大兴安岭山地地下水系统 如何理解地下水系统

作者&投稿:宗圣京 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

大兴安岭山地,可分为第四系松散岩类孔隙潜水含水系统、裂隙-孔隙含水系统、基岩裂隙含水系统和冻土带含水系统。

一、第四系松散岩类孔隙潜水含水系统

该含水系统呈线状分布于大兴安岭各地的河谷及河谷洼地中,主要河谷有海拉尔河、根河、额尔古纳河、甘河、诺敏河、阿伦河、雅鲁河、绰尔河、洮儿河、霍林河、乌力吉木仁河、西拉木伦河、老哈河等。含水层岩性,上部为全新统冲洪积砂、砂砾石、砾卵石层,下部为中、上更新统冰碛、冰水堆积的含粘土砂砾石层,基本无隔水层存在,构成统一含水体。河谷一般较宽,中、下游宽2~5km,局部可达10km。含水层厚度较大,上游厚度为20~30m,下游厚度可达30~40m。自上游到下游,含水层颗粒逐渐由粗变细,富水性变好,上游小型河谷、沟谷中,单位涌水量为100~300m3/d·m或300~500m3/d·m;下游大、中型河谷中,单位涌水量均为500~3000m3/d·m,水量丰富,是主要的供水水源。

本区地表水系发育,地表水资源丰富,各河流径流量均在2×108m3/a以上,一般为(4~10)×108m3/a,诺敏河达42.89×108m3/a,甘河达33.83×108m3/a,绰尔河达20.5×108m3/a。地下水与地表水联系密切,补给资源充分,地下水开采后可获得地表水大量渗漏补给,调蓄能力较强,是潜水最丰富的地段。

二、裂隙-孔隙含水系统

裂隙-孔隙含水系统主要分布在莫力达瓦达斡尔族自治旗鄂温克族乡一带和霍林河一带的中新生代断陷盆地中,如巴彦盆地、霍林河盆地等。

巴彦盆地为NNE走向的向斜盆地,含水层由白垩系的砂岩、砂砾岩组成。其沉积特征为由盆地边缘向盆地中心厚度增大,最大厚度可达200m。由于含水层的厚度、颗粒大小、胶结程度不同,使不同地段的富水性有明显差异。盆地西侧拗陷较深,含水层岩性颗粒较粗,水位埋藏较浅,一般为5m左右,水量较大,单位涌水量可达250~300m3/d·m。而盆地东侧岩性变化小,颗粒相对较细,黏性土含量增大,地下水位埋深增加,可达70m,水量较西部小,单位涌水量为100~150m3/d·m。

霍林河盆地为一断陷盆地,含水层为白垩系的砂岩、砂砾岩,胶结程度差,裂隙、孔隙发育,透水性好,含水层厚度南部为10~50m,北部稍大,水位埋深小于10m。盆地内富水性差异较大、盆地边缘和盆地南侧,单位涌水量小于25m3/d·m,局部大于25m3/d·m,富水性较差;盆地中部,单位涌水量为250~500m3/d·m,富水性较好;盆地南部,为自流水区,水头高出地表1~5m,单位涌水量小于25m3/d·m,富水性变差。

三、基岩裂隙含水系统

本区基岩广布,裂隙发育,沟谷深切,水系发育,河谷宽广。基岩裂隙水以潜水为主,含水层为风化裂隙带,富水性与裂隙的发育程度密切有关,自东向西,裂隙发育程度有所减弱,含水层厚度相对变薄。一般裂隙发育深度为10~30m,地下水径流模数为(2~3)×104m3/km2·a。

区内沟谷发育,降水较多,水循环条件好,以溶滤作用为主,地下水化学类型以HCO3-Ca型、HCO3-Ca·Mg型为主,其次为HCO3-Ca·Na型。矿化度低,多小于0.5g/L,水质好。但在一些河谷洼地,氟含量较高,一般为1~2mg/L,局部达3mg/L以上。

四、冻土带含水系统

本区北部为苔原地带,年平均气温为-3~-5℃,有多年冻土分布。北部区为多年冻土连续分布带,下限大于60m,季节融化带为0.5~2.5m;南部地区,多年冻土断续分布,为岛状多年冻土分布区,冻结层上限8m左右,冻结层厚度北部较大,一般为70m左右,向南逐渐变薄为5~20m。

北部融区小,连通性差;南部融区大,连通性好。冻结区内地下水量变化较大,单位涌水量由不足25m3/d·m可增大到1000m3/d·m。

在冻结层下分布有裂隙承压水,局部地段承压水头高出地面,形成自流,水量较小,一般单位涌水量小于100m3/d·m。



 区域地下水系统划分~

根据地下水的赋存(含水层系统)与流动(流动系统)特征,将三江平原地下水系统划分为第四系孔隙水亚系统、古近-新近系裂隙孔隙水亚系统和前第四系基岩裂隙水亚系统。
一、第四系孔隙水亚系统
该亚系统西、南及东南边界分别与小兴安岭、完达山山地基岩接触,为弱透水补给边界,接受山区出山口河流的河水渗漏和河谷潜流补给及基岩裂隙水的侧向径流补给;北及东北边界为黑龙江与乌苏里江,构成亚系统水位与流量边界。亚系统以下为古近-新近系孔隙裂隙水亚系统,其边界主要由古近-新近系泥岩构成弱透水边界;上部为砂、砂砾石、砂土、粉土及粉质粘土构成的补排边界。
亚系统含水层由冲积、冲-洪积、冲-湖积的下更新统绥滨组、中更新统浓江组、上更新统向阳川组、别拉洪河组、冲积层和全新统冲积层的砂、砂砾石、砾卵石构成。在平原西部绥滨凹陷中心地带和东部前进凹陷北部地段含水层厚度200~300m,中部富锦隆起带及平原周边地区厚50~100m,其他广大地区厚100~200m。亚系统内地下水区域富水性概况及含水层岩性与厚度变化情况见图3-10。由于区内不同位置,不同时期沉积形成的含水层的厚度与粒度不同,使含水层渗透性在水平与垂直方向上均有分区性。因此,根据含水层的渗透性(K)与第四系岩相古地理特征对亚系统含水层及渗透性进行分区:自上而下划分为4层,第一层由晚更新统及全新统含水层构成,第二层由中更新统含水层构成,第三层由下更新统上部含水层构成,第四层由下更新统下部含水层构成,其渗透性分区见图3-11。
地下水的主要补给来源为大气降水入渗补给。其中,砂砾质河谷平原区地表砂土、砂、砂砾石入渗条件最好,降水入渗系数为0.35~0.60;西部山前扇形平原和中部泥砂质低平原区入渗条件次之,表层砂土、砂砾石及粉土入渗系数一般为0.10~0.45。而东部粘土质低平原区,由于表层覆盖有3~20m厚的粘土层,降水入渗能力较差,入渗系数一般在0.03~0.35之间,因此降水的入渗补给强度小,明显低于其他区。此外,本区地下水还接受渠系渗漏和农田灌溉水回渗补给、沼泽水的入渗补给及汛期河水回灌补给,以及古近-新近系孔隙裂隙水垂向越流补给和前第四系基岩裂隙水的侧向径流补给。

图3-10 三江平原水文地质略图


图3-1 江平原含水层及渗透性分区图

地下水主要以地面蒸发、侧向径流和人工开采的方式排泄。地下水径流排泄:经局部流动系统、中间流动系统地下水排泄于阿凌达河、梧桐河、嘟噜河、鸭蛋河、松花江、挠力河、别拉洪河、浓江、鸭绿河、黑龙江及乌苏里江中,经区域流动系统地下水排泄于黑龙江。
二、古近-新近系裂隙孔隙水亚系统
亚系统的边界:西部、南部及东南部为低山丘陵区基岩构成的弱透水边界,北部及东北部的黑龙江、乌苏里江为水位与流量边界。底部为古近-新近系泥岩及完整基岩构成隔水边界,上部主要为古近-新近系泥岩、第四系下更新统绥滨组粘土层(仅在山前台地区分布)构成弱透水边界。含水层岩性为古近-新近系砂岩、砂砾岩,含水层成层状分布,垂向厚度变化极大。地下水具有承压性,沿层状含水层由山前地带向黑龙江河谷区流动。地下水补给来源,一部分通过山前台地区第四系粘土层间接接受大气降水入渗补给,另一部分山区基岩裂隙水的侧向径流补给。通过沿含水层的流动,一部分越流排泄于第四系孔隙水中,一部分排泄到区外,此外在山前地带有少量的开采。
三、前第四系基岩裂隙水亚系统
前第四系基岩裂隙水,主要分布于山前台地第四系粘土层之下和区内残山残丘区。含水层岩性一般为花岗岩、火山岩及侏罗系砂岩,地下水的赋存与流动空间为岩石的风化裂隙与构造裂隙。因其分布不连续,呈零星分布,因此该亚系统为各分布区基岩裂隙水的统称。
亚系统地下水接受大气降水入渗补给和山区基岩裂隙的侧向径流补给,一部分裂隙通过短暂的径流,以下降泉的形式排泄,另一部径流排泄于深部裂隙或第四系孔隙水中。另外,局部富水的张性储水断裂带地下水,被人类开发利用。

地下水系统是个广义的泛指概念,不同学者从不同研究角度给出了各种定义,归纳起来可划分为二大类:地下水含水系统和地下水流动系统。
地下水含水系统:是指由隔水或相对隔水岩层圈闭的,具有统一水力联系的含水岩系。
一个含水系统往往由若干含水层和相对隔水层(弱透水层)组成。
含水系统中的地下水呈现统一水力联系。
地下水流动系统:是指由源到汇的流面群构成的,具有统一时空演变过程的地下水体。

大兴安岭山地地下水系统
答:大兴安岭山地,可分为第四系松散岩类孔隙潜水含水系统、裂隙-孔隙含水系统、基岩裂隙含水系统和冻土带含水系统。一、第四系松散岩类孔隙潜水含水系统 该含水系统呈线状分布于大兴安岭各地的河谷及河谷洼地中,主要河谷有海拉尔河、根河、额尔古纳河、甘河、诺敏河、阿伦河、雅鲁河、绰尔河、洮儿河、霍林河...

地下水系统分区依据
答:一、东北松辽地下水系统区 ( A)主要依据地形、地貌条件划分。松辽地下水系统区的主体为松嫩平原和辽河平原,平原西部的大兴安岭、东部小兴安岭等山脉是区内地表水的主要发源地,也是地下水的主要补给区,从地下水循环的角度讲山地和平原是一个不可分割的整体。因而,把大兴安岭、小兴安岭等周边山地和松辽平...

呼伦贝尔高原地下水系统
答:呼伦湖、贝尔湖是区内地下水主要的排泄区,地下水埋深小,蒸发作用强烈。3.孔隙-裂隙承压含水系统 海拉尔盆地地层岩性为侏罗系、白垩系及古近系、新近系河湖相砂泥岩,地下水多为承压水,主要补给来源为大气降水和山区的侧向径流补给。盆地内古近系、新近系含水层广泛分布,为承压水,在东北部新宝力...

一级地下水系统划分依据
答:山区降水和冰雪融水一部分形成地表径流,一部分渗入地下形成山地基岩裂隙水,基岩裂隙水从山地向河谷和盆地汇集,并以潜流形式注入河流及山前平原的含水层中,整个系统中地下水最终排泄于大通河、湟水河、洮河及大夏河等支流后汇入黄河,形成了一个独立水循环系统。由于该地区地表分水岭与地下分水岭基本一致,地表流域的界线常...

东北平原区域水循环
答:一、地下水输入与输出 (一)浅层地下水的输入输出 浅层地下水在山前倾斜平原、中部低平原和东部高平原其输入系统构成差异较大。山前倾斜平原地下水主要接受降水补给和大兴安岭山地的各条河流的补给。中部低平原潜水以降水补给为主,同时接受西部山前平原、东部高平原地下潜流的补给,霍林河、乌裕尔河、双阳河流入低平原...

地下水系统划分及特征
答:一、系统划分 根据地下水的赋存(含水层系统)与流动(流动系统)特征,将三江平原地下水系统划分为第四系孔隙水亚系统、古近-新近系裂隙孔隙水亚系统和前第四系基岩裂隙水亚系统。二、地下水系统特征 (一)第四系孔隙水亚系统 1.边界条件 该亚系统西、南及东南边界分别与小兴安岭、完达山山地基岩接触,为弱...

东北松嫩平原地下水系统边界
答:一、地下水系统边界类型 松嫩平原一级地下水系统主要受宏观地貌控制,地下水流自盆地周边分水岭向低平原控制水系基准面径流,最后通过松花江干流河水及河谷潜水排出区外。系统边界,东、西、北分别以张广才岭及长白山丘陵山地、大兴安岭、小兴安岭分水岭为界,南部边界为松辽分水岭。基本上都是零流量边界。...

区域地下水系统划分
答:根据地下水的赋存(含水层系统)与流动(流动系统)特征,将三江平原地下水系统划分为第四系孔隙水亚系统、古近-新近系裂隙孔隙水亚系统和前第四系基岩裂隙水亚系统。一、第四系孔隙水亚系统 该亚系统西、南及东南边界分别与小兴安岭、完达山山地基岩接触,为弱透水补给边界,接受山区出山口河流的河水渗漏和...

分区划分
答:Ⅳ.南方湿润水文地质区(降水800~2000mm)江南低山丘陵地下水系统(Ⅳ1)长江三角洲平原地下水系统(Ⅳ2)闽浙丘陵地下水系统(Ⅳ3)四川盆地地下水系统(Ⅳ4)云贵高原岩溶地下水系统(Ⅳ5)秦巴山地地下水系统(Ⅳ6)Ⅴ.沿海亚热带、热带水文地质区(降水1500~3000mm)两广丘陵及珠江平原地下水系统(Ⅴ1)海南岛...

东北松嫩平原地下水系统结构
答:东部高平原地下水主要接受大气降水入渗和来自小兴安岭、长白山区基岩地下水的侧向径流补给。浅层地下水的输出系统,西部山前平原潜水越流补给第四系承压水、泰康组承压水及白垩系承压水,人工开采也是一种重要的输出方式。中部低平原浅层地下水主要是嫩江、松花江沿岸河流排泄和人工开采排泄。低平原、东部高...