许乃政 刘红樱

摘要 江苏洋口港地区是江苏沿海开发作为重要节点进行重点建设的深水港区。通过水文地质调查、钻探与抽水试验、水文测试监测等工作手段，基本查清了区内水文地质状况。就地下水赋存地质条件、地下水化学类型与水质、地下水动态进行评价与分析，为当前洋港口地区地下水开发利用和工业布局提供科学依据。

关键词 地下水;水质评价;动态分析;洋口港地区

中图分类号 S181.3;X141  文献标识码

A  文章编号 0517-6611（2015）03-285-04

Groundwater Chemistry Characteristics and Dynamic in Yoco Port of Jiangsu Province

XU Naizheng， LIU Hongying

（Nanjing Institute of Geology and Mineral Resources， Ministry of Land and Resources， Nanjing， Jiangsu 210016）

Abstract  Yoco， as an important deep port， is an important construction of key project in coastal area of Jiangsu Province. The hydrogeology condition in Yoco Port are identified by hydrogeology survey， hydrogeological drilling， test and monitoring. This sudy is focused on geological conditions， chemical types and assessment， dynamic monitoring， which may be useful for the exploitation of ground water resources and industrial allocation in Yoco Port.

Key words  Groundwater; Water quality assessment; Dynamic analysis; Yoco Port

基金项目 中国地质调查项目 （水【2013】02-006-003 ）;江苏省自然科学基金项目（BK2011096）。

作者简介 许乃政（1971- ），男，安徽安庆人，副研究员，博士，从事环境科学研究。

收稿日期 20141209

江苏省沿海发展规划跃升为国家战略，使江苏沿海发展站在了新的历史起点上，其中洋口港区是沿海开发作为重要节点进行重点建设的深水港区。洋口地区是江苏省水资源量最欠缺的地区，供水矛盾十分突出，加上地下水一度出现咸化趋势，对区域水资源及环境产生了极大的影响，已成为制约区域生态环境建设和经济社会发展的重要因素^[1-3]。隨着江苏沿海地区发展规划的实施，洋口地区经济建设将持续高速发展，对水资源需求愈加旺盛，而严重短缺的水资源已成为该区发展的最大瓶颈，因此，作为该区可持续发展的地下淡水资源的保障研究已迫在眉睫。但是洋口地区水文地质工作程度低，地下水系统研究不足，未系统性评价全区地下水资源，已有的地下水动态系列监测资料不能真实地反映全区的地下水流场特征，急需开展较大比例尺的水文地质调查研究，为洋口地区的开发建设提供地下水资源安全保障支撑。中国地质调查局从2012年开展洋口地区地质环境调查评价研究。该次工作通过水文地质测绘、工程物探、钻探与抽水试验、水样采集与测试分析等工作手段，全面系统地调查研究了研究区的地质水文地质条件、地下水分布赋存规律、地下水开发利用现状、地下水质量和污染状况。

1 研究区概况

江苏省洋口港区位于江苏省的东部沿海，隶属江苏省南通市如东县（图1），东濒黄海，地势平坦，地面标高一般1～5 m，地面微向东倾。研究区气候温和湿润，属湿润的亚热带季风气候区，四季分明，雨热同季，无霜期长，具典型的海洋性气候。年均气温14.8 ℃，1月平均气温2.1 ℃，最低气温-10.6 ℃;7月平均气温27.3 ℃，最高气温38.6 ℃。年平均降雨量1 025 mm。

图1 研究区交通位置示意图

研究区位于扬子陆块下扬子地块北东部，未见前第四纪地层出露。据钻孔揭露，研究区见有上古生界中志留统-上泥盆统（S₂-D₃）、石炭系-二叠系（C-P）、中生界白垩系浦口组（K₂p）、新生界古近系泰州组（E₁t）、阜宁组（E₁f）、三垛组（E₂-3s）和新近系盐城组（N₁-2yc）地层。研究区第四系地层分区上属南通地层小区，由于第四纪以来区域古（支）河道在研究区范围的南北摆动，数次较大规模的海侵^[4-5]，以及北侧古黄河、淮河水系泛滥的影响，导致测区内第四系沉积物、沉积相变化较大，河流相、海相以及湖相地层相互穿插、叠置。

2 水文地质条件

2.1 地下水赋存条件

研究区是长江三角洲平原的一部分，地表为第四纪松散沉积物覆盖，第四纪地层埋深一般300 m左右，第四纪地层严格控制着孔隙水含水层水文地质条件。第四纪沉积物成因为以浅海三角洲相、河湖相为主，并夹有浅海相沉积物^[6];岩性以多孔隙的砂性土为主，结构松散，导水性好，厚度大，是形成地下水的介质条件。工作区气候温润多雨，再加之地面坡降极小，地面岩性多为亚砂土，有利于降水渗入转为地下水。区内地表水系发育，河渠密度大;每年引河水灌溉农田，有利于地表水补给地下水。该区地处沿海，在第四纪时期经历数次海侵，海水渗入是形成咸水层的主要因素。

2.2 地下水类别与含水岩组划分

研究区含水岩组厚度大，层次多，水质变化复杂。根据地下水赋存介质，松散岩类孔隙含水岩组为研究区主要含水岩组^[3]。该次研究根据含水砂层的成因时代、埋藏分布、水力联系及水化学特征等，将该区松散岩类孔隙地下水划分为孔隙潜水含水层组和孔隙承压含水层组两类;第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ承压含水层分别对应上、中、下更新统。由于新近系（N）存在两个下粗上细的沉积旋回，故以此将其一分为二，成为两个松散岩类孔隙含水岩层组。根据地层的时代将孔隙承压含水层组进一步细分，由上到下分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ5个承压含水层组。各含水层的形成时代分别对应Qh（潜水）、Qp（Ⅰ）、Qp（Ⅱ）、Qp（Ⅲ）及N₂（Ⅳ、Ⅴ）。因潜水及第Ⅰ承压水水质较差，多为咸水或半咸水，利用价值不大，目前开采利用较少。第Ⅴ承压水开发利用较晚，且勘察研究程度较低（表1）。

考虑到工作区的潜水含水层和Ⅰ承压含水层易于受到补给，地下水径流速度较深部的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ承压含水层快，更新能力较强，因此从地下水系统分析的角度来看，将潜水含水层和Ⅰ承压含水层归入浅层孔隙水含水系统，而将Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ承压含水层归入深层孔隙水含水系统。

上部含水岩组主要由潜水及第Ⅰ承压含水层构成，深度在40～100 m之间，时代一般为全新世晚更新世;下部承压含水岩组由第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ承压含水层组成，时代为中、早更新世或新近纪。

松散岩类地下水水位埋深受自然条件及人为开采活动的控制，上部含水岩组中的潜水位明显受降水和地形影响，在平原区一般埋深1～3 m。下部承压水含水岩组原始水位埋深1～3 m，局部地区自流。目前由于多年持续超采，区域水位埋深普遍低于10 m，城市及县城开采中心静水位埋深在40～50 m之间。平原区由于松散岩类孔隙水发育，人类开发利用强度较高，衍生出的环境地质问题复杂而严重。较为明显的是因过量开采下部承压含水岩组地下水，造成地下水资源衰减、地面沉降、地裂缝灾害日趋严重，水质也日趋恶化^[6-7]。

表1 如东沿海地区地下水类型和含水岩（层）组划分

地下水类型含水岩（层）组

含水岩层组   主要岩性   时代代号分布范围

浅层孔隙水潜水浅层孔隙水

含水系统潜水孔隙含水层组亚粘土、亚砂土、粉砂、粉细砂等Qh除基岩裸露区外均有

第Ⅰ承压水第Ⅰ承压孔隙含水层组亚砂土、粉砂、细砂、粉细砂、中细砂、中粗砂、砾石粗砂等Qp（Ⅲ）平原区

深层孔隙水第Ⅱ承压水深层孔隙水含

水系统第Ⅱ承压孔隙含水层组粉砂、粉细砂、中细砂、中粗砂、砾石粗砂Qp（Ⅱ）平原区

第Ⅲ承压水第Ⅲ承压孔隙含水层组粉细砂、中细砂、中粗砂、砾石粗砂等Qp（Ⅰ）平原区

第Ⅳ承压水第Ⅳ承压孔隙含水层组细砂、中粗砂、砾石粗砂及半固结砂等N平原区

第Ⅴ承压水第Ⅴ承压水细砂、中粗砂、砾石粗砂N平原区

根据2013年钻孔所揭示的地层岩性，洋口港长沙镇地表下310 m以内共发育承压含水层 3层，埋藏深度分别为 123.0～156.0、183.0～224.6、286.6～302.4 m，厚度分别约为33.0、41.6、15.8，累计厚度90.4 m。含水层均以中细砂、中粗砂为主，粒度细小，含水性良好。利用非稳定流常流量抽水试验资料求得测区第Ⅲ承压含水层渗透系数K=6.54 m/d。测区静水位埋深17.95 m，动水位埋深51.26 m，平均出水量45.5 m³/h，日出水量1 092 m³。

43卷3期                 许乃政等 江苏洋口港地区地下水化学特征及动态分析

3 水化学性质及水质评价

3.1 地下水化学类型及水化学组分分布

地下水评价是了解地下水质量状况和污染程度，识别地下水资源质量变化过程，分析地下水质量和地下水污染的变化趋势，为地下水防治方案制定提供必要的地下水环境质量信息。工作区2012、2013年对地下水进行125次采样化验，现场检测指标为气温、水温、pH、电导率、氧化还原电位、溶解氧、浊度7项;无机检测指标为总硬度、TDS、CODMn、H₂SiO₃、NO-₃、NO-₂、NH+₄、SO²-₄、CO²-₃、HCO-₃、Cl-、F-、I-、Na+、K+、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe、Mn、Pb、Zn、Cd、Cr⁶⁺、Hg、As、Se、Al、Cu 28項。研究区丰、枯水期潜水水位埋深空间变化比较大，大部分地区的潜水位埋深在1～2 m，部分地区水位埋深3～4 m。潜水水位埋深总体上西深东浅，在研究区西部潜水水位埋深较大;在研究区东部，靠近海边，潜水水位埋深较小，潜水矿化度较大。