太子河沖積扇富水性和富水地段的分布宋長權(quán)王呈會郭富興宋佳陽宋景峰（遼寧省水文水資源勘測局鞍山分局，遼寧鞍山114002）［內(nèi)容摘要］太子河沖積扇及支流河扇、上游河谷地段第四系皆為沖積、沖洪積、坡洪積及冰積等陸相沉積。由于各含水層位即屬上更新統(tǒng)和全系統(tǒng)粗粒的砂礫卵石層，因此這兩統(tǒng)的沉積旋回控制著區(qū)域富水性和富水地段的分布。太子河沖積扇及支流河扇第四系含水層中心地段垂相巨厚，層位多而且穩(wěn)定，分選性好，平相分布面積廣。就整體而言，含水層從扇的頂部至尾部逐步變厚，砂礫石的粒度逐步變細，純度逐步變差，滲透力逐步變?nèi)酢Ｉ鹊闹星熬壎喾植伎紫冻袎核?，扇的上后緣包括河谷盆地、坡殘積裙地段多分布孔隙潛水。［關鍵詞］沖積扇；第四系；含水層；富水性；太子河引言太子河沖積扇位于遼寧省遼陽市山區(qū)與平原的結(jié)合部，是我國東北最大的山前河谷沖積扇地下水開采水源地，首山供水水源作為典型的代表，從1919年開始建井以來已有91a的開采歷史。1975年以來相繼進入8家大型用水單位，年平均開采量達X108m3。2004年以后開采量所下降，但年開采量仍達X108m3,開采降落漏斗影響總面積已擴展到315km2（見圖1）。圖1太子河水系圖然而，太子河沖積扇地下水源鐵、錳離子含量超標的問題一直困擾遼陽市、鞍山市的市政供水部門，除鐵除錳改造工程項目已被提到議事議程。展開工程項目論證，首先就需要從宏觀上把握太子河沖積扇地下水開采的保證程度和開采整體布局，然后才是研討怎樣投入的問題。雖然各用水單位對本家的水源地開采勘察程度比較高，但只局限于局部成井部位，并對整個太子河沖積扇水文地質(zhì)的認識存在差異性。本文綜合多家水源勘查研究成果，并在實地調(diào)查的基礎上，力爭用多種視角，系統(tǒng)地闡述太子河沖積扇及支流河扇、上游河谷地段第四系含水層富水性和富水地段的分布。圖1太子河水系圖太子河沖積扇含水層富水特征分布太子河沖積扇包括南沙河扇及西部的下遼河平原區(qū)，巨厚的第四系松散巖成面狀分布，山前地帶以太子河扇為主體，東部山區(qū)沖積、沖洪積、坡洪積及風積、冰磧等類型的松散層只沿太子河及各支流（蘭河、湯河）河谷呈條帶狀分布（見圖-2）。魏皿口玲至蚓因翱寸喔帆三.雪蝠圖-2太子河樸家灣第四系水文地質(zhì)剖面圖整個太子河沖積扇遍布全新統(tǒng)沖積相、沖洪積相、坡洪積相地層。太子河上游及蘭河、湯河等支流河谷階地可見下全新統(tǒng)沖洪積相地層，西部寬闊的太子河沖積平原覆蓋著下、中全新統(tǒng)沖積相地層，太子河及蘭河、湯河等支流的河漫灘多為上全新統(tǒng)沖積相地層，并呈現(xiàn)有現(xiàn)代牛軛湖、沼洼地等地貌。上更新統(tǒng)地層殘存的沖積、沖洪積、坡洪積、風積等層位的分布特點：①以太子河扇沖積、沖洪積層為主體，整合于中更新統(tǒng)沖積層之上；②坡洪積相棕黃色亞粘土或黃土狀亞粘土地層沿河谷兩側(cè)坡腳及遼陽市區(qū)至小屯的山前地帶展布；③風積黃褐色粘土堆積于東京陵以北延伸至燈塔市一帶。太子河沖積扇前緣的佟二堡至劉二堡一線以西區(qū)域僅埋藏下更新統(tǒng)地層，層帶從東向西呈沖洪積尖滅狀，由棕黃、棕紅色粘土含礫石或砂礫混土組成，砂礫磨圓差，以石英砂巖為主。太子河沖積扇的前緣至山前地帶普遍埋藏中更新統(tǒng)地層，東部山區(qū)的河谷高層階地可見冰磧、沖積、風積、洞穴堆積及坡洪積等層位，但分布零星，成因復雜。太子河沖積扇第四系含水層的分布規(guī)律為頂部薄至尾部逐步變厚，粒度也由粗變細，純度逐步變差，滲透性能逐步減弱。沿太子河河道展布的中心地帶地下含水層富水性極強，鄰近太子河河道中心地帶及上游河谷、支流河扇、支流下游河谷地下含水層富水性較強，而位于太子河上游的各支流上游狹窄盆地、山間谷地、太子河沖積扇邊緣坡地的淺層地下含水層富水性中等或較弱。

位于太子河沖積扇的中北部——太子河北岸野老灘一帶，第四系厚80?100m,其中含水的卵石、圓礫石層厚50?80m,層位穩(wěn)定，透水性強，滲透系數(shù)一般在137?153m/d之間，東側(cè)最高達134m/d,單位涌水量185?429m3/d.m,地下水埋深?4.08m（見圖3和圖4）。位于太子河扇前緣的大沙嶺以西至黃泥洼及劉二堡一帶，第四系厚100?300m,有15?90m（淺部）和130m以下（深部）兩個承壓水含水層。淺部含水層的巖性以中粗砂和中細砂為主，層厚60?80m。透水性尚好，滲透系數(shù)?40.72m/d,地下水埋深2?3m,單位涌水量693?925m3/d?m。按20m降深推算，單井涌水量可達13000?20000m3/d,影響半徑1600?2500m。圖3含水層厚度等值線圖（m）圖4含水層滲透系數(shù)等值線圖（m/d）深部含水層的巖性以砂礫卵石混少量粘土為主，層厚25?40m,透水性較差，滲透系數(shù)4?5m/d,地下水埋深2?3m,單位涌水量286?413m3/d.m。按15m降深推算，單井涌水量4000?6000m3/d,影響半徑300?400m。圖3含水層厚度等值線圖（m）圖4含水層滲透系數(shù)等值線圖（m/d）太子河沖積扇含水層富水地段分布涌水量極大地段（單井降深5m,涌水量大于5000m3/d）該地段分布于太子河沖積扇沿河道展布的中心地段,含水層巖性結(jié)構(gòu)單一,粒度分選性好。按其結(jié)構(gòu)、厚度、巖性及富水性可分頂、尖、尾和邊緣四部分。含水層厚度由頂部向尖部逐漸加大，一般為30?60m,尖部為80?120m,尾部至邊緣為20?30巾，埋藏深度5?30m。頂部巖性為砂礫石,向尖部過渡為砂礫卵石及圓礫、粗砂,至扇的尾部見有亞粘土夾層。地

下水埋深?6.0m,邊緣可達15m。滲透系數(shù)70?100m/d,大者達120?400m/d,小者為40m/d。單井抽水試驗涌水量5000?10000m3/d。按5m降深推算，單井涌水量大者達21900m3/d,小者也超過4500m3/d(見表1)。表1 太子河沖積扇中心地段鉆孔抽水實驗成果Table1DrillholepumpexperimentachievementofalluvialfancenterlandsectorinTaiziRiver孔號孔深含水層厚度地下水埋深降深涌水量(m3/d)單位涌水量(m3/d?m)滲透系數(shù)(m/d)5m降深涌水量(m3/d)井徑(口寸)地下井類型含水層巖性(m)445791715857510承壓水卵石1116506311474228-12承壓水礫卵石1748381766882910潛水非卵石2524019231811590潛水卵石493672974486912潛水卵石5522462643462612潛水卵石32307643942194512潛水卵石3651181594797014-8潛水非卵石4275252459124958-16潛水卵石4470933855108008-16潛水非卵石太子河沖積扇中心地段的地下水類型是頂部、中部為孔隙潛水，水位標高2?16m,至沈大高速公路東側(cè)的水泉村一帶及以西至扇的前緣逐漸過渡為孔隙承壓水。水質(zhì)為重碳酸鈣型(HCO3-—Ca2+),礦化度小于0.5g/L,pH值?，感官純凈良好，而水泉村以東地區(qū)則出現(xiàn)鐵、錳離子含量超標的嚴重現(xiàn)象。涌水量較大地段(單井降深5m,涌水量1000?5000m3/d)該地段分布于鄰近太子河河道中心地帶及上游河谷、支流河扇、支流下游河谷地段。如太子河上游的小屯?湯河沿、河欄溝?樸家灣一帶河谷盆地、地貌上構(gòu)成的一級階地以及湯河下游的大安平?河欄溝一帶、南沙河扇一帶。含水層巖性為砂礫卵石，厚7?，樸家灣河槽處的含水層厚達。含水層埋深?，地下水埋深?5m,滲透系數(shù)50?70m/d,單井抽水試驗涌水量2500?5000m3"。按5m降深推算，單井涌水量2000?4000m3/d,最大可達8800m3/d(見表-2和表-3)。表2 小屯湯一河沿一帶鉆孔抽水實驗成果表

孔號孔深含水層地下水降深涌水量(L/s)單位涌水量(L/s?m)滲透系數(shù)(m/d)5m降深涌水量(m3/d)井徑(口寸)地下井類型含水層巖性厚度埋深(m)7017971762165309010微承壓卵石73250681157405210潛水卵石7444061150106577410潛水卵石77302451430258310潛水非卵石表3 湯河河谷盆地弓長嶺一大安平一帶鉆孔抽水實驗成果表孔號孔深含水層地下水降深涌水量單位涌滲透5m降深地下井類型含水層巖性厚度埋深(m)(L/s)水量(L/s?m)系數(shù)(m/d)涌水量(m3/d)8610026914581014潛水卵石31314426061282966潛水礫卵314753517384321738潛水礫卵3209316121361734潛水礫卵據(jù)調(diào)查，太子河主流河床下，含水層巨厚，富水性極強，而支流則相對差一些，如湯河、細河、蘭河、南沙河等支流因含水層分布面狹窄、厚度小，故富水性相應地減弱，但地下水水質(zhì)良好，水質(zhì)為重碳酸鈣鈉型(HC03--Ca2-Na2+),礦化度小于L,pH值?。南沙河沖積扇第四系含水層由中粗砂、礫卵石等組成，層狀，厚6?35m,地下水埋深?，含水層埋深?，滲透系數(shù)12?35m/d,單井抽水試驗涌水量1500m3/d左右。按降深推算，單井涌水量達1000m3/d以上(見表-4)。表4 南沙河扇鉆孔抽水實驗成果表Table4DrillholepumpexperimentachievementtableofSouthShahefan孔深含水層地下水降深單位涌滲透5m降深孔衛(wèi)深涌水量 井徑地下井含水層水量系數(shù)涌水量號(L/s) (口寸)類型巖性(rm)(L/s?m)(m/d) (m3/d)250672 218 12 1372 8潛水 砂礫251897 233 15 1497 8潛水 礫260432 247 35 1574 8潛水 砂礫2621641 404 8 1023 8潛水非 砂礫263717 102 23 658 8潛水 砂礫南沙河扇從后緣向前緣第四系含水層富水性逐漸變大，但滲透系數(shù)則逐漸變小，至前緣以外地段含水層由中粗沙變成粉細砂，并有亞粘土夾層或尖滅體。涌水量中等地段(單井降深15巾，涌水量100?1000m3/d)該地段分布于太子河上游及各支流的山間河谷或狹窄盆地、狹窄谷地，含水層巖性以砂礫石混粘性土為主，含水層埋深?，厚2?6m,地下水埋深?，滲透系數(shù)小于20m/d,單井抽水試驗涌水量200?400m3/d。谷地中由于河流切割多見溢出泉，流量6?58m3/d,水質(zhì)為重碳酸鈣型(HCO3-—Ca2+),礦化度?L,pH值?。涌水量較小地段(單井降深15m,涌水量小于100m3/d)該地段分布于太子河扇邊緣及山前傾斜坡地,含水層分布極不穩(wěn)定,呈條帶狀或孤立的透鏡體。主要巖性為中上更新統(tǒng)粘性土夾砂礫石薄層或透鏡體，厚度2?5m不等。當有砂礫石夾層或透鏡體處，地下水埋深3?5m,滲透系數(shù)2?3m/d,單井抽水試驗涌水量可達100m3/d左右。由于含水層的不穩(wěn)定,造成了富水性的不穩(wěn)定。然而,地下水具有承壓性,水頭高出頂板16?18m。此地段上部黃棕色亞粘土由于具有孔隙性及垂直節(jié)理，因此含有一定量的孔隙潛水,且受季節(jié)控制,干旱時多半溢出泉消失,所以該類地段屬于缺水性水文地質(zhì)單元。水質(zhì)為重碳酸鈣鈉型(HCO3-—Ca2+—Na2+),礦化度小于0.5g/L,pH值?。.結(jié)論太子河沖積扇的中前緣包括第四系下的基巖層多分布地下孔隙承壓水,地下水蘊藏量極其豐富。太子河沖積扇的上后緣、河谷盆地,包括坡殘積裙地段多分布地下孔隙潛水,地下水蘊藏量不穩(wěn)定,可開采儲量很有限,多半屬無價值開發(fā)地帶。ThewateryofthefluvialfanandthedistributionofwaterydistrictinTaiziRiverSongChangquanWangChenghuiGuoFuxingSongJiayang(AnshanHydrologyandWaterResourcesReconnaissanceOfficeofLiaoningProvince,Anshan,Liaoning114002,China)Abstract:ThefluvialfanandtheloosegroundinTaiziRiveristhecontinentalsedimentationwithalluviationandicealluviation.Everyaquicludebelongstothecoardeparticlepebblebewiththeuppersinianderiesandthetotalsystem,sothetwosystemsregulatethewateryoftheareacoverageandthedistributionofwaterydistrict.TheTaiziRiveralluvialfanandthberachriverfanwiththequaternarysystemaquicludehangsthick,thepositiongreatlyandstablethesoperationisgoodandthedispersalareatobebroad.Asacomplateunit,thewater-bearingstratunfromthefanthickensgraduallycrowntotherearpart,thesandygravelgranularitythinning,thepurityworse,thepenetrabilitytoweakengradually.Thefanpredestiredaffinitydistributedholeconfinedwater,fanonafterskirtinclufingbasinvalley,slopewatheringproduct