第四章 区域水文地质
第一节 区域水文地质概况
一、区域概况
本区位于鄂尔多斯盆地东缘，地层总体由东向西倾斜，呈单斜构造，倾角5—16°。从东向西出露的地层有：前寒武系变质岩，寒武系、奥陶系碳酸盐岩、石炭系、二叠系、三叠系砂岩、泥岩以及新生界上第三系红土和第四系冲洪积物。以地貌形态和成因类型可划分为剥蚀构造变质岩中山地形，剥蚀、溶蚀灰岩中低山地形，构造剥蚀丘陵地形和侵蚀堆积的河流谷地四个地貌形态。
本区岩溶水是天桥泉域的一部分（详见天桥泉域地质略图）。天桥泉域岩溶水出露于河曲县河畔至保德县天桥、黄石崖沟一带的黄河岸边，南北长12km，出露标高与天桥电站坝上正常库水位基本相似,约816-830m，泉域面积3760km2，岩溶水多年平均补给量6.29m3/s。泉域南部边界位于兴县和临县交界的阳坡一带，以地表分水岭为界，分水岭以南为柳林泉域，以北为天桥泉域；东部边界以黑茶山、交楼申、恶虎滩一线为界，边界东侧为太古界变质岩；西部边界以固贤、肖家洼、兴县城、魏家滩一线为界，边界以西是奥陶系灰岩埋深大，岩溶不发育，岩溶水水流交替也极其微弱，故以此线做为岩溶水的西部边界。在区域上岩溶水是一个完整的水文地质单元。
二、地表水
区内有北部的岚漪河，中部的蔚汾河以及南部的湫水河三条主要河流，均属黄河流域。
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岚漪河发源于岢岚县马跑泉，全长120km，经魏家滩至裴家川口注入黄河，流域面积2167km2，多年平均流量2.83m3/s，最大洪峰发生于1967年8月，平均洪流量81.6m3/s。
蔚汾河发源于岚县大蛇头和尚沟村，经界河口、兴县城，于碧村注入黄河，全长81.8km。流域面积1478km2，据碧村水文站资料，多年平均流量2.19m3/s，清水平均流量0.86m3/s，最小0.26m3/s，最大洪峰发生于1967年8月，其流量为828m3/s。
湫水河属季节性河流，发源于兴县黑茶山南麓，由阳坡向南经临县至碛口注入黄河，全长107km，据林家坪水文站资料，多年平均流量3.216m3/s。
第二节 区域内主要含水岩组
含水层组是按地下水含水介质以及赋存条件，水动力特征以地层界线划分的，岩溶水不同分区的单井涌水量是以现有资料换算为统一井径（200mm），同一降深（10m）的单井涌水量，现将各含水层组的水文地质特征分述如下：
1.前寒武系变质岩类风化裂隙含水层组
主要分布在交楼申以南、以东及界河口附近，分布面积约200km2。含水层岩性为太古界、元古界的花岗片麻岩、角闪片岩、斜长片岩、石英岩等。岩层中构造裂隙和风化裂隙十分发育，风化裂隙发育深度在40-60m，由于裂隙发育，因而利于降水入渗，含水层组富水性较好，在沟头、山坡地带常见有小泉小水，在沟底常汇成小溪流，一般泉流量为1—2L/s。
2.寒武系碳酸盐岩类岩溶、裂隙含水层组
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寒武系地层出露于区域岩溶水补给区，主要分布在明通河、界河口附近的山地附近。含水层为灰岩、竹叶状灰岩，鲕状灰岩、白云岩等，总厚度150-180m。
恶虎滩一带寒武系地层分布在变质岩之上，在沟谷切割深处，地下水沿隔水顶板以泉的形式溢出，泉流量一般为2L/s，富水性较好，单井涌水量为500-1000m3/d。
3.奥陶系碳酸盐岩类岩溶、裂隙含水层组
含水层岩性以巨厚层灰岩、豹皮灰岩、白云质灰岩为主，总厚度330—400m，主要分布在奥家湾—斜沟以东地区，以西逐渐倾没于石炭系、二叠系地层之下。其富水性受含水层厚度、岩溶裂隙发育程度以及补给、径流条件的控制，在水平和垂直方向上都具有明显的差异性和规律性。在水平方向上：补给区位于木崖头—交口以东地区，出露地层以奥陶系下统白云质灰岩、白云岩为主，厚100—120m，富水性较差，一般单井涌水量＜1000m3/d；径流区在斜沟—车家庄以东地区，含水层以奥陶系中统上、下马家沟组地层为主，厚210—360m，富水性渐好，单井涌水量可达1000—2000m3/d；斜沟—车家庄以西地区为岩溶水汇流区，奥陶系地层全倾伏于石炭、二叠系地层之下，其富水性最强，单井涌水量一般可达2000m3/d以上。在垂直方向上：一般埋深400—600m之间岩溶裂隙比较发育，而400m以上大多被红粘土充填，600m以下则裂隙发育较差，富水性也较差。
区域岩溶水井孔抽水试验成果详见表4—1。 4.石炭系太原组碎屑岩及碳酸盐岩类裂隙含水层组
分布在斜沟—关家崖—车家庄一线，含水层以层间砂岩裂隙为主，
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厚10—20m，局部夹薄层灰岩，根据钻孔资料，关家崖矿区内见有三层灰岩，单层厚度0.11—2.24m，裂隙不发育。该含水层组地下水以弱承压水为主，富水性弱，涌水量一般＜10m3/d，水质类型为HCO3·SO4—Ca·Mg型。
区域岩溶水井孔抽水试验成果表 表4—1
含水层 孔 号 孔 位 电厂 1号 电厂 2号 自来水 1号 化肥厂 1号 关家崖 煤矿 斜沟 煤矿 孔深 （m） 地层 单位 O2s O2x O2s K2 550.05 O2x O1 K3 K4 K5 K6 备 注 693.10 714.30 280.21 300.54 O2s O2x O2s O2x O2s O2s 厚度 （m） 139.30 89.33 139.80 30.84 70.35 182.60 31.00 174.07 35.90 53.21 159.10 顶板 埋深 （m） 151.40 361.60 180.80 364.80 484.70 414.40 654.00 431.80 668.30 226.96 141.44 141.00 226.96 119.30 867.25 863.86 848.22 1 2 1 1 2.05 3.96 1.17 2241.22 3192.48 530.75 833.00 12.65 9.35 8.24 148.30 870.02 160.95 875.69 1 2 1 13.53 23.75 4.46 1327.97 2241.22 2706.48 1.14 1.09 7.02 HCO3·SO4 —Ca·Mg HCO3-Ca·Mg HCO3·SO4 —Ca·Mg HCO3·SO4 —Ca,Mg HCO3-Ca·Mg 静水位 埋深 （m） 173.90 标高 （m） 869.22 次降深 抽水成果 涌水量 3单位 涌水量 （m/s.m） 2.27 1.85 3水质 类型 数 （m） （m/d） 1 2 8.05 12.62 1576.80 2016.58 K1 450.93 HCO3-Ca·Mg 资料来源于山西省地矿局第一水文队1990年9月编写《山西省兴县东部乔家沟岩溶水水源勘查报告》 以上岩溶水井位置见插图4-1。 5.二叠系碎屑岩类裂隙含水层组
分布在魏家滩至后发达一线，含水层以砂岩为主，该地层以砂岩、泥岩相间，直接接受大气降水补给，据调查各村中的吃水井大多取自本组地下水，一般单井出水量10—20m3/d，水质类型为HCO3—Na·Ca·Mg型及HCO3·SO4—Na·Ca·Mg型。
6.三叠系碎屑岩类裂隙含水层组
区域西部沟谷中出露该地层，含水层以砂岩为主，裂隙较少，接受降水入渗补给条件差，富水性很弱，一般单井出水量＜10m3/d。
7.上第三系上新统松散岩类裂隙含水层组
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该地层主要分布在沟谷两侧的基岩顶面上，含水层为浅红色亚粘土夹砂砾石层，局部砾石呈透镜状。山西省地矿局第一水文队《山西省兴县东部乔家沟岩溶水水源勘查报告》对全境内该含水层的泉水调查116个，泉流量10—100m3/d的占30%，其它均＜10m3/d。
8.第四系上更新统松散岩类裂隙含水层组
分布在丘陵区梁峁之上，含水层为黄土状亚砂土、亚粘土，局部夹砂砾石层，由于现代河流的冲刷、侵蚀，使该地层支离破碎，破坏了含水层的补给及储水条件，因而该含水层组水量甚微。
9.第四系全新统松散岩类孔隙含水层组
分布在黄土丘陵区的现代河流一、二级阶地上，含水层以冲洪积砂砾石层为主，该含水层埋藏浅，易接受大气降水和地表水的入渗补给，一般单井出水量100-500m3/d，能得到地表水的入渗补给地段，富水性较强，反之则弱。
第三节 隔水层
主要隔水层为石炭系本溪组泥岩隔水层，它位于煤系地层的底部，以一套泥岩、粘土岩、铝土岩为主的地层，它是煤系地层中的主要煤层和奥陶系含水岩层组之间的重要隔水层。该组地层厚度平均为33.04m，其中泥岩及粘土岩占地层厚度的70—90%，是良好的隔水层。
第四节 地下水的补给、径流、排泄条件
1.岩溶水
大气降水和地表水的入渗是岩溶水的主要补给来源。灰岩裸露区分布在区域东部，裸露面积199.5km2，裂隙溶洞较发育，有利于降水
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