曹妃甸地区地下水水化学形成作用分析.PDF

第34卷 第3期 地质调查与研究 Vol.34 No.3 2011年09月 GEOLOGICAL SURVEY AND RESEARCH Sep.2011 曹妃甸地区地下水水化学形成作用分析 柳富田，方成，秦雅飞，刘宏伟，胡云壮 （天津地质调查中心天津300170） 摘 要:在开展曹妃甸地区环境地质调查评价过程中，利用水化学组分及离子组合方法对曹妃甸地区水化学样品进 行分析，结合曹妃甸地区水文地质条件，开展了地下水水化学形成作用研究，认为该区浅层地下水以溶滤地层中的 岩盐、碳酸盐矿物和硅酸盐矿物为主，方解石、石膏等贫镁矿物的影响较小，同时，强烈的蒸发浓缩作用对浅层水水 化学特征具有重要影响。深层水以溶滤地层中的硅铝酸盐、苏打土、岩盐等为主。此外，在水流路径上还发生了混 合作用和阳离子交替吸附作用。河水以蒸发浓缩作用为主要水化学形成作用，同时还溶滤流经河床中的岩盐、硅铝 酸盐和硫酸盐。 关键词:地下水；水化学形成作用；曹妃甸地区 中图分类号：P614.3 文献标识码：A 文章编号：1672－4135（2011）03－0220-08 曹妃甸地区位于渤海湾北岸，唐山南部，属暖温 形分布，由2～3套中细砂－中粗砂－砾石、卵石（或 带半湿润滨海大陆性季风气候。在曹妃甸岛附近有 含砾粗砂）组成，透水性与富水性均强；在滨海平原 优良的海洋深槽，现已成为大型深水港口建设和临 地区，含水层以薄层细砂、粉砂为主，含水层之间多 港产业发展的新开发区。曹妃甸在唐山市南80km， 为粘土，透水性与富水性均弱，补给条件很差，地下 距北京220km，离天津120km，交通十分便利。 径流缓慢；底界面埋深120～170m。第三含水层组 根据唐山市曹妃甸新区总体规划（2008-2020 （Ⅲ），在山前地带以中粗砂、砾石、卵石为主，呈扇状 年），将在2020年建成能够容纳200万人的国际生态 展布，并联成扇裙；在滨海平原地区，含水层以细砂、 城和曹妃甸工业区以及相应的配套设施。尽管在目 粉砂为主，富水性、渗透性及补给条件较差；底界面 前开发状况下，水资源可以满足工程建设与工业发 埋深250～350m。第四含水层组（Ⅳ），在山前地带由 展的需要，但在2020年曹妃甸新区开发建设完成后， 3～4套中细砂－含砾中粗砂岩性韵律构成，含水层 3 将面临缺水6.2～7.0亿m、缺水率达58%～66%的困 不甚发育且有不同程度的风化与胶结，渗透性与富 [1] 境 。因此在曹妃甸地区大规模开发建设的背景下， 水性较第三含水层组明显减弱；在滨海平原地区，含 对地下水资源进行调查分析，寻找可供利用的淡水 水层以中细砂、细砂为主，系由厚层粘土、粉质粘土与 资源已成为解决曹妃甸困境的重要途径。 含水交替沉积，风化与胶结程度较高，透水性与富水 在地下水资源开发利用过程中，需要面对地下 性均较弱，故侧向径流微弱；底界面埋深350～550m。 [2、3] 水质量现状及开发利用中水质的变换情况。本文针 根据前人研究资料 ，在垂向上，各含水层组间均有 对曹妃甸地区地下水化学形成作用进行研究，以期 大于5m的粉质粘土、粉土或粘土相阻隔，各含水层 对地下水开发利用及保护措施的制定提供依据。 组间未发现明显的水力联系。但在部分地区的 Ⅰ+ Ⅱ含水层组及Ⅲ 亚组间广泛开采地下水，且多采用1 1水文地质条件