淺談利用鉆孔涌水量評(píng)價(jià)含水層富水性

賈榮樂++劉心翼

摘 要：本文結(jié)合一些實(shí)際資料，探討了在利用鉆孔涌水量評(píng)價(jià)巖層富水性時(shí)，不僅要考慮承壓水柱高度及潛水含水層的厚度，而且要著重考慮含水層的補(bǔ)給條件，使巖層富水性評(píng)價(jià)更加切合實(shí)際。

關(guān)鍵詞：鉆孔涌水量；富水性；水柱高度；含水層厚度

利用鉆孔涌水量評(píng)價(jià)含水層富水性時(shí)，水位降深的確定是關(guān)鍵。對(duì)潛水含水層一般采用潛水含水層厚度的一半作為其降深值，對(duì)承壓水降深值采用承壓水水柱高度或水柱高度加含水層厚度的一半為其降深值。但上述方法都有問題，評(píng)價(jià)結(jié)果往往和巖層實(shí)際富水性不符，有時(shí)相差甚遠(yuǎn)。因此，筆者結(jié)合自身的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)資料，總結(jié)分析鉆孔涌水量對(duì)巖層富水性的評(píng)價(jià)問題。

1、對(duì)承壓含水層進(jìn)行討論

表1是江西省兩個(gè)水源地鉆孔抽水資料；

根據(jù)表1數(shù)據(jù)顯示：在承壓水頭高度較大的情況下，倘若根據(jù)承壓水頭的實(shí)際高度計(jì)算，那么涌水量會(huì)很大，如表1中余江黃埠的12、13、31、32鉆孔和信江盆地的S2孔等。其中，余江黃埠13號(hào)孔每天涌水量高達(dá)7300噸，倘若根據(jù)承壓水頭與承壓含水層厚度的1/2的和計(jì)算，那么涌水量則會(huì)更大。即使僅根據(jù)50米降深值計(jì)算，單孔涌水量每天達(dá)到近1000噸或者1000噸以上的，鉆孔也仍很多，其中最大的13號(hào)孔可以達(dá)到每天2500噸，這嚴(yán)重違背了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。

信江盆地的S5鉆孔，承壓水頭高度較小，從含水層頂板到靜止水位高度為6.8米。倘若根據(jù)承壓水柱高來計(jì)算涌水量，那么表中一一列舉的剩余鉆孔單位涌水量和實(shí)際出水量都比S5鉆孔要少，但是單孔涌水量卻比S5鉆孔要大。S5鉆孔按照6.8米的降深值計(jì)算所得每日涌水量?jī)H有600噸左右，而現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況每日可達(dá)1000噸左右，涌水量還比較穩(wěn)定。綜上所述，筆者認(rèn)為有以下幾點(diǎn)原因：①承壓水頭高度的大小和巖石層結(jié)構(gòu)、承壓含水層的深度相關(guān)。巖石層結(jié)構(gòu)陡的，埋深一般比較大，承壓水頭高度也一般較大。反之，巖石層結(jié)構(gòu)平緩，承壓水頭高度較小。②承壓含水層的富水性和含水層埋深、露頭寬度以及臨層地下水的補(bǔ)給有關(guān)。含水層結(jié)構(gòu)陡的，埋深一般都較大，那么露頭寬度與補(bǔ)給相對(duì)較小，涌水量也相對(duì)小些，而且水量和水位都不穩(wěn)定。反之，含水層結(jié)構(gòu)平緩，埋深小，但是露頭寬度和補(bǔ)給大，涌水量也相對(duì)大些，而且水量和水位較為穩(wěn)定。③中、新生界地層的地下水，承壓水頭相對(duì)比較大，但水量衰減快，同時(shí)具備承壓水頭越大，水量衰減越快的特點(diǎn)。綜上，承壓水頭的大小不能作為巖層富水性和涌水量的計(jì)算依據(jù)。

2.孔隙潛水含水層評(píng)價(jià)問題

潛水含水層主要是第四系含水層富水性與含水層厚度的關(guān)系和主要的影響因素。①根據(jù)江西某地區(qū)的相關(guān)資料顯示，河流含水層厚30至40米左右時(shí)，取鉆孔口徑為8，降深值為5，計(jì)算所得單孔涌水量每天大于5000噸，而富水性較好的鉆孔每天可以達(dá)到10000噸，當(dāng)前開采量每天大約110噸，漏斗面積330平方公里，中心水位下降最大數(shù)值為18米，并且水位持續(xù)逐年下降1米左右，漏斗面積持續(xù)擴(kuò)大，以上情況表明地下水開采過量。我們?cè)囅胍幌拢谝陨下┒访娣e內(nèi)，如果單位平方公里內(nèi)鉆一個(gè)生產(chǎn)井，那么可以布置330個(gè)，根據(jù)富水性計(jì)算，每天可以開采地下水170萬噸左右，僅稍微大于目前的開采量。如果按照3米的降深值計(jì)算，每天可以開采地下水100萬噸左右，和當(dāng)前開采量持平。但是按照含水層厚度的1/2計(jì)算，取降深值20米，單孔每天涌水量在2萬噸左右，如果每個(gè)1.5平方公里內(nèi)鉆一個(gè)生產(chǎn)井，那么漏斗面積內(nèi)可以可以布置220個(gè)，每天可開采地下水330萬噸，是當(dāng)前開采水量的3倍多，但實(shí)際情況每天是不超過150萬噸，這充分說明依據(jù)含水層厚度計(jì)算的涌水量和實(shí)際情況不符。②江西省鷹潭市夏埠地區(qū)根據(jù)自身的補(bǔ)給條件，取降深值為5米，計(jì)算每天涌水量為5000噸，與實(shí)際開采較為接近，并且地下水量和水量穩(wěn)定。但是按照含水層厚度1/2計(jì)算所得每天涌水量為1.5萬噸，和實(shí)際相差較大。③江西九江某水源地，上游三峽大壩攔截地表水后，其地下水急劇減少，雖然含水層極厚，平均在50至60米，極大表現(xiàn)為100至200米。但是由于地下補(bǔ)給不多，雖然開采量較小，但是水位也逐年大面積下降，平均每年下降半米至1米不等，小些為0.2至0.3米。在開采量大的地域，降深可達(dá)15至20米，平均每年下降1米。

綜上所述，含水層厚度影響著巖層富水性，可以把他看成一個(gè)水庫(kù)，起到調(diào)節(jié)地下水的作用，或者開采利用其靜儲(chǔ)量。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度看，這個(gè)量還比較小，最重要的還要依靠地下水的天然補(bǔ)給量。這和固體礦床有著本質(zhì)的區(qū)別。固體礦床在某一特定地質(zhì)時(shí)期內(nèi)是穩(wěn)定的，但地下水隨著時(shí)間和空間的變化而變化，是可變和可恢復(fù)的流態(tài)礦床。綜合考慮這一特點(diǎn)，全球在地下水短缺的地方，都采用了回灌的方法補(bǔ)充地下水，保證生產(chǎn)井的出水，滿足日常生產(chǎn)生活。

3.結(jié)論

總之，不管是承壓水還是潛水，對(duì)巖層富水性的評(píng)價(jià)只考慮承壓水頭高度和含水層厚度還不夠，還須考慮地下水的天然補(bǔ)給量，這是評(píng)價(jià)富水性和計(jì)算涌水量的主要因素。這樣才能彌補(bǔ)以往含水層厚度的片面評(píng)價(jià)，對(duì)反映各地區(qū)地下水資源的實(shí)際情況和推進(jìn)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)有著積極作用。

作者簡(jiǎn)介：賈榮樂（1982～），男，安徽寧國(guó)人，工程師，從事煤田地質(zhì)工作。

摘 要：本文結(jié)合一些實(shí)際資料，探討了在利用鉆孔涌水量評(píng)價(jià)巖層富水性時(shí)，不僅要考慮承壓水柱高度及潛水含水層的厚度，而且要著重考慮含水層的補(bǔ)給條件，使巖層富水性評(píng)價(jià)更加切合實(shí)際。

關(guān)鍵詞：鉆孔涌水量；富水性；水柱高度；含水層厚度

利用鉆孔涌水量評(píng)價(jià)含水層富水性時(shí)，水位降深的確定是關(guān)鍵。對(duì)潛水含水層一般采用潛水含水層厚度的一半作為其降深值，對(duì)承壓水降深值采用承壓水水柱高度或水柱高度加含水層厚度的一半為其降深值。但上述方法都有問題，評(píng)價(jià)結(jié)果往往和巖層實(shí)際富水性不符，有時(shí)相差甚遠(yuǎn)。因此，筆者結(jié)合自身的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)資料，總結(jié)分析鉆孔涌水量對(duì)巖層富水性的評(píng)價(jià)問題。

1、對(duì)承壓含水層進(jìn)行討論

表1是江西省兩個(gè)水源地鉆孔抽水資料；

根據(jù)表1數(shù)據(jù)顯示：在承壓水頭高度較大的情況下，倘若根據(jù)承壓水頭的實(shí)際高度計(jì)算，那么涌水量會(huì)很大，如表1中余江黃埠的12、13、31、32鉆孔和信江盆地的S2孔等。其中，余江黃埠13號(hào)孔每天涌水量高達(dá)7300噸，倘若根據(jù)承壓水頭與承壓含水層厚度的1/2的和計(jì)算，那么涌水量則會(huì)更大。即使僅根據(jù)50米降深值計(jì)算，單孔涌水量每天達(dá)到近1000噸或者1000噸以上的，鉆孔也仍很多，其中最大的13號(hào)孔可以達(dá)到每天2500噸，這嚴(yán)重違背了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。

信江盆地的S5鉆孔，承壓水頭高度較小，從含水層頂板到靜止水位高度為6.8米。倘若根據(jù)承壓水柱高來計(jì)算涌水量，那么表中一一列舉的剩余鉆孔單位涌水量和實(shí)際出水量都比S5鉆孔要少，但是單孔涌水量卻比S5鉆孔要大。S5鉆孔按照6.8米的降深值計(jì)算所得每日涌水量?jī)H有600噸左右，而現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況每日可達(dá)1000噸左右，涌水量還比較穩(wěn)定。綜上所述，筆者認(rèn)為有以下幾點(diǎn)原因：①承壓水頭高度的大小和巖石層結(jié)構(gòu)、承壓含水層的深度相關(guān)。巖石層結(jié)構(gòu)陡的，埋深一般比較大，承壓水頭高度也一般較大。反之，巖石層結(jié)構(gòu)平緩，承壓水頭高度較小。②承壓含水層的富水性和含水層埋深、露頭寬度以及臨層地下水的補(bǔ)給有關(guān)。含水層結(jié)構(gòu)陡的，埋深一般都較大，那么露頭寬度與補(bǔ)給相對(duì)較小，涌水量也相對(duì)小些，而且水量和水位都不穩(wěn)定。反之，含水層結(jié)構(gòu)平緩，埋深小，但是露頭寬度和補(bǔ)給大，涌水量也相對(duì)大些，而且水量和水位較為穩(wěn)定。③中、新生界地層的地下水，承壓水頭相對(duì)比較大，但水量衰減快，同時(shí)具備承壓水頭越大，水量衰減越快的特點(diǎn)。綜上，承壓水頭的大小不能作為巖層富水性和涌水量的計(jì)算依據(jù)。

2.孔隙潛水含水層評(píng)價(jià)問題

潛水含水層主要是第四系含水層富水性與含水層厚度的關(guān)系和主要的影響因素。①根據(jù)江西某地區(qū)的相關(guān)資料顯示，河流含水層厚30至40米左右時(shí)，取鉆孔口徑為8，降深值為5，計(jì)算所得單孔涌水量每天大于5000噸，而富水性較好的鉆孔每天可以達(dá)到10000噸，當(dāng)前開采量每天大約110噸，漏斗面積330平方公里，中心水位下降最大數(shù)值為18米，并且水位持續(xù)逐年下降1米左右，漏斗面積持續(xù)擴(kuò)大，以上情況表明地下水開采過量。我們?cè)囅胍幌拢谝陨下┒访娣e內(nèi)，如果單位平方公里內(nèi)鉆一個(gè)生產(chǎn)井，那么可以布置330個(gè)，根據(jù)富水性計(jì)算，每天可以開采地下水170萬噸左右，僅稍微大于目前的開采量。如果按照3米的降深值計(jì)算，每天可以開采地下水100萬噸左右，和當(dāng)前開采量持平。但是按照含水層厚度的1/2計(jì)算，取降深值20米，單孔每天涌水量在2萬噸左右，如果每個(gè)1.5平方公里內(nèi)鉆一個(gè)生產(chǎn)井，那么漏斗面積內(nèi)可以可以布置220個(gè)，每天可開采地下水330萬噸，是當(dāng)前開采水量的3倍多，但實(shí)際情況每天是不超過150萬噸，這充分說明依據(jù)含水層厚度計(jì)算的涌水量和實(shí)際情況不符。②江西省鷹潭市夏埠地區(qū)根據(jù)自身的補(bǔ)給條件，取降深值為5米，計(jì)算每天涌水量為5000噸，與實(shí)際開采較為接近，并且地下水量和水量穩(wěn)定。但是按照含水層厚度1/2計(jì)算所得每天涌水量為1.5萬噸，和實(shí)際相差較大。③江西九江某水源地，上游三峽大壩攔截地表水后，其地下水急劇減少，雖然含水層極厚，平均在50至60米，極大表現(xiàn)為100至200米。但是由于地下補(bǔ)給不多，雖然開采量較小，但是水位也逐年大面積下降，平均每年下降半米至1米不等，小些為0.2至0.3米。在開采量大的地域，降深可達(dá)15至20米，平均每年下降1米。

綜上所述，含水層厚度影響著巖層富水性，可以把他看成一個(gè)水庫(kù)，起到調(diào)節(jié)地下水的作用，或者開采利用其靜儲(chǔ)量。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度看，這個(gè)量還比較小，最重要的還要依靠地下水的天然補(bǔ)給量。這和固體礦床有著本質(zhì)的區(qū)別。固體礦床在某一特定地質(zhì)時(shí)期內(nèi)是穩(wěn)定的，但地下水隨著時(shí)間和空間的變化而變化，是可變和可恢復(fù)的流態(tài)礦床。綜合考慮這一特點(diǎn)，全球在地下水短缺的地方，都采用了回灌的方法補(bǔ)充地下水，保證生產(chǎn)井的出水，滿足日常生產(chǎn)生活。

3.結(jié)論

總之，不管是承壓水還是潛水，對(duì)巖層富水性的評(píng)價(jià)只考慮承壓水頭高度和含水層厚度還不夠，還須考慮地下水的天然補(bǔ)給量，這是評(píng)價(jià)富水性和計(jì)算涌水量的主要因素。這樣才能彌補(bǔ)以往含水層厚度的片面評(píng)價(jià)，對(duì)反映各地區(qū)地下水資源的實(shí)際情況和推進(jìn)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)有著積極作用。

作者簡(jiǎn)介：賈榮樂（1982～），男，安徽寧國(guó)人，工程師，從事煤田地質(zhì)工作。

摘 要：本文結(jié)合一些實(shí)際資料，探討了在利用鉆孔涌水量評(píng)價(jià)巖層富水性時(shí)，不僅要考慮承壓水柱高度及潛水含水層的厚度，而且要著重考慮含水層的補(bǔ)給條件，使巖層富水性評(píng)價(jià)更加切合實(shí)際。

關(guān)鍵詞：鉆孔涌水量；富水性；水柱高度；含水層厚度

利用鉆孔涌水量評(píng)價(jià)含水層富水性時(shí)，水位降深的確定是關(guān)鍵。對(duì)潛水含水層一般采用潛水含水層厚度的一半作為其降深值，對(duì)承壓水降深值采用承壓水水柱高度或水柱高度加含水層厚度的一半為其降深值。但上述方法都有問題，評(píng)價(jià)結(jié)果往往和巖層實(shí)際富水性不符，有時(shí)相差甚遠(yuǎn)。因此，筆者結(jié)合自身的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)資料，總結(jié)分析鉆孔涌水量對(duì)巖層富水性的評(píng)價(jià)問題。

1、對(duì)承壓含水層進(jìn)行討論

表1是江西省兩個(gè)水源地鉆孔抽水資料；

根據(jù)表1數(shù)據(jù)顯示：在承壓水頭高度較大的情況下，倘若根據(jù)承壓水頭的實(shí)際高度計(jì)算，那么涌水量會(huì)很大，如表1中余江黃埠的12、13、31、32鉆孔和信江盆地的S2孔等。其中，余江黃埠13號(hào)孔每天涌水量高達(dá)7300噸，倘若根據(jù)承壓水頭與承壓含水層厚度的1/2的和計(jì)算，那么涌水量則會(huì)更大。即使僅根據(jù)50米降深值計(jì)算，單孔涌水量每天達(dá)到近1000噸或者1000噸以上的，鉆孔也仍很多，其中最大的13號(hào)孔可以達(dá)到每天2500噸，這嚴(yán)重違背了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。

信江盆地的S5鉆孔，承壓水頭高度較小，從含水層頂板到靜止水位高度為6.8米。倘若根據(jù)承壓水柱高來計(jì)算涌水量，那么表中一一列舉的剩余鉆孔單位涌水量和實(shí)際出水量都比S5鉆孔要少，但是單孔涌水量卻比S5鉆孔要大。S5鉆孔按照6.8米的降深值計(jì)算所得每日涌水量?jī)H有600噸左右，而現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況每日可達(dá)1000噸左右，涌水量還比較穩(wěn)定。綜上所述，筆者認(rèn)為有以下幾點(diǎn)原因：①承壓水頭高度的大小和巖石層結(jié)構(gòu)、承壓含水層的深度相關(guān)。巖石層結(jié)構(gòu)陡的，埋深一般比較大，承壓水頭高度也一般較大。反之，巖石層結(jié)構(gòu)平緩，承壓水頭高度較小。②承壓含水層的富水性和含水層埋深、露頭寬度以及臨層地下水的補(bǔ)給有關(guān)。含水層結(jié)構(gòu)陡的，埋深一般都較大，那么露頭寬度與補(bǔ)給相對(duì)較小，涌水量也相對(duì)小些，而且水量和水位都不穩(wěn)定。反之，含水層結(jié)構(gòu)平緩，埋深小，但是露頭寬度和補(bǔ)給大，涌水量也相對(duì)大些，而且水量和水位較為穩(wěn)定。③中、新生界地層的地下水，承壓水頭相對(duì)比較大，但水量衰減快，同時(shí)具備承壓水頭越大，水量衰減越快的特點(diǎn)。綜上，承壓水頭的大小不能作為巖層富水性和涌水量的計(jì)算依據(jù)。

2.孔隙潛水含水層評(píng)價(jià)問題

潛水含水層主要是第四系含水層富水性與含水層厚度的關(guān)系和主要的影響因素。①根據(jù)江西某地區(qū)的相關(guān)資料顯示，河流含水層厚30至40米左右時(shí)，取鉆孔口徑為8，降深值為5，計(jì)算所得單孔涌水量每天大于5000噸，而富水性較好的鉆孔每天可以達(dá)到10000噸，當(dāng)前開采量每天大約110噸，漏斗面積330平方公里，中心水位下降最大數(shù)值為18米，并且水位持續(xù)逐年下降1米左右，漏斗面積持續(xù)擴(kuò)大，以上情況表明地下水開采過量。我們?cè)囅胍幌拢谝陨下┒访娣e內(nèi)，如果單位平方公里內(nèi)鉆一個(gè)生產(chǎn)井，那么可以布置330個(gè)，根據(jù)富水性計(jì)算，每天可以開采地下水170萬噸左右，僅稍微大于目前的開采量。如果按照3米的降深值計(jì)算，每天可以開采地下水100萬噸左右，和當(dāng)前開采量持平。但是按照含水層厚度的1/2計(jì)算，取降深值20米，單孔每天涌水量在2萬噸左右，如果每個(gè)1.5平方公里內(nèi)鉆一個(gè)生產(chǎn)井，那么漏斗面積內(nèi)可以可以布置220個(gè)，每天可開采地下水330萬噸，是當(dāng)前開采水量的3倍多，但實(shí)際情況每天是不超過150萬噸，這充分說明依據(jù)含水層厚度計(jì)算的涌水量和實(shí)際情況不符。②江西省鷹潭市夏埠地區(qū)根據(jù)自身的補(bǔ)給條件，取降深值為5米，計(jì)算每天涌水量為5000噸，與實(shí)際開采較為接近，并且地下水量和水量穩(wěn)定。但是按照含水層厚度1/2計(jì)算所得每天涌水量為1.5萬噸，和實(shí)際相差較大。③江西九江某水源地，上游三峽大壩攔截地表水后，其地下水急劇減少，雖然含水層極厚，平均在50至60米，極大表現(xiàn)為100至200米。但是由于地下補(bǔ)給不多，雖然開采量較小，但是水位也逐年大面積下降，平均每年下降半米至1米不等，小些為0.2至0.3米。在開采量大的地域，降深可達(dá)15至20米，平均每年下降1米。

綜上所述，含水層厚度影響著巖層富水性，可以把他看成一個(gè)水庫(kù)，起到調(diào)節(jié)地下水的作用，或者開采利用其靜儲(chǔ)量。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度看，這個(gè)量還比較小，最重要的還要依靠地下水的天然補(bǔ)給量。這和固體礦床有著本質(zhì)的區(qū)別。固體礦床在某一特定地質(zhì)時(shí)期內(nèi)是穩(wěn)定的，但地下水隨著時(shí)間和空間的變化而變化，是可變和可恢復(fù)的流態(tài)礦床。綜合考慮這一特點(diǎn)，全球在地下水短缺的地方，都采用了回灌的方法補(bǔ)充地下水，保證生產(chǎn)井的出水，滿足日常生產(chǎn)生活。

3.結(jié)論

總之，不管是承壓水還是潛水，對(duì)巖層富水性的評(píng)價(jià)只考慮承壓水頭高度和含水層厚度還不夠，還須考慮地下水的天然補(bǔ)給量，這是評(píng)價(jià)富水性和計(jì)算涌水量的主要因素。這樣才能彌補(bǔ)以往含水層厚度的片面評(píng)價(jià)，對(duì)反映各地區(qū)地下水資源的實(shí)際情況和推進(jìn)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)有著積極作用。

作者簡(jiǎn)介：賈榮樂（1982～），男，安徽寧國(guó)人，工程師，從事煤田地質(zhì)工作。