马 斐，田 源

(河南省地质矿产勘查开发局第一地质环境调查院，河南 郑州 450000)

台前县位于河南省东北角，隶属于濮阳市，县城目前人口6万余人，占地面积10 km2左右。根据台前县城总体规划，2015年城区人口将达到14.5万，中期2020年约为18.5万，远期2030年约为22万，规划城区面积73 km2。台前县城附近主要分布为咸水、微咸水，且地下水受金堤河污染严重，已不能满足人民生活的需要。为适应城市发展对用水的需求，解决城区人民饮水问题，在台前县周边地区开展水源地供水水文地质详查工作，选择合适地区新建水源地极为必要。本次研究主要对满足地下水允许开采量2×104m3/d的台前县马楼水源地的水资源现状、开发利用状况进行分析，重点对研究区域内的地下水水位、物理化学等动态变化特征进行研究，以期为拟建给水工程的初步设计和水资源的可行性论证提供依据。

1 研究区概况

研究区位于台前县西南部一带，涉及台前县孙口镇、马楼乡、后方乡、侯庙镇及清水河乡。具体范围是：北起郑吴公路，南至黄河，西起台前与范县交界，东到东影唐一线。地理坐标为东经115°42′49″～115°54′55″，北纬35°50′46″～35°59′34″，面积180 km2。其中，重点勘查区仅限于马楼乡、孙口镇大堤以南的黄河滩地，面积约65 km2。区内京九铁路、聊菏公路纵贯南北，汤台铁路、郑吴公路横穿东西，此外，城乡公路、村村公路四通八达，交织成网，区内交通便利，具体位置见图1)。

图1 研究区位置图

2 地下水含水层开发利用现状

研究区内主要开采浅层及中深层地下水，主要开采状况如下：

2.1 浅层地下水

区内浅层地下水无集中性开采，主要为居民生活用水零星开采、农田灌溉及少量工业开采。居民生活用井多为塑料管井，取水设备为压水机或自吸泵，一般井深30m左右。区内农田井灌范围主要分布于灌渠无法到达的近黄河高漫滩，如马楼乡李华—葛集—南辛庄以南地区及马楼乡陈庙—王黑村—孙口镇丁庄一带。此外，随国家土地整理的实施，区内后方乡张庄、马楼乡裴城寺、前赵、阎霍一带渠灌区开凿大量机井，主要在旱季或渠水无法到达时使用。据相关部门统计，区内有灌溉机井2 766眼，配套机井1 983眼，一般井深60～80 m左右，部分井较浅为40 m左右，为水泥管，管径400 mm。少量工业开采主要分布于台前县产业集聚区，与中深层水结合开采。

2.2 中深层地下水

区内中深层水开采利用主要是区内的羽绒、面业、化工等工业开采，以及农村集体供水，开发利用程度较高。工业开采主要分布于打渔陈乡西部、孙口镇及后方东部新建台前县产业集聚区，其中，集聚区内羽绒制品企业开凿有一定量深井，用水量规模较大。农村集体供水井分布于大堤外后方—马楼以西咸水区及孙口、侯庙、清水河乡(镇)，其中孙口、侯庙、清水河乡(镇)均为供水站集中开采，用于附近数万居民生活用水。此外，台前县新区部分住宅小区开凿有中深井用于生活供水。依据本次深层地下水开采量调查资料，据不完全统计，区内中中深层开采井约75眼，深度为225～400 m，开采量为6 000 m3/d左右，另外集聚区在建企业计划开采量为1 300 m3/d左右。

3 地下水动态特征分析

3.1 浅层地下水的动态特征

研究区浅层地下水动态主要受水文、气象及人工灌溉等一些因素影响，随着距黄河河道距离由近至远，浅层水水位受黄河影响由强渐弱，气象因素及灌溉因素影响越来越明显。黄河强影响带宽度一般在2～3 km，从动态观测资料可以看出，距黄河距离越远，由黄河水位变化所引起的水位变幅越小，滞后时间越长；而降水及灌溉等因素影响的控制作用逐渐凸显出来。根据影响地下水动态的因素及其影响程度，将研究区划分为以下三种地下水动态类型。

3.1.1 水文型

该类型分布在黄河的强影响带，距黄河较近，约为2～3 km。区内地下水开采较少，浅层水动态主要受黄河和降雨、蒸发因素制约，地下水位升降随黄河水位变化明显(图2)，水位年变幅多在0.5～1.0 m之间。离黄河越近，由黄河水位变化所引起的水位变幅增大。该区年最高水位一般出现在8-10月份，与黄河汛期流量及水位值较大时段基本一致。

图2 武楼村长观井与黄河水位动态曲线图

3.1.2 水文-灌溉型

该类型处在黄河强影响带外围，受黄河以及地表引黄灌渠水体下渗的双重影响，降水因素不是很明显，消耗则主要为蒸发作用，由马楼乡大寺张村(1号井)和裴城寺(18号)水位埋深长观数据可以看出(见图3～图5)，地下水位受黄河高水位的影响有一定的时间滞后，而且每年2-6月份是灌渠引黄灌溉的高峰期，这时地下水位也会明显偏高，因此概括为水文-灌溉型。主要分布在黄河影响带外围但距黄河不是太远而且灌渠相对密集的地带，比较有代表性的如王集干渠附近。

图3 大寺张长观井与黄河水位动态曲线图

图4 大寺张长观井与与降水量动态曲线图

图5 裴城寺长观井与黄河水位动态曲线图

3.1.3 气象-灌溉型

主要分布在后方乡—梁庙沟一带，距离黄河大致6 km以外，地下水位主要受气象和灌溉控制。由后方乡元官集村(15号)和大王村(2号)长观井水位埋深观测数据可以看出(见图6～图8)，每年降雨量及灌溉高峰期水位都会较高，由2月份持续至10月份降水减少而且农作物需水量不大，年变幅不大，一般在0.5 m左右，无降水无灌溉时段受蒸发和径流影响而缓慢下降。

图6 元官集长观井与黄河水位动态曲线图

图7 元官集长观井与与降水量动态曲线图

图8 大王村长观井与黄河水位动态曲线图

3.2 中深层地下水的动态特征

中深层地下水的动态变化与当地气象因素几乎无关，多年的缓慢变化与补给区的静水压力、气候及开采强度有关，其动态类型为径流-开采型。中深层水处于缓慢下降的过程，据邻区资料，年下降率为1 m/a。

3.3 地下水的化学特征

地下水的化学成分是在长期的地质历史发展过程中，经过溶滤、浓缩、吸附交替等综合作用形成的，它主要受自然地理条件(气象、水文、地形地貌)、地质(构造、含水层及包气带岩性)、水文地质(地下水的补给、径流和排泄)、原生地球化学环境等条件和人为等多种因素的影响，其主导作用是自然地理条件和水文地质条件。

3.3.1 地下水物理化学特征

1)浅层地下水物理化学特征

根据本次地下水取样分析结果以及搜集部分水质资料，水源地浅层地下水大多属无色透明、口感适中。矿化度多小于1.0 g/L的淡水，少部分样品矿化度大于1.0 g/L，个别样品超过2.0 g/L，矿化度大于1.0 g/L的样品主要分布在西北部的后方、侯庙和清水河一带，以及东北部曲岭村、东官路一带。pH值为7.0～8.15，属弱碱性水。总硬度为137.71～2 218.82 mg/L，大部分属低～中硬度水，个别地区属高硬度水。

2)中深层地下水物理化学特征

本区中深层地下水无色，无味，无嗅，透明。矿化度一般为1.09～2.09 g/L，平均1.45 g/L，全区中深层水基本为咸水。pH值为7.94～8.39，呈弱碱性，总硬度为48～222 mg/L，平均155 mg/L，为低硬度水。

3.3.2 黄河水质特征

水源地范围内地表水体均来源于黄河，据采取黄河水样分析结果显示，矿化度为0.631 g/L，总硬度345.13 mg/L，pH值7.80。

3.4 地下水化学特征

3.4.1 浅层地下水化学特征

根据水源地区内浅层地下水水质分析结果，按照舒卡列夫分类法，将全区浅层地下水划分为HCO3、HCO3·Cl、SO4·Cl·HCO3(SO4·Cl、Cl·SO4)和Cl等四种水化学类型(见图9)。

图9 浅层地下水化学类型图

1)HCO3型

该类型集中分布于研究区沿黄河一带，在陈楼附近向北部张庄、白拉全延伸，包气带岩性以砂质粉土、细砂为主，地下水主要接受黄河侧渗和大气降水补给，该区地下水所检项目中除Fe、Mn超标外其他项目基本都符合标准，在黄河弯道附近F超标。

2)HCO3·Cl型

该类型主要在清水河乡北部至后方乡一带以及孙口镇一带呈环形条带状分布。水质受包气带岩性矿物成分和人类活动影响因素较大，地下水埋藏较浅且径流缓慢，浅层地下水防污性能较差，包气带岩性以粉土为主，氯化物开始增多，除Fe、Mn外硫酸盐、氯化物以及矿化度都普遍超标，水质较差。

3)SO4·Cl·HCO3(SO4·Cl、Cl·SO4)型

该类型分布于研究区西北角侯庙乡以及孙口镇北部，包气带岩性以粉土、粉质粘土为主，地下水水质受黄河水质影响不大，硫酸盐增多，超标项目较多，水质较差。

4)Cl型

该类型地下水主要呈点状分布于清水河乡，包气带岩性以粉土、粉质粘土为主，该区除Fe、Mn外，硫酸盐、氯化物以及矿化度都超标，水质较差。

3.4.2 中深层地下水化学特征

根据水源地区内中深层地下水水质分析结果，按照舒卡列夫分类法进行分类，中深层地下水化学类型较为简单，划分为SO4·HCO3·Cl型水。跟浅层水质相比，中深层地下水Fe、Mn含量均不超标，但Na+、矿化度以及SO42-含量普遍超标，且F含量在孙口以西地区大面积超标。

4 结语

(1)本研究基于对台前县马楼水源地的水文地质调查及物探勘察，查明了研究区内的地层结构、含水层空间分布、地下水水位动态变化特征及物理化学水质变化情况。

(2)台前县马楼水源地含水岩组为第四系冲积沉积的松散岩类孔隙水。研究区浅层地下水动态主要受水文、气象及人工灌溉等一些因素影响，地下水动态类型主要为水文型、水文-灌溉型和气象-灌溉型。从动态观测资料可以看出，距黄河距离越远，由黄河水位变化所引起的水位变幅越小，滞后时间越长；中深层地下水动态类型为径流-开采型，地下水位处于缓慢下降的过程，年下降率大约为1 m/a。

(3)根据对水源地区内地下水水质分析评价结果看，研究区内浅层地下水主要为HCO3、HCO3·Cl、SO4·Cl·HCO3(SO4·Cl、Cl·SO4)和Cl等四种水化学类型；而中深层地下水化学类型比较单一，为SO4·HCO3·Cl型地下水。