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一、基本概况
1.自然地理
海原县面积约5600平方公里在，以第三系红色沿质岩为基础的黄土丘陵约占76%,其高程16~1800米，外表光秃、残塬、梁、峁间沟壑发育。切割源度多在数十米，甚至百余长，六盘山余昹——西华山、南华山、月亮山，由南东插入，中生界及下古生界形成屹立在黄土丘陵中间的孤立块状山区。高程1336~2955米，以南华山为最高主峰高达2955.3米，诸山峰巍峨，耸立在黄土丘陵之中，更显山势雄伟，犹如矗立在浩瀚“黄海波涛中心点孤岛”。
清水河在东部成为本县与同心县的界河，自南而北流过，发育在海原县内的各河，多为清水河次一级的间歇河。起源于屈蜈山东坡和月亮山北端的园河，透过西华山与南华山之间隙，南华山、西华山北麓的沙沟、贺堡河、马营河平行，奔向北东、相继汇合于关桥，越石峡口流入清水河，发源于月亮山、南华山东麓的杨明河和郑旗河，向东经固原境入清水河，清水河作为海原北部与同心的界河自西而东，也于同心城北注入清水河。
2.主要地质构造
南华山、西华山在西北两麓平行发育的大断裂夹持下，呈北西向带状断块突起，不仅控制着海原县大多数地表水文网的发育。也控制了地下水的总流向，于月亮山东麓形成大面积白垩系单斜承压自流构造。在南华山、西华山隆起之同时，于其北麓形成断陷，接受巨厚的第四系山麓相堆积，成为海原县水质最佳的最富水地带。
二、水文地质规律
1.地下水的贮存与分布
南华山、西华山、黄家洼山主要出露前寒武系变质岩系，虽然裂源比较发育，但多属在挤压力作用形成的闭合性裂隙，因而其贮水能力有限，一般仅在横山谷发育的石英脉上方。属下白恶系的泥质为主的地层，仅在杨明以南地段，岩层倾向与地势坡向一致的单倾承压区，贮存有较丰富的地下水外，其它地区贮水能力也比较差。
广大丘陵区，主要是以中新流和渐新流湖地质为基础，上覆第四系黄土，贮有地下水的能力很差，仅在南华山、西华山北麓的断陷内及其南北两端，即郑旗等地区，只能接受当地降水垂直入渗补给而成为含水层，由于海原县降水稀少，来不及入渗就消耗于蒸发，以只有在较大的台、原、洼地、有地表积水条件的地段，才可能有微量的黄土孔隙替水存在。
2.水的运动及水化学变化
大气降水是海原县地下水的主要补给来源，西华山和南华山南麓，及崛蜈山东坡和月亮山北端所形成的地表水注入河谷潜流，和地表经流的形式横穿西华山与南华山之间，流入西安洼地，几乎全部又渗入第四系松散砾石层，转化为地下水，南华山北侧地表经流、出山后又在山前洪积扇部位向地下入渗，大部分则以地下径流形成，向北运动，由于第三系基底的逐渐抬高，和西安乡洼地中心的地下水一起，分别在园河中游、贺堡河和杨坊河、马营河等上游，又排出地表，汇入石峡口水库，继而也注入清水河，这里地下径流补给复杂，径流曲折，此以地下水的水质变化也很复杂，总的规律是越接近山区，水质越佳，随着径流途径的不断加长，水质逐渐恶化，矿化变的由小于0.5升上升到10升以上。
3.主要的含水层及其特征
3.1第四系黄土类土含水层
含水层岩性是黄土含砂量较多的部位，俗称“面面沙”或“流砂”。其厚度各地不一。一般在0.20~0.50米，最厚1~3米，分布面积小者几百平方米，大者达1平方公里，单井出水量很小，一般小于1吨/日，大者仅3~5吨/日，多属硫酸重碳酸钠镁型、氧化钠型水。矿化度低者1克/升左右，可供人畜饮水，高者大于7克/升。
3.2第四系砂砾石含水层
金鸡儿沟是与同心县分界的界河，由于沟谷基底凹凸不平，导致第四系厚度在2~20米不等，白套子至打麦水河段，水位埋深25.3~44.0米，含水层厚11~22.5米，单井涌水量小于400吨/日，打麦水以东下游河段有地表水，单井出水量310~435吨/日，矿化度4克/升左右，其支河——凉风崖河第四系厚15~20米，地下水位埋深13~16米，含水层厚度0.5~20米，单井涌水量小于110吨/日，矿化变4~10克/升。
园河—麻春河，第四系厚度75~100米，地下水位埋深25~31米，含水层厚7.0~7.65米，单井出水量453吨/日，矿化度3.9~4.13克/升。沙沟——刘家井河段，第四系厚100米左右，地下水位埋深20-30米，含水层厚10~20米，单井涌水量300~500吨/日，矿化度1.1~1.8克/升。树台—大嘴河段，第四系厚40~75米，地下水位境源7.4~22.9米，含水层厚0.5~25.0米，由于基底不平，局部有滞流状况，似成死水，水层厚，水量大，单井出水量250~600吨/日，矿化厚2.7~4.7克/升。
贺堡河第四水厚10~31米，地下水位埋深5.6~231米，含水层厚2.2~3.26米，单井涌水量12~153吨/日，矿化度5.7~7.5克/升。杨坊河第四系厚3.5~32.5米，地下水位埋深1.5~21.4米，含水层厚2~15.3米，单井涌水 量13~26吨/日，矿化厚2~2.6克/升。马营河第四系厚10~31米，地下水位均深1.45~15米，含水层厚2~7米，单井出水量200~300吨/日矿化度4~5克/升。苋麻河可分为郑旗河和财沟河两个支流，前者第四系厚100~173米，地下水位均深12.48~48.46米，含水层1~3层，累计厚23.24~46.84米，局部为承压水，单井出水量363~723吨/日，矿化度0.98~2.7克/升，后者第四第厚度36.66~103.43米，含水层有1~2层，累计厚9.02~46.73米，317吨/日，矿化度1.297~3.39克/升。
祖历河水系分布在关庄乡西南部，较大的沟谷有大庄沟、大西沟、西沟、高台沟四条，第四条厚30~80米，含水层厚12.91~24.1米，地下水位埋深2~19.1米，单井出水量105~315吨/日，矿化度2.227~6.869克/升。
3.3第三系中——上新统粉细砂岩、砂砾岩含水层
在海原县境内有三个富水地段：
3.3.1由任家庄肖家湾至郑旗地段
在任家庄、肖家湾和郑旗的前后吴湾一带为承压水，含水层顶级埋深115.46~203.38，地下水埋深39.01~110.56米，含水层厚7.88~16.72米，单井出水量240~392吨/日，矿化度0.388~1.632克/升。
3.3.2盐池乡沙沟地段
含水层为灰砂岩、砂砾岩，厚3.5米，顶板埋深75米，承压水位埋深19.77米单井涌水量668.3吨/日，矿化度4~5克/升。
3.3.3双河堡—关桥地段
为一向斜构造，在174.16~176.56米处有一层2.40米的灰白色疏松中细沙层自流量大于1505.0吨/日，水头高出地面28.60米，矿化度9.102克升。
3.4下白垩系六盘群空隙、裂隙含水层：
分布在月亮山北麓，在沟谷中含水岩层顶板埋深130~270米，厚200~265米，自流水头最高达47.5米，单井自流量410.4~3201.12吨/日，矿化度1克/升。
三、水资源评价
1.地下水天然资源概算
1.1大气降水入渗系数法：
计算公式：Q渗——A*X*F公式中
Q渗—年内大气降水入渗补给量（米/年）
A— 大气降水入渗系数，按不同岩性，参照供水水文地址手册取经验值。
X—年内平均有效降水量，取年平均降水量的70%（毫米/年）黄土丘陵区取年平均降水量的35%。
F—接受大气降水入渗的含水层面积，用求和仪算出（平方公里）。
1.2地下径流量的计算
采用达尔西公式：Q径=KCP*I*W式中
Q径—某一地下断面上的径流量（立方米/日）
KCP—含水层平均渗透系数
I-地下水力坡度
W—地下过水断面面积
2.水资源分析
大气降水入渗法计算出全县地下水天然资源为37.854*106立米/年；径流模数法计算出的全县地下水天然资源为38.069*106立米/年。两数字相近，表明全县地下水天然资源约38*106立米/年左右。
四、结论
1.最有开发前景的含水层与有利开采地段：
1.1第四系砂砾石含水层
主要分布在几个洼地，清水河平原，南华山古洪积扇地带单井涌水量300~800吨/日，可供开发利用。
1.2第三系沙砾含水层。
目前仅发现三个富水地段：双河—关桥一带；任家庄、肖家湾至郑旗一带；盐池沙沟河一带。单井出水量在400~1200吨/日之间，矿化度0.4~6克/升。
1.3下白垩系基岩裂缝含水层
分布在月亮山东麓，形成自流水单斜构造，水头高出谷底10~47米，自流量600~1000吨/日，水质较好，矿化度1~3克/升。
2.地下水资源开发意见
由于海原县内地下水资源分布不均，可以考虑用输水管道将富水地区多余的水输送到贫水地区，供人畜饮水用。同时最大限度地把多余水储存起来，为减少蒸发和损耗，可将地表水引渗入地下，提高地下供给度。有针对性的人为地促使“三水”相互转化，以解决贫水地区的用水困难。
1.自然地理
海原县面积约5600平方公里在，以第三系红色沿质岩为基础的黄土丘陵约占76%,其高程16~1800米，外表光秃、残塬、梁、峁间沟壑发育。切割源度多在数十米，甚至百余长，六盘山余昹——西华山、南华山、月亮山，由南东插入，中生界及下古生界形成屹立在黄土丘陵中间的孤立块状山区。高程1336~2955米，以南华山为最高主峰高达2955.3米，诸山峰巍峨，耸立在黄土丘陵之中，更显山势雄伟，犹如矗立在浩瀚“黄海波涛中心点孤岛”。
清水河在东部成为本县与同心县的界河，自南而北流过，发育在海原县内的各河，多为清水河次一级的间歇河。起源于屈蜈山东坡和月亮山北端的园河，透过西华山与南华山之间隙，南华山、西华山北麓的沙沟、贺堡河、马营河平行，奔向北东、相继汇合于关桥，越石峡口流入清水河，发源于月亮山、南华山东麓的杨明河和郑旗河，向东经固原境入清水河，清水河作为海原北部与同心的界河自西而东，也于同心城北注入清水河。
2.主要地质构造
南华山、西华山在西北两麓平行发育的大断裂夹持下，呈北西向带状断块突起，不仅控制着海原县大多数地表水文网的发育。也控制了地下水的总流向，于月亮山东麓形成大面积白垩系单斜承压自流构造。在南华山、西华山隆起之同时，于其北麓形成断陷，接受巨厚的第四系山麓相堆积，成为海原县水质最佳的最富水地带。
二、水文地质规律
1.地下水的贮存与分布
南华山、西华山、黄家洼山主要出露前寒武系变质岩系，虽然裂源比较发育，但多属在挤压力作用形成的闭合性裂隙，因而其贮水能力有限，一般仅在横山谷发育的石英脉上方。属下白恶系的泥质为主的地层，仅在杨明以南地段，岩层倾向与地势坡向一致的单倾承压区，贮存有较丰富的地下水外，其它地区贮水能力也比较差。
广大丘陵区，主要是以中新流和渐新流湖地质为基础，上覆第四系黄土，贮有地下水的能力很差，仅在南华山、西华山北麓的断陷内及其南北两端，即郑旗等地区，只能接受当地降水垂直入渗补给而成为含水层，由于海原县降水稀少，来不及入渗就消耗于蒸发，以只有在较大的台、原、洼地、有地表积水条件的地段，才可能有微量的黄土孔隙替水存在。
2.水的运动及水化学变化
大气降水是海原县地下水的主要补给来源，西华山和南华山南麓，及崛蜈山东坡和月亮山北端所形成的地表水注入河谷潜流，和地表经流的形式横穿西华山与南华山之间，流入西安洼地，几乎全部又渗入第四系松散砾石层，转化为地下水，南华山北侧地表经流、出山后又在山前洪积扇部位向地下入渗，大部分则以地下径流形成，向北运动，由于第三系基底的逐渐抬高，和西安乡洼地中心的地下水一起，分别在园河中游、贺堡河和杨坊河、马营河等上游，又排出地表，汇入石峡口水库，继而也注入清水河，这里地下径流补给复杂，径流曲折，此以地下水的水质变化也很复杂，总的规律是越接近山区，水质越佳，随着径流途径的不断加长，水质逐渐恶化，矿化变的由小于0.5升上升到10升以上。
3.主要的含水层及其特征
3.1第四系黄土类土含水层
含水层岩性是黄土含砂量较多的部位，俗称“面面沙”或“流砂”。其厚度各地不一。一般在0.20~0.50米，最厚1~3米，分布面积小者几百平方米，大者达1平方公里，单井出水量很小，一般小于1吨/日，大者仅3~5吨/日，多属硫酸重碳酸钠镁型、氧化钠型水。矿化度低者1克/升左右，可供人畜饮水，高者大于7克/升。
3.2第四系砂砾石含水层
金鸡儿沟是与同心县分界的界河，由于沟谷基底凹凸不平，导致第四系厚度在2~20米不等，白套子至打麦水河段，水位埋深25.3~44.0米，含水层厚11~22.5米，单井涌水量小于400吨/日，打麦水以东下游河段有地表水，单井出水量310~435吨/日，矿化度4克/升左右，其支河——凉风崖河第四系厚15~20米，地下水位埋深13~16米，含水层厚度0.5~20米，单井涌水量小于110吨/日，矿化变4~10克/升。
园河—麻春河，第四系厚度75~100米，地下水位埋深25~31米，含水层厚7.0~7.65米，单井出水量453吨/日，矿化度3.9~4.13克/升。沙沟——刘家井河段，第四系厚100米左右，地下水位埋深20-30米，含水层厚10~20米，单井涌水量300~500吨/日，矿化度1.1~1.8克/升。树台—大嘴河段，第四系厚40~75米，地下水位境源7.4~22.9米，含水层厚0.5~25.0米，由于基底不平，局部有滞流状况，似成死水，水层厚，水量大，单井出水量250~600吨/日，矿化厚2.7~4.7克/升。
贺堡河第四水厚10~31米，地下水位埋深5.6~231米，含水层厚2.2~3.26米，单井涌水量12~153吨/日，矿化度5.7~7.5克/升。杨坊河第四系厚3.5~32.5米，地下水位埋深1.5~21.4米，含水层厚2~15.3米，单井涌水 量13~26吨/日，矿化厚2~2.6克/升。马营河第四系厚10~31米，地下水位均深1.45~15米，含水层厚2~7米，单井出水量200~300吨/日矿化度4~5克/升。苋麻河可分为郑旗河和财沟河两个支流，前者第四系厚100~173米，地下水位均深12.48~48.46米，含水层1~3层，累计厚23.24~46.84米，局部为承压水，单井出水量363~723吨/日，矿化度0.98~2.7克/升，后者第四第厚度36.66~103.43米，含水层有1~2层，累计厚9.02~46.73米，317吨/日，矿化度1.297~3.39克/升。
祖历河水系分布在关庄乡西南部，较大的沟谷有大庄沟、大西沟、西沟、高台沟四条，第四条厚30~80米，含水层厚12.91~24.1米，地下水位埋深2~19.1米，单井出水量105~315吨/日，矿化度2.227~6.869克/升。
3.3第三系中——上新统粉细砂岩、砂砾岩含水层
在海原县境内有三个富水地段：
3.3.1由任家庄肖家湾至郑旗地段
在任家庄、肖家湾和郑旗的前后吴湾一带为承压水，含水层顶级埋深115.46~203.38，地下水埋深39.01~110.56米，含水层厚7.88~16.72米，单井出水量240~392吨/日，矿化度0.388~1.632克/升。
3.3.2盐池乡沙沟地段
含水层为灰砂岩、砂砾岩，厚3.5米，顶板埋深75米，承压水位埋深19.77米单井涌水量668.3吨/日，矿化度4~5克/升。
3.3.3双河堡—关桥地段
为一向斜构造，在174.16~176.56米处有一层2.40米的灰白色疏松中细沙层自流量大于1505.0吨/日，水头高出地面28.60米，矿化度9.102克升。
3.4下白垩系六盘群空隙、裂隙含水层：
分布在月亮山北麓，在沟谷中含水岩层顶板埋深130~270米，厚200~265米，自流水头最高达47.5米，单井自流量410.4~3201.12吨/日，矿化度1克/升。
三、水资源评价
1.地下水天然资源概算
1.1大气降水入渗系数法：
计算公式：Q渗——A*X*F公式中
Q渗—年内大气降水入渗补给量（米/年）
A— 大气降水入渗系数，按不同岩性，参照供水水文地址手册取经验值。
X—年内平均有效降水量，取年平均降水量的70%（毫米/年）黄土丘陵区取年平均降水量的35%。
F—接受大气降水入渗的含水层面积，用求和仪算出（平方公里）。
1.2地下径流量的计算
采用达尔西公式：Q径=KCP*I*W式中
Q径—某一地下断面上的径流量（立方米/日）
KCP—含水层平均渗透系数
I-地下水力坡度
W—地下过水断面面积
2.水资源分析
大气降水入渗法计算出全县地下水天然资源为37.854*106立米/年；径流模数法计算出的全县地下水天然资源为38.069*106立米/年。两数字相近，表明全县地下水天然资源约38*106立米/年左右。
四、结论
1.最有开发前景的含水层与有利开采地段：
1.1第四系砂砾石含水层
主要分布在几个洼地，清水河平原，南华山古洪积扇地带单井涌水量300~800吨/日，可供开发利用。
1.2第三系沙砾含水层。
目前仅发现三个富水地段：双河—关桥一带；任家庄、肖家湾至郑旗一带；盐池沙沟河一带。单井出水量在400~1200吨/日之间，矿化度0.4~6克/升。
1.3下白垩系基岩裂缝含水层
分布在月亮山东麓，形成自流水单斜构造，水头高出谷底10~47米，自流量600~1000吨/日，水质较好，矿化度1~3克/升。
2.地下水资源开发意见
由于海原县内地下水资源分布不均，可以考虑用输水管道将富水地区多余的水输送到贫水地区，供人畜饮水用。同时最大限度地把多余水储存起来，为减少蒸发和损耗，可将地表水引渗入地下，提高地下供给度。有针对性的人为地促使“三水”相互转化，以解决贫水地区的用水困难。