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一、自然概况
枣庄十里泉域岩溶水系统位于山东省南部 ，由陶枣盆地构成（图4-8、图4-9），该系统面积641.80km2。系统属暖温带亚湿润季风大陆型气候 ，多年（1958～2009年）平均降水量815.8mm ，年内降水量在时间分配上很不均匀，主要集中在每年的6～9月份 ，约占全年降水量的70%；在空间分布上 ，一般表现为从西北向东南递增 。多年平均气温为13.2～14.2℃，1月平均气温在-1℃以下 ，其他各月平均气温都在0℃以上 ，其中7月气温高达27℃ 。
系统河流属淮河流域 、微山湖东京杭大运河水系。共有三条河流，均为峄城大沙河支流 。峄城大沙河 ，古称“承河” 。其中大沙河由北而南纵贯全区 ，是区内最大的河流。
枣庄市大地构造属于中朝准地台鲁西中台隆鲁西断块，区域地质构造复杂，主要以凹陷 、褶皱和断裂为主 。系统内地层属华北地层区鲁西地层分区徐州-宿县地层小区 。分布有太古宇泰山群、新元古界土门群 、寒武系 、奥陶系、石炭系 、古近系和第四系。其中寒武系 、奥陶系构成本区碳酸盐岩裂隙岩溶含水岩组 ，总厚度逾千米 。
二、区域岩溶水文地质条件
1.资源要素构成
系统内由大气降水 、地表水 、松散岩类孔隙水、碳酸盐岩裂隙岩溶水 、碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙水和侵入岩裂隙水多种水资源要素构成 。根据地层岩性 、地下水赋存条件 ，地下水类型有：
（1）松散岩类孔隙水
分布于枣庄盆地腹部，第四系厚度多小于10m ，多数地段无砂层分布 ，受长期大量开采地下裂隙岩溶水及矿坑排水影响，第四系孔隙水基本疏干 ，单位涌水量小于100m3/（d·m） ，地下水水化学类型为-Ca2+型，总硬度小于450mg/L ，溶解性总固体小于500mg/L。
（2）碳酸盐岩裂隙岩溶水
1）长清群朱砂洞组及九龙群张夏组裂隙岩溶水 。朱砂洞组分布于北部丘陵区 ，张夏组在北部和南部丘陵区均有分布 。岩石大部分裸露，所处位置较高 ，地下水赋存于灰岩溶隙中 ，富水性较弱，单位涌水量小于100m3/（d·m）。
2）九龙群三山子组（相对于其他地区上寒武统凤山组和下奥陶统冶里组、亮甲山组）裂隙岩溶水。主要分布于枣庄盆地南部边缘地带，大部分隐伏于第四系之下 。该组白云岩裂隙岩溶发育 ，富水性良好 ，是全区地下水的主要含水层 。由于分布位置不同，单位涌水量相差较大 ，其中十里泉、东王庄地段处于地下水排泄区 ，岩溶裂隙极为发育，单位涌水量大于500m3/（d·m） ，最大单位涌水量为3274.63m3/（d·m） ，形成了十里泉和东王庄水源地。
3）马家沟组裂隙岩溶水 。分布与三山子组相似，多隐伏于盆地腹部 ，灰岩 、白云质灰岩地下裂隙岩溶发育 ，地形较低，有利于地下水汇集 。东黄山段和土峪段以中薄层泥质灰岩为主 ，富水性差 ，北庵庄段 、五阳山段和阁庄段以中厚层灰岩为主，地下裂隙岩溶发育，富水性良好 ，单位涌水量为100～500m3/（d·m）。以丁庄地段富水性最强 ，单位涌水量大于1000m3/（d·m） 。在枣庄向斜北翼及永安一带属于补给、径流区，单位涌水量均小于100m3/（d·m） 。而在向斜南翼的汇集排泄区 ，断裂 、裂隙发育 ，岩溶作用强烈，富水性良好 ，单位涌水量在100～1000m3/（d·m）之间 ，局部地段大于1000m3/（d·m）。
地下水水化学类型以-Ca2+型或·-Ca2+型，总硬度一般小于450mg/L ，溶解性总固体多小于500mg/L 。
（3）碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙水
1）长清群馒头组 、九龙群崮山组、炒米店组裂隙水 。分布于北部山前及向斜盆地南翼及边缘地带 ，岩石大部分裸露，地下水赋存于页岩 、薄层灰岩夹层裂隙中 ，富水性较弱 ，单位涌水量小于100m3/（d·m）。地下水水化学类型以-Ca2+型为主，总硬度小于450mg/L，溶解性总固体多小于500mg/L 。
2）石炭-二叠系裂隙水 。分布于枣庄向斜轴部 ，由石炭-二叠系砂页岩及薄层灰岩组成 ，富水性较弱，单位涌水量一般小于100m3/（d·m）。地下水水化学类型以·-Ca2+型为主 ，总硬度多大于450mg/L ，溶解性总固体多大于500mg/L。
（4）侵入岩裂隙水
分布枣庄断裂以北，曹王墓断裂以南 ，地下水赋存于侵入岩风化裂隙中 ，富水性差，且受季节性影响 ，丰水期常有泉水出露 ，单位涌水量一般小于100m3/（d·m） 。地下水水化学类型以-Ca2+型为主，总硬度一般小于450mg/L ，溶解性总固体多小于500mg/L 。
2.岩溶地下水的循环
（1）地下水补给
大气降水入渗和地表水渗漏是本区地下水的主要补给来源。区内汇水面积大 ，四周为地表分水岭，大部分基岩裸露，地表裂隙 、岩溶发育 ，大气降水可通过地表裂隙和第四系松散层入渗补给地下水 。区内地表水系发育 ，多数河床内基岩裸露，地表水长期渗漏补给 。大沙河地带第四系有较厚的砂、砾石层 ，河水与孔隙水水力联系十分密切。从地下水动态观测资料和测流资料分析 ，在林桥地段开采条件下，贾庄以上河段 ，在枯水期及平水期后期 ，岩溶水位均低于河水位，河水通过孔隙水补给岩溶水 。贾庄闸建成蓄水后 ，对其上游的岩溶水补给十分明显 ，水位与河水位呈同步变化 。由于该地段第四系孔隙水与岩溶水通过灰岩“天窗 ”水力联系密切，河水通过第四系传导补给岩溶水十分明显。此外 ，岩溶地下水在岩溶天窗（如贾庄闸上游“天窗 ”范围内）接受上覆松散层孔隙地下水补给和农田灌溉入渗补给 。
（2）地下水径流
岩溶水径流方向和径流强度受地形 、地貌 、岩性和地质构造等因素控制 。根据多年岩溶水等水位线图分析 ，在接受大气降水补给后，棠荫盆地总的趋势是北、西 、南三面岩溶水向盆地中部汇集，然后呈近东西向汇集于大沙河地带（图4-8）。
枣庄断裂以北地段 ，多为丘陵山区 ，地形起伏较大，出露地层主要为侵入岩及少量页岩 ，透水性差 ，大气降水的绝大部分转化为地表径流，少量入渗补给地下水 ，并在向南径流途中遇弱透水层阻隔以季节性泉水形式排出地表 。还有一部分地下水经枣庄断裂的局部透水地段 ，继续向盆地腹部运移；在十里泉地段，地下水由西 、西南及北部向东南径流 ，至十里泉村东南地形低洼处成泉或人工开采排泄；在丁庄-东王庄地段地下水由东、北、东南向西南汇集 ，总体流向沿宋庄-东王庄主径流带由东向西运动，当遇到侵入岩体或弱透水的断层破碎带阻隔后 ，转向南流向区外；渴口-寺山子地段 ，地下水由北向南东至渴口-寺山子一带汇集 。
（3）地下水排泄
天然条件下岩溶地下水以十里泉群和东王泉群排泄，现今泉水断流，区内有十里泉 、丁庄-东王庄和渴口等三个集中供水水源地人工开采成为岩溶地下水主要排泄途径 ，现状开采量达到14万m3/d。此外 ，矿坑排水也是地下水排泄的一种方式。
水文地质分区及含水岩组富水性
该区受聊兰断裂影响，古近纪时剧烈沉降 ，形成北东方向凸 、凹相间的构造格局 。冠县凹陷、高唐-堂邑凸起构造 、建造受聊兰断裂控制明显 ，以聊兰断裂为界，沉积序列与鲁西隆起差异明显（图3-26） 。
图3-26 临清坳陷南部过堂古1井北西方向地质剖面图
由于未搜集到详细钻孔剖面 ，将地层序列综合介绍如下：
1.古生代
（1）寒武纪地层
厚度450～500m ，自下而上分为辛集组 、朱砂洞组、馒头组 、张夏组 、崮山组、炒米店组，岩性以灰岩 、白云岩 、红色页岩为主。
（2）奥陶纪地层
视厚度850～1050m ，有冶里组、亮甲山组和马家沟群 。岩性以灰岩 、白云岩为主 ，夹白云质灰岩 、泥灰岩、石膏等 。冶里组、亮甲山组相当鲁西三山子组 b 段和a段。
（3）石炭-二叠纪地层
视厚度900～1000m，下部为一套暗色岩石为主的含煤碎屑岩 ，上部为紫红色泥岩 ，自下而上分为：本溪组 、太原组 、山西组、石盒子群（相当下部地层）和石千峰群组（相当上部地层） 。据近年认识，石千峰群应归三叠纪地层 。
2.中生代
河湖相砂泥岩沉积，最大残留厚度近3800m。
（1）三叠纪地层
视厚度1000～1500m ，紫 、紫红色 、棕红色为主的砂泥岩沉积 ，夹少量白云岩、灰岩和炭质泥岩，与下伏石千峰群整合接触 。据层位岩性特征分析 ，该段岩石组合应归二马营组 ，《山东省岩石地层》引用的二马营组钻孔剖面即位于堂邑陈庄南侧（图3-23注记“TC”钻孔，代表堂邑陈家庄钻孔） 。
据油田部门的资料 ，二马营组时代为中三叠世 ，其下的和尚沟组为早三叠世（图3-27)
图3-27 钻孔中二马营组与和尚沟组分界位置
（2）侏罗纪地层
视厚度约500m，下部为棕色 、褐色砂岩 、泥质粉砂岩夹褐、紫红 、灰色泥岩；上部为紫红 、灰色泥岩 ，砂质泥岩与浅灰、棕 、灰白砂岩互层。与下伏地层平行不整合接触 ，据层位 、岩性分析相当淄博群 。
（3）白垩纪地层
视厚度500～1000m，岩性以灰、紫红色砂泥岩互层为主 ，伴有厚层火山岩层 ，以玄武岩、安山岩为主 。据层位 、岩性分析，相当于青山群。推测与北部武城凸起 、德州凹陷一样缺失莱阳群。
3.新生代
（1）古近纪地层
分布广泛，但凸起和凹陷中发育的层位有差异（图3-26） 。最大沉积厚度1600m ，岩性以砂泥岩互层为主 ，含薄层油页岩，自上而下分为孔店组、沙河街组 、东营组 。
（2）新近纪地层
视厚度1000～1200m。下部为块状灰白色砂岩 、砂砾岩及砾岩夹泥岩 ，中部为红、**砂泥岩互层 ，上部为**泥岩与砾岩互层 。分为馆陶组（下）和明化镇组（上） 。
（3）第四纪地层
厚200～260m，稳定分布。自东南向西北厚度逐渐增加 ，岩性主要为土**黏土夹砂层 、砾石层 ，统称平原组 。
山东省在国家水文地质分区中,位于东部大平原半湿润气候季风带水文地质区的黄淮海平原亚区 。山东省水文地质工作者根据地质地貌 、构造,将山东省分为鲁西北平原松散岩类水文地质区(Ⅰ)、鲁中南中低山丘陵碳酸盐岩类为主水文地质区(Ⅱ)和鲁东低山丘陵松散岩 、碎屑岩 、变质岩类为主水文地质区(Ⅲ)3个区,进一步分为14个亚区、70个地段。
按山东省水文地质分区,昌乐县北部属于鲁西北平原松散岩类水文地质区(Ⅰ)山前冲洪积平原低矿化淡水水文地质亚区(Ⅰ1)白浪河 、潍河冲洪积扇强富水地段(Ⅰ1-1);南部属于鲁中南中低山丘陵碳酸盐岩类为主水文地质区(Ⅱ),西南部为平阴-临朐单斜水文地质亚区(Ⅱ1)临朐盆地裂隙 、孔隙弱—强富水地段(Ⅱ1-9),东部为沂沭断裂带水文地质亚区(Ⅱ6)安丘谷地裂隙、孔隙弱—强富水地段(Ⅱ6-1) 。
根据水文地质条件的不同,将昌乐县概括为如下5个水文地质分区(图1-8-1) 。
1.北部弥河-白浪河冲洪积扇松散岩类孔隙水为主水文地质区(1区)
大致分布于县内城南街道南郝—县城—朱刘街道一线以北地区(大部分位于朱刘店断裂以北),这一地区第四系、新近系 、古近系厚度较大,石炭 、二叠系及奥陶系分布普遍,奥灰顶板埋深较大,一般在700～1100m。含水岩组类型为松散岩类孔隙水,主要为丹河、桂河等冲洪积形成,含水层岩性为细砂 、中粗砂夹砾石,砂层颗粒自南向北变细,砂层厚度5～30m,顶板埋深5～40m,富水性强,单井涌水量1000～3000m3/d,局部冲洪积扇轴部达3000～5000m3/d 。
2.西南部似层状火山岩裂隙-碎屑岩孔隙水水文地质区(2区)
这一地段在县内主要分布于南郝—崔家埠以南 、沂沭断裂带以西、五图断裂西南地区,主要发育新近纪火山岩及碎屑岩,含水岩组类型为裂隙-孔隙水,含水层岩性为新近纪牛山组 、尧山组火山岩和山旺组砂岩 、砂砾岩,单井涌水量100～1000m3/d,局部＜100m3/d 。该区山间谷地分布第四系孔隙水,水量一般＜500m3/d。
3.东部碳酸盐岩夹碎屑岩岩溶裂隙水为主水文地质区(3区)
分布于朱刘街道、五图街道灰岩出露区,岩性为寒武纪长清群朱砂洞组 、馒头组及九龙群张夏组 、崮山组、炒米店组灰岩夹页岩 、砂岩。因地形地貌和岩溶发育程度不同,富水性差别较大,在＜500～5000m3/d之间 。
4.东南部块状变质岩类裂隙水为主水文地质区(4区)
该区分布于沂水-汤头断裂带以东地区,岩性主要为古元古代二长花岗岩,含水岩组类型为块状侵入岩风化裂隙水,富水性一般＜100m3/d 。
图1-8-1 昌乐县水文地质分区及含水岩组富水性
该区谷地中分布有第四纪松散岩类孔隙水,北部朱刘街道一带单井涌水量一般＜500m3/d,南部红河镇山间沿河谷地带3000～5000m3/d。
5.鄌郚-葛沟和沂水-汤头断裂带间碎屑岩类为主裂隙-孔隙水水文地质区(5区)
呈带状分布于鄌郚-葛沟断裂和沂水-汤头断裂之间,含水岩组类型为白垩纪碎屑岩类为主风化带裂隙 、孔隙水,岩性为砂岩、砾岩以及局部花岗岩,单井涌水量＜100～1000m3/d 。
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