河北省承德市灤平縣長山峪鄉(xiāng)長山峪村飲用天然礦泉水資源勘查報告

摘 要：本文通過水文地質(zhì)調(diào)查、物探、巖礦分析等工作手段，初步查明區(qū)內(nèi)地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育特征、泉水分布、埋藏、水化學(xué)特征等水文地質(zhì)條件。通過水文地質(zhì)鉆探、抽水試驗、水質(zhì)分析等手段，確定含水層、隔水層的分布特征及泉水的物理性質(zhì)、化學(xué)成分及水量特征，評價飲用礦泉水水質(zhì)，查明地層、構(gòu)造的空間展布與徑流帶的關(guān)系，為下一步礦泉水的開發(fā)利用提供技術(shù)依據(jù)，

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)；地質(zhì)構(gòu)造；評價

為查清河北省承德市灤平縣長山峪鄉(xiāng)礦泉水的分布賦存特征、補徑排條件及物理化學(xué)特征，為下一步礦泉水的開發(fā)利用提供技術(shù)依據(jù)。華北地質(zhì)勘查局五一四地質(zhì)大隊對河北省承德市灤平縣長山峪鄉(xiāng)礦泉水進行勘查工作。

1 工作布置

在研究和綜合分析以往資料，依據(jù)地質(zhì)構(gòu)造特征及展布方向，初步圈定構(gòu)造斷裂帶（礦泉水潛力區(qū)），布設(shè)物探工作量，進一步確定富水地段，布置工作量如下表。

2 勘查數(shù)據(jù)

2.1 勘查區(qū)情況

勘查區(qū)位于大廟—娘娘廟深斷裂及尚義—平泉深斷裂之間，區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育。勘查區(qū)內(nèi)發(fā)育一條北東向斷層，其性質(zhì)為正斷層，傾向南東，傾角較大，局部傾角為65°。推測其為尚義—平泉深斷裂的次一級構(gòu)造，近東西向的尚義—平泉深斷裂在此處受到千層背的影響，發(fā)育一系列北東向的次一級構(gòu)造，使得大廟—娘娘廟深斷裂及尚義—平泉深斷裂之間的區(qū)域范圍內(nèi)主構(gòu)造格架為北東向，勘查區(qū)內(nèi)的構(gòu)造為其中之一。

2.2 水文地質(zhì)條件

勘查區(qū)為侵蝕構(gòu)造低低中山區(qū)，在區(qū)域水文地質(zhì)單元上屬于地下水徑流區(qū)。兩側(cè)山體坡陡、沖溝發(fā)育，植被覆蓋一般，大氣降水多沿坡面或巖石裂隙補給地下水，以地表徑流的和地下徑流的形式排出區(qū)外。

本區(qū)地下水補給主要是大氣降水補給。地下水運動受地形、地貌、巖性、構(gòu)造等因素制約，在低山低中山區(qū)降水沿基巖裂隙，孔隙及風(fēng)化層入滲，或降水產(chǎn)生的地表徑流，補給溝谷河流，進而河流側(cè)滲（下滲）補給地下水。在河谷階地及部分丘陵區(qū)，降水經(jīng)垂直入滲或河谷側(cè)滲（下滲）方式補給地下水。

工作區(qū)在區(qū)域水文地質(zhì)單元上屬于地下水徑流區(qū)，地下水動態(tài)類型屬降水入滲—徑流—蒸發(fā)（開采型）。地下水排泄方式主要是人工開采、蒸發(fā)以及以地下徑流的方式向下游排泄。

3 礦泉水水源動態(tài)特征

3.1 礦泉水水質(zhì)動態(tài)分析

根據(jù)長山峪礦泉水2016年至今的水質(zhì)分析資料，泉水中微量元素鍶的含量為35.71～38.52mg/L，已達到了飲用天然礦泉水國家標(biāo)準（GB85372008）規(guī)定的界限指標(biāo)標(biāo)準的要求，屬于鍶礦泉水。水化學(xué)類型為HCO3—Ca型，溶解性總固體239.6～248.5mg/L，PH值7.5～8.05，總硬度115.1～119.2mg/L，為低礦化、弱堿性、軟水。

3.2 礦泉水水量動態(tài)分析

依據(jù)長期觀測資料分析，長山峪礦泉水水量動態(tài)變化受大氣降水影響較大，其次為地形地貌，人為因素影響較小。

每年78月份地下水受大氣降水滲入補給，井水水量達到最高值，9月份以后補給逐漸減少，地下水以蒸發(fā)、地下徑流排泄為主，到次年12月份，地下水水量達到最小值。3月份之后冰雪開始消融補給地下水，水量逐漸上升。

4 礦泉水水源允許開采量評價

4.1 礦泉水形成機制

勘查區(qū)內(nèi)發(fā)育的地層主要為中生界侏羅系后城組三段及張家口組的地層，巖性為后城組三段的礫巖夾砂巖及張家口組的石英粗面質(zhì)角礫凝灰?guī)r，地層富水性好。勘查區(qū)內(nèi)斷層切穿地層，使地層之間形成導(dǎo)水通道，能夠很好的補給勘查區(qū)內(nèi)的地下水。勘查區(qū)內(nèi)破碎帶多為構(gòu)造角礫巖，形成導(dǎo)水性能良好的裂隙含水系統(tǒng)，故該斷層為礦泉水的形成、運移提供了良好條件。

4.2 勘查區(qū)水資源概算及評價

采用水量均衡法計算勘查區(qū)內(nèi)地下水資源量，區(qū)內(nèi)各種補給量包括大氣降水和側(cè)向補給，勘查區(qū)屬獨立水文地質(zhì)單元，側(cè)向補給量很小，本次不再計算。排泄量包括徑流量、蒸發(fā)量、開采量及側(cè)向補給量，其中側(cè)向補給量及蒸發(fā)量較小，本次不再計算。

勘查區(qū)以分水嶺為界，其地下水主要接受大氣降水滲入補給，計算公式如下：

Q天=α×P×F公式①

其中Q天—天然資源（m3/a）

α—入滲系數(shù)

P—多年平均降水量（m3/a）

F—含水層區(qū)域面積（km2）

在1：1萬地形地質(zhì)圖上直接用CAD量取（勘查區(qū)內(nèi)匯水面積），F(xiàn)=7.6km2。

多年平均降雨量采用搜集的灤平縣2007年2017年多年降雨量資料，經(jīng)計算勘查區(qū)年均降雨量數(shù)據(jù)P=535.20mm。

入滲系數(shù)采用經(jīng)驗值α=0.1。

計算結(jié)果，天然資源每年補給為40萬m3，每天合0.11萬m3。

4.3 勘查區(qū)水資源動態(tài)儲量及靜態(tài)儲量概算

（1） 勘查區(qū)水資源靜態(tài)儲量概算

工作區(qū)為低山低中山區(qū)，地下含水層分為第四系松散巖類孔隙水、基巖風(fēng)化裂隙水和基巖構(gòu)造裂隙水，由于含水層之間無固定的隔水層，本次估算將含水層看作一個含水層進行粗略估算，計算公式如下：

Q靜=μ×h含水層×F含水層公式②

其中Q靜—勘查區(qū)靜態(tài)儲量（m3）

μ—給水度

h含水層—含水層厚度（m）

F含水層—含水層區(qū)域面積（km2）

給水度取經(jīng)驗值0.15。

含水層厚度：根據(jù)調(diào)查鉆探結(jié)果，確定含水層厚度為11.6m。

含水層區(qū)域面積：在1：1萬地形地質(zhì)圖上直接用CAD量取，取勘查區(qū)內(nèi)第四系面積1.53km2。

計算結(jié)果，勘查區(qū)第四系靜態(tài)儲量為260萬m3。

（2）勘查區(qū)水資源動態(tài)儲量概算

勘查區(qū)在區(qū)域水文地質(zhì)單元上屬于上游補給區(qū)，屬獨立水文地質(zhì)單元，下游地表流量流出勘查區(qū)，運用達西定律分別大致計算勘查區(qū)水資源動儲量，計算公式如下。

Q動=K×A×I公式③

其中Q動—勘查區(qū)動態(tài)儲量/天然流量（m3/s）

K—滲透系數(shù)

A—地下含水層經(jīng)過斷面面積（m2）

I—水力梯度

滲透系數(shù)：滲透系數(shù)經(jīng)驗值k=10m/d。

過水?dāng)嗝婷娣e：根據(jù)水文地質(zhì)剖面圖，在CAD上直接量取。1003m2。

水力梯度：根據(jù)流域最高標(biāo)高的水位埋深，剖面位置水位埋深及距離確定，距離直接在CAD上量取，I=0.009。

計算結(jié)果，勘查區(qū)第四系動態(tài)儲量為90m3/d。

4.4 允許開采量評價

采用試驗外推法對勘查區(qū)內(nèi)探采結(jié)合井進行允許開采量評價。

根據(jù)抽水試驗結(jié)果，探采結(jié)合井在抽水試驗時最大出水量為33m3/h，最大降深108.65m，靜水位2.11m。現(xiàn)假設(shè)設(shè)計降深為100m，根據(jù)抽水試驗結(jié)果外推探采結(jié)合井涌水量約為744 m3/d，換算成年允許開采量為27.2萬m3/a。

5 結(jié)論

（1）勘查區(qū)水資源豐富，鉆孔礦泉水賦存于中生界侏羅系中統(tǒng)后城組3段巨厚層復(fù)成分礫巖夾砂巖中，受構(gòu)造控制，屬天然礦泉水。

（2）長山峪礦泉水2016年至今的水質(zhì)分析資料，泉水中微量元素鍶的含量分別為35.71～38.52mg/L，已達到了飲用天然礦泉水國家標(biāo)準（GB85372008）規(guī)定的界限指標(biāo)標(biāo)準的要求，屬于鍶礦泉水；

（3）礦泉水純凈透明，口感純正。其感官性狀、界限指標(biāo)、限量指標(biāo)、污染物指標(biāo)、微生物指標(biāo)均符合國家飲用天然礦泉水（GB85372008）標(biāo)準。可用以生產(chǎn)瓶裝礦泉水和以礦泉水為基液的飲料系列產(chǎn)品。

參考文獻：

[1]飲用天眼礦泉水（GB85372008）.

[2]天然礦泉水資源地質(zhì)勘查規(guī)范（GB/T137272016）.

[3]工程測量規(guī)范（GB50026-2007）.

[4]水文地質(zhì)調(diào)查規(guī)范（1：50000）（DZ/T02822015）.

[5]水文水井地質(zhì)鉆探規(guī)程（DZ/T 01482014）.作者簡介：李興寧（1993），男，學(xué)士。