上海地區(qū)地下水系統(tǒng)及地下水資源特征

1、1999 年 12 月CA R SOL O G ICA S IN ICAD ec. 1999文章編號: 1001- 4810 (1999) 04- 0343- 09上海地區(qū)地下水系統(tǒng)及地下水資源特征張衛(wèi) , 覃小群 , 易連興 , 韓行瑞 , 林玉山 , 萬貴富 , 林北海( 中國地質(zhì)大學(xué) ( 武漢) 研究生院, 武漢 430074; 國土資源部巖溶地質(zhì)研究所, 桂林 541004;上海市環(huán)境地質(zhì)研究所)摘 要: 長江 (陸上和水下) 三角洲地下水系統(tǒng)是一個完整的系統(tǒng), 上海地區(qū)地下水系統(tǒng)是長江三角洲系統(tǒng)的一部分 (或子系統(tǒng))。 上海地區(qū)地 下水開采量的獲取, 主要是通過其東部、南部邊界的長江

2、水下三角洲的同層古埋藏地下水的補給, 由于長江水下三角洲分布廣闊, 這種補給在一定的時限內(nèi)是有保證的。關(guān)鍵詞: 上海地區(qū), 地下水系統(tǒng), 長江三角洲, 水均衡中圖分類號: P 641文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A引言0自六十年代初以來, 上海地礦局協(xié)同有關(guān)部門陸續(xù)開展了服務(wù)于不同目的的區(qū)域性或?qū)ｉT的水文地質(zhì)普查與詳查及工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)研究, 同時開展了地下水動態(tài)、地面沉降觀測。 但是由于各專題研究目的的限制, 在地下水系統(tǒng)和地下水資源研究方面仍然存在著局限性, 主要表現(xiàn)在地下水系統(tǒng)研究僅局限于上海地區(qū)范圍內(nèi)和各研究地段, 未能將上海地區(qū)地下水系 統(tǒng)作為長江三角洲地下水系統(tǒng)的一部分來加以研究, 導(dǎo)致了上海地

3、區(qū)地下水系統(tǒng)邊界性質(zhì)難 以定量形式確定 (特別是在地下水系統(tǒng)預(yù)測時) , 對地下水資源的組成的認(rèn)識和地下水資源的評價出現(xiàn)較大的誤差。 為此隨著上海地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展, 環(huán)境地質(zhì)問題 (開采地下水引起的地面沉 降) 和地下水資源有效管理日顯迫切, 因此有必要對上海地區(qū)的地下水系統(tǒng)和水資源特征進(jìn)行 進(jìn)一步研究。上海地區(qū)地理地質(zhì)基本概況11. 1自然地理概況上海市位于長江三角洲東緣, 屬長江三角洲前緣河口濱海平原和太湖流域東緣低地, 陸域 總面積 6185km 2 , 水域面積約 1700km 2 , 其中市區(qū)面積 370km 2。區(qū)內(nèi)除西南部殘留有高出地面數(shù)十米至百米的零星孤丘外, 一般地勢平坦, 略成

4、東高西低的傾斜狀平原。地面高程 (吳凇口基準(zhǔn)面) 一般為2. 2 4. 8m 。全區(qū)地形可分為東部濱海平原, 中部碟緣高地, 西部淀泖低地和北 第一作者簡介: 張衛(wèi), 男, 1963 年生, 副研究員, 1988 年中國地質(zhì)大學(xué) ( 武漢) 碩士研究生畢業(yè), 現(xiàn)為中國地質(zhì)大學(xué) ( 武 漢) 博士研究生。收稿日期: 1999- 10- 08部江口沙洲等具有不同形態(tài)特征的四個地形地貌單元。區(qū)內(nèi)氣候?qū)儆跐駶檨啛釒Ъ撅L(fēng)氣候, 年降水量 1141mm 。 水系發(fā)育, 平均河道密度 6 7km km 2。1. 2區(qū)域水文地質(zhì)概況上海地區(qū)大地構(gòu)造單元屬于揚子準(zhǔn)地臺的東北端, 基底由前震旦紀(jì)變質(zhì)巖系、震旦、古

5、生 代海相碳酸鹽巖以及新生代的陸相、海陸交替碎屑巖組成, 并形成以較早的北東楓涇川沙大斷裂為界, 將上海地區(qū)分為金山南匯隆起褶斷束和青浦寶山拗褶斷束兩個構(gòu)造單元。晚第三紀(jì)以來, 區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運動以持續(xù)不均勻沉降為主要特征, 相繼沉積了 200 350m 厚的第四 紀(jì)松散碎屑沉積地層, 且自杭州灣北岸向長江口逐漸趨于增厚。 據(jù)鉆孔資料研究表明, 埋深150m 以下地層為下更新統(tǒng), 巖性主要為雜色粘土和砂互層, 屬河流 湖泊沉積; 埋深 150m 以 上屬于中更新世、晚更新世和全新世沉積, 巖性主要為灰色粘土和灰色砂、粉砂相間, 屬海陸交互相沉積。 上海地下水賦存條件和分布規(guī)律受控于區(qū)域地貌、地層巖

6、性及厚度, 根據(jù)研究區(qū)地 下水系統(tǒng)特點, 可將其劃分為一個潛水含水層, 五個承壓含水層, 六個弱透水層 (隔水層) (如表1 所示)。表 1 上海地區(qū)綜合水文地質(zhì)特征表T ab. 1T h e tab le Show ing th e com po site h yd ro geo lo g ic ch a rac te r ist ic s in Sh angh a i reg io n薄層粉砂13在區(qū)內(nèi)最為豐富, 單井涌3失外, 廣泛分布, 叉流河?xùn)|部, 尤以島嶼地區(qū)更為陸域面積的地層時代頂板埋深 (m )厚度 (m )巖 性含水層分布特征富水性特征第 四 系全 新 統(tǒng)Q 4Q 42- 3

7、010 710褐黃色亞粘土除西南部零星分布的基 巖處缺失外, 廣分布, 其 厚度由基巖分布區(qū)向分 叉河床和河口濱岸增加。 砂層主要于叉流河床、河 口濱岸及西部古湖泊區(qū)含水巖組富水性最大單 井涌水量為 31915m 3d。 微承壓含水層單井涌水 量大于 10 m 3d, 主要分 布于叉流河道, 河口濱岸 及瀉湖湖泊等地段, 區(qū)域 北半部富水性強2710 7102710 2712灰色粉砂夾砂土潛水010 716010 1115黃褐暗綠色粘土Q 42210 710110 1919灰色淤泥亞粘土 夾Q 4819 3219010 3518灰色粘土粉砂土 夾 薄層粉砂微承壓水上 更 新 統(tǒng)Q 3Q 321

8、114 3110010 1216黃綠色粘土第一隔水層主要分布于叉流河道及 東南部河口海灣區(qū), 長江 口及島嶼缺失含水層富水性弱, 沿叉流 河床, 河口濱岸地段單井 涌水量 500 1000 m d1215 6210010 4215黃色粉細(xì)砂夾亞 粘 土第一承壓水1715 8018010 6313灰色亞粘土夾薄 層 粉砂第二隔水層除佘山- 天馬山一帶缺 失外, 廣泛分布, 叉流河 道河口地區(qū)最為發(fā)育中上更新統(tǒng)承壓含水層 水量大 于 5000 m d 分布面積 2452km 2, 30005000 m 3d 分 布 面 積4450 km 2, 小于 100 m 3d 分布面積 422 km 2,

9、占全區(qū)面積的 618%Q 315310 113181218 4918灰色細(xì)砂含礫中 細(xì) 砂第二承壓水中 更 新 統(tǒng)Q 2Q 228916 15612010 4218藍(lán)灰褐黃色亞粘 土 夾細(xì)砂 黃灰色粉細(xì)砂中 細(xì) 砂礫石第三隔水層除佘山- 天馬山一帶缺道河口地區(qū)及水下三角 洲最為發(fā)育Q 2110110 14718712 4816第三承水層下 更 新 統(tǒng)Q 1Q 1311018 18019418 10017灰綠褐黃色粘性 土 夾粉細(xì)砂第四隔水層泗 聯(lián) - 逢 盛、呂 巷 - 查 山、忻賢北新涇- 小閘鎮(zhèn) 及坦直一帶缺失, 缺失面 積 800km 2單井涌水量 3000 5000 m 3d 分 布

10、面 積 980 km 2. 富水性弱的地區(qū)分 布于基巖凸起區(qū), 單井涌 水量小于 100 m 3d 的分 布面積 940 km 2 占全區(qū)1511%Q 1215910 26318313 10110灰黃淡綠色細(xì)砂中粗 砂、砂礫石夾粘性土第四承壓水Q 2121210 285131010 5614黃綠紫色粘性土 夾 粉細(xì)砂第五隔水層主要分布于區(qū)內(nèi)北部和 發(fā)育21815 338101510 6810灰色含礫中細(xì)砂 礫 質(zhì)中粗砂第五承壓水第 三 系N 227215 35111216 10717雜色粘性土第六隔水層345第 18 卷 第 4 期張 衛(wèi)等: 上海地區(qū)地下水系統(tǒng)及地下水資源特征上海地區(qū)地下水系

11、統(tǒng)特征2上海地區(qū)位于長江三角洲 (長江三角洲可分為陸上三角洲和水下三角洲) 前緣的陸上三角洲東南, 是長江三角洲地下水系統(tǒng)的一部份 (或子系統(tǒng)) , 其北部邊界和西部北段邊界與長江三 角洲地下水系統(tǒng)在江蘇省分布區(qū)相接, 西部南段邊界與浙江錢塘地下水系統(tǒng)相連, 東部、南部 邊界與分布于東海的長江水下三角洲相連。2. 1 地下水系統(tǒng)及邊界特征2. 1. 1長江三角洲 (陸域) 地下水系統(tǒng)特征及上海地區(qū)北部與西部北段邊界條件 長江三角洲地下水系統(tǒng)據(jù)其特征可以分為長江河谷平原、三角洲平原和三角洲前緣平原三個子系統(tǒng)。 長江河谷平原子系統(tǒng)位于鎮(zhèn)江以西的長江沿岸, 含水層主要是第四系全新統(tǒng), 厚 度約 40

12、 余米, 具有典型的二元結(jié)構(gòu), 即下部為中、粗砂層, 上部為亞粘、亞砂土層, 與長江水力 聯(lián)系密切, 水量較豐富 (如圖 1)。圖 1 長江下游地下水系統(tǒng)水文地質(zhì)概念模型 (據(jù)江蘇地礦局)F ig. 1 T h e co ncep tua l h yd ro geo lo g ic m o de l o f th e unde rg ro und w a te r sy stem in th e low e r co u r se o f C h ang jiang1. 地下水分水嶺; 2. 側(cè)向補給邊界; 3. 側(cè)向排泄邊界; 4. 主要側(cè)向補給段; 5. 隔水邊界; 6. 深層承壓水開采降

13、落漏斗; 7. 地下水流向; 8. 微咸水區(qū) ( 礦化度 gl) ; 9. 半咸水、咸水區(qū) ( 礦化度> 3gl) ; 10. 礦化度界線;11. 亞系統(tǒng)、系統(tǒng)界線及代號; 12. 基巖山區(qū); 13. 剖面線位置; 14. 第四系沉積類型界線; 15. 砂層; 16. 亞粘 土; 17. 亞砂土; 18. 第三系地層; 19. 巖組代號三角洲平原子系統(tǒng)位于揚州、鎮(zhèn)江以東, 東臺、如皋、海門一線以西地區(qū)和上海地區(qū)西南,面積約 15000km 2 , 含水介質(zhì)主要是第四系, 地層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。 黃橋以西處于長江三角洲頂部, 只有一個含水層, 厚度為 150 200m , 巖性為中、細(xì)砂, 其

14、間沒有穩(wěn)定的隔水層, 該含水層組 與長江水和地表水聯(lián)系密切, 屬潛水或淺層水。 黃橋以東最多可分為 4 個含水巖組, 上部由全新統(tǒng)潛水和上更新統(tǒng)微承壓水組成淺層含水組, 巖性為亞砂及細(xì)、中砂, 厚度約 70 100m , 下 部為中、下更新統(tǒng)和上第三系, 分別組成第¦ 、? 、K 三個承壓含水層, 含水層巖性以中、細(xì)砂為主, 厚度 100 200m , 第K 承壓含水層穩(wěn)定性差, 砂層相對較薄, 富水性差。 在東合、海門及崇明以東長江入海的地帶為三角洲前緣子系統(tǒng)。 本子系統(tǒng)一共有 4 5 個承壓含水層。 但含水層橫向變大, 不穩(wěn)定。 其富水性不如西部三角洲平原區(qū)豐富。潛水含水組 (全

15、新統(tǒng)) : 含水層厚度為 20 50m , 紅橋- 黃橋一帶可達(dá) 50 60m , 為單一的 粉細(xì)砂層, 向東向南北兩邊逐漸變薄, 并被粘性土分隔為上下兩層。上層砂層厚度一般為 1530m (上海地區(qū)為 5 15m )。下層具微承壓性, 厚度一般 5 20m 。水位埋深 1 3m , 單井涌水量 在儀征- 紅橋- 黃橋- 白蒲一帶大于 500m 3 d。第l 承壓含水組 (上更新統(tǒng)) : 頂部與潛水層形成統(tǒng)一的自由水面, 自口岸向東逐漸被粘層相隔, 第l 承壓含水層具有微承壓- 承壓, 至上海地區(qū)第l 承壓水被粘性土分隔為上下兩層 ( 上海地區(qū)稱上層為第l 承壓, 下層為第¦ 承壓)

16、。水位埋深 1 5m , 單井涌水量為 1000 3000 m 3 d, 在三角洲頂部和沿江一帶, 水量可達(dá) 3000m m 3 d 以上, 局部大于 5000 m 3 d。第¦ 承壓含水組 (中更新統(tǒng), 上海地區(qū)稱為第? 承壓水) : 在三角洲頂部與上覆第l 承壓含 水組和下伏第? 承壓含水組之間無穩(wěn)定隔水層, 自口岸向東, 含水組之間逐漸為厚度不等的粘性土隔開, 隔水層厚約 5 20m , 局部缺失, 含水層頂板埋深一般為 100 150m , 底板埋深 120 200m 。 水位埋深 1 5m , 單井涌水量一般為 1000 3000 m 3 d。第? 承壓含水組 (屬下更新統(tǒng)

17、, 上海稱為第K 、V 承壓含水層) : 口岸以東, 含水層厚度一般60 70m , 在泰州- 新川港段厚達(dá) 90 100m , 黃橋- 如東及南通- 崇明- 橫沙島一帶, 含水層 厚度一般為 20 50m , 局部小于 5m 。自口岸向東與第¦ 承壓含水組之間有穩(wěn)定隔水層存在, 其 厚度為 20 30m , 局部可達(dá) 50m , 單井涌水量一般為 1000 3000 m 3 d, 常州北部龍虎塘及濟 河- 川沙一帶達(dá) 3000 5000 m 3 d, 河床邊緣及漫灘, 水量為 100 1000 m 3 d。第K 承壓含水組, 屬新第三系, 含水層埋深一般為 200 350m 以下,

18、 巖性主要為中細(xì)砂,單井涌水量 1000 m 3 d, 但上海地區(qū)富水性差, 沒有開采意義。綜合上述可以得出, 長江三角洲是一個完整的地下水系統(tǒng), 上海地區(qū)僅是其一個子系統(tǒng), 上海地區(qū)地下水系統(tǒng)北部和西部北段邊界是三角洲系統(tǒng)的內(nèi)邊界, 通過邊界使三角洲江蘇省 分布區(qū)與上海地區(qū)發(fā)生水力聯(lián)系, 因此本次研究的上海地區(qū)地下水系統(tǒng)北部和西部北段邊界 是一條地下水的可動邊界, 受江蘇省和上海地區(qū)的地下水開采的共同影響和制約。2. 1. 2 長江三角洲水下地下水系統(tǒng)特征及上海地區(qū)東部與南部邊界條件據(jù)秦蘊珊等研究表明, 長江水下三角洲前緣達(dá)到東徑 125°30以外, 最大水深超過 110m( 圖2

19、 ) 。新三角洲自口岸向東南方向伸展, 疊置于晚更新世古三角洲之上, 其前緣位于北緯30°30, 東徑 123°, 水深 50m 附近以下三角洲總面積為 15000km 2。三角洲表面地形平緩, 延伸 坡度約 35左右, 由細(xì)砂, 粉砂和粉砂質(zhì)淤泥所組成。沉積物厚度為 10 40m 。在水深 60m 附近 的內(nèi)陸架, 具有較厚的現(xiàn)代海洋沉積蓋層。 從沉積年齡看, 其主要形成期為 20000 15000 年 前。2. 1. 3 錢塘地下水系統(tǒng)基本特征及上海地區(qū)西部南段邊界特征347第 18 卷第 4 期張衛(wèi)等: 上海地區(qū)地下水系統(tǒng)及地下水資源特征圖 2 長江水下三角洲平面圖

20、(據(jù)蘇映平)F ig. 2 P lan o f th e unde rw a te r de lta o f C h ang jiang1. 古水下三角洲; 2. 新水下三角洲; 3. 古河口叉道; 4. 三角洲邊界上海地區(qū)西部南段邊界與分布于浙江省的錢塘地下水系統(tǒng)相聯(lián)接。 錢塘潛水含水層在砂坎區(qū)厚度 20m 以上, 巖性為亞砂土、粉細(xì)砂層, 涌水量 100m 3 d; 其它地區(qū)的的厚度均小于5m , 出水量 1 20m 3 d, 與上海地區(qū)邊界附近的潛水有著一定的水力聯(lián)系。第l 承壓含水組 (屬上更新統(tǒng)) , 在錢塘系統(tǒng)中, 杭州灣至嘉興, 平湖到上海楓涇巖性由砂 礫石漸變?yōu)榉奂?xì)砂, 含水巖

21、組分為上、下兩層 (上海地區(qū)為第l 、¦ 承壓含水層) , 上層頂板埋深25 40m , 平均厚度約 10m , 單井涌水一般為 100 1000 m 3 d; 下層頂板埋深 40 96m , 含水層 平均厚度大于 10m , 最厚 34m , 單井涌水量在主河床沉積相部位大于 1000 m 3 d, 錢塘系統(tǒng)與上海地區(qū)第l 、¦ 承壓含水層通過西部北段發(fā)生水力聯(lián)系, 是一個可動地下水邊界。第¦ 承壓含水組 (屬中更新統(tǒng)) , 在錢塘系統(tǒng)中分布于練市、下舍、塘棲、余杭一帶以東廣大 地區(qū)。 海鹽桐鄉(xiāng)一線以西以砂礫石為主, 以東為中細(xì)砂, 并夾有薄層粘性土。 該層組頂

22、板埋深60 150m , 由西南向東北部加深。 含水層平均厚度 25m , 在桐鄉(xiāng)- 嘉興一線及平湖一帶, 單井 涌水量 3000 m 3 d, 在兩側(cè)為 1000 3000 m 3 d 及 100 1000 m 3 d。在上海地區(qū)本層稱為第?承壓含水層。 錢塘系統(tǒng)與上海地區(qū)第? 承壓水層, 在西部南段發(fā)生水力聯(lián)系, 因此邊界也為可動地下水邊界。第? 承壓含水層組 (屬下更新統(tǒng)) , 在錢塘系統(tǒng)中主要分布于桐鄉(xiāng)、新塍一線以東, 斜橋、海 鹽一線以北地區(qū), 巖性以粗砂、砂礫石為主, 局部為細(xì)砂、砂礫石。含水層平均厚度 33m , 頂板埋 深 140 220m 。 在嘉善以北含水層厚度達(dá) 100m

23、 , 單井涌水量達(dá) 5000 10000 m 3 d, 嘉善以南 古河床地段, 水量 1000 5000 m 3 d。其它地區(qū)為 500 1000 m 3 d。其在地層上與上海地區(qū)第 K 、V 承壓含水層相對應(yīng), 使得上海地區(qū)第K 承壓含水層僅在西部邊界南段的新埭 (浙江) - 蒸 淀一帶與其發(fā)生水力聯(lián)系。 上海地區(qū)第V 承壓含水層在此段由于基底凸起而缺失并構(gòu)成隔水邊界。2. 2 上海地區(qū)地下水系統(tǒng)補逕排及水均衡特征2. 2. 1 地下水系統(tǒng)補給逕流排泄特征2. 2. 1. 1 地下水的補給潛水含水巖組: 主要補給來源于大氣降水入滲補給, 其次是農(nóng)田灌溉入滲以及地表水體的 垂向與側(cè)向滲漏補給,

24、 鄰區(qū)之間的側(cè)向逕流交替十分微弱。中上更新統(tǒng)承壓含水巖組 (包括第l 、¦ 、? 承壓含水層) : 在天然條件下, 地下水主要沿同層 ( 組) 的叉流河道由西、西北部鄰區(qū)對區(qū)內(nèi)緩慢地側(cè)向逕流補給, 尤以沿長江古河道補給為 主, 如第l 承壓含水層主要沿江蘇省南通農(nóng)場崇明縣新建, 江蘇省成茂鎮(zhèn)青浦縣城以及浙 江省嘉善金山縣楓涇鎮(zhèn)等三條古叉流同層次水平向由西往東極為緩慢補給本區(qū); 而第? 承壓含水層則以沿江蘇省江心農(nóng)場崇明縣長征農(nóng)場與寶山縣吳淞, 江蘇省青浦縣新橋以及 浙江省嘉善金山縣呂巷三條古叉流亦同層次水平向由西向東緩慢補給本區(qū)。 其次同層組內(nèi) 含水層之間, 由于隔水層缺失或較薄,

25、存在著越流補給。在回灌條件下, 人工回灌補給是其主要 補給資源之一。下更新統(tǒng)承壓含水巖組: 包括第K 、V 承壓含水層, 在天然狀態(tài)下, 地下水沿同層 (組) 的叉流河道從西部鄰區(qū)的側(cè)向緩慢逕流補給為主, 如第K 承壓含水層組主要由江蘇省瀏河寶山 縣揚行, 江蘇省茜燈嘉定縣望新與青浦縣白鶴以及浙江省西塘與鐘埭金山縣洙涇三條古 河道側(cè)向流入本區(qū), 第V 承壓含水層組主要由江蘇省啟東縣崇明縣以及江蘇省蓬郎嘉定 縣唐行與望新二條古河道側(cè)向補給本區(qū)。其次是隱伏巖溶水越流補給。在采灌條件下, 回灌補 給是地下水獲得補給主要方式之一。目前由于上海市鄰區(qū)的開采使得本區(qū)的地下水補給條件發(fā)生了較大的變化。 太湖

26、地區(qū)的蘇州、無錫、常州三市的大量開采地下水, 區(qū)域水位下降速率為 2 4m a, 形成了以蘇、錫、常三 市為中心的區(qū)域地下水水位漏斗, 漏斗中心區(qū)水位埋深已達(dá) 60 余米。 造成了上海北部邊界和 西部北段邊界向上海地區(qū)推移, 襲奪了天然狀態(tài)下的地下水補給, 甚至出現(xiàn)了上海市向鄰區(qū)補 給。 錢塘地下水系統(tǒng)在嘉善一帶的過量開采, 地下水位降落漏斗中心已達(dá) 40 50m , 形成了西 部南段邊界在楓涇一帶向嘉善方向逕流補給。本區(qū)東、南部邊界由于鄰區(qū)海域分布有廣闊的水下三角洲, 在上海大量開采地下水引起水 位下降的條件下, 東海水下三角洲同層含水層的儲存量釋放可通過邊界逕流補給本區(qū)。2. 2. 1.

27、2 地下水逕流根據(jù)本區(qū)地下水富水性及水化學(xué)分布規(guī)律, 潛水地下水逕流受地形影響由地勢高向低處 逕流; 承壓水在天然條件下由西、西北部向東及東南方向緩慢逕流。在開采條件下, 由于形成了地下水降落漏斗, 地下水由本區(qū)的周沿同一含水層向漏斗中心逕流; 在回灌時期, 由于回灌形 成了地下水位“反漏斗”, 而向四周逕流。 總的來講, 本區(qū)地下水交替極為緩慢, 據(jù)研究表明, 第? 承壓含水層在高橋一帶地區(qū)測得氚含量為 6126 8127T u , 說明有 60 年代的現(xiàn)代水補給了 地 下水 ( 1980 年) , 但其余氚含量都極低。 據(jù)哈承佑等人研究, 區(qū)域地下水氚含量一般小于315T u , 經(jīng)14C

28、 測定和13C 校正, 地下水年齡由西向東為 113 118 萬 a, 說明本區(qū), 地下水交替極 為緩慢, 在一定意義上屬于不易更新地下水資源。2. 2. 1. 3 地下水排泄區(qū)內(nèi)潛水主要以蒸發(fā)為主, 其次是民用井開采利用。 承壓含水層在天然條件下由西、西北349第 18 卷 第 4 期張 衛(wèi)等: 上海地區(qū)地下水系統(tǒng)及地下水資源特征向東、東南逕流排泄; 在開采條件下主要以人工開采排泄, 開采形成降落漏斗并襲奪了天然條件下的邊界逕流的排泄。2. 2. 2地下水資源均衡特征2. 2. 2. 1儲存量的變化量根據(jù) 12 年地下水長觀資料統(tǒng)計和上海地區(qū)水文地質(zhì)條件和資料, 含水層分布面積及儲水 系數(shù)、

29、歷年水位變幅和儲存量變化如表 2 所示。表 2 上海地區(qū)歷年水位平均變幅及存儲量變化表T ab le show ing th e ave rage f luc tua t io n range o f th e w a te r leve ls o ve r yea r s in Sh angh a i reg io nT ab. 2第¦ 承壓含水層第? 承壓含水層第K 承壓含水層第V 承壓含年分水位變幅(m )儲存量增量( 104m 3 )水位變幅(m )儲存量增量( 104m 3)水位變幅(m )儲存量增量( 104m 3)水位變幅(m )儲存量增量( 104m 3)198319

30、84198519861987198819891990199119921993- 010900107901028- 661745815820176- 111197- 17180- 011230128901023- 102130240137198112- 33127- 56156- 362164- 18130- 0142801230- 310181167102- 263161454160- 676181- 903138- 53101- 1152147- 876151- 721111- 946196- 0102001608- 1019633312901363016260193211244010731

31、15871120701993113040129211039011880189201579118551115911536211261601075691551031064881973171391016186-0115101024012350115901229012050171901488-0104001068014360102201261014260188101554174130117191169181152101533117361187-217109354132732177460178- 635135- 842100- 1165142 1994 - 01580 - 430110 - 11120

32、- 931156 - 11682 - 1221145 - 21182 - 1196112 注: + 為儲存量增量, - 為儲存量減量。2. 2. 2. 2水量均衡水量均衡可按下式計算:Q 補 = Q 凈開 + Q 儲式 中: Q 補 為含水層年補給量 ( 104m 3 a ) ; Q 凈 開為含水層年凈開采量 ( 104m 3 a ) ; Q 儲 為含水層 年儲存量的變化量 (104m 3 a )。均衡計算結(jié)果如表 3 所示。3結(jié)論與建議( 1) 長江三角洲由陸上三角洲和水下三角洲組成, 其陸上三角洲又可分為長江河谷平原、三角洲平原和三角洲前緣。長江三角洲地下水系統(tǒng)是一個大的地下水系統(tǒng), 上海

33、地區(qū)位于長江 三角洲的前緣, 是長江三角洲的一部分 (子系統(tǒng))。上海地區(qū)地下水系統(tǒng)北部邊界和西部邊界北 段是長江三角洲系統(tǒng)的內(nèi)邊界, 通過邊界使長江三角洲江蘇省分布區(qū)與上海地區(qū)發(fā)生水力聯(lián) 系, 因此上海地區(qū)地下水系統(tǒng)北部和西部北段邊界是一條地下水可動邊界, 江蘇省和上海地區(qū) 的地下水通過開采而相互影響和制約。(2) 上海地區(qū)西部南段邊界與分布于浙江省的錢塘江地下水系統(tǒng)相連接, 使上海地區(qū)地下水系統(tǒng)與錢塘江系統(tǒng)發(fā)生聯(lián)系, 第l 、¦ 、? 、K 承壓含水層與錢塘江地下水系統(tǒng)存在水力聯(lián)系, 為可動地下水力邊界; 而第V 承壓含水層在此段則由于上海地區(qū)基底隆起而構(gòu)成隔水邊 界。表 3 上海

34、地區(qū)承壓含水層均衡計算表T ab. 3 T h e w a te r2ba lance ca lcu la t io n re su lt s o f th e co nf ined aqu ife r s in Sh angh a i reg io n第¦ 承壓含水層第? 承壓含水層第K 承壓含水層第V 承壓含水層年分補給量( 104m 3a)補給量( 104m 3a)補給量( 104m 3a)補給量( 104m 3a)補給量補給量補給量補給量開采量開采量開采量開采量1983198419851986198719881989199019911992199317916258162421

35、713319497157281866315- 741778913- 40719- 371901729112930192101545019640129501360- 0178701370- 01033- 0111713712146131091310418109714825171214141033118315583111090160193111197110180196901951016930198501826017020144301703436617458816420915411415424419459917572510554014562413646518653811019341103801941

36、01901018620183601991018250186701900018722640102802132138191890172275161739122006161602161788111566151365100199611135019300176801957017810186301612017380165001539注: + 為邊界補給量, - 為邊界排泄量。(3) 長江三角洲在其東海發(fā)育有廣闊的水下三角洲 (新代和古水下三角洲) , 并存在著水力聯(lián)系, 在上海地區(qū)大量開采地下水的條件下, 東部水下三角洲古埋藏水同層補給區(qū)內(nèi), 因此上 海地區(qū)東部、南部邊界為可動水力邊界。(4) 在天然條件

37、下, 長江三角洲地下水系統(tǒng)由西、西北向東及東南方向緩慢徑流, 于東海水 下三角洲緩慢排泄, 地下水交替極為緩慢, 但隨著浙江、江蘇兩省的的大量開采地下水形成地下水漏斗, 本區(qū)地下水凈補給主要是東部長江水下三角洲的古埋藏水同層補給。( 5) 根據(jù)上海地區(qū)地下水均衡計算和分析, 當(dāng)?shù)叵滤_采增大時, 地下水水位相對下降幅 度較大, 其補給量排泄量比值相對下降。 但開采量穩(wěn)定一定時期后, 補給量排泄量比值相對 穩(wěn)定, 一般為 70% 80% , 主要是東部、南部長江水下三角洲古埋藏水相對滯后補給而引起 的。因此只要本區(qū)保持穩(wěn)定的開采量, 在一定的時段內(nèi), 地下水資源會有一定的保證, 地下水水 位下降

38、也會相對穩(wěn)定。( 6) 存在的主要問題是長江水下三角洲研究程度有限, 其古埋藏水資源量難以確定, 造成 上海地區(qū)地下水資源評價存在一定的誤差, 是今后上海地區(qū)地下水研究的重點。 此外, 上海地 區(qū)地下水的開采, 主要是一種消耗型的地下水資源開采, 地下水資源難以恢復(fù)。 由于地下水水 質(zhì)好、易于集中和分散開采, 是上海地區(qū)優(yōu)良的飲水水源, 因此上海地區(qū)地下水資源開采應(yīng)以 生活飲用水供水為主, 工業(yè)用水逐步轉(zhuǎn)向地表水, 以使上海市地面沉降得以較好的控制和保護(hù)地下水資源, 延長優(yōu)質(zhì)的飲用水供給時限。351第 18 卷 第 4 期張 衛(wèi)等: 上海地區(qū)地下水系統(tǒng)及地下水資源特征參考文獻(xiàn):12345江蘇省地礦局. 江蘇省