徐州市区岩溶地下水硬度近年变化的新特点及其分析

位置境域贾汪区位于徐州市主城区东北部35公里，地处苏鲁两省结合部。

地理坐标北纬34°17´～34°32´，东经117°17´～117°42´，东部与江苏省邳州市交界，南部、西部和西北部与江苏省铜山区接壤，北部与山东省枣庄市为邻。

地形地貌、地质灾害及土壤地形地貌：贾汪区地处华北平原之鲁南南缘低山―丘陵与黄淮冲积平原的过渡地带。

地貌形态可划分为两大类型：一是低山丘陵，二是山前平原和冲积平原。

前者围绕贾汪煤田略呈环形展布，后者自北向南撒开呈簸箕状开阔平原，境内构成不规划的对称盆地地貌景观。

地势西高东低，北高南低，略向东南倾斜。

水文条件及水资源：贾汪区地下水和地面水资源丰富。

地下水为岩溶水和孔隙水，岩溶水为主要饮用地下水源，可采量为7977万方/年，主要分布在青山泉、汴塘、贾汪境内。

孔隙水可采量为10555万方/年。

地面水源主要为京杭大运河，作为全国南水北调东路通道，水量丰富、水源稳定。

不老河为本区较大河流，全长约30公里，河床宽160-300米，水深为0.7-3米，自西南向东北流入大运河，在常庄村、朱湾村设闸。

其主要支流为屯头河，主要接纳西北部的山水，在流入不老河处设有闸。

流入屯头河的东、中、西三条排洪大沟，对排泄北部山地洪水保证城区和煤矿安全起到了重要作用。

位于江庄镇的引龙河长约10公里，属季节性河流，自西向东流入山东境内。

地质条件：贾汪区境内地层隶属“华北地层区―徐州蚌埠地层分区”。

区内各时代岩石层单元发育较齐全，地层的空间展开与区域性构造格局关系密切，断层与褶皱使岩层走向大多呈北东方向，并略向北西凸出显弧形分布。

区内以沉积岩广泛分布为特征，偶尔少见零星分布的基性次成岩小型侵入体，出露的最古老地层是寒武系，其次是奥陶系、碳系、二叠系、第三系，最新的是第四系，黄土冲积层。

本区域大地构造位于泰岭纬向构造带延北分支南侧与新华夏系第二隆起带西侧之复合部。

浅谈徐州古河道冲积层对岩溶塌陷及工程建设的影响魏永耀 1,2，姜国庆 1,2，黄敬军 1,2，徐士银 1,2，武　鑫1,2（1. 江苏省地质调查研究院, 江苏 南京 210049；2. 自然资源部地裂缝地质灾害重点实验室, 江苏 南京 210049）摘　要：历史上水系的变迁导致徐州古河道十分复杂。

文章对徐州古河道的变迁、潜蚀特征、识别特征、深度特征、结构特征进行了分析，并分析了古河道对岩溶塌陷及工程建设的影响。

结果表明：（1）自晚更新世以来，共有5条河流流经徐州，其中晚更新世古河道有2条，全新世古河道有3条；（2）徐州古河道冲积层具有“新”、“软”、“杂”、“变”等特点；（3）古河道为岩溶塌陷创造了有利的地质结构，其一形成了相互叠加的粉土、粉砂堆积物；其二对徐州市区内稳定分布的老黏土进行冲刷，形成了下伏岩溶含水层的补给天窗；（4）古河道形成的粉土、粉砂层富水性强，工程施工时易产生涌砂现象，同时古河道冲积层冲埋隐伏的构筑物对基坑工程及浅基础建筑物稳定性会产生较大影响，工程建设时应当采取相应的工程措施。

关键词：古河道；岩溶塌陷；工程特性；影响中图分类号：P642.25 文献标识码：A 文章编号: 1001 − 4810 （ 2023 ） 03 − 0565 − 08开放科学 （ 资源服务 ） 标识码 （ OSID ）：0 引　言徐州位于江苏省北部，地处苏鲁豫皖四省接壤处，东襟淮海，西接中原，南屏江淮，北扼齐鲁，素有“五省通衢”和“兵家必争之地”之盛誉，既是淮海经济区的中心城市，又是江苏省重点规划建设的三大都市圈核心城市之一。

随着城市进程加快，岩溶塌陷频发，已严重制约徐州城市的发展[1]，尤其近年来所发生的岩溶塌陷点基本都是分布在覆盖型岩溶区古河道附近[2−3]，那么古河道与岩溶塌陷两者之间是否存在直接或间接的联系？古河道对工程建设存在哪些影响？因此非常有必要带着这些疑问对徐州古河道变迁、分布、特征及冲积层力学特性开展系列的研究[4−5]。

徐州市铜山区位于苏鲁豫皖四省交界处,环绕徐州城区,地势平坦,河道纵横,田园平整,东西相距64.5km ,南北相距61.5km 。

西北、东南系黄泛冲积平原南缘,东北、西南和东南部分地区为丘陵山区。

铜山区处于苏北干旱缺水地区,境内多条河流均为人工控制河流,日常工农业用水主要靠调江淮水。

当前,全区超过1/2的用水来自外调水,且外调水在全区用水中所占比例越来越大。

1徐州市铜山区水资源概况1.1降水量2011年,铜山区平均降水量763.0mm ,折合降水量14.3820亿m 3,较多年平均[15.6063亿m 3(1956—2011年系列)]偏少1.2243亿m 3,2011年度降水资源量属于偏枯水年型。

在各分区中,年平均降水量最大的是丰沛区,为827.1mm ,最小的是安河区,为725.5mm ;选用的10个降水量站点中,年降水量最大的蔺家坝闸站为920.2mm ;全区年降水量等值线变幅在700~950mm [1]。

1.2水资源量2011年全区地表水资源量为1.8940亿m 3,相当于年径流深102mm ,年径流系数0.133,即年降水量中有13.3%的降水形成地表径流;在降水资源中,86.7%的水量由土壤蒸发、补给地下水及植物蒸腾和地表水体蒸发所消耗。

地下水资源量即地下水总补给量,包括降水入渗补给量、地表水体入渗与灌溉入渗补给量。

全区降水入渗补给量3.4425亿m 3,河、库渗漏补给量1879万m 3,灌溉入渗补给量5493万m 3。

2011年全区地下水资源量4.1797亿m 3。

1.3入境水量入境河流有来自废黄河张湾大沟、丰县郑集南支河、沛县北支河、徐沛河等的入境水量1380万m 3;经顺堤河七段闸、苏北堤河入境的水量为3100万m 3;由微山湖下级湖岱海、八段闸从沿湖地涵调水4.4700亿m 3;蔺家坝闸开闸2300万m 3;蔺家坝船闸排水1045万m 3。

郑集站翻引微山湖水6525万m 3,解台站翻引骆马湖水量3.5480亿m 3;扣除范楼、候阁翻引水量5162万m 3。

岩溶是指流动的侵蚀性水流与可溶的岩石之间相互作用过程和由此产生的结果。

其作用包括化学溶解、沉淀、水流冲饰，重力崩塌及生物溶蚀等；作用结果指所形成的各种地貌形态，如溶沟、石芽、溶槽、落水洞、漏斗、洼地、峰林等地表形态和溶孔、溶隙、溶洞、管道等地下空间。

赋存于各种岩溶空隙中的地下水便是岩溶水。

与其它类型的地下水相比，它的独特性在于不断改造其赋存环境，通过溶蚀的分异作用，使含水空间及本身的赋存趋于不均一性，常造成岩溶区地表严重缺水，而深部地下水富集并趋于“地下河系化”的现象。

岩溶水的基本特点是：水量丰富而不均一，在不均一之中又有相对均一的地段；含水系统中多重含水介质并存，既具有统一水位面的含水网络，又有相对孤立的管道流；既有向排泄区的运动，又有导水通道与蓄水网络之间的互相补排运动；水质水量动态受岩溶发育程度的控制，在强烈发育区，动态变化大，对大气降水或地表水的补给响应快；岩溶水既是赋存于溶孔、溶隙、溶洞中的水，又是改造其赋存环境的动力，不断促进含水空间的演化。

一、岩溶水分布的不均一性岩溶水的不均一性是指岩溶含水系统中不同地段富水的差异性和水力联系的各向异性。

它是由于岩溶发育过程中的分异作用造成的，而且其不均一程度取决于岩溶发育程度。

岩溶水的不均一性不但给岩溶水资源的勘探和评价带来困难，而且也控制了岩溶地区一些环境问题的分布和发展，如过量抽取地下水引起的地面塌陷常沿抽水降落漏斗的长轴方向延伸；污染质在岩溶含水层中的扩散晕，也常常表现出明显的各向异性，甚至线状分布。

二、岩溶含水层的含水介质特征碳酸盐岩地区并不一定都是岩溶含水层，在那些岩溶不发育，岩块致密，仍以原生孔隙为主的地区或地段，实际上是碳酸盐岩地区的“相对隔水层”。

岩溶水含水体中存在着溶蚀孔隙、微裂隙，层面等扩散流介质，溶蚀大裂隙含水介质和管道流介质，可以根据它们各自在岩体中所占的比例大小来划分岩溶含水层类型。

三、岩溶水的运动特征岩溶含水体中多重含水介质并存，所以导致岩溶水的运动非常复杂多变，总的来说可以概括为四个并存：层流和紊流并存；在压流和无压流并存；统一水流与孤立水流并存；明流与伏流并存。

徐州矿大水文地质报告一、区域水文地质条件矿区地层总体走向NW～SE向，倾向NE，倾角13～19°，地表形成侵蚀、剥蚀型中山地貌。

矿区内地表水系属长江流域乌江上游抵母河支流，抵母河为区域最低侵蚀基准面（+1560m）。

区域内地下水主要为岩溶水和裂隙水。

岩溶水主要赋存于三叠系下统永宁镇组灰岩、泥质灰岩，二叠系中统茅口组灰岩等碳酸盐岩中。

碳酸盐岩分布面积广，分布区多属裸露及半裸露的基岩山区，地表岩溶洼地、落水洞、溶斗、岩溶潭、岩溶大泉等较发育，地下局部发育溶洞、暗河，大气降雨容易通过地表大量的负地形渗入岩溶裂隙、管道、暗河之中，岩层中赋存着丰富的岩溶水，富水性强，这些岩溶水长途径流，最后以岩溶泉或暗河等形式集中排泄于当地最低侵蚀基准面的河谷中。

碎屑岩裂隙水主要赋存于三叠系下统飞仙关组、二叠系上统长兴组、龙潭组砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩等碎屑岩中，部分赋存于峨眉山玄武岩组的凝灰岩、玄武岩等火山岩中，碎屑岩靠近地表时风化较强烈，风化裂隙较多，含风化裂隙水，深部则发育呈构造裂隙，以构造裂隙水为主，地下水主要依靠大气降雨补给，其运动受地形、地貌、岩性、构造控制，富水性总体较弱，一般就近以泉点形式排泄于当地冲沟或小溪中。

龙潭组煤矿床与上覆的中～强岩溶含水层之间有隔水能力较好的飞仙关组地层相隔，上覆的中～强岩溶含水层对矿床开采影响较小，只是当导水断层或其他导水通道沟通上覆含水层与矿床水力联系时，上覆含水层才会成为矿井的充水水源。

龙潭煤组煤矿床下伏的茅口组强岩溶含水层与煤矿床之间有峨眉山玄武岩组地层隔水，其地下水对煤层开采充水影响小，故区域内煤矿床属以裂隙充水为主，水文地质条件简单。

二、矿区水文地质条件1、地形地貌及地表水矿区地形呈北西～南东向展布，与地层走向基本一致。

总的特征是中部高，两端低，最高点在矿区中部老鹰坡上，坡顶高程2024.30m，最低点在矿区南西侧冲沟底，沟底高程约1560m，最大相对高差464.30m。

江苏省徐州地区岩溶地下水赋存规律探讨
赵厚舜;田颖
【期刊名称】《地下水》
【年(卷),期】2014(000)006
【摘要】探讨地层岩性、地质构造、地貌、水文、气候对徐州地区岩溶水富集规律的影响，指出碳酸盐岩是岩溶、裂隙产生的岩性基础，地质构造控制着岩溶、裂隙发育，地貌、水文气候是岩溶水富集的储存、补给条件。

对徐州地区岩溶地下水赋存规律研究，达到确定岩溶水富水地段位置的目的，对其他地区岩溶区找水有着重要的科学指导意义及借鉴作用。

【总页数】3页(P65-67)
【作者】赵厚舜;田颖
【作者单位】江苏省水文地质工程地质勘察院，江苏淮安 223005;江苏省地矿局第一地质大队，江苏南京 210041
【正文语种】中文
【中图分类】P642.251
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岩溶地区水文地质特征分析岩溶地区是指石灰岩、石膏岩、大理石等溶蚀岩出露面积较大的地区。

地下水在岩溶地区中具有一系列独特的地质特征，因此深入研究岩溶地区的水文地质特征对于保护地下水资源、防治地下水污染具有重要意义。

一、地下水的循环特征岩溶地区属于高地下水位区，地下水与岩层、土层联系非常紧密，由于地层构造特殊，地下水循环特征相对显著。

地下水在不断地向低处流动，沿岩隙、裂缝、缝合、岩洞等通道渗漏，形成独特的水文地貌。

由于石灰、石膏等溶蚀岩的溶解和化学作用，地下水中的溶解物质较多，加上水流速度较快，地下水的悬移负荷（颗粒物、有机物、氧化物等）会较高，而地下水中的总溶解固体（TDS）则相对较低。

地下水的组成也因岩层和孔隙特性的不同而不同，氢离子浓度和碳酸盐酸度是地下水中pH值和碱度产生的主要因素，这也是影响地下水生态的一个重要因素。

二、岩溶地下水的裂隙特征岩溶地下水的裂隙特征非常明显，岩体中通常有裂隙带和静水面，裂隙的大小和水流量与孔隙度有关。

经常出现的裂隙类型有断层裂隙、塌陷裂隙、拉张裂隙、剪切裂隙、压实裂隙等。

这些裂隙通常呈现为纵向和横向交错的断裂带和岩层之间的破碎带，是岩溶水文地质研究的重要对象。

裂隙的密度和覆盖范围对地下水的输送和排泄具有重要的影响。

既然裂隙可能成为大气和地下水的通道和储存区，也可能成为地下水和大气污染物交换的通道，因此岩溶裂隙的研究对岩溶地区管理和保护水资源和环境有着极其重要的作用。

三、岩溶地区的水文条件由于岩溶地区岩体和孔隙特殊，每种岩石结构和含水层流的水文特性也不尽相同。

岩溶水文地质研究表明，岩层的水力传导能力与表面接触面积有关，裂隙密度和方向决定了传导能力的水平分布。

石灰岩的含水层易于产生流通裂隙，水层深度通常浅，间接地控制着地表水的形成和运动。

每个孔隙都有独特的堆积特性，每个石灰岩中含水层的水化学特性因此也不同。

四、岩溶地下水的特点（1）浅层地下水岩溶地域有一个主要特点：浅层地下水。

地下水位变化对岩土工程稳定性的影响分析地下水位是岩土工程中一个重要的影响因素，对工程稳定性有着显著的影响。

地下水位的变化会引起岩土体内孔隙水压力的变化，进而影响岩土体的力学性质和稳定性。

本文将从地下水位的影响机理、影响程度、相应的稳定性分析方法等方面进行深入探讨，以期为岩土工程的设计和施工提供理论支持和指导。

一、地下水位对岩土工程稳定性的影响机理1. 地下水位变化引起的孔隙水压变化地下水位的升降会导致岩土体内孔隙水压力的变化。

当地下水位升高时，岩土体内的孔隙水压力会增大，导致岩土体的有效应力减小，从而降低了岩土体的抗剪强度。

相反，地下水位下降会导致孔隙水压力的减小，增大了岩土体的有效应力，提高了岩土体的抗剪强度。

因此，地下水位的变化会直接影响岩土体的力学性质，进而对岩土工程的稳定性产生影响。

2. 地下水位变化引起的孔隙水对岩土体的渗透作用地下水位变化还会引起岩土体内孔隙水的渗透作用。

当地下水位升高时，孔隙水通过渗透作用进入岩土体内部，使得岩土体的饱和度增加，进而降低了岩土体的剪切强度和抗压强度。

而地下水位下降则会导致岩土体的饱和度减小，增大了岩土体的剪切强度和抗压强度。

因此，地下水位变化对岩土体的稳定性也会通过渗透作用产生影响。

3. 地下水位变化引起的地基土液化地下水位的急剧下降或瞬时升高可能会引发地基土的液化现象。

当地下水位下降时，地基土的饱和度减小，引起土体颗粒间的摩擦减小，土体的抗剪强度明显下降，从而导致地基土的液化。

而地下水位瞬时升高也会对地基土的稳定性产生冲击力，可能引起地基土的液化。

地基土的液化会造成地基下沉、房屋倾斜、地基沉陷等严重后果，对工程稳定性构成严重威胁。

二、地下水位变化对岩土工程稳定性的影响程度1. 对较大规模的土体工程的影响地下水位对较大规模的土体工程的影响要比对小规模土体工程的影响更为显著。

在大尺度的土体工程中，地下水位的变化会引起土体内孔隙水的上升或下降，对土体的力学性质和稳定性产生更为明显的影响。

徐州市水资源问题与可持续利用探讨摘要水资源的可持续利用问题，已成为徐州经济社会发展必须面对和解决的问题。

分析指出徐州水资源面临的主要问题，如时间变化悬殊，空间分布不均；用水效益低，水资源浪费严重；地下水位下降，水质恶化；地表水环境进一步恶化；水利工程老化失修。

若要实现徐州市水资源可持续利用，需采取以下对策：转变认识，增强危机感；科学决策，统筹考虑水资源问题；优化配置，保护地下水，提高用水效率；建立节水防污型社会；科学管理，深化改革，采取综合措施推进水资源统一管理和保护。

关键词水资源；水环境；利用效率；可持续发展；江苏徐州1徐州市水资源开发利用现状徐州市地处中纬度地区，属于暖温带半湿润季风气候区，具有长江流域与黄河流域过渡性气候特征，光照充足，冷暖变化明显，多年平均降雨量为825.5mm，年最高降雨量为1 360.0mm，最低仅259.3mm，多年平均水面蒸发量从西向东递增。

徐州市地表水多年平均可利用量为20.30亿立方米，地下水为20.25亿立方米，扣除多年平均河川径流量与地下水补给量之间的重复量后，徐州市多年平均水资源总量约为35.63亿立方米，人均拥有水资源量为394m3，低于江苏省470m3/人的平均水平，仅为全国平均水平（2 190m3/人）的17.99%；平均每年翻引江淮水约8.07亿立方米。

徐州市境内现有中小型水库74座（其中中型水库5座，小型水库69座），总库容3.292亿立方米（其中兴利库容1.726亿立方米），高亢丘陵山区蓄水塘坝达600余处，可拦蓄地表径流0.300亿立方米以上。

此外，全市通过多年的建设，共开挖疏浚骨干河道80余条，开挖大沟1 139条，中沟6 945条，兴建建筑物万余座，已经形成了东西高差31m及12个梯级控制的水利控制网络。

截至2002年，全市已建成防渗渠道3 876.7km，控制面积14.278万公顷；固定、半固定喷灌、微喷灌100余处，控制面积0.508万公顷；移动式喷灌机3.5万台，控制面积5.333万公顷；推广水稻控制灌溉面积13.333万公顷。

徐州市地质灾害分布特征及成因分析
徐州市地质灾害分布特征及成因分析
花修权1，黄敬军2、3，缪世贤2、3，张丽2、3，武鑫2、3
【摘要】摘要：徐州是江苏省地质环境最复杂的地区，地质灾害严重影响本地区的可持续发展。

基于现有地质灾害调查成果，研究徐州岩溶塌陷、采空塌陷和地面沉降的分布特征、发育规律、危害和形成条件。

针对不同类型的地质灾害提出防治对策。

【期刊名称】地质灾害与环境保护
【年(卷),期】2015(026)002
【总页数】7
【关键词】地质灾害；分布；成因；防治；徐州
1 引言
徐州市位于江苏省西北部，苏鲁豫皖四省接壤处，是重要的综合性交通枢纽和淮海经济区的中心城市，全市辖丰、沛、邳州、睢宁、新沂五县（市）及铜山、贾汪、泉山、云龙、鼓楼五区，总面积11 258 k m2，地貌属鲁中南剥蚀低山丘陵的南延部分，平原洼地占90%，气候属暖温带半湿润季风气候，年平均降水量832 mm。

水系属淮河流域，以故黄河为界形成三个独立的水系：北侧为沂泗运水系，南侧为濉安河水系，故黄河滩地由于河床淤高为“悬河”而单独成一个水系。

受黄河夺泗入淮的影响，明清时期徐州地区洪涝灾害频发，但地质灾害并不多见。

建国以来，随着岩溶地下水的强烈开采及煤炭资源的开发利用，相继出现了一系列的地质灾害，造成了极大的经济损失和危害，影响了人民群众正常的生产生活。

因此，全面总结分析徐州市主要地质灾害的分布特征及形成地质条件，研究防灾减灾对策对保障和促进徐州社会经济的可持续发展，。