田文英，梁立章，劉 丹

(1.遼寧省水文水資源勘測(cè)局，遼寧 沈陽(yáng) 110000；2.遼寧省防汛抗旱指揮部辦公室，遼寧 沈陽(yáng)110003)

研究區(qū)位于大連市為東崗鎮(zhèn)小溝口屯至劉家屯一線的北部區(qū)域，面積為14.7 km2。該區(qū)屬低山丘陵區(qū)，地勢(shì)北高南低，海撥100～150 m，其北側(cè)最高山189 m。

1 區(qū)域地質(zhì)條件

1）地層。論證區(qū)分布有前震旦紀(jì)、震旦紀(jì)地層及在低洼處覆蓋著第四紀(jì)地層。前震旦紀(jì)地層在區(qū)域大面積分布，以肉紅色花崗巖類巖石組成；震旦紀(jì)地層以泥灰?guī)r、頁(yè)巖、石英砂巖、石英巖為主，分布面積亦較廣；第四紀(jì)主要分布山間谷地以及河流階地漫灘低洼部位。覆蓋在基巖地層之上，以沖積相粉質(zhì)粘土、中細(xì)砂、砂礫石層和風(fēng)積砂組成。

2）構(gòu)造。本區(qū)構(gòu)造單元屬中朝準(zhǔn)地臺(tái)，膠遼臺(tái)隆的復(fù)州臺(tái)凹陷東部的復(fù)州一大連凹陷。論證區(qū)構(gòu)造斷裂比較單一，一條近東西構(gòu)造橫貫全區(qū)。該構(gòu)造帶寬度30～50 m，長(zhǎng)度近10 km，是區(qū)內(nèi)控制性構(gòu)造。

2 水文地質(zhì)條件

2.1 區(qū)域地下水類型

區(qū)域地下水可分3種類型：即第四紀(jì)松散巖土孔隙水、基巖裂隙水及構(gòu)造裂隙承壓水。

第四紀(jì)孔隙水分布在工作區(qū)南部的紅沿河河谷及支流河谷中。分布在山前坡麓上的坡洪積類地層主要為粉質(zhì)粘土等弱透水體，分布在河谷部位沖洪積地層一般以碎石層、砂礫、卵石層為含水層，厚度5～8 m左右，其埋深一般在3～5 m。由于該含水層較薄，且紅沿河谷下游地下水為微咸水，故該區(qū)域的孔隙水不具有集中供水價(jià)值。

基巖類裂隙水分布在論證區(qū)的北部山地。含水介質(zhì)主要為石英巖、石英砂巖和花崗巖風(fēng)化裂隙及成巖裂隙，透水性及富水性隨深度增加而減少。裂隙水一般含水層深度在10～30 m，均勻性差，不同單元，富水存在一定差異。由于無(wú)較好富水構(gòu)造，同樣不具備集中供水條件。

構(gòu)造裂隙承壓水分布在論證區(qū)的南部。北部山區(qū)前震旦紀(jì)花崗巖中的地下水在向南部山下運(yùn)移的過(guò)程中，流經(jīng)透水性較差、相對(duì)隔水的震旦紀(jì)砂頁(yè)巖區(qū)，在該巖層的下部，轉(zhuǎn)為具有承壓性的地下水，在東崗鎮(zhèn)政府附近的大、小溝口屯一線受區(qū)域東西向構(gòu)造的阻隔，在構(gòu)造帶附近形成良好的富水帶，水量相對(duì)豐富，含水層一般分布在70～90 m。

2.2 地下水的補(bǔ)給、逕流、排泄關(guān)系

本區(qū)地下水補(bǔ)給來(lái)源主要有：

1）大氣降水的補(bǔ)給。北部山地及河谷區(qū)直接接受大氣降水入滲補(bǔ)給。

2）河谷地表水體滲漏補(bǔ)給。紅沿河滲漏補(bǔ)給主要為與第四紀(jì)松散沉積層孔隙水形成水力聯(lián)系，豐水期河水補(bǔ)給地下水，枯水期地下補(bǔ)給河水，形成互補(bǔ)關(guān)系。

3）徑流補(bǔ)給。北部山地地勢(shì)較高的基巖含水層中的地下水，在勢(shì)能作用下向地勢(shì)較低處徑流，補(bǔ)給震旦紀(jì)砂頁(yè)巖區(qū)下的前震旦紀(jì)花崗巖含水層。

4）排泄方式。除地面蒸發(fā)、植物蒸騰、人工開(kāi)采等方式外，深層裂隙不甚發(fā)育、聯(lián)通的含水層，在豐水期直接接受大氣降水的水量，在徑流過(guò)程中，在低洼部位出露成泉，以泉水形成排泄。

3 地下水可開(kāi)采量計(jì)算

3.1 研究區(qū)地下水資源量計(jì)算

依據(jù)上述水文地質(zhì)條件，結(jié)合區(qū)域的地形地貌特征，以東西向斷層為南邊界——即東崗鎮(zhèn)小溝口屯至劉家屯一線，北部補(bǔ)給區(qū)的范圍根據(jù)地勢(shì)劃定論證區(qū)，區(qū)域總面積為14.7 km2。其中，花崗巖區(qū)面積9.8 km2，砂頁(yè)巖區(qū)面積4.9 km2。

根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)條件及論證區(qū)的劃定，河道入滲不對(duì)論證區(qū)的地下水形成補(bǔ)給，徑流補(bǔ)給是大氣降水形成的地下水在徑流過(guò)程中的二次補(bǔ)給，故論證區(qū)地下水真正的補(bǔ)給源只有大氣降水。本次論證僅以大氣降水入滲形成的補(bǔ)給量作為論證區(qū)的地下水資源量。

研究區(qū)地處山丘區(qū)，地下水資源量的計(jì)算方法采用排泄法。同時(shí)，為計(jì)算不同保證條件下的地下水資源量，采用通過(guò)排泄法計(jì)算的地下水資源量反求區(qū)域降水入滲系數(shù)，再利用該系數(shù)和頻率年降水量計(jì)算不同保證率條件下的地下水資源量。

利用排泄法計(jì)算區(qū)域的地下水資源量，計(jì)算的排泄項(xiàng)應(yīng)包括包括河川基流量、山前側(cè)向流出量和潛水蒸發(fā)量等3項(xiàng)。由于論證區(qū)范圍均為山丘區(qū)，亦不存在河谷平原，故僅進(jìn)行河川基流量的計(jì)算。

根據(jù)區(qū)域水文站網(wǎng)的布設(shè)情況，選用大清河的熊岳水文站作為本區(qū)域的基流代表站。利用公式：

式中：Q——基流量（即地下水資源量），萬(wàn)m3；M——基流模數(shù)，萬(wàn)m3/km2；F——論證區(qū)面積，km2。

計(jì)算區(qū)域多年平均地下水資源量。

熊岳水文站1956—2000年水文監(jiān)測(cè)資料和水量還原資料進(jìn)行基流模數(shù)計(jì)算結(jié)果為區(qū)域多年平均基流模數(shù)為5.65萬(wàn)m3/km2，計(jì)算得論證區(qū)多年平均地下水資源量為83.055萬(wàn)m3（其中，花崗巖區(qū)多年平均地下水資源量為55.37萬(wàn)m3，砂頁(yè)巖區(qū)多年平均地下水資源量為27.685萬(wàn)m3）。

利用公式：

式中：α——降水入滲系數(shù)（無(wú)量綱）；P——多年平均降水量，mm。

計(jì)算得區(qū)域多年平均降水入滲系數(shù)為0.091。采用該系數(shù)及不同頻率降水量計(jì)算成果，利用公式：

計(jì)算得不同保證率條件下論證區(qū)地下水資源量見(jiàn)表1。

表1 不同保證率下論證區(qū)地下水資源量表

3.2 地下水可開(kāi)采量計(jì)算

受區(qū)域水文地質(zhì)研究條件和含水層特性的影響，本次論證中，采用可開(kāi)采系數(shù)法計(jì)算論證區(qū)的地下水可開(kāi)采量。

根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)條件及本次勘探成果，基本可以確定構(gòu)造帶附近的承壓水來(lái)源于地勢(shì)較高的前震旦紀(jì)花崗巖區(qū)，開(kāi)采條件相對(duì)良好。震旦紀(jì)砂頁(yè)巖區(qū)的地下水由于無(wú)構(gòu)造控制，富集程度相對(duì)較差，開(kāi)采條件亦較差。

根據(jù)上述分析及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，花崗巖區(qū)的地下水開(kāi)采系數(shù)確定為0.5，砂頁(yè)巖區(qū)的地下水開(kāi)采系數(shù)確定為0.2。

區(qū)域多年平均地下水可開(kāi)采量為33.22萬(wàn)m3，95%保證率條件下地下水可開(kāi)采量為19.90萬(wàn)m3。

4 結(jié)語(yǔ)

斷層蓄水構(gòu)造可以構(gòu)成小的水源地，甚至中型水源地。斷層蓄水構(gòu)造水資源可利用量分析主要是補(bǔ)給源的分析，可利用水量計(jì)算是在分析補(bǔ)給源的基礎(chǔ)上通過(guò)水文分析法、水量平衡法等方法進(jìn)行補(bǔ)給量的計(jì)算。補(bǔ)給量即為研究區(qū)的地下水可開(kāi)采量。