平原区区域水文地质调查问题分析技术方法
工作区范围:呈东西向展布于阴山山地与鄂尔多斯高原之间,总面积约km2。包括:后套平原(狭义河套平原)、呼包平原、黄河南岸平原.
一、主要水文地质环境地质问题地下水是河套地区主要的供水水源,尤其是呼包平原地区,但随着社会经济的发展,水资源供需矛盾突出,地下水面临严峻的可持续利用问题。
(1) 以供水为目的的地下水勘查评价,提高了研究程度,但自80年代以来缺乏系统的综合水文地质调查与评价工作。
(2) 重点区地下水资源开发利用程度较高,超采地下水造成区域水位下降、降落漏斗,其范围和程度有待进一步查清。
(3) 后套地区引用黄河水灌溉造成土壤次生盐渍化,同时沙漠化等环境地质问题也较为突出,其现状和发展需要进一步查明。
(4) 水环境问题:浅层地下水污染状况较为严重;原生地下水高砷、高矿化度等问题突出,尤其是高砷地下水的范围和形成机理需要调查和研究。
二、主要工作内容构造及第四纪地质—工作目的
以往第四纪地质工作存在问题:未进行过系统的区域第四纪地质调查工作,对第四纪地质环境演化过程认识不够清晰,地层划分标准不统一。
构造及第四纪地质—技术方法及工作部署
1)资料收集与整编
收集已有资料,进行系统的整编工作,收集已有钻孔个,总进尺m。
(2)第四纪地质剖面编绘
利用钻孔原始编录资料,编绘48条地层剖面,绘制第四纪地质立体结构图。
(3)物探方法,共布置物探剖面22条,EH4大地电磁测深确定构造及第四系底界厚度。(4)第四系标准孔钻探
根据剖面调查及物探测试结果,选择包头市麻池镇为第四系标准钻孔的位置,该区域构造背景相对简单,地层连续性好,适合进行第四系标准孔的钻探。
构造及第四纪地质—成果展示区域水文地质条件—含水层结构在第四纪地质剖面基础上,绘制水文地质剖面47条。
在整理已有钻孔的分布基础上,有针对性的进行钻孔部署。部署原则为查缺补漏,根据研究需要部署重点剖面。共部署水文地质钻探20孔组,总进尺m。通过物探工作对含水层结构进行补充调查。特别在呼市周边部署激电测深和高密度电法剖面,调查浅层含水层底板埋深,确定承压含水层的分布范围。区域水文地质条件—含水层结构调查成果成果1:含水层的结构特征及开采条件下的变化
成果2:承压含水层范围及淤泥层厚度区域水文地质条件—补径排条件水位(水温)统测:地下水位(水温)统测每年枯水期和丰水期各统测一次,统测点密度按4个/km2布置,共布置点。
地下水动态监测:原有的地下水动态监测网点范围十分有限,仅仅分布在包头和呼和浩特两大城市及周边,根据地下水动态监测的需要,新增浅层地下水监测井眼,承压地下水监测井78眼。
同位素测试:同位素样品原则上按照剖面来布置,由山前一直延伸至黄河南岸,利用氢氧同位素确定地下水的补给、流动特征,利用CFCs和碳同位素分别确定浅层和承压地下水年龄。
地下水与黄河水补排关系调查:收集黄河三个水文测站数据,结合水位统测以及动态监测的结果,确定地下水和黄河水的补排关系。
成果1:水位等值线图及地下水、黄河水补排关系
浅层地下水温度在山前冲洪积平原、地下水补给区较高,冲湖积平原、地下水排泄区较低,丰水期温度高于枯水期温度。
成果2:地下水补给机制
单一结构含水层:山区侧向地下径流为主,山区地表水山前渗漏次之。双层结构含水层:灌溉补给为主,黄河侧渗、山前侧向次之。
成果3:后套平地下水流动特征1、山前局部水流系统:局限于总排干以北,分布深度可达80~m。
2、黄河侧渗的局部水流系统:分布局限在黄河沿岸,分布深度小于40m。
3、灌区局部水流系统,主要分布在平原中部的灌区,分布范围随着渠系的分布密度而大小不等。
成果4:地下水年龄特征浅层地下水10~60a,沿黄河一带以及北部山前平原一带年龄均小于40a。承压地下水年龄范围—a。呼和浩特最大a;包头最大0a;磴口最大a。区域水文地质条件—水文地球化学特征地下水样品采集点按照全区平均布设、重点区及污染严重区加密原则进行部署,一般区域4组/km2,重点区可加密至8-10组/km2,共采集水样组。
所有样品均进行现场物理化学指标测试,采样过程中对微量元素样品添加HNO3,挥发性酚、氰化物样品添加固体NaOH,Fe(Ⅱ、Ⅲ)样品添加H2SO4、硫酸铵固体,砷(Ⅲ、Ⅴ)样品添加浓盐酸并冷藏。
成果1河套平原地下水化学类型及分布情况成果2水文地球化学过程及地下水循环和演化特征
地下水开发利用—主要成果在收集整理资料的基础上,以呼和浩特市为重点区部署开采量调查工作。在农村地区按区域控制原则开展调查;对企事业自备井进行典型井调查;在呼市城区周边进行详细的逐井调查。