三门峡市会兴镇的供水水文地质

耿鹤年
会兴镇、南涧河、贺家庄，这些40多年前十分熟悉的地名，至今还深深地印刻在我的脑海之中。
那是1955年9月，我走出校门才1年，奉调离开北京，有幸第一次从事水文地质勘探工作，投身到三门峡地质勘探总队下属的供水分队，参加会兴镇地下水水源勘探，为即将新建的会兴镇居民区(现河南省三门峡市前身)，探寻可作为生活、生产使用的地下水供水水源。我作为第二任地质技术负责人，和同志们一起，在总队和前苏联专家的指导下，参加了该项工作，从事勘察设计、工作开展、资料汇编和报告编写全过程的实际工作。
勘探区位于会兴镇南约2km，陇海铁路南涧河大铁桥上下的河漫滩上，分队部驻在贺家庄陇海铁路上一个名不见经传的小火车站附近。200多名职工，分住在几间毛坯房和4、5顶办公与住宿混用的大帐篷中。
我们这支队伍得到全国人民的大力支援，人员来自四面八方。干部和工人中有几位是建国后转战多项重点工程的全国劳模。但技术人员却十分年轻，绝大多数是刚从学校毕业的大、中专学生。我们这个10 多人的地质组，有2/ 3 以上是20 岁上下的年轻姑娘，她们分别来自广东、浙江、江苏、安徽、上海等省市。由于她们的到来，给这个集体增添了勃勃生机。她们之中有几个人在前几年已过早地离开了人世，我深深地怀念她们。
由于会兴镇供水勘探，是国内早期开展的一个比较正规的水文地质勘探项目，外来实习和参观的人员始终不断。起先是郑州地校的大群男女学生，其后分别是水利系统的同事，郑州地校的第2批师生和长春地院的学生，其中有位地校的魏老师和地院的四川籍的陈姓研究生，参与过我们的部分工作，同我们有比较密切的交往，至今还给我留下深刻的印象。
1.会兴镇供水勘探势在必行
会兴镇东距三门峡坝址17km，是坝址区外围的一个主要居民区，后发展成三门峡市。该地区的供水勘探，在整个三门峡水利枢纽工程地质勘察的战略棋盘上，属于坝址主要建筑物区外围的一项水文地质勘探，与大坝坝址勘探或为确定筑坝所需砂砾石材料产地的勘探相比，看起来似乎不是首选的，但总队的领导，确实把此项勘探列为与前者同等重要的工程项目，而与之齐头并进。当时，供水分队与坝址一二分队和建筑材料分队等同时成为总队下属的几个主要分队之一，投入的人、财、物力和时间都相当可观。
原因何在?这是由于随着三门峡地质勘察工作和水利枢纽工程准备工作的开始，大量外来人员将逐渐汇集到新的居民区来，最早沦为水库区的原陕县县城的居民亦将易地而居，把会兴镇地区作为首选，一个新兴的中等工业城市正在逐步形成。
新的发展向人们提出了一项紧迫的要求，这就是要在人口激增，各项辅助企业和工厂纷纷兴建的情况下，解决居民的生活用水和工业用水问题。从会兴镇所处的地理条件来看，北面紧临黄河，镇南约2km有黄河支流南涧河，似乎解决供水水源是不成问题的。但是取用黄河水需从百米深处用水泵抽水，而且还要采取较为复杂的沉淀处理等程序，这在当时的技术条件下难以承受，在经济上也是不合算的。至于取用南涧河水，则因其平时的流量很小，又受季节气候影响变化较大，且与当地农民的灌溉用水有矛盾，因而唯一解决供水问题的途径就是勘探地下水。
2.初战南涧河
这是一场十分艰苦的战役。多台KAM—500型和KA—2M—300型岩心钻机以200m左右的间距，分布在南涧河宽阔的河漫滩上，以砂砾石冲积层为目的层进行钻探施工。那时间，施工现场钻塔耸立，到处可以听到“铿啷啷、铿啷啷”的钻头与岩石摩擦、撞击的声响，与行驶在附近铁路大桥上的火车轰鸣声交相辉映，协奏起一曲曲新中国万马奔腾，快步建设的壮美乐章。入夜，从钻场上发出的灯光，与星月同辉，照亮了附近的夜空。
但是，尽管工人们争分夺秒，日以继夜，坚持“三班倒”的作业制度，每时每刻与钢铁和泥水为伴，连续奋战不懈，但钻进效率却很低，施工进度极其缓慢。从现在的目光看，没有配备后来普遍采用的“УКС”型号的冲击钻机，用岩心钻机在砂卵石层中钻进是不可能适应的。
加之，所谓南涧河的冲积层，实质上是上游山区间隙性洪流携带的漂砾、卵石，充填大量泥沙组成的“卵石土”，分选性极差，不利于钻探施工，且透水性也差，基本上是不含水的。我们曾经在洪水期间，在河边开挖一个试坑进行观察，尽管河床中洪流哗哗，但在其边缘低于河水面1、2m的试坑内竟干涸无水。
经过近半年的施工，其事故累累。在打完的少数几个钻孔中抽水，单孔出水量甚小，或基本上抽不出水来。
3.曙光显现
对南涧河“冲积层”的勘探，虽以未达到目的而告终，但在勘探区下段，南涧河大铁桥以西(下游)某钻孔的加深钻探中，揭露到透过不到10米厚的漂卵石层，下伏有厚近30米、淡黄和棕黄色、均匀、纯的中细砂层，后经区域对比，确定为“三门系”地层。
“三门系”地层的出现，给人们一个惊喜，看到了供水的希望。于是我们着手调整勘探布置，把下一阶段勘探的目的层定位在“三门系”的砂层中，并把勘探区扩展到南涧河河谷外围的一二级阶地部位。这样，不仅避免了在漂砾、卵石层中钻探施工的困难，重要的是由此取得了供水勘探的重大突破。
4.滚滚清水从地下涌出
原来“三门系”地层属于第四纪下更新统，由多层砂、砂砾石层和粘性土组成的河湖相沉积，具有区域性分布的特点，在东南方向上可上延到南涧河中上游段。上复后期沉积的黄土类土；在河谷区，黄土类土遭侵蚀，上覆现代冲洪积的漂砾、卵石、土层。“三门系”中的砂、砂卵石层，不仅透水、含水性好，且接受东南方向南涧河和其他地表溪流直接和间接的有效补给，在山前地带特定的有利沉积环境和优越的补给条件下，成为一个富水性良好的区域含水层。
又经过几个月的钻探和试验，新布置的近10个水文地质试验钻孔，几乎孔孔出水，有的位于地形低洼处的钻孔，承压的地下水可直接自喷出地面。经压风机抽水试验，在小口径(滤水管直径127mm)条件下，单孔出水量达到5～10L/s。经水化学分析，其总离子含量在1000mm/L以下，大肠杆菌少于3个/L，属重碳酸钙型、无污染的淡水。水质按当时前苏联国家标准(2874—45)，完全适合于饮用，也适用于各种工业用水。
由于地下水水力坡度较大，平均达1/23，勘探区内地下水的天然补给量已经超过设计所需的100L/s。勘探期间，将小口径试验孔，经扩孔而成的“探、采结合孔”，加上后来专门施工的开采井，累加起来的开采水量，完全达到当时整个会兴居民区的供水需求。
后经资料整理和报告编写，总队的领导贾工、夏工和前苏联专家E.C.索柯洛娃等检查了我们的工作后，认可了我们的工作成果，认为各项图表的编制，均已达到了相应的规程、规范的要求。
5.再见了，会兴镇——我的故乡
1年多的会兴镇供水勘探，是一次从困难、挫折，通过总结经验、教训，到走向胜利，获取丰硕成果的过程，这个过程验证了一条颠簸不破的真理——实践出真知。
胜利地结束了会兴居民区的供水勘探，没有爆竹、彩旗，没有莺歌燕舞的庆典，我们又默默地背起行装，跨步走向新一轮的三门峡水库区的勘探征程。
2004年10月30日于南京

耿鹤年
三门峡水利枢纽工程地质勘察，只是我人生的一个瞬间，可是记忆中的事件和想象中的事却特别多，也特别深刻。这是为什么?我觉得在当时有一种无形的精神力量，表现为一种纯正的优良作风，在带动和支撑我们前进。
这种精神力量，概括起来就是公而忘私，积极向上和实事求是。由此产生的优良作风，来自于当时的党政领导，也来自于技术领导，而且后者表现得更为生动、具体。
我们的全部技术工作是在贾福海和夏其发同志的领导和直接指挥下开展起来的，他们的以身作则，成了我们全体勘察人员的楷模和榜样。
三门峡水利枢纽工程地质勘察的规模，在当时属全国第一，时间跨度也史无前例。贾工、夏工当时在40和30岁刚出头的年龄，而且毋用讳言，他们当时所掌握的知识结构，也主要是地质矿产专业的基础知识，却毅然受命离开北京的家庭和亲人，承担起三门峡工程地质勘察技术主管和副主管的重任而且一干就是4年，这本身就是一件不容易做到的事。他们干得那样无怨无悔，这不能简单地以接受行政命令来解释，而是一种忘我无私的精神。
为适应工作的需要，他们刻苦学习知识、努力钻研业务。在书柜和案头上，不仅有著名学者的专著和政治理论书籍，还摆放着各种水文、工程专业的课本和《苏联专家谈话记录》。在他们的带动和影响下，广大青年同志业余学习成风，这在当时是有目共睹的。
我记得当时青年男女间向对方示爱、求爱的首选礼物就是业务书和政治书。
贯穿在他们身上的实事求是的精神，表现为对人、对事的求真务实，对待技术工作、技术成果和技术人员的实事求是。
现在贾福海院士已经离我们而去。我在此根据同他亲身交往的经历和所见所闻，对他的为人处世进行回忆，再一次感悟他关心、爱护和培养我们这些下属的殷殷深情。
1954年9月，我从学校分配到北京地质部水文工程地质局，当时他是工程地质处的技术副处长，我是水文地质处的实习员。彼此碰过面，但没有说过话。
1955年9月，我从北京调来三门峡地质总队供水分队，住会兴镇以南的贺家庄。有一次去史家滩总队部办事，由于不慎丢失了一份当时视为珍宝的列宁格勒水电设计分院编制的工作规程，受到他严厉的批评。
七八个月以后，供水分队工作过半，当时总队范围包括供水分队，有相当一部分技术人员从三门峡调出去，支援外省队，风闻我也在被调之列。我回总队见贾工，问及此事，当时他斩钉截铁地说：“你不能走!你走了，供水分队的工作不就吹啦。”我理解我若是调走，当时分队内部一时尚无人可以接替；若从外面调人来，在那时工期极其紧张的情况下，也没有多少磨合的时间。
当供水分队在会兴镇供水勘探的外业工作即将结束时，有一天他到分队检查工作，对我说：“你得着手编写勘探报告!”当时我还没有编写过地质勘察报告的经验，却不知高低深浅地回答：“我一个星期后交卷!”他望了我一眼，严肃地说：“你太轻视了，哪有一个星期写出报告的!”接着他把编写报告的要领，对我讲述了一番。
根据他的指导意见，对照规程、规范的要求，我草拟了一份报告编写提纲，让他过目，随后组织分队的同志一起编图、整理资料。两个月后，我向总队提交了包括文字报告在内的全部资料。
隔了一段时间之后，我去总队办事，在他的办公室里，他指着办公桌上一大摞地质报告对我说：“你这份报告写得最好。”也许有点夸张，也许在很大程度上是为了鼓励我，但当时他确实是这么说的，同时还说了一些如何修改的话。
关于供水报告编写和由此发生的两次同贾工的对话，我一直埋藏在心底，印象极为深刻。
时隔不久，贾工让我写一篇以会兴镇供水为中心内容的技术性文章，我当时懵懵懂懂地似乎还不知道写技术性文章是怎么一回事，就按照他的提议，在周围同志的协助下写了一篇，以我同分队另外两人的名义发了出去。这就是刊登在《水文地质工程地质》月刊1957年12期上的《三门峡市会兴镇供水水文地质》一文。现在看起来还比较肤浅，却是我工作后在全国性杂志上发表的处女作。
在政治上，贾工对待青年同志们也是关心备至。
20世纪50年代后期，政治运动频繁，在那种一切以阶级斗争为纲的政治氛围下，人与人之间的关系向不正常的轨道偏转，尤其是知识阶层。往往有一部分人，自觉政治上早成正果，而心高气盛；而另一部分人由于家庭成分、社会关系等先天的原因，在使用上或其他问题上受到贬低、排斥，或在政治运动的同室操戈中受到打击、伤害。这至少在一部分单位和群体中是如此。贾福海同志对于这后一部分人总是能平等相待。没有用鄙薄的眼光对他们颐指气使，而是友善地团结他们，使他们在压抑、消沉中鼓足勇气，跟上大众的脚步共同前进，这在当时是十分难能可贵的。
在三门峡近4年的集体生活中，贾工不太在乎同自己伴侣和子女的常年分居，过着类似单身的生活，却特别关心和保护下属同志间的感情生活。
当时，在史家滩总队部及各个分队的各类技术人员中，绝大多数是20岁刚出头，至多25岁左右的男女青年，他(她)们在感情生活中遇到的问题很不一样。谁已经有了配偶(这是个别)?谁还没有配偶(这是多数)?谁的对象在哪里?彼此间还存在什么样的问题?好像有一本账一样存在于他超强的记忆中。有的人还没有对象，他会提出自己的看法帮他(她)考虑。有的在恋爱过程中出现了问题或纠葛，他会从中做思想工作，释疑解惑，有时比政工干部的说教还有效。有的一方在外地，时间长了产生疑虑，在难得的会面中，他就动员他们在现场结婚，早成眷属。以上这些都有活生生的事例可举，这里就不指名道姓。
我认为这决不是多管闲事，而是一个优秀的领导人或指挥员，为了事业的发展或革命工作的需要所具备的一种特殊品格。
我当时属于上述第二种情况的群体。在他的启示和推动下，我和我的老伴就是在史家滩，从相知到相爱，随后两人一起调到渭北库区，后来三门峡工作结束后，又一起调到新疆，在乌鲁木齐市喜结连理，这是后话。在此期间，我记得有一次前去史家滩，因为途中涉水过河，A起了裤腿，贾工见到后慈祥地对我说：“穿着整齐些，不要邋里邋遢的，不然，小王看了要不高兴的。”这是一种多么宝贵的关爱啊!
三门峡工程地质勘察结束，劳燕分飞，天各一方。
文革期间和上世纪70年代中期，在北京我和当时的“贾总”有过两次会晤。1981年在福州召开的“基岩裂隙水学术会议”上，又有过一次印象较深的见面。时隔两年，在渭南陕西省第二水文地质大队，贾总前来视察工作，他排除了单位的盛情招待，在我的斗室里，促膝谈心，享用清茶淡饭。
1985年1月，已是“知天命”年龄的我，远去温州，由于地处东南一隅，几乎隔绝了与外界的所有联系。从此、再也没有见到贾老总慈祥的面容。
时光又流逝了将近20年，今年2月18日，地点是我南京的家中，应电话铃声，我拿起话筒，听到一种既陌生、又熟悉的声音——贾老总的声音：“我找你们找得好苦啊，听说你们到了温州，后来又听说你们全家搬到了南京，最近从张学顼那知道你们的电话号码，我很想念你们……你们光给我打电话不行，要给我写信，把你们离开陕西后的经历和你们家里孩子的情况告诉我。隔一段时间我要到南口去，那是我女儿家，那里环境比这里好……”
随后，我以我和老伴的名义，给他写了一封热情洋溢的长信，首先为他一年多前丧偶表示哀悼，又为他即将到来的90诞辰表示庆贺，还详细地写了他在电话中说的他想知道的我们的情况。
此后的几个月内，我们又断断续续地收到他两次寄来的他个人的文集和3封他和夏工联名发出的“致原三门峡地质勘探总队部分同志的公开信”，对此、我都一一作了回应，并寄出我的手稿。
从他寄来的信封和文集的包装纸上看到他那纤细、苍劲而又稳健的亲笔字迹，正为他的健康、长寿高兴时，不料，在2004年10月4日，从夏总的电话里得知贾老总逝世的惊人噩耗，真令人揪心的伤痛!
在离开三门峡的漫长岁月中，我真像一匹失去母亲依恋的马驹，西奔东窜，南往北来，经历多个不同的地域和多种不同的工作项目，所幸能够游刃有余，很大程度上是奠基于三门峡总队这所大学校的千锤百炼。
特别要指出的是贾老总，他没有对哪个人情有独钟，而是把他的爱洒向和他交往的大多数人。在我心目中的他，是一位博学多能、博采众长的学者和大师，又是一位德高望重，为人宽厚的长者和诲人不倦的导师。他用从他身上发出的强烈凝聚力，导领着千百名勘察战士，为新中国早期的三门峡水利水电工程地质勘察做出了卓越的贡献，为现代中国的水文、工程、环境地质事业贡献了毕生的精力!
贾老总、贾院士，如果您在地下有知的话，您应该颌首微笑，没有遗憾。安息吧!
2004年11月30日于南京

耿鹤年 马国英 阮丽娟

前言

随着黄河三门峡水利枢纽工程准备工作的开始，会兴镇由于交通位置的重要，已由静僻的小镇而跃成为举世嘱目的三门峡水利工程的重要基地。1956年4月间，国务院正式决定成立三门峡市，原会兴镇地区将成为这个崭新城市的主要组成部分(图1)。

图1 会兴镇交通位置图

新的发展向人们提出一项要求，这就是要在人口激增，各种辅助企业，中小型工厂纷纷兴建的情况下，解决居民的生活用水和工业用水问题。从会兴镇所处之地理条件来看，北面紧临黄河，镇南约2千米是黄河的支流南涧河，似乎解决供水水源是不成问题的。但是采用黄河水须从一百米深处把水用水泵抽上来，而且还要经繁重的沉淀等手续，因此，在经济上是不合算的。至于南涧河水则一因流量小，二因受季节的影响较大，更重要的是在使用时与当地农民灌溉用水相矛盾，因而唯一解决供水问题的途径就是勘探地下水。

从1955年10月开始，会兴镇地区的供水水文地质勘探，就成了黄河三门峡地质勘探总队的重要工作项目之一，经过一年多的地面调查与勘探，会兴镇地区的水文地质条件已经基本上查明，对于三门峡市设计所要求的水量也得到了圆满的解决。

现将已有的资料加以综合，并结合我们自己的认识，作简单的介绍。

一、会兴镇地区的自然地理、地质与地貌

本区位于晋豫山地区的黄土阶地区，北面隔黄河为中条山，东南则为崤山山脉。黄河及南涧河分别自西南及东南方向流入境内，使本区切割成为一个半岛式的高原地带。

本区属于半干旱气候带，年平均降雨量500mm，多集中在秋季七、八月。年平均气温为15℃，七月份最高为28℃，一月份最低为-1℃。平均蒸发量为1200mm，远远超过3年降雨量。

南涧河河源距会兴镇21km。河床平均坡降为1/100，河源地区为各种火山岩系及变质岩系所构成之山岭，但其流经地段的基岩已全为黄土所覆盖。每当雨季，纳入河流的裂隙水及流域内的降水汇成强劲的地面水流。但每年1～6月河水流量甚小，且往往呈断流状态。

会兴镇地区黄土类土广泛地覆盖在较老岩层之上。近代冲积的砂卵石层，只能在南涧河现代河谷及黄河的漫滩上见到。

黄土底部卵石层在这一地区分布亦广，在南涧河河谷两岸，所见厚度为2～5m。根据钻探资料，说明深埋在南涧河和会兴镇间各级阶地之下的黄土底部卵石层厚度达10～12m。

湖相及河流交替沉积的三门系岩层是会兴镇地区的最老岩层，它仅仅在黄河两岸才有出露。

地貌单元以阶地为主，黄河右岸阶地自北而南分为一级阶地、二级阶地、三级阶地。一、二级阶地较为狭窄，局部地方受水流的冲刷已残缺不全；三级阶地高程为390～400m，高出黄河水面100～110m，台面平缓而宽展，三门峡新城市目前正在这一级阶地上兴建。

南涧河在这一区内是从切割黄河的三级阶地开始发育的。因此，目前南涧河的三级阶地，也就是黄河的三级阶地。南涧河右岸二级阶地高出水面约10～15m，宽度达600～1100m，阶面平坦，其北部边缘村落密布，这主要是因为二级阶地与三级阶地间的坡坎高而陡，便于人们开挖窑洞居住的缘故。在东关村以西，阶地向东北延展，而与黄河二级阶地相连。南涧河一级阶地高出河面3～5m，两岸发育不对称，局部地段受水流冲刷而不存在(图2)。

图2 地貌示意图

二、含水层

会兴镇地区的含水层有南涧河冲积层，黄土底部卵石层，与三门系砂层。现分述如下：

1.南涧河冲积层：沿南涧河谷呈带状分布。冲积层主要为卵石，卵石为石英岩、石英砂岩、片麻岩、玄武岩、安山岩等，其最大直径达80～100cm，一般为20～50cm。填充物为砂、粘土及粉土。由于来源较近，因而分选性较差。砂卵石层的分布规律，是上游薄而下游厚，以陇海路铁桥附近的情况而言，铁桥上游厚度为4～5m，铁桥下游厚度为11～12m。在勘探地段，铁桥上游含浅层地下水，而铁桥下游不含水。

根据某钻孔抽水试验资料，单位流量约为0.1～0.4L/s，地层渗透系数则为4.3m/d。但因含水层厚度不大，分布地带又极为狭窄，故蓄水量远不能满足设计的要求。

2.黄土底部卵石层在本区分布虽广，但不是完整的含水层，仅局部地带含水。在铁桥上游，此层为南涧河切割而出露于两岸低处，往往有地下水呈下降泉状态泄出。其较大者有东斜桥泉，流量为9L/s及候桥、朱家咀附近的多股泉水，流量达20L/s。这些泉水，绝大部分为当地农民作为灌溉一、二级阶地上耕田的水源。

3.三门系砂层：三门系地层上部主要为中砂、细砂与粘土互层。砂层由于质纯而颗粒均匀，因而成为优良的含水层。砂层总厚在各处不等，约为20～60m。砂层与砂层中间夹有数分米至十余米的粘土层。这些粘土层大多以透镜体状态穿插在含水层中间，成为局部隔水层。

在会兴镇以西一带，三门系砂层为各支沟切割而出露，因此在这些露头地方出现了许多的下降泉，其中流量较大者为会兴以西的水沟泉，其流量达11L/s。在会兴镇以东一带，三门系砂层广泛地出露于黄河右岸的下半部，所以泉水大量出露，成为地下水的天然泄水区。

三门系砂层透水性较为均匀，单位涌水量一般为0.5～1.1L/s，渗透系数一般为3.5～5.5m/d。为了更好地说明其含水层及透水性，现将各供水钻孔的抽水试验结果列表如下：

黄河三门峡水利枢纽工程地质勘察史

三门系含水层就其含水量与补给条件，为本区主要的含水层。

三门系的上覆地层为黄土底部卵石层，而在南涧河河谷地带，则为冲积层的卵石层覆盖。在层位交接处，有些地方为三门系的重砂质粘土层与卵石层接触，有些地方则为三门系砂层与卵石层直接接触。在后一种情况下，卵石层与砂层则相互构成同一个含水层，或者卵石层中的地下水直接补给三门系含水层。

三、地下水埋藏特性及运动规律

南涧河会兴镇间，三门系含水层的地下水位，一般在地面下30～80m(在二级阶地下为30～36m，在三级阶地下为60～80m)，深度愈向北愈大。至于在铁桥下游一段的南涧河谷中，则一般埋藏在地面下20～30m。

南涧河冲积层水位在地表下1～2m，铁桥上游2km以内冲积层不含水，而地下水深藏在下伏三门系砂层中。从铁桥上下水平距仅750m的二条勘探线的情况来看，地下水位落差竟达32m，平均坡度约为1/23，远大于地面坡度(约为1/100)。又根据南涧河左岸二级阶地上水井调查资料，贺家庄黄土底部卵石含水层水位高程为365m左右，而与其相距仅150m的某钻孔的水位，则在高程约为345m的三门系砂层中，在这短距离内地下水平均坡度大达1/7，这是由于砂卵石层底部重砂质粘土隔水层的存在，决定了地下水的埋藏深度，并形成了不同的含水层(图3)。

图3 南涧河铁桥附近地质纵剖面图

区内地下水是属于孔隙水、交替循环强烈的地下水，一般不具承压性质。但是在三门系含水层中，由于粘土透镜体的存在，造成了地下水的局部承压。

根据水质分析资料，各含水层地下水同属于重碳酸盐型，所以本区应属于地下水的强烈循环带。

地下径流总的流向为自东南向西北，补给黄河(图4)。

四、地下水的补给来源

解决会兴镇地区地下水的补给来源，是一个重要的问题，因为它决定了将来地下水的可开采量。

众所周知，本区降雨量较小并远远少于蒸发量，地面又普遍为厚层的黄土所覆盖，因而大气降水，从黄土层下渗补给地下水是不可能的。

我们认为本地区主要含水层——三门系含水层的主要补给来源，在于南涧河水通过黄土底部卵石层及冲积层在其与三门系砂层层位交接处的渗入，可用以下事实作为引证：

南涧河水主要的来源为河源区的裂隙水，当然裂隙水本身是来自大气降水的渗入，由于在岩层内流动缓慢，故其成为经常的补给来源。南涧河上中游段，由于河谷切割了黄土底砾石层，并使之与其自己堆积的冲积层相连，构成了同一个卵石层含水层。河水的水平渗透，使卵石层水富集了。根据访问，附近各村庄水井均以此层地下水为汲取对象。因此，卵石层水在与三门系砂层交接处，即直接的补给三门系含水层，铁桥附近及贺家庄一带就是这种情况。

图4 地下水位等高线示意图

南涧河中下游段，局部地方又由于河谷深切到砂砾石层饱和水面以下，故河岸出现了下降泉。在南涧河中游蔡家坡附近，则见黄土层直接覆盖在第三纪红色岩层上，三门系岩层亦已尖减。可以想像在三门系岩层的东部边界，会直接大量承受卵石层中地下水的补给。

五、地下水的物理性质和化学成分

由于地下水循环交替强烈，又流经地段的地层均为松散的粒状沉积，围岩的淋滤不会加剧水质的矿化。因居民点不多，人为的污染极小，故地下水的物理化学性质是均一的。

地下水一般为无色、无味、无臭、透明，部分呈混浊状和煮沸沉淀。总离子含量在1000mg/L以下。HCO₃离子为本区地下水的主要化学成分，其含量为200～300mg/L。CI离子含量一般为15～55mg/L，在南涧河冲积层中则含量较低，在10mg/L以下，二级阶地在20mg/L以下，向西北逐渐递增。Ca²⁺含量一般为25～60mg/L，Mg²⁺一般为15～42mg/L。在南涧河冲积层中，Mg含量较少，在10mg/L以下。总硬度一般为6°～20°(德国度，下同)，在南涧河冲积层中，一般为8°～9°，pH值在7.3～8.4之间，极少有毒元素。又根据某钻孔细菌分析资料，大肠杆菌少于3个/升，每毫升平皿中细菌生长数为7个，故水质无污染迹象。

根据矿化度，本区地下水属于淡水。根据阴阳离子含量，地下水主要属于重碳酸盐钙镁型。根据饮用水水质标准(苏联国家标准2874—45)，本区地下水完全适于饮用，又以其化学成分简单，适用于各种工业用水，无须经过繁复的处理。

结语

1.根据勘探及试验资料，求出的地下水天然储量，已大大地超过了设计要求。水质良好，完全适于饮用，也适于锅炉用水，搅拌混凝土用水，无须经过任何繁复的处理。

2.在勘探期间，我们在对勘探孔的设计中已经考虑了将来作为生产孔的可能性，故一般口径较大，在抽水试验前，又下入了过滤器，这样就提供了以勘探孔作为生产孔的可能性。如从现有距市区较近的钻孔中取出的水量不敷应用时，应考虑另外布置生产孔群。是项钻孔群应布置在新城市区东南南涧河二级阶地上。这是考虑到地下水埋藏较浅，在汲取地下水的技术条件上及经济条件上都是有利的。此外生产孔布置的间距，取决于影响半径，因为钻孔如布置在相互影响范围以内时，各钻孔同时抽水会相互干扰，而影响到地下水的静止储量。考虑到三门系砂层的影响半径一般为150m上下，故生产孔布置的间距应不少于300m。

3.从以上所述本区地质——水文地质条件来看，在供水水源地的周围，特别是在水源地的上游可以考虑设置一个卫生防护带，以免水源受到污染，影响居民健康。

4.在本次勘探中，由于期限和技术条件的限制，还有一些地质与水文地质上的问题没有弄得清楚，比如主要含水层——三门系含水层的厚度、产状、沉积环境、地质年代等问题。特别是铁桥以东，未布置深孔，对于三门系的东部界线尚不能确定。只有肯定了这个问题，才能更好地阐明本地区地下水的补给关系。这个问题除了我们在今后的工作中继续寻求解决外，也希望曾经在这一地区工作过的同志们给我们提些意见，帮助我们解决这些问题。

(原载于《水文地质工程地质》1957年第12期)