水文地質勘察方法在水源地相關工程中的運用

吳超

摘 要：本文以某水源地工程為研究對象，在充分收集分析前人區域水文地質資料，且對工程區進行衛星遙感解譯的基礎上，對場區進行物探電測深勘探，初步查清場區內地層的含水特性及富水性，然后在初步圈定的相對富水地段布置探采結合井，進行抽水試驗，以達到確定場區內單井最大取水量的目的。

關鍵詞：水文地質 物探 探采結合井 抽水試驗

中圖分類號：TV5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（c）-0077-01

1 工作概況

工程區內現有灌溉林地面積約600畝，灌溉水源完全為地下水。區內現有灌溉用管井1眼，管井位置及進口埋于綠化草地之下且正在抽水使用，無法對該井進行進一步檢測，則成井資料及單井單位涌水量不詳。據現場訪問調查，該井為80年代建造，深度約185 m，管徑200 mm，單井出水量約20～30 m3/h，抽水降深不詳。目前工程區內林地處于嚴重非充分灌溉狀況。為了解決工程區內林地灌溉嚴重缺水問題，擬在工程區內確定地下水相對富水的地段，布置勘探井2眼。

2 地質概況

2.1 區域水文地質條件

通過現場水文地質調查、收集分析前人資料及衛星遙感解譯，場區在地形上為一東、西、南部高，北部低的半封閉洼地。地層巖性：上部厚度0～20 m為第四系全新統沖洪積松散層，巖性為粉土、礫質土、砂礫石，松散，分選性差，礫石呈片狀，次棱角狀。該層含水層薄，富水性差，為貧水區。

根據區域水文地質勘察成果資料（1/20萬），場區內深度0～20 m以下地層為三疊系上統小泉溝群，含水層巖性為砂巖、砂質頁巖、礫巖、粉細砂巖、含礫粉砂巖，地下水類型為碎屑巖孔隙、裂隙水。鉆孔中砂巖、礫巖含水層中涌水量分別為0.182～0.77 L/s·m、1.12～1.70 L/s·m，地下水較為貧乏。

通過現場調查及區域水文地質勘察成果資料，在場區周邊500 m范圍內未發現大的區域控水斷裂構造。

2.2 工程區水文地質條件

工程區地形東、西、南部高，北部低，東部有一處長500 m，寬250 m的元寶山狀隆起（俗稱棋盤山）。根據鉆孔揭露，工程區地層巖性主要為：上覆厚度為14～19 m的第四系松散沉積層，巖性為碎石土，礫質土，角礫，礫石多呈片狀棱角狀，粒徑普遍多在0.5～2 cm；下部巖性為砂巖、砂質頁巖、礫巖、粉細砂巖、含礫粉砂巖。強風化層厚約2 m，巖石完整性較好，巖體裂隙不發育，透水性較差。在深度為137～142 m的基巖段，裂隙較發育，透水性較好，為相對較富水的含水層段。

3 水文地質勘探與抽水試驗

3.1 物探

本次工作在工程區內完成了物探電測深剖面4條，Ⅰ—Ⅰ剖面從西向東0～190 m段深度約60 m內巖體電阻率大于25Ω·m，說明基巖巖體較為密實、完整，裂隙不發育，富水性較差；深度60～200 m巖體電阻率小于25 Ω·m，說明基巖巖體裂隙相對較發育，富水性相對較好。平距190～470 m段深度約200 m內巖體電阻率均大于25 Ω·m，說明基巖巖體較為密實、完整，裂隙不發育，富水性較差。

Ⅱ—Ⅱ剖面從北向南0～150 m段深度約50 m內巖體電阻率大于25 Ω·m，說明基巖巖體較為密實、完整，裂隙不發育，富水性較差；深度60～200 m巖體電阻率小于25 Ω·m，說明基巖巖體裂隙相對較發育，富水性相對較好。平距150～430 m段深度約200 m內巖體電阻率均大于25 Ω·m，說明基巖巖體較為密實、完整，裂隙不發育，富水性較差。

Ⅲ—Ⅲ、Ⅳ—Ⅳ剖面深度200 m內巖體電阻率均大于25 Ω·m，說明基巖巖體較為密實、完整，裂隙不發育，富水性較差。

3.2 勘探

本次共布置兩眼探采結合井：1號井位于工程區內九號樓東側約40 m處的林地中，該處地形為東、西、南部高，北部低。根據該井鉆孔揭露，表層0～14 m為碎石土層，灰褐色，碎石磨圓度較差，多呈片狀、棱角狀，結構密實，粒徑一般為0.5～2 cm。14 m以下為基巖層，巖性主要為灰色的砂巖、礫巖、砂質頁巖、粉細砂巖、含礫粉砂巖，其中14～16 m為強風化層，其中137～138 m處裂隙較發育，透水性較好，存在基巖裂隙水溢出現象，為該井的主要含水層，其余部分巖體完整性較好，裂隙不發育，透水性較差。

2號井位于工程區內九號樓北側約500 m處的荒地上，該處地形為東、南部高，西部略有起伏，北部低。根據該井鉆孔揭露，表層0～19 m為礫石層，灰褐色，表層含少量的土，以下主要為礫石層，礫石磨圓度較差，多呈片狀、棱角狀，結構密實，粒徑一般為0.5～2 cm。19 m以下為基巖層，巖性主要為灰色的砂巖、礫巖、砂質頁巖、粉細砂巖、含礫粉砂巖，其中19～21 m為強風化層，其中19～25 m、140～142 m處裂隙較發育，透水性較好，存在基巖裂隙水溢出現象，為該井的含水層，其余部分巖體完整性較好，裂隙不發育，透水性較差。

3.3 抽水試驗

（1）1號井井深為200 m，井徑250 mm，井壁套管安裝深度為基巖以下1 m處。抽水試驗潛水泵額定流量10 m3/h，揚程226 m，泵頭安裝深度為180 m；該井靜水位為4.7 m，動水位為153.36 m，最大降深為148.66 m，在水井出水口附近埋設的三角堰查得水位為7.6 cm，根據三角堰水頭高度與流量差算表得出該井的出水量為8.08 m·/h，抽水井單位涌水量為0.015 L/s·m。

（2）2號井井深為200 m，井徑250 mm，井壁套管安裝深度為基巖以下1 m處。抽水試驗潛水泵額定流量20 m3/h，揚程80 m，泵頭安裝深度為54 m；該井靜水位為5.28 m，動水位為7.73 m，最大降深為2.45 m，含水層厚度約為8 m，出水量實測為36 m·/h，抽水井單位涌水量為4.2 L/s·m。

4 結論

工程區內現有綠化灌溉林地面積約600畝，灌溉水源完全為地下水。目前工程區內現有灌溉用管井1眼，出水量約20～30 m3/h，不能滿足灌溉所需。本次新鑿探采結合井2眼，三眼井合計出水量約為60～70 m3/h，能極大的緩解灌區的非充分灌溉狀況。但由于工程區所處區域富水性較差，補給源較少，所以水位恢復需要的時間較長，建議每次蓄水完成后間隔至少一天時間再進行下一次的抽水灌溉工作，灌溉井不宜兼作其他項目用水，以免進行抽水灌溉工作時水量不足。