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《水资源分析与评价》课程设计报告书

《水资源分析与评价》课程设计

焦作地区水文地质条件分析

与岩溶水资源评价

设计人

班级：

10-01

专业：

水文与水资源工程

学号：

指导教师：

赵彦琦

河南理工大学资环环境学院

二O一三年六月

第1章前言····················································2

第一节焦作市概况·······································2

第二节课程设计目的·····································4

第2章自然地理及地质概况······································5

第一节气象水文·········································5

第二节地形地貌·········································5

第三节地质构造·········································6

第3章区域水文地质条件········································8

第一节含水性类型及特征·································8

第二节含水层分布规律及特征·····························8

第三节岩溶水的补给、径流及排泄条件·····················9

第四节岩溶水的动态特征·································10

第五节岩溶水水化学特征..................................10

第4章地下水开发利用现状及问题································12

第一节地下水开发利用现状·······························12

第二节地下水开发利用中的问题···························12

第5章岩溶水资源评价··········································14

第一节地下水资源评价方法概述···························14

第二节岩溶水资源评价···································15

第三节岩溶水资源保护规划与保护措施·····················17

第六章结论及建议··············································19

第一章前言

第一节焦作市概况

1、基本情况

焦作市位于河南省西北部，现辖2市4县4区和1个高新技术产业开发区，总面积4071.1平方公里，总人口355.13万，其中非农业人口104.57万，农业人口250.56万。

二、焦作市交通位置

焦作市交通位置图

焦作市位于河南省西北部，总面积4071.1平方千米，北依太行山与山西省接壤，南临黄河与郑州、洛阳相望。

焦作有着优越的区位优势，地处我国南北交汇点，东西结合部，具有承东启西、沟南通北的枢纽地位。

焦作有着便利的交通优势，地处黄河南北之通道，扼晋豫两省之要冲，自古就是豫西北地区重要的物资集散地。

境内有焦枝、焦太、焦新、月侯四条铁路线，境内已建成焦郑、焦晋两条高速，正在建设焦温、新焦济、济洛三条高速。

三、焦作市总体资源

焦作市是焦作市矿藏十分丰富：

有矿产资源40多种，探明储量的有煤炭、石灰石、铝矾土、耐火粘土、硫铁矿等20多种，其中煤田可开采储量6亿吨，

为单一的优质无烟煤，是化工和钢铁工业的理想原料；耐火粘土埋藏浅，易开采，是生产陶瓷、耐火材料的优质原料，已探明储量5049万吨；铁矿保有储量2726万吨，工业储量740.6万吨，以磁铁矿为主，含铁量32%；石灰石预测储量100亿吨，是生产纯碱、乙炔、水泥等产品的优质原料；硫铁矿保有储量3475.5万吨，占全省储量的41%。

焦作市水资源丰富。

流域面积在100平方公里以上的河流有23条，还有引沁渠、广利渠两大人工渠，有群英水库、青天河水库、白墙水库、顺涧水库等较大水库，地表水资源充裕；焦作市还是天然的地下水汇集盆地，已探明地下水储量35.4亿立方米。

经过数十年的发展，现已形成以能源、电力、冶金、建材、化工、旅游为主，轻纺、食品、医药等综合发展的新兴工业城市。

矿产资源作为国民经济和社会发展的重要物质基础，在我市的经济和社会发展中起着重要的作用。

3、焦作市经济和社会发展概况

“九五”末，全市国内生产总值完成228.6亿元，年平均增长3.5%，其中第二产业增加值完成115.7亿元，年均增长2.2%，人均国内生产总值达到6913

元，比“八五”末增加648元，比全省平均水平高出1473元，接近全国平均水平，地方财政收入完成11.1亿元，年平均增长8.5%。

全社会固定资产投资完成

50.2亿元，五年累计完成274亿元，年均增长2.24%。

从整体上看，在“九五”期间，我市经济结构不断调整和优化，基础设施建设步伐加快，三产比重由“八五”末的17.1:

57.4:

25.5调整到17.2:

50.6:

32.2，以旅游业为龙头的第三产业提高较快，并正在成为新的经济增长点；能源、交通、通讯、水利等基础产业和基础设施建设进一步加强，但仍存在着经济结构不尽合理、经济增长的效益不高，人口、资源、环境面临巨大压力等问题

第二节课程设计的目的

1、根据野外调查和指导老师提供的资料，全面了解焦作地区气象、水文、地质、水文地质条件。

2、熟悉掌握均衡法评价水资源的基本原理及应用条件。

3、分析焦作地区的地质及水文地质条件及地下水开发利用情况。

4、选用补给量、排泄量和径流模数法正确评价焦作地区的岩溶水资源。

5、根据焦作地区的水文地质条件，制定岩溶水的保护规划及措施。

第2章自然地理及地质概况

第1节气象水文

焦作的气候属大陆季风型温暖带半干旱性气候，四季分明。

多年平均气温14.9℃，多年平均降水量为594.4mm，年最大降水量为921.6mm（1965年），年最小降水量为289.4mm（1981年）。

降水年内分配不均，多集中在六、七、八月份，三个月降水量约占全年降水量的65%左右。

区内河流有丹河、峪河、西石河、三门河，丹河属黄河水系，其余属海河水系。

丹河和峪河为常年性河流，其它为季节性河流。

第二节地形地貌

焦作市分为两大地貌单元：

北部为太行山区，南部为黄河、沁河冲洪积平原。

全区地形，西北高，东南低。

北部山区地面高程+200-+1790m，地形陡峭，河谷深切，岩石裸露，发育地表岩溶景观，地面起伏大。

市区及市区南部为山前倾斜平原区，地形略向南、南东倾斜，由北向南逐渐降低，地面标高+80-+200m。

在长期内外地质营力的相互作用下，形成了山地和冲洪积平原两个一级地貌单元。

根据地貌成因和形态特征，山地和冲洪积平原共划分为七个二级地貌单元。

分述如下：

一．山地

（1）构造侵蚀中山

分布于市区北部山西境内的晋庙铺、柳树口、夺火一带，山体呈北东向展布，标高+1000-+1790m，地形陡峭，沟谷深切，似峰林地貌。

组成山体岩性以元古界变质岩为主。

（2）构造溶蚀低山

分布于寨豁、赵庄、西村、黑龙王庙一线以北，地面标高+500-+1000m。

地形起伏较大，沟谷深切。

组成山体岩性多为中奥陶灰岩，地表岩溶发育，有溶隙、溶沟、溶槽及大型溶洞。

（3）构造侵蚀丘陵

分布于近山前地带，标高+200-+500m，山顶呈浑圆状，山坡平缓。

地表多出露中奥陶系灰岩和石炭—二叠系砂页岩。

二．山前倾斜平原

分布于山前一带，由季节性河流堆积而成。

由坡洪积斜地、冲洪积扇群、扇（间）前洼地和交接洼地组成。

（1）坡洪积斜地

不连续地分布于市区东北部的方庄、薄壁（见山前地带），有重力和坡面水流作用堆积而成，粘土、碎石、卵石等组成的坡积物呈倒石堆状或围绕坡麓堆积构成坡积群，坡积群相连组成坡积斜地。

（2）冲洪积扇

在丹河、西石河、三门河、子房沟、翁涧河等河流的出山口处，间歇性暂时洪流堆积作用形成了一系列冲洪积扇。

不同时期、不同河流的洪积扇重叠或相连，呈带状沿太行山前连成一片。

组成物质为粉质粘土、粘土、卵砾石等。

（3）扇前洼地

分布于铁路线以南至新河间的朱村—于村—墙南—待王一带，为西石河、翁涧河、山门河洪积扇的前缘地带，地形低洼，地面标高+95-+85m，微向东南倾斜。

组成物质为粉质粘土、粘土为主，夹有砂层。

（4）交接洼地

分布于新河—大沙河一带，为黄河、沁河的冲积平原和太行山山前冲洪积平原之间的交接洼地，由粉质粘土、粉细砂土组成。

地势低洼，地面标高+100-+90m，微向东南倾斜。

在山前冲洪积平原中上部，分布有十几座煤矿。

采煤引起地表下沉变形，地表形成塌陷坑。

据调查，焦作矿区有较大的塌陷坑17个，塌陷面积近70km2。

第2节地质构造

本区广泛发育了燕山运动以来所形成的各种构造形迹，断裂构造尤为发育，多为高角度正断层。

受断裂构造控制，区内地层形成由北向南呈阶梯状下降的单斜式构造形式，倾角为10°—20°。

区内主要构造体系轮廓有东西向构造，北东向构造和北西向构造

东西向构造主要为凤凰岭断层和朱村村断层，断裂规模大，切割深度较大，早、

.

更新世活动较强烈，并对区域型构造格局和地形、地层分布等有一定的控制作用。

凤凰岭断裂沿走向大致分为三段，各段活动略有差异。

西石河以西，由近于平行的五条东西向断层组成，断层错断古生界地层，断距小于100m，上新世以来断层落差约为250m，局部见有断裂错段晚上更新世—早中更新地层，表明中更新世前断层曾有过活动。

西石河以西至焦作市北，断裂沿山前向东延伸，在地貌上构成山区和平原自然分界。

在焦作市以东的平原区，断层隐伏于新生界地层之下。

北东向断裂是本区最发育的构造，规模较大的断裂有九里山断层、马坊泉断层和薄壁断层，规模较小断裂更多，有三十九号井断层、王封断层、三号井断层、西仓上断层等。

这些北东向断层将焦作西部地层切割成地垒和地堑断块，将焦作东部的地层切割成南升北降的阶梯状断块。

北西向断裂有平陵断层和武陟断裂，断裂规模和活动性都次于其他方向断裂。

第三章区域水文地质条件

第一节含水性类型及特征

焦作市河流众多，大多发源于晋东南地区，水量比较丰富，较大的河流有20多条，分别汇入黄河和海河。

属于黄河水系的有沁河、丹河、蟒河、逢石河、济河、大峪河等；属于海河水系的有峪河、大沙河等。

依据含水介质特征、储水条件、地层时代和含水层富水性，区内含水层可以划分为寒武系—奥陶系灰岩岩溶含水层组、石炭系薄层灰岩岩溶含水层和第四系松散沉积物空隙水含水层组。

第二节含水层的分布规律及特征

一、寒武—奥陶系灰岩岩溶含水层组

含水层岩性主要为奥陶系中统灰岩和寒武系中统灰岩，总厚900m，岩溶裂隙发育，富含裂隙岩溶水，是本区最富水的含水层。

在北部山区呈裸露型，山前倾斜平原区掩埋于石炭—二叠和新生界地层之下，呈埋藏型。

岩溶发育程度和含水层富水性与岩性、构造、地形、地貌等条件有关。

主干断层包括凤凰岭断层带、朱村断层带、九里山断层带和方庄断层带是岩溶地下水径流带和富集带，岩石破碎，岩溶发育，裂隙密集，岩溶水沿这些主干断层富集、运动。

凤凰岭断层带上分布着数个大型水源地，其中岗庄水源地，在0.05km2的面积上分布有50个水源井，取水量超过1.5m3/s。

凤凰岭断层与朱村断层之间的焦西矿区、凤凰岭断层与