兰州市地下水的类型
不同的地质环境中,地下水的类型也是不同的。按照地下水的埋藏条件,分为孔隙水、裂隙水和裂隙溶洞水。从地下水的赋存条件和环境地质特征来看,兰州市地区的地下水可以主要划分为三种基本类型:基岩裂隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水和松散岩类孔隙水。其中松散岩类孔隙水是兰州市地区地下水的主要类型,成为了市区供水的重要水源。
3.1 基岩裂隙水
主要分布在兰州市区南部山区,前震旦系,奥陶系变质岩和下白垩系砂岩、砂砾岩的风化裂隙和构造裂隙发育,为地下水的赋存提供了良好的条件。该类型地下水由大气降水渗入补给形成,呈脉状分布,富水性变化较大。变质岩区水质较好,水量较小,不具有工农业供水条件,仅能够解决农村的人畜饮用水。山区基岩裂隙水除主要通过沟谷排泄外,对河谷阶地的地下水有一定的补给作用。
3.2 碎屑岩孔隙裂隙水
主要含水层为中新生界红色砂岩和砂砾岩层,其中泥岩为相对隔水层,构成层间孔隙裂隙承压水。碎屑岩类孔隙水主要分布在黄河南部的丘陵山区及高一级阶地的基座下部,富水性变化大,地下水矿化度较高,因此水质较差。黄河北部的山区碎屑岩类孔隙层间水,补给条件,而且水质更差。
3.3 松散岩类孔隙水
作为兰州市地下水最主要的类型,松散岩类孔隙水在兰州河谷盆地内广泛分布,主要
出现在黄河低阶地与断陷盆地中,主要的含水层为卵石层、砂砾卵石层与砂砾石层。其中有供水意义的富水性好的含水层主要分布在黄河河漫滩及范家坪到雷坛河之间的断陷盆地内。根据松散岩类孔隙水的分布特征、地下水的动态等因素,可以将松散岩类孔隙水进一步划分为黄河低阶地松散岩类孔隙水与断陷盆地松散岩类孔隙水两种基本类型。
黄河低阶地松散岩类孔隙水主要分布在城关区东盆地、西固区地盆地、河口地区等的黄河Ⅰ、Ⅱ级阶地和河漫滩。兰州黄河低阶地松散岩类孔隙水,大部分都受到了不同程度的污染,水质比较差,一般不适合开发利用。
东盆地砂砾石含水层厚度较大,一般在5—12m,地下水位埋藏较浅,单井出水量100—500m3/day,最大达1000 m3/ day以上。水质除了与河水有直接联系的河漫滩地下水矿化度和总硬度较低外,Ⅰ、Ⅱ级阶地的地下水矿化度较高。西固地区砂砾石含水率厚度在5 m左右,地下水位埋深变化较大,在1—25m之间,单井出水量500—1000 m3/ day,水质较差,矿化度较好。河口地区的地下水主要蕴藏在黄河重级阶地砂砾岩层中,含水率厚度在3—5m,在古河道地带甚至可达20m,水质差,矿化度大。
断陷盆地松散岩类孔隙水分布的范围比较广,东起雷坛河、西至深沟桥、范家坪,南起西果园和黄峪,北过黄河抵安宁堡,总面积约150km2。盆地内含水层厚度巨大,水质较好,矿化度较低,是兰州市区最具有供水意义的地下水盆地。由于地质构造和水文地质条件的差异及含水层的富水性不均匀,盆地内的水位埋藏深度变化较大,其变化范围介于1m—128m,自北而南呈由浅变深的趋势。断陷盆地内含水层的厚度和水质变化具有非常显著的特征,富水性变化较大,盆地南部的富水性较北部好,开采利用条件较复杂。在盆地南部地段,特别是黄河沿岸地下水富水性强,水质好,河水补给充足,已建成马滩、崔家滩、迎门滩水源地。在兰工坪、彭家坪、范家坪等高阶地及雷坛河谷地均建有许多水源地。该断陷盆地的含水层是兰州市开采地下水的主要对象。
兰州市地下水的循环
地下水通过补给、径流、排泄,与外界交换物质和能量,保持
着持续不断的循环交替,支撑相关水文系统和生态环境系统的运行。
兰州地区的地下水主要分布于基岩山区,地下径流由大气降水通过不同地层的入渗形成,最终均排泄于黄河,构成了一个完整的地下水循环系统。由大气降水入渗形成的基岩裂隙水主要分布在南部山区,在北部山区大气降水主要产生地表径流。由于南部山区地形高差较大,径流的途径相对较短,地下径流多以泉的形式排泄于沟谷,转而补给沟谷潜水,并以地下潜流的形式通过Ⅰ、Ⅱ级阶地底砾石层向黄河方向径流。在天然状态下,松散岩类孔隙水一般以接受大气降水渗入和基岩裂隙水转化补给为主,在径流过程中接受了农业灌溉水及城市污染水的渗入补给,最后排泄于黄河。
近40多年以来傍河水源地大量开采地下水,改变了本区地下水的补给、径流和排泄条件,出现了地下水开采区水位下降漏斗,致使黄河排泄地下水作用,转变为开采水源地的重要补给水源,如马滩、崔家滩、迎门滩,这种补径排条件的改变,不仅改善了水源地的水质,还增强了河水的补给,进一步扩大了水源地的利用价值。基岩山区的地下水,主要是大气降水通过不同地层的入渗,形成地下径流,排泄于黄河,构成一个完整的地下水循环系统。由大气降水入渗后形成的基岩裂隙水,主要分布在南部山区。