陕西省铜川市耀州区一带水文地质及工程地质特征初探

陕西省铜川市耀州区一带水文地质及工程地质特征初探摘要：本文从区域水系及地貌特征入手，对陕西省铜川市耀州区一带的地下水类型特征、地下水补径排特征和岩土体成因及结构类型均进行了探讨，同时对当地人类活动对地质环境的影响也进行了初步的阐述。关键词：铜川市耀州区；水文地质；工程地质.中图分类号：x832文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）23-623-01陕西省铜川市耀州区为铜川市辖区，是铜川新市区，即政府所在地，区域面积1617km2。该区属暖温带大陆性季风半干旱气候区，四季冷暖干湿分明，冬季干燥寒冷，夏季炎热少雨，秋季多涝，冬季少雪。本区属黄河流域渭河水系的一级支流石川河流域。区内主要河流有4条，分别是漆水河、沮水河、赵氏河和浊峪河。耀州区位于陕北黄土高原与关中盆地过渡地带，总体地势西北高东南低，呈北西向东南方向倾斜。根据地貌形态特征和物质组成，可划分为黄土丘陵、黄土塬、河谷阶地三种地貌类型。现就该区水文地质特征和工程地质特征初探如下：1水文地质特征1.1地下水类型特征（1）松散堆积层孔隙水按含水介质成因不同，进一步划分为黄土层孔隙裂隙水、洪积层孔隙水、冲积层孔隙水。黄土层孔隙裂隙水主要分布南部黄土塬地区，含水层厚20～60m，水位埋深30～70m，富水性较差，单井出水量小于200m3/d。该地下水常在沟谷底部溢出，对区内滑坡、崩塌灾害的形成起到一定作用。洪积层孔隙水主要分布黄土塬地区，含水层厚40～60m，富水性各地差异较大，单井出水量150～1500m3/d，由于埋藏深度多在100m以上，对地质灾害无影响；冲积层孔隙水主要分布河谷阶地区，含水层为第四系冲积砂卵石层，含水层厚5～20m，富水性较好，单井出水量600～3000m3/d，在沮水河河谷区分布范围广、富水性最好。（2）碎屑岩裂隙水分布于黄土塬、黄土丘陵地区，含水层为二叠系砂页岩，含水介质为砂页岩风化裂隙及构造节理裂隙，分布不均匀，富水性受地形、岩性、构造发育程度及补给条件等控制，在南部黄土塬区和断裂附近富水性较好，单井出水量200～600m3/d，高者可达1000m3/d；在北部黄土丘陵区富水性差，单井出水量小于200m3/d，在深切沟谷底部两侧，常见地下水呈泉的形式沿层面或节理面溢出。（3）碳酸盐岩岩溶裂隙水碳酸盐岩含水层在耀州区主要隐伏分布，仅在北部桃曲坡一带出露于地表，含水层为奥陶系灰岩夹泥灰岩为主，岩溶裂隙发育，主要接受桃曲坡水库渗漏补给，水位埋深200～500m，水位高程380～400m，富水性较好，单井出水量大于1000m3/d。1.2地下水补、径、排特征地下水补给来源主要是大气降水，其次是各种地表水渗漏，地下径流和灌溉回归水等；地下水的径流排泄主要受地形、地层岩性等条件制约，其运动方向，总的趋势是自西北流向东南，与地形变化基本一致。由于区内地形起伏大、切割深，近南北向河流密布，地下水多从分水岭、黄土塬中心向其两侧和下游运动，最后排泄于各主要河谷沟道，形成地表径流。另一部分以地下径流方式排出区外。此外，人工开采，潜水蒸发亦是地下水排泄方式之一。耀州区的碎屑裂隙水、碳酸盐岩裂隙岩溶水、松散堆积层孔隙水均属重碳酸型低矿化水，无色、透明、无味，水质较好，宜于饮用，且对混凝土无腐蚀性。2岩土体类型及工程地质特征2.1岩体区内岩体类型包括块状坚硬碳酸盐岩和层状坚硬一软弱碎屑岩。（1）块状坚硬碳酸盐岩岩体主要为奥陶系中下统岩石，出露于本区桃曲坡一带。岩性为石灰岩、白云质灰岩、白云岩，厚层块状，坚硬，抗风化，抗侵蚀能力强，工程性能好。（2）层状坚硬砂岩—软弱泥质岩碎屑岩岩体由二叠系砂岩、泥岩组成。主要分布于北部黄土丘陵区沟谷底部。由于有泥岩、页岩等软弱岩层大量存在，使得整个岩体抗剪强度降低，节理裂隙发育，岩体较为破碎，抗风化能力较差，工程性能较好。2.2土体耀州区土体主要包括风积黄土和冲积洪积粉土、粉质粘土、砂砾卵石。（1）风积黄土：组成为马兰黄土和离石黄土，分布于全区黄土丘陵和黄土塬区，为黄土层夹多层古土壤层，土体结构均匀，强度由上至下渐高，孔隙度渐小，具湿陷性，工程性能一般。但上部马兰黄土，垂直节理发育，孔隙度大，结构疏松，工程性能较差。黄土在本区地表均有分布，黄土的湿陷性是其有别于一般土体的特有的工程地质性能；黄土是耀州区形成地质灾害的主要物质基础。依据探井资料，自重湿陷量均小于7cm（按陕北地区计算，修正系数采用1.2），本区场地为非自重湿陷场地，黄土的湿陷等级以ⅱ级为主，局部为ⅲ级。（2）粉土、粉质粘土：主要分布在河谷一级阶地上，灰黄、黄褐色，土质较均匀，结构较紧密，可塑～硬塑状态，工程性能较好。（3）砂砾卵石：主要分布一级阶地下部，磨圆度好，分选次之，卵石成分为灰岩、白云岩，直径5-10cm，稍密～中密状态，工程性能好。2.3岩土体结构类型根据区内岩土体类型及工程地质特征，视其不同岩土体的组合，划分为单层、双层组合结构。单层结构：在全区广泛分布，黄土塬区以及塬区的沟谷均为此类型，由中上更新统黄土组成，土体结构均匀，具有ⅱ～ⅲ级非自重湿陷性，可塑～硬塑状态，[δ0]=180～250kpa。双层结构：仅在耀州区黄土丘陵沟谷中沮河岸坡地带为双层结构，上部为更新统黄土，下部为二叠系砂岩、泥岩，部分地段为奥陶系灰岩、白云岩。二叠系基岩中有软弱的泥岩、页岩夹层存在，使得岩体较破碎，抗风化能力差，工程地质性质中等；碳酸盐岩为厚层块状，坚硬，抗风化能力强，工程地质性质良好。3人类活动对地质环境的影响随着社会经济的不断发展，本区内人类工程活动的强度与规模不断加大，不合理的经济与工程活动时有发生，人为作用造成的地质灾害不断增加。当地社会经济的发展，使人类增加了对土地资源的需求，斜坡地、林地被开垦为耕地，既破坏了原有植被，又扰动了斜坡结构的完整性，破坏了斜坡的稳定，遇暴雨或灾害性天气，便会诱发滑坡、崩塌等地质灾害。资源型企业水泥、砖瓦、石料和陶瓷业的发展，要对与之匹配的石灰石、黄土、粘土资源大量开采，人为形成大量高陡边坡和随意堆放废弃石渣，为地质灾害发育提供了有利的地形和物源条件。交通和水利的发展带动了本区的社会经济发展，但公路、铁路和引水干渠建设，尤其是在黄土丘陵和黄土塬沟谷，一般顺河道、沿斜坡修建，不可避免地出现了大量的切坡地段，形成高陡边坡，使原本稳定的斜坡变得不稳定。4结论耀州区位于陕北黄土高原与关中盆地的过渡地带，地形起伏较大，有黄土丘陵、黄土塬、河谷阶地三种地貌类型。本区地下水可分为岩溶裂隙水、基岩裂隙水和第四系孔隙水三大类，工程水文地质条件较好。区内岩体的工程地质性质较好，土体工程性能中等。参考文献：[1]《陕西省人民政府关于划分水土流失重点防治区的公告》.[2]《地质灾害防治工程监理规范》（dz/t0222-2006）.