1.2 区域水文地质概况
宁夏地势南高北低,呈阶梯状下降,依据地貌、地质构造、水文地质条件,将宁夏全境划分为区、亚区和地段三级水文地质单元。“区”依据决定水文地质条件的地质、地貌因素划分;“亚区”依据次一级地貌单元及地下水类型划分;“地段”在结合各亚区水文地质特征的基础上,依据亚区的水文地质研究程度来划分。据此可将宁夏划分为贺兰山(I)、银川平原(II)、陶灵盐台地(III)、卫宁平原(IV)、宁中山地(V)、腾格里沙漠(VI)、宁南黄土丘陵与河谷平原(VII)、六盘山(VIII)八个区、23个亚区和50个地段(图1-5)。
(1)贺兰山 处于银川平原西侧,北起乌兰布和沙漠、南至三关口金塔泉,海拔1 250~3 560 m,面积1 747.34 km2,为一南北走向的狭长山体,主峰海拔3 556 m。山体主要由中上元古界变质岩系、古生界碳酸盐岩、碎屑岩和中生界碎屑岩组成,富水性不均,大气降水是基岩裂隙水唯一的补给来源。基岩裂隙水多以下降泉出露,流量20~300 m3/d,矿化度小于1g/L。地下水类型主要为块状岩类裂隙水、层状岩类裂隙水和碳酸盐岩类裂隙水。该区主要包括北部中低山亚区(I1)、中部中高山亚区(I2)和南部中低山亚区(I3)。
(2)银川平原 南起青铜峡,北至石嘴山,西依贺兰山,东靠鄂尔多斯台地,南北长165 km,东西宽42~60 km,面积7 602.8 km2,海拔高度1 100~1 400 m,是宁夏最低处。银川盆地为新生代形成的断陷盆地,总体走向为NNE向,新生界厚度达7 000 m,第四系最厚达1 600 m,为一巨大的第四系松散岩类孔隙水“地下水水库”。本区可分为河西平原、河东平原、花布山台地和石嘴山台地4个亚区和9个地段。根据对研究区地质、地貌、水文地质条件及钻孔资料的分析,把银川平原的第四系松散岩类孔隙水分为两个大区:单一潜水区和多层结构区。单一潜水区主要分布在平原区西部和南部的局部地区,主要由贺兰山东麓山麓洪积与青铜峡峡口冲积砂卵砾石组成,岩性上下基本一致,地下水为单一潜水,水量丰富,水质良好。其他地区为多层结构区,在大约250 m深度以上的范围内,可划分出三个含水岩组,从上向下依次是潜水含水岩组、第一承压含水岩组、第二承压含水岩组,各含水岩组之间通常具有相对较为连续的弱透水层。
(3)陶灵盐台地区 位于宁夏东部,系鄂尔多斯高原西南隅,地表波状起伏,并伴有带状风沙堆积,主要有松散岩类孔隙水和碎屑岩类孔隙裂隙水,面积为9 402.61 km2。包括东部波状台地、西部低山丘陵和陶乐高阶地3个亚区和6个地段。
东部为白垩系组成的波状台地,上部第四系堆积物广泛分布,厚度较小,多为透水不含水的岩层,在坳谷洼地区,是聚集和贮存地下水的主要场所。含水层主要为第四系洪积砂砾石层、黏砂土层,潜水主要补给来源为大气降水,富水性受含水层厚度、汇水面积的控制,多为弱富水地段,矿化度为1~3g/L。本区突出的环境水文地质问题是高氟水广泛分布,形成地方性氟病区。
西部是由二叠系、三叠系及侏罗系碎屑岩组成的低丘台地,含水岩组主要由二叠系、三叠系与侏罗系碎屑岩组成,在构造上为一总体走向近南北的复式向斜,岩层总厚2 000~3 000 m,岩性以砂岩为主,夹砾岩、泥岩、砂质泥岩,其中侏罗系有5~7层煤层。灵武东山第四系下伏含水层均为新近系、古近系砂岩、砾岩,累积厚度不超过50 m,顶板埋深小于40 m,单井涌水量为10~100 m3/d。矿化度为3~5 g/L。
陶乐高阶地西濒银川平原,东临毛乌系沙漠,地表多风砂,第四系厚度不大。第四系下伏含水层为新近系、古近系砂岩、砾岩,累积厚度不超过50 m,顶板埋深小于40 m,单井涌水量小于10 m3/d。矿化度为3~5 g/L。
图1-5宁夏水文地质分区图
(4)卫宁平原区 分布于黄河两岸,香山、卫宁北山屏障位于平原南北,西邻我国四大沙漠之一的腾格里沙漠,东抵牛首山,面积为982.62 km2。卫宁平原为新生代断陷盆地,第四系厚度100~200 m,沉降中心大致在黄庄—中卫县城一带。根据钻孔资料,区内第四系为单一潜水区,地层岩性主要为黏砂土、粉细砂、砂砾石、卵石层,基底为新近系,与下伏岩层一般呈假整合或不整合接触。卫宁平原东北部(中宁平原一带)黄河冲积平原区,第四系地层厚度为20~40 m,岩性多为粉细砂、砂砾石、卵石层,分层明显,砂卵石厚度近30 m,潜水赋存条件较好。
(5)宁中山地区 位于宁夏中部,面积为9 078.62 km2,包括卫宁北山亚区(V1)、牛首山—罗山—青龙山亚区(V2)和香山亚区(V3)等3亚区12个地段。卫宁北山屏障于卫宁平原之北,由下古生界碎屑岩组成,含有较丰富的裂隙水或孔隙裂隙水。牛首山—罗山—青龙山一带为近南北向展布的山地,其间为规模不等的盆地或谷地,大部分补给基岩裂隙水,富水性不均。香山地区由古生界碎屑岩和碳酸岩组成,山麓地区为新近系、古近系红层组成的丘陵台地,含水微弱,其中南山台子地区地下水埋藏较深,矿化度较大。
(6)腾格里沙漠区 位于中卫县西北,地处腾格里沙漠南缘,海拔1 320~1 600 m,面积为863.12km2。全新统风积物下伏有更新统、新近系、古近系和泥盆系上统地层。上部风成沙多为透水不含水层,只有在洼地中才含水,且多和下伏地层中的潜水连成一片,主要受降水和凝结水的补给,水量、水质因地而异。下伏泥盆系上统岩性为长石石英砂岩、石英砂岩夹薄层泥灰岩,厚54.9~765 m,为碎屑岩类孔隙裂隙水,该含水层中出露的沙坡头艾泉,流量达497 m3/d,矿化度为233~256 mg/L,水化学类型为HCO3-Ca·Mg水,为含锶饮用天然矿泉水,泥盆系上统含水层地下水是本区最有开采前景的目的层。
(7)宁南黄土丘陵区 属西北黄土高原的一部分,大部分为干旱、半干旱区,少雨多风,蒸发强烈,地表沟壑纵横,水土流失严重,苦咸水广泛分布,为宁夏最缺水的地区,海拔1 300~2 400 m,面积为19 229.12 km2。黄土一般不含水或微弱含水,河谷平原洼地中分布有较丰富的第四系孔隙水,如清水河河谷平原、葫芦河河谷平原、西安州洼地、兴仁洼地等。下伏地层主要有新近系、古近系、白垩系及前白垩系,在适宜的部位可找到水质较好的新近系、古近系层间承压水白垩系层间承压水和岩溶裂隙水等。
(8)六盘山区 由六盘山、月亮山、南华山、西华山等山组成,为一走向西北—南东向弧形山带,海拔2 000~3 000 m,面积为3 178.08 km2。该区地下水类型主要为风化裂隙水和白垩系层间水,含水层由下白垩系下统砾岩、砂岩、粉砂岩等组成,表层节理、裂隙发育。由于该区是宁夏降水量最多的地区,多年平均降雨量650 mm,地下水补给来源较充沛,受大气降水的垂直入渗补给形成风化裂隙水。地下水径流模数大于3×104 m3/(km2·a),矿化度小于1 g/L,水化学类型为HCO3-Ca和HCO3-Ca·Mg,地下水中缺碘、地甲病流行。分为六盘山(VIII1)、月亮山(VIII2)、南西华山(VIII3)3个亚区和4个地段。