洛阳市下水动态之一

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论文字数:**** 论文编号:lw202392681 日期:2025-01-31 来源:论文网

摘要:洛阳市地处洛阳盆地的西部,地下水开采量日益增大,造成盆地内区域性地下水位不断下降。1999年洛阳市规划在洛河洛阳市区段建立五级水面工程,目前已有三期水面工程建成蓄水。其拦水作用使本区水文地质条件发生重大变化,盆地部分地区地下水开始回升。为保护盆地的地质环境,合理开发利用地下水资源,需要研究地下水动态的规律,判断地下水水位的变化趋势,了解地下水资源的性质,并对可能发生的环境地质问题作出评价。本文在阐述洛阳市水文地质条件得基础上,利用48个观测孔的水位资料,分析了浅层地下水的动态特征。包括多年动态特征以及其空间分布、年内的动态变化特点。并利用excel做了水位动态的多元回归分析,用相关系数判断了影响因子的主次,通过逐步回归优化了方程,并研究了时间序列的自回归分析。

关键词:洛阳市 地下水 动态特征 多元回归 水面工程 地下水开采

洛阳盆地位于河南省西部黄河南岸,西起延秋、东至黑石关,呈北东—北东东向延伸近百公里,南北宽约10余公里,伊、洛河贯流其间。洛阳市就位于洛阳盆地的西部,洛阳是举世闻名的历史文化名城,素有“九朝古都”之称,在中华民族五千年文明史上,曾几度繁荣,占有重要的历史地位。洛阳作为国家重点建设城市,是一座以机械、电力、冶金、纺织、建材、橡胶、化工、玻璃、电子等多种工业的工业城市,具有较强的工业经济基础和雄厚科技实力。洛阳市现有8个傍河水源地,日开采量达60m3/d

随着国民经济的飞速发展,城市规模日益扩大,人口不断增多,地下水开采量日益增大,已造成盆地内区域性地下水位不断下降。同时,伊河、洛河相继修建了工程并投入使用:1999年洛阳市规划在洛河洛阳市区段建立五级水面工程,目前已有三期水面工程建成蓄水。洛河水面工程的拦水运用,使本区水文地质条件发生重大变化,盆地部分地区地下水开始回升。

为实现地区经济可持续发展目标,保护盆地的地质环境,合理开发利用地下水资源,急需对洛阳地下水资源重新评价,而地下水动态的研究,掌握地下水正常动态规律,有助于了解地下水资源的性质,为该区地下水合理开发利用服务。通过对序列的分析研究可以进行水位预测,对可能发生的环境地质问题作出评价。

“在与环境相互作用下,含水层各要素(如水位、水量、水化学成分、水温等)随时间的变化,称为地下水动态”[1] 地下水动态是一个复杂的自然过程,在一特定的环境中多种因素下地下水均衡的外观表现。本文主要分析地下水水位动态,具体内容如下:

1、进一步分析洛阳盆地水文地质条件,包括空间地质,地下水的导水性、各含水层之间水力联系及地下水的开采现状、地下水的补径排条件的变化等。

2、绘制典型年份等水位线图,分析洛阳市地下水位的多年变化规律。

3、分析水面工程对地下水系统的影响范围和幅度。

4、划分地下水动态类型,分析其影响因素和形成机制。

5、通过各种回归分析确定地下水动态的影响因子及其影响能力,并且建立拟合的方程进行地下水动态预测。

第二章 区域自然地理、地质条件概况

第一节 自然地理条件

2.1.1、交通位置

洛阳盆地地处河南省西部,北西南东分别被邙山、崤山、熊耳山、嵩箕山所环绕,盆地面积1300km2。研究区西起新安——宜阳,东至巩义黑石关、北起孟津,南接伊川。行政区划主要隶属于洛阳市区及偃师、巩义、新安、孟津、宜阳、伊川等县市的部分地区,地理座标:东经112°15′——112°57′,北纬34°32′——34°47′,总面积2000 km2。重点研究区为伊洛河河谷平原西部区,面积约400km2

研究区交通便利,陇海铁路,焦枝铁路干线,在区内交汇。连霍高速公路、310207国道交错,公路网络四通八达,地理位置较为优越。见研究区位置图(图21

21  研究区位置图

2.1.2、地形地貌

洛阳盆地北依邙山,南抵嵩山,西有小秦岭,中东部为伊洛河冲积平原,构成三面环山,向东敞开的箕形地形。总地势呈西高东低,南北高中间低,由中心至周边,地形渐次升高,由低到高地貌类型依次为伊洛河河谷平原区、黄土丘陵(台塬)区、基岩山区,且整体由西向东倾斜。北部为邙山,中部为伊洛河河谷平原区,山丘与河谷平原之间为洪积扇及洪积倾斜平原。

本区地形起伏,地貌类型复杂。按成因,物质组成和形态特征,可以分为黄土丘陵、黄土台塬、洪积扇及洪积倾斜平原、洪流平地、河谷二级阶地、一级阶地、漫滩冲积平原。主要的河谷阶地及冲积平原为伊洛河河谷平原,呈北东向展布,平坦开阔,西高东低,阶地、漫滩呈阶梯状相连,沿河两侧不对称分布。

2.1.3、气象水文

1、气象

本区属于暖温带季风气候区,表现典型的大陆性气候,冬长寒冷雨雪少,春季干旱风沙多,夏季炎热雨集中,秋季晴和日照长。据气象资料,多年平均气温 14.3,多年平均降水量545.98mm,降水时空变化较大,一般集中在789三个月,约占全年降水量的50%,多年平均蒸发量为 1451.7mm (22)

22 洛阳市多年平均气象要素图

.2、水文

研究区属黄河流域的伊洛河水系,主要河流有洛河、伊河及洛河支流涧河和瀍河。主要干渠有中州渠、伊东渠。

洛河发源于陕西省洛南县,属黄河支流,经宜阳于延秋街流入区内,从西南向东北穿过本区,在偃师与伊河汇合。其河床一般宽5470m,水深0.51.5m。洛河长年有水,每年7——9月份为汛期,水位受季节性变化明显,据19712003年白马寺水文站资料统计:多年平均径流量45.04m3/s,最大洪峰流量5380 m3/s;多年平均含砂量8.4kg/m3。(图2-3)伊河是洛河最大支流,发源于栾川县伏牛山北麓,经伊川流入区内,从龙门呈西南――东北向流动。受伊河陆浑水库影响,动态变化较大,龙门水文站观测资料,最大流量为120m3/s,最小流量为13.63m3/s,多年平均径流量22.89m3/s,径流量为9.05×108m3;而枯水年(1972年)最大流量72.5m3/s,最小流量为零,年径流量为3.4×108m3。洛河、伊河在偃师市杨村附近汇合为伊洛河,于巩义市神北汇入黄河。

2-3 洛河白马寺站多年平均水文要素图

涧河属洛河支流,位于研究区西部,由新安县进入市区,于兴隆寨村汇入洛河。据涧河新安县水文站资料,历年平均径流量1.0×108m3,接受一部分城市污水,水质较差。瀍河亦属洛河支流,位于工作区北西部,多年平均径流量0.28×108m3,近年来枯水期几近干枯。

第二节区域地质条件

2.2.1、地层

盆地内第四纪沉积较完整,第四系广泛分布于黄土台塬及伊洛河冲积平原区。伊洛河冲积平原区由砂卵石及粉质粘土组成,呈多层结构,其成因类型有冲积、洪积、湖积,而黄土台塬、丘陵地区则由单一的黄土或黄土与下伏砂卵石、砂质粘土组成,其成因有风积、洪积等。据物探、钻探查明,洛阳盆地基底(前新生界)最大埋深达3500m以上,最深处在洛阳市区一带。在周边局部地区也有前第四纪的地层出露。

查阅区域地层年代表,本区出露的地层由老到新主要有:元古界(Pt)、寒武系(Є)、奥陶系中统(O2)石炭系中上统(C23)、二叠系(P)、三叠系(T),新生界(Kz)及第四系(Q)。缺失志留系、泥盆系。本文研究的重点地层是第四系。(如图24

2.2.2 构造

1、主要地质构造

洛阳盆地系一断陷盆地。盆地南为嵩山背斜,北部有垂直断距近数千米的首阳山断裂,形成了盆地基底南高北低的掀斜形态。

因历经多次构造变动,盆地基底断裂构造发育,主要发育有东西向、北东向、北西向三组断裂:近东西向构造体系的控制下,决定了本区的基本轮廓和展布,导致区内地貌形态展布多为东西向或近东西向,其中的首阳山断裂,该断裂是构成洛阳盆地的北部边界,对新生代地层及水文地质条件具明显的控制作用;北西向的断裂构造主要有:新安-平顶山(伊川)断裂、龙门-米庙断裂、鲁庄-断裂等; 北东向断裂在区内有石陵-孟津断裂,南缘有连地-关林断裂,平乐-西虢断裂。这些断裂切断了邙山,所形成的下降地块沟通了洛阳盆地和济源盆地(图25)。

2、新构造运动

新生代以来构造运动以差异性、间歇性升降运动为其基本特征,这正是大型断裂继续活动的结果。盆地区长期相对下降,接受沉积,形成河谷平原地貌景观,为孔隙水的赋存提供良好的储存空间。

图25 区域地质构造图

2-4 第四系地层柱状图

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