河北行唐縣水文地質特征及潛力評價

王曉娣，崔辰亮*

（中化地質礦山總局河北地質勘查院，河北 石家莊 050031）

行唐縣位于太行山東麓低山丘陵區與華北平原的交接 地 帶。地 處 北 緯38° 20ˊ34"～38° 42ˊ39"，東 經114°09ˊ56"～114°41ˊ52"，呈西北向不規則的長方形狀，長約53km，寬約26km，面積約966km2。東隔沙河與曲陽縣相望，南與正定、新樂兩縣毗鄰，西與靈壽縣交界，北與阜平縣接壤。行唐縣境內地勢由西北向東南逐漸傾斜，呈階梯狀分布，由低山、丘陵、平原三種地貌組成。最高點為西北部九口子鄉與阜平縣的界山臥長頂，海拔+960m；最低點為東部北高里村，海拔+75m，相對高差885m。

1 區域地質特征

區內地層從老到新為中太古界元坊巖組（Ar2y.）、宋家口巖組（Ar2s.）；新太古界灣子巖組（Ar3w.）；古元古界林山組（Pt1l）、青同組（Pt1q）；中元古界長城系高于莊組（Chg）和薊縣系霧迷山組（Jxw）；下古生界寒武系饅頭組、張夏組、崮山組、炒米店組，奧陶系三山子組、馬家溝組；古近系靈山組；第四系青亷組、馬蘭組。古近系地層在工作區出露為靈山組，與下伏霧迷山組、饅頭組張夏組等為角度不整合接觸。區內第四系為松散堆積物發育，劃分為更新統和全新統。

2 水文地質特征

水文地質分區延用1979年《石家莊山區水文地質調查報告》中的分區命名。調查區位于太行山中段低山丘陵水文地質區（Ⅰ）東北部和太行山中段山前傾斜平原水文地質區（Ⅱ）的交匯位置。水文地質亞區分區中，西北部低山區屬于平山——行唐背斜變質巖裂隙巖溶潛水亞區（Ⅰ1）；中部的丘陵區為北河——上滋洋向斜白云巖、礫巖巖溶裂隙水亞區（Ⅰ2）；平原區屬于山前洪、沖積傾斜平原孔隙水亞區（Ⅱ1）。

2.1 含水層劃分及地下水賦存特征

調查區地下水依據賦存特征可分為：第四系砂、卵、礫石孔隙含水層、古近系孔隙裂隙含水層和基巖裂隙含水層。

2.1.1 第四系砂、卵、礫石孔隙含水層

主要分布在山間寬谷與山前平原一帶。在山間寬谷，含水層巖性多以砂礫石和碎石為主，含水不均一，單位涌水量多大于2.778L/s.m，地下水埋藏類型為潛水，礦化度小于1.0g/L.

根據地貌及巖性分為三區：

（1）太行山區溝谷沖積洪積物潛水。潛水分布于溝谷及河漫灘沉積物中，含水層主要為黃土層底部的砂、卵石及全新統殘積坡積物，巖性由粘質砂土及碎石混合組成，厚度變化很大，為1m～10m，富水性貧乏，單井涌水量為0.36m3/h～3.60m3/h，在石灰巖地區，因滲漏經常干涸，變質巖區則與裂隙水相聯通，漫灘為沖積的砂，卵石組成地下水潛流，富水性豐富。補給來源主要為降水，溝谷暫時性水流，裂隙水及河水，并隨河流的流向排泄。

（2）山崖丘陵平原沖積洪積物潛水。潛水分布于洪積坡積物及河漫灘沖積物中，與下部裂隙水相聯通。含水層巖性，前者為砂，卵石及粘質砂土碎石的混合物，含水層厚2m～5m，富水性弱，單井涌水量為0.36m3/h～36.00m3/h，水位埋深2m～9m，后者主要為砂、卵石組成，富水性強，最大涌水量3.60m3/h～36.00m3/h，水位淺，主要補給來源為大氣降水，山區裂隙溶洞水及河流，排泄通道為河流排泄通道為河流，并成潛水流補給傾斜平原潛水。

（3）山前傾斜平原沖積洪積物潛水。位于沖積扇頂部地帶，富水性極豐富，單井最大涌水量達36.00m3/h～180.00m3/h，含水層主要為沖積洪積的砂、卵石組成，由于主要含水層之間為粘質砂土所間隔，或夾有黏土透鏡體，因此各層具有水力聯系，可視為潛水含水組。

2.1.2 古近系靈山組孔隙裂隙含水層

巖性為礫巖夾砂巖，中下部砂巖、泥巖、礫巖多為中粗礫巖，礫巖巖性以石灰巖和石英砂巖為主。地下水主要于礫巖中，形成層間孔隙裂隙水，泥巖、砂礫巖中含水很少。地下水埋藏深度受富水性和地形控制較大。其水量受礫石層（巖性以石灰巖為主）厚度穩定程度，儲水構造，及補給條件的影響，一般達1.0m3/h～15.0m3/h，富水性較強區域水量可達100m3/h～300m3/h。

古近系靈山組地層出露于調查區的丘陵地區，受斷裂構造影響，主要沉積于大斷裂構造的上盤的古凹陷盤地，地層厚度不均，平均厚度325m，最大厚度大于700m。受地層巖性和地質構造影響，其富水性差異較大。以灰巖礫石為主的地區，地下裂隙、孔隙發育，加上石灰巖的富水性較好，其富水性較強；泥巖、砂礫巖為主地區富水性相對較弱。

東溝村施工的水文地質孔1號井，孔深0m～8m，揭露巖石巖性以砂礫巖夾砂質粘土為主；孔深8m～105m，揭露巖石巖性以白云質石灰巖礫石為主，施工過程中發生多次鉆井液嚴重漏失現象；孔深105m～215.84m（終孔），巖石巖性以白云質石灰巖礫石為主，且巖石較破碎，180m以下，由于巖性較脆，巖石裂隙發育，造成采取率較低，鉆井液消耗較大。鉆探施工結束后，通過抽水試驗，并采集水樣進行化驗分析。該井水化學類型為HCO3·SO4-Ca·Mg型水，依據地質質量標準劃分為Ⅰ類水，礦化度為0.41g/L。綜合水質評價達到飲用水標準，且水量較大，有效地解決當地人民的生活用水和農業灌溉用水緊張的問題。

在貧水區的靈山組區域找到富水井，為行唐縣后備水源地選取提供了地質依據。

2.1.3 基巖裂隙含水層

調查區北部山區和丘陵區，以基巖裂隙水為主。山區以太古界地層風化裂隙含水層為主，丘陵區北河鄉一帶為碳酸鹽類巖溶裂隙水。

出露于地表的巖石強烈風化，風化裂隙發育，形成約5m～20m厚的風化殼，局部風化殼厚度達40m～50m。風化裂隙與成巖裂隙、構造裂隙相互連通，共同構成裂隙含水系統。

裂隙含水系統貯水條件不均一，含水層厚度變化大，單位涌水量一般小于2.778L/s·m，地下水埋藏類型為潛水。

3 地下水補、徑、排條件

依據地形地貌和地下水類型特征，將調查區的平山——行唐背斜變質巖裂隙巖溶潛水亞區（Ⅰ1）和北河——上滋洋向斜白云巖、礫巖巖溶裂隙水亞區（Ⅰ2）統稱為基巖裂隙巖溶水區，將山前洪、沖積傾斜平原孔隙水亞區（Ⅱ1）稱為第四系孔隙水區。

（1）基巖裂隙巖溶水區。出露地層以太古界地層為主，地下水補給主要接受大氣降水，大氣降水通過含水層和裂隙垂直入滲補給地下水。徑流方向受地形變化影響較大，隨地形由高到低向下徑流。其流量水質受降水的季節和強度變化顯著，雨季流量增大，礦化度減小；枯水期側相反，流量減小，礦化度增大。排泄方式主要以地下水徑流的形式補給山前第四系孔隙水區和就地向山間河谷排泄，少量是以人工開采和以泉的形式排泄。

（2）第四系孔隙水區。孔隙水補給主要來自大氣降水入滲和山區河谷兩側基巖裂隙水側向補給，此外，在雨季期間，河道水位抬升，該含水層接受河水補給；地下水的徑流自西北向東南流動；在排泄方式上，山間寬谷處除一部分蒸發外，大部分地下水沿著山間河道向下游徑流、排泄。山前沖洪積平原區，是人口集中地區，也是工農業最為發達的地區，地下水主要用于生活用水、農田灌溉和工業用水，地下水排泄方式以人工開采為主，側向徑流排泄次之。

4 地下水動態特征

（1）基巖裂隙巖溶水區。基巖裂隙水受地形、地貌的控制，地下水位變化大而復雜。補給期大致與雨季相吻合，每年雨季7、8、9三個月地下水獲得集中補給，降水量大，水位升值大，降水量小，水位升值小，旱季持續下降，具有集中補給常年消耗的特點，最低水位與最高水位差值較小。本次調查區的低山區水井基本反映了上述情況。

（2）第四系孔隙水區。年內變化：由于降水補給與季節性開采量的變化造成了年內水位的波動起伏，年最低水位多出現在6月份～9月份，高水位多出現在下年的1月份～3月份。

5 水資源潛力評價

行唐縣位于河北省石家莊市西北部，太行山東麓淺山丘陵區與華北平原的交接地帶。轄4鎮11鄉，330個行政村，人口46萬，是國家級扶貧開發重點聯系縣。受區域地下水水位下降的影響，行唐縣地下水位逐年下降，再加上工農業建設用水的普遍增加，地下水開采強度加大，西北部丘陵地表水接近干涸，人畜用水和土地灌溉極為緊張，工業用水更是捉襟見肘，民井多數報廢，用水危機日益突出。貧水問題嚴重制約了當地經濟的發展，無論是對生態建設還是加快經濟發展而言，進行水文地質調查，合理開發利用行唐縣的水資源已勢在必行。

（1）水資源總量。地表水資源量。行唐縣多年平均降水量為494.21mm，降水量的年內分配很不均勻，全年降水量的70%以上集中在6月～9月的汛期。多年平均徑流深度為119.60mm，平均年徑流量為11553.36萬m3。

（2）地下水資源量。行唐縣地下水資源量可分為裂隙巖溶地下水區、孔隙地下水區，共2個區。裂隙巖溶地下水區的水資源量為6956.50萬m3，孔隙水區的水資源量為7470.53萬m3，其中重復計算的水資源量為1326.71萬m3，故全縣多年平均地下水資源量為13100.32萬m3。