张 吉 汉

(山西省第一水文地质工程地质队，山西 太原 030024)

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 030024)

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。

地下水，含水层，水温，特征

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 水流形式和水动力特征

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、河流的入渗补给，容易沿着地层的倾向和构造裂隙的发展发生移动，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。

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要的集中排泄点，平均流量在20世纪50年代就能达到1.95 m3/s，寺头泉是第二条主要径流带的主要排泄点，其在60年代平均流量为1 m3/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，大部分泉群出露分布在汾河北岸。

2)北山的地下水系统主要为岩溶地下水，其岩溶地下水由北部、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的岩溶水主要靠降水和汾河入渗补给，而后以无压水流形式向兰村移动，在赤泥社至兰村和棋子山地垒中间的北部地区其岩溶地下水主要由东西北三个方向向泥屯盆地汇流，然后部分沿着南部及偏西南方向朝山前径流，径流在到达兰村西焉边山断裂带后向西流至兰村，在其东北部的岩溶水也由东西北三个方向向阳曲断陷盆地汇流，其后径流至西南方阳曲镇一带，然后分成两条径流，一部分经西张断裂深部朝兰村径流，另外一部分沿着西焉边山断裂带向西至兰村径流，因此该地区地下水系统主要分为泥屯至兰村和阳曲至兰村两条主径流带，在普遍状态下以兰村泉为主排泄点，侧向径流次之。

3)东山地下水系统以基岩溶裂隙水为主，地下水系统靠降水入渗补给后向山前方向径流，其大部分径流受纬向和边山断裂带影响，在流至东山山前杨家峪和观家峪一带后向东排入娘子关岩溶水系统，只有少部分侧向径流排入盆地。

4)盆地区的地下水系统主要靠降水、河渠、灌溉等入渗和侧向径流补给，在普遍天然状态下以潜水蒸发水排泄为主，而其后因为城市发展和地下水开采的加大而发生了很大变化，阳曲泥屯盆地的水位埋深由20世纪60年代的3 m～5 m下降至10 m～30 m，到70年代由于开采工程致使其地下水全部干枯。西张盆地的水位也陆续下降，其区域水流形式也由北向南径流变成由周围向漏斗中心径流。太原城区内在普遍天然状态下浅层水位0 m～2 m，承压水位埋深5 m～15 m，由于城市发展地下水的大规模集中开采使得深层水位很大幅度下降，形成了以动物园至菜园村为中心的水位降落漏斗面积约为300 km2，其承压水位也失去了制约能力,水流形式也由北向南径流变成四周向漏斗中心径流。南郊以及清徐盆地的水流形式保持了由边山向中心、由北向南的径流特征，其浅层水位以蒸发排泄和越流排泄为主要方法，而深层的地下水的主要排泄方式则以人工开采为主。

2 含水层介质

西山地下水系统的地下主要是以奥陶系碳酸岩类岩溶水，上覆石碳二迭系碎屑岩裂隙孔隙水，其含水介质主要是奥陶系中统的上下马家沟组为主和峰峰组石灰岩，径流排泄区上覆由石碳二迭系碎屑石。北山和东山的地下水都主要是碳酸盐岩类岩溶水，其含水介质北山为奥陶系中统上下马家沟组石灰岩，东山主要是奥陶系统上下马家沟组峰峰组石灰岩，其上覆基岩二迭系碎屑岩。盆地区则是以全新统松散堆积物砂砾石层和砂层为主要含水介质。

3 太原地区地下水富水特征

太原地区地下水富水性主要是受到含水层岩性和地形地貌地质构造特征的综合影响，通常情况下边山强于山区，径流排泄区和冲积扇、冲积平原区要强于补给区和洪积扇、洪积平原区，碳酸盐岩石溶裂隙含水岩则强于松散岩类孔隙水含水岩组，而其又强于基岩裂隙含水岩组，在这其中富水性最弱的是碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组。

1)西山地下水系统，从汾河沿岸至古交和河口周边地区，单井的涌水量为每日1 000 m3/d～2 000 m3/d，其后至边山断裂带富水性开始激增，白家庄地区涌水量为5 000 m3/d，开化沟和洞儿沟涌水量分别为7 000 m3/d和13 000 m3/d左右，最大单井流量为平泉自流井，其最大流量高达36 000 m3/d。

2)盆地区地下水系统的富水性从整体上看冲积扇要强于洪积扇，例如西边山洪积扇单井单日涌水量在1 000 m3～5 000 m3，东边山则要小于1 000 m3，而西张盆地的单井涌水量则达到了5 000 m3/d。

3)北山的地下水系统在汇流区的阳曲泥屯盆地的涌水量在1 000 m3/d～2 000 m3/d，径流至阳曲镇东焉一带后有了很大幅度的增长，每日的涌水量达到了1 000 m3/d～20 000 m3/d不等，集中排泄点兰村的单日涌水量则达到了50 000 m3。

4 地下水系统水化学和水温特征

受到含水层岩性和补给径流排泄条件的影响，太原地区的地下水水化学及水温从整体上看基岩山区的裂隙岩溶水在补给区从水温和水化学类型以及矿化程度上没有什么很大差异，东山西山和北山三个地下水系统基本相同，但受到含水层岩性和其矿物成分、径流长度、排泄的环境条件等因素的制约和影响，直到径流排泄区域才发生变化出现差异。北山地下水系统因其含水介质主要为奥陶系中统上下马家沟组灰岩、岩组中硫酸盐岩含量很少、较少会有峰峰组出现、矿化度小于0.5 g/L、地下水循环深度较小所以北山地下水水温较低，一般为13 ℃～15 ℃。而西山的地下水系统在径流排泄区受到峰峰组地层下渗补给岩溶水和径流途径长、循环深度大等因素的影响，其水温从径流区至排泄区呈明显上升的变化，由14 ℃逐渐升高至25 ℃。

5 结语

对太原地区水文地质概述，可以对太原地区复杂的地下水系统有一个很客观直面的认知，从而更合理科学的利用地下水资源，减少地下水资源的浪费和污染，水是我们赖以生存的资源，只有合理对地下水资源进行科学规划，合理的进行利用开发同时加强对水污染的防治以及加强对水源地区的保护才能更长远的使用资源。

[1] 薄光力.水文地质概念模型预测铝土矿涌水量[J].价值工程，2011(15)：56-58.

[2] 李春意，崔希民，袁德宝，等.隔水关键层水文地质概念模型的建立和分析[J].煤矿安全，2009(29)：33-35.

[3] 张茂省，胡伏生，伊立河.鄂尔多斯白垩系地下水盆地水文地质概念模型[J].地质通报，2008(11)：76-79.

[4] 李传民，勒孟贵，武选民，等.唐县山区基岩裂隙水的赋存规律及找水方向[J].人民黄河，2009(4)：125-127.

Overview on hydrogeology of Taiyuan region

ZHANG Ji-han

(Shanxi1stHydrogeologyEngineeringTeam,Taiyuan030024,China)

Through investigating and studying hydrogeology of Taiyuan region, the article knows water flow forms and hydraulic characteristics of Xishan, Beishan, Dongshan and basin, analyzes aquifer media and underground water features, and discusses underground water system chemistry and water temperature features, which has provided data for rationally planning underground water sources.

underground water, aquifer, water temperature, characteristics

1009-6825(2014)34-0087-02

2014-09-29

张吉汉(1976- )，男，工程师

P641.12

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