隙 的发展 发 生移 布在汾河北 岸。
动， 其 中包 括沿 岩溶 和构造 裂 隙 发展 的 方 向和沿 断裂 层 的下渗 ２ ） 北 山的地下水 系统 主要为岩溶地 下水 ， 其岩溶地 下水 由北 西北部 和东北部 三个 方向向兰村径流 ， 在赤泥社以西部分地 区 和顶 托两 种移动方 法进 行 补 给相 邻含 水 岩层 ， 基岩 山区 的岩 溶 部 、
通过进行 对含水层和水 流及 富水 特征 形式 以及 水循 环 条件 是第二 条主 要 径 流带 的主 要 排 泄点 ， 其在 ６ ０年代 平均 流 量 为 的综 合分析 可以将太 原地 区的地下水 系统 分成 西 山 ， 北山， 东 山 １ ｍ ／ ｓ ， 寺头泉 由于王封地垒银 角东段 和北石 横背斜 的 阻水 作用
第４ ０卷 第 ３ ４期 ２ ０ １ ４年 １ ２月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣ ＨＩ Ｔ Ｅ Ｃ Ｔ ＵＲＥ
Ｖｏ １ ． ４ ０ Ｎｏ ． ３ ４
Ｄ ｅ ｃ ． ２ ０ １ ４
・８ ７・
文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ４ ） ３ ４ － ０ ０ ８ ７ — ０ ２
太 原 地 区 水 文 地 质 概 述
张 吉 汉
（ 山西 省 第 一 水 文地 质 工程 地 质 队 ， 山西 太 原 ０ ３ ０ ０ ２ ４）
摘
要： 通过对太原地 区水 文地 质的勘察研究 ， 了解了西 山、 北 山、 东 山以及盆地 区的水流 形式和 水动 力特 征 ， 并分析 了含 水层介
２ ． ２ 实现 主要 位移 边界 条件
１ ） Ｐ Ｉ Ｍ法 和 Ｆ Ｅ Ｍ 法 的 对 比。
点插值法 （ Ｐ Ｉ Ｍ） 是 一种重要 的无 网格方 法 ， 它 集合 了有限元 法（ Ｆ Ｅ Ｍ） 和无网格伽辽金法 （ Ｅ Ｆ Ｇ Ｍ） 的优点 。具备无 网格法不需
精度 高、 后处理方便 和收敛快等 优点 ， 同时插 值 函数 Ｐ Ｉ Ｍ 法和 Ｆ Ｅ Ｍ 法的形 函数都 具有 ｄ ｅ ｌ ｔ ａ函数 特性 ， 全部 主要 要 建立 网格 、 具备 ｄ ｅ ｈ ａ函数 特性 ， 克服 了传 统无 网格 法计 算与 选择 形 函数 繁 边界 条件 都容易实现 。
裂 隙水 经过 降水 和河 流的入渗后会 沿 着东西 北三 方 向向盆地 径
流， 地下水 会 由无 压水 向承 压水逐步 转变 过渡 ， 而 承压水 头 也受 到地 势地形地 貌 的影 响 从几 米 到几 十米 不 等 ， 而 盆地 区的孔 隙 水 主要 是靠 降水 、 渠道 和河 流 的入 渗还 有 基岩 裂 隙水 的侧 渗 进 行补 给 ， 下 面将对 太原 地 区地 下水 系统 进 行水 动 力 和水 流形 式 的分 析介绍 。
质与地 下水 富水特征 ， 论述 了地 下水系统水化学和水温 的特 点 ， 为合理规划地下水 资源提 供了参考资料。 关键词 ： 地下水 ， 含水层 ， 水温 ， 特征
中 图分 类 号 ： Ｐ ６ ４ １ ． １ ２ 文献标识码 ： Ａ
０ 引言
太 原 地 区 的水 文 地 质 是 对 这 个 地 区 地 下 水 资 源 进 行 评 价 最
流带 ， 一是古交至晋祠 ， 二是古交至 寺头 ， 在 这两条 主要径 流带 中
前者在径 流量上 占据主导地位 ， 晋祠泉是 这条径流 上主Βιβλιοθήκη Baidu 的集 中
排泄点 ， 平均流量在 ２ ０世 纪 ５ Ｏ年 代 就 能 达 到 １ ． ９ ５ Ｉ Ｔ Ｉ ／ ｓ ， 寺 头泉
１ 水 流 形式 和水 动 力特征
护水源 。因此 本文从水 流形 式 和水动 力特 征 、 含水 层 的介 质 、 富 水特征 和水化 学温度场等方面来综合 概述 太原地区的地质 。
１ ） 西 山的地下水 系统 主要 是属于基岩 裂隙水 ， 含水 层靠 降水
和 汾河 的入 渗补给并 向西部 山前断 裂带径流 ， 其 中分为两条 主径
基本 的依据 ， 首先对 已有 的水 文地 质资料 进行 收集 整理 ， 然 后进
行勘查 ， 这需要对 当地含水介质 的岩性特 征 、 水 流形式 、 水 动力学
特征还有水循 环条件 和 同位 素分 布特 征进 行全 面 的综合 系统 的 分析 ， 而对地区水文 的科学合理概 化有利 于当地地 下水 资源 的科 学合理规划 和利用开发 ， 更有 利于有关 水政部 门防治水 污染 和保
２ ） Ｐ Ｉ Ｍ法 与 Ｅ Ｆ Ｇ Ｍ 法 的 对 比。
琐 耗时 、 主要位移边 界条件难以实现等缺点 。
Ｅ Ｆ Ｇ Ｍ法是一种不过点 拟合 的非线 性插值 过程 ， 其形 函数不 参 考 文 献 ：
拥有 ｄ ｅ ｌ ｔ ａ函数特性 ， 精确并有 效 的施 加本 质边界 条件 是困难 的 ， ［ １ ］ Ｂ ｅ ｌ ￣ ｓ ｃ ｈ ｋ ｏ Ｔ ， Ｌ ｕ Ｙ Ｙ， Ｇ ｕ Ｌ ． Ｄｅ ｍ ｅ ｎ ｔ － ｆ ｒ ｅ ｅ Ｇ ａ ｌ ｅ ｒ ｋ ｉ ｎ ｅｔ ｍ ｈ ｏ ｄ ｓ ［ Ｊ ］ ． 通常采 用 Ｌ ａ ｇ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ乘 子法 来消 除这 种 困难。在运 用 Ｌ ａ ｇ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ乘 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｆ ｏ ｒ Ｎｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ｌ ａ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｉ ｎ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ， 子法时 ， 系数矩阵是一个 满秩 矩阵 ， 要 比Ｐ Ｉ Ｍ 法 形成 的矩 阵大很