簡(jiǎn)述沈陽市蘇家屯地區(qū)域水文地質(zhì)條件

王弼仙 閆曉明 馬曉倩

摘 要：本文在收集該區(qū)工作的諸多成果基礎(chǔ)上，結(jié)合本人在該區(qū)工作的資料總結(jié)分析得出，蘇家屯處于沈陽市區(qū)的南部，遼東山地向中部下遼河平原的過渡地帶。地勢(shì)總體呈現(xiàn)東高西低的態(tài)勢(shì)。由東向西，由南、北兩側(cè)向平原或沙河河谷斜，西部地區(qū)水文地質(zhì)條件良好，為水量豐富區(qū)，東部及南部為低山丘陵地區(qū)，主要含水層為風(fēng)化裂隙水和構(gòu)造裂隙水，富水性分布不均，成井概率低。

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì);沖積平原;風(fēng)化裂隙;構(gòu)造裂隙

1 自然地理及地質(zhì)概況

1.1 地理位置及交通

沈陽市蘇家屯是沈陽市九個(gè)市轄區(qū)之一，位于渾河南岸，距沈陽市中心10km，距沈陽桃仙國際機(jī)場(chǎng)僅2km，距新沈陽南站2km，是沈陽直達(dá)大連港、錦州港和丹東港的最近地。

1.2 水文和氣象

1.2.1 水文

蘇家屯主要河流有渾河、沙河、十里河。渾河是蘇家屯與于洪區(qū)兩區(qū)分界河流;沙河是太子河支流，基本貫穿蘇家屯全區(qū)。

渾河：發(fā)源于清原縣滾馬嶺，流經(jīng)撫順、沈陽、遼陽、鞍山四個(gè)市區(qū)，由東陵區(qū)曹仲屯流入蘇家屯區(qū)，在海城市西四鎮(zhèn)八家子村匯入大遼河。

沙河：太子河支流、渾河二級(jí)支流，發(fā)源于本溪市朝仙嶺，流經(jīng)蘇家屯區(qū)姚千戶屯、陳相屯、沙河鋪、林盛堡、紅菱等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。屬季節(jié)性河流，汛期洪水流量大，水位高，枯水期則常出現(xiàn)河道斷流。

十里河：是沙河支流，發(fā)源于遼陽柜子山，源近流短，全長(zhǎng)38km，由大溝鄉(xiāng)進(jìn)入蘇家屯，經(jīng)十里河鎮(zhèn)后匯入沙河。

1.2.2 氣象

蘇家屯氣候類型屬北溫帶亞洲季風(fēng)氣候，其主要特點(diǎn)是季風(fēng)氣候特征明顯，四季分明，降水集中，日照充足。年平均氣溫9.2℃，7月最熱，平均氣溫25.5℃，1月最冷，平均氣溫-10.6℃。全區(qū)年平均降水量692.5mm，年降水量的分布是東部丘陵較多，西部平原區(qū)較少。

1.3 地形地貌

蘇家屯處于遼東山地向中部下遼河平原的過渡地帶。地勢(shì)總體呈現(xiàn)東高西低的態(tài)勢(shì)。由東向西，由南、北兩側(cè)向平原或沙河河谷傾斜。東南部為剝蝕丘陵，形態(tài)多呈渾圓狀和長(zhǎng)梁狀，海拔最高點(diǎn)為姚千戶鎮(zhèn)馬耳山、主峰海拔330.8m;西部為坡洪積、沖洪積山前傾斜平原，地形呈波狀起伏，最低點(diǎn)位于永樂鄉(xiāng)大韓臺(tái)村西，海拔高程22.2m。

1.4 地質(zhì)概況

1.4.1 地質(zhì)構(gòu)造

蘇家屯屬于新華夏系第二隆起和第二沉降帶的交接部位，斷裂構(gòu)造非常發(fā)育，東部屬前震旦系各種巖石侵入體所組成的地層結(jié)構(gòu);西部平原地帶地表絕大部分為第四系平原沖積層，上表為人工土和黏土層。

1.4.2 地層巖性

出露的地層主要有新生界第四系（Q）、古生界奧陶系（O）、寒武系（∈）、元古界震旦系（Z）以及前震旦系（AnZ）。

（1）新生界第四系（Q）：1）第四系全新統(tǒng)（Q4）：分布于西部平原區(qū)及東部丘間谷地，表層巖性為黃褐色粉質(zhì)粘土，厚度一般為3～5m，下部為沖洪積中粗砂，砂礫石、礫卵石等，厚度一般15～30m，局部大于60m。 2）第四系上更新統(tǒng)（Q3）：分布于中部和西南部山前傾斜平原和丘間谷地，表層巖性為黃褐色粉質(zhì)粘土，厚5～20m，下部為灰褐色細(xì)砂，粗砂夾砂礫石、卵石透鏡體，厚度一般為20～30m。

（2）古生界奧陶系（O）：分布于東部低山丘陵區(qū)、白清寨鄉(xiāng)中部后窯～康家溝一帶，奧陶系中統(tǒng)馬家溝組（O2m）巖性為灰?guī)r夾白云巖、角礫狀灰?guī)r、角礫狀白云巖，奧陶系下統(tǒng)冶里組（O1）巖性為含燧石結(jié)核灰?guī)r、灰?guī)r、白云巖夾礫屑灰?guī)r黃綠色頁巖。

（3）古生界寒武系（∈）：分布于東部低山丘陵區(qū)、白清寨鄉(xiāng)中部后小峪～前小峪一帶，巖性主要包括灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r和鈣質(zhì)頁巖、紫紅色頁巖夾粉砂巖、瀝青質(zhì)灰?guī)r等。

（4）元古界震旦系（Z）：1）橋頭組（Z2q）：僅在南部楊城寨一帶零星出露，巖性為黃褐色薄層及中厚層細(xì)粒石英砂巖，含長(zhǎng)石石英砂巖和黃綠色頁巖。2）南芬組（Z1n）：零星出露于南部楊城寨和東部白清寨一帶，巖性為黃綠色、紫色頁巖、泥灰?guī)r。3）釣魚臺(tái)組（Z1d）：出露于佟古家子～長(zhǎng)興店和后小峪～前小峪東部一帶，蛇山子、東山口、立新一帶有點(diǎn)狀出露，巖性為灰白色、淺褐色石英砂巖。4）巖漿巖（AnZ）：分布于沙河鋪鎮(zhèn)東～陳相屯鎮(zhèn)西～大溝鄉(xiāng)一帶以及姚千戶屯北、白清寨鄉(xiāng)北等地，巖性包括變粒巖、淺粒巖、混合巖、混合花崗巖組成。

2 區(qū)域水文地質(zhì)條件[1]

地下水類型包括低山丘陵基巖裂隙水、山前傾斜坡狀平原孔隙水和渾河、沙河孔隙水等。低山丘陵基巖裂隙水地區(qū)，多基巖裸露，溝谷切割明顯，地形坡度較陡，地表多系風(fēng)化殼和殘積、坡積風(fēng)化砂，降水達(dá)到地表即產(chǎn)流，入滲量少，基巖裂隙不發(fā)育，連通性差，不具貯水條件，為水量貧乏區(qū)。

山前傾斜坡狀平原孔隙、裂隙水一帶多為殘丘崗地，地表起伏不平，表層多由黃土狀亞粘土覆蓋，下部殘坡積風(fēng)化砂土、塊石組成，深部為基巖，含水層發(fā)育不穩(wěn)定，變化差異大，為水量中等區(qū)。沙河河谷孔隙水分布在沙河河谷兩側(cè)階地、漫灘地帶，含水層厚度小，地下水補(bǔ)給來源充沛，水量較豐富。

西部水文地質(zhì)條件較好，位于渾河和沙河沖積平原，孔隙水主要為上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)沖積層和沖洪積層，含水層由砂礫石、卵石、中粗砂、亞砂土構(gòu)成，顆粒較粗，含水層較厚，水量較豐富。

2.1 地下水類型及富水性特征

2.1.1第四系全新統(tǒng)孔隙潛水

廣泛分布于沖洪積平原以及沙河河谷平原，巖性主要為第四系全新統(tǒng)沖洪積中粗砂、礫砂構(gòu)成，分布如下：沖洪積、沖積平原分布于西部平原區(qū)，巖性由中粗砂、砂礫石構(gòu)成，厚度40～90m，西厚東薄，水位埋深4.5～16.0m，單井涌水量一般為1600～2000t/d，滲透系數(shù)8.5～16.5m/d，水量豐富區(qū);沙河河谷平原主要分布在沙河兩岸階地區(qū)和漫灘區(qū)，巖性由細(xì)砂、粗砂、圓礫組成，厚度6.0～32.5m，地下水埋深1.2～13.5m，單井出水量600～2000t/d，滲透系數(shù)4.6～15.6m/d，水量豐富區(qū)。主要受大氣降水、渠水滲漏補(bǔ)給和地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給，排泄方式主要為人工開采、地下徑流及蒸發(fā)排泄[2]。

2.1.2第四系上更新統(tǒng)孔隙潛水～微承壓水

大面積分布于中部山前傾斜平原、沙河鋪鎮(zhèn)南、陳相屯鎮(zhèn)、大溝鄉(xiāng)、佟溝鄉(xiāng)、姚千戶屯鎮(zhèn)等地，巖性由上更新統(tǒng)坡洪積粗砂組成，局部夾粘土透鏡體，厚度由西向東逐漸變薄，厚度12～28m，地下水埋深2.5～13.5m，單井出水量100～700t/d，滲透系數(shù)0.5～9.0m/d，水量中等區(qū)。地下水補(bǔ)給來源以大氣降水為主，有少量上游基巖風(fēng)化裂隙水側(cè)向徑流補(bǔ)給，地下水徑流條件好，排泄方式除向下游徑流外，還包括地面蒸發(fā)以及人工開采。

2.1.3碳酸鹽裂隙巖溶水

呈條帶狀分布于東部白清寨鄉(xiāng)后小峪～灰窯一帶，嚴(yán)格受構(gòu)造、巖性、地貌控制，水量大小取決于巖層的節(jié)理裂隙和巖溶發(fā)育程度，巖性主要包括奧陶系灰?guī)r和寒武系石灰夾砂頁巖，巖溶裂隙較發(fā)育，含不均勻的裂隙巖溶水，據(jù)區(qū)域資料泉流量3.0～100t/d?；鶐r裸露地區(qū)主要接受大氣降水補(bǔ)給，巖溶水通常以暗河或泉的形式排泄。

2.1.4基巖風(fēng)化裂隙水

（1）裸露型基巖風(fēng)化裂隙水，分布于的東部、南部剝蝕丘陵區(qū)及零星分布的裸露殘丘地區(qū)。巖性主要為黑云變粒巖、淺粒巖，微斜花崗片麻巖，石英砂巖、頁巖、泥灰?guī)r的風(fēng)化節(jié)理裂隙。裂隙連通性差，富水極不均一，一般由地表向深部富水性逐漸變?nèi)酰谇鹆甑钠陆羌暗貏?shì)低洼處，地下水呈下降泉出露，泉流量0.1～1L/s。大氣降水是裂隙水的主要補(bǔ)給源，地下水徑流條件較好，于溝谷地切割處或斷裂帶以常年性上升泉或下降泉的形式排泄地表。

（2）淺埋藏基巖風(fēng)化裂隙水：廣泛分布于圓頂狀低山和丘間谷地。巖性為微斜花崗片麻巖，二長(zhǎng)花崗片麻巖。富水性極不均一，主要受成巖和風(fēng)化裂隙發(fā)育程度的控制，同時(shí)還受含水層頂板埋藏條件的影響。在裂隙十分發(fā)育匯水條件較好的地段，混合花崗巖，片麻巖裂隙水也相對(duì)富集，并以上升泉的形式溢出地表。厚度一般小于25m，上覆10～20m極弱含水或不含水的粉質(zhì)粘土，使得該含水層地下水具有微承壓性，承壓水位埋深1.3～6.0m。地下水主要受補(bǔ)給區(qū)裸露型基巖裂隙水的徑流補(bǔ)給，以人工開采、上升泉及徑流補(bǔ)給河谷區(qū)孔隙潛水的方式排泄。

2.2 地下水補(bǔ)給、徑流、排泄

地下水的形成條件由東部的入滲徑流循環(huán)，向西逐漸轉(zhuǎn)化為多項(xiàng)補(bǔ)給徑流排泄，由于平原區(qū)農(nóng)田大部分為稻田，稻田和渠水滲漏補(bǔ)給已成為地下水的重要補(bǔ)給來源，其補(bǔ)給量約占地下水總補(bǔ)給量的35.5%，與大氣降水、地表水體構(gòu)成地下水的補(bǔ)給項(xiàng)。地下水的各項(xiàng)排泄消耗中，開采占地下水排泄總量的26%，根據(jù)以往實(shí)測(cè)資料，本區(qū)地下水的極限蒸發(fā)深度粉細(xì)砂3.0～3.5m，亞砂土4.0～4.5m，亞黏土2.5～3.0m，可見在地下水開采量較大的地區(qū)和水位的埋深較淺的地區(qū)，蒸發(fā)仍然是地下水的一種排泄方式，約占地下水排泄總量的9%左右，區(qū)域流出量占總排泄量的2%[3]。

2.3 地下水動(dòng)態(tài)特征

影響區(qū)域地下水動(dòng)態(tài)的因素主要是氣象、水文、地表水灌溉和人類活動(dòng)等，由于受控條件的不同，表現(xiàn)出不同的地下水動(dòng)態(tài)類型。

灌溉氣候型：出現(xiàn)在大面積地表水灌溉分布處，特點(diǎn)是在灌溉初期地下水受灌溉水入滲補(bǔ)給水位上升，出現(xiàn)峰值，在豐水季節(jié)受降雨補(bǔ)給出現(xiàn)第二次峰值，豐水期和灌溉后水位逐漸下降，到第二年灌溉前出現(xiàn)谷值。

水文開采型：分布于渾河岸漫灘區(qū)、沙河兩岸漫灘區(qū)，該類型的地下水動(dòng)態(tài)受人為開采地下水量和河流量大小控制，1～4月由于河流量小、補(bǔ)給量少、地下水位隨著市政水源開采量的變化而呈波浪線緩慢下降，至4月末處于最低值;5月初農(nóng)業(yè)開始用水，開采量有所增加，但由于上游水庫放水，河流量增加，相應(yīng)地下水補(bǔ)給量亦增大，沿岸地下水為也隨之明顯上升，到7～9月達(dá)到峰值，使地下水為上升1～3m，九月份以后河流量減少水位下降，地下水位也隨之緩慢下降。

3 結(jié)語

綜上所述，蘇家屯處于遼河中下游沖洪積平原，第四系松散堆積物是區(qū)內(nèi)主要含水層，厚度40～80m左右，富水性較好，其中東部和南部有太古代晚期侵入的微斜花崗片麻巖，二長(zhǎng)花崗片麻巖及太古代鞍山群變質(zhì)巖出露，主要含水層為風(fēng)化裂隙含水層，風(fēng)化裂隙帶分布不均一，造成富水性極不均一，需借助物探和鉆探相結(jié)合確定富水地段。

參考文獻(xiàn)

[1] 梁秀娟.專門水文地質(zhì)學(xué)（第四版）[M].北京：科學(xué)出版社責(zé)任有限公司，2018.

[2] 張利，王麗清.沈陽市蘇家屯區(qū)地下水動(dòng)態(tài)分析[J].科技資訊，2011（23）：132.

[3] 方華山.銀川地區(qū)水文地質(zhì)條件分析及地下水水源地保護(hù)區(qū)劃分[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2009.