理论教育 冲积物与地下水的特点及影响-工程水文地质学解析

冲积物与地下水的特点及影响-工程水文地质学解析

时间:2023-09-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:冲积物是常年流水形成的沉积物,分选性较好。由于河流上游、中游与下游的水动力条件不同,它们的冲积物岩性、结构、厚度等均不一样,因此,其地下水的特点也不相同。我国北方冲积平原沉积物的厚度变化很大。其中古河床是重要的富水部位。

冲积物与地下水的特点及影响-工程水文地质学解析

冲积物是常年流水形成的沉积物,分选性较好。冲积形成的砂、砾石层往往都是较好的含水层,冲积砂砾层的粒度、厚度、结构和分布规模等常决定了地下水水量的大小、埋藏分布情况,以及水质的好坏。由于河流上游、中游与下游的水动力条件不同,它们的冲积物岩性、结构、厚度等均不一样,因此,其地下水的特点也不相同。

1.山区河流上游河谷冲积层中的地下水

山区河谷比较狭窄,河床纵向坡降大,阶地和河漫滩不发育。因而冲积层分布狭窄,而且厚度不大,主要由粗砂与砾石组成,其中常埋藏有潜水。地下水受大气降水与山区基岩地下水补给,并向河流排泄,水交替积极,地下水动态变化大,含水层透水性强,但水量不大,水质好,一般都为重碳酸钙型水。

2.山区河流中游河谷冲积层中的地下水

山区河流中游河谷较宽,阶地比较发育,常具有多层阶地(图6-2)。低阶地(第一、二阶地)堆积物在垂直方向上多具有双层结构的特点:上层为亚粘土、亚砂土等河漫滩沉积物,具有相对隔水性;下层则是砂层或砂砾层,透水性较强,地下水的补给、径流条件较好。平水期河水位低于地下水位,潜水补给河水;雨季往往河水位高于地下水位,河水补给地下水。阶地地下水接受大气降水与山区基岩裂隙水的补给。低阶地中的地下水富水性强、水质好,尤其对于沉积较厚的含水层,是理想的供水源地。高阶地的冲积物形成时间较早,经受了长时期地质外力作用的破坏,阶地分布不广也不连续,且有的早期冲积物已开始固结,或者与坡积洪积物交错沉积,因此,渗水性能差,储水条件不好,水质亦较差。

图6-2 河漫滩及其二元结构的形成

1—坡积物;2—河床相冲积物;3—河漫滩相冲积物

3.河流下游冲积平原中的地下水(www.daowen.com)

一些河流的下游,由于地壳下降接受河流搬运来的泥沙沉积,形成广阔的冲积平原,堆积了很厚的松散沉积物,蕴藏着丰富的地下水。但因我国北方与南方在第四纪地质时期,地壳沉降幅度和气候条件的差异,致使冲积平原松散岩层的厚度、物质组成等有明显的差异,水文地质条件差别亦大。

(1)北方冲积平原。我国北方冲积平原沉积物的厚度变化很大。华北平原第四纪沉积物厚达数百米,松嫩平原为80~120m。它们共同的特点是:在水平方向上岩性呈规律性分布,河床相为中粗砂和砾石层,呈条带状分布,河漫滩及阶地上部多为粉砂、亚粘土和粘土组成;在垂直方向上由于河床位置多次变迁,不同岩性的沉积物互相叠置,形成多层结构,组成统一的含水层。地下水的补给以大气降水入渗为主,同时还有地表水的渗入。由于地形平坦,地下水径流微弱,埋深较浅,受蒸发排泄,或排入湖泊沼泽。在北方干旱气候条件下,浅层水的矿化度由河流向两侧递增,水化学类型也由重碳酸盐型过渡到硫酸盐或氯化物型。

黄河的下游堆积比较特殊。由于河床相和漫滩相的不断沉积加厚,形成地上悬河沉积结构及地表天然堤(图6-3)。丰水年河水漫出河床,流道变宽,大量泥砂沉积于河间洼地,导致河流改道,继又形成新的地上悬河和河间洼地。由于河流在平原上多次摆动沉积,粗粒的河床相沉积物在冲积平原上构成条带状分布的古河道,这些古河道常成为富水带。

图6-3 黄河下游冲积平原水文地质示意剖面

1—砂;2—亚粘土及亚砂土;3—粘土;4—潜水位;5—地下水流向;6—降水补给区;7—蒸发排泄

(2)南方冲积平原。在南方的长江、珠江、钱塘江等江河下游的冲积平原,松散沉积物的厚度不大,一般为20~60m,最厚不超过300m。含水层以砂砾石层为主,透水性好,潜水在广大平原内均为统一的含水层。地下水补给、径流、排泄条件良好,水量较丰富,多为低矿化的重碳酸钙型水。其中古河床是重要的富水部位。如南京附近,古长江冲积层厚度大的地方达70m,含水层主要由含砾石的中细砂组成,管径400~450mm的水井,每天出水量可达5000m3(图6-4)。

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