抽水試驗估算某飲用天然礦泉水資源量實踐

黎識敏

摘 要： 某飲用天然礦泉水水源地于1993年鉆探成井并提交了資源量，但一直未利用。本文通過對該礦泉水井進行抽水試驗核實估算，取得的資源量依據(jù)充分可靠。

關(guān)鍵詞： 礦泉水井； 抽水試驗； 核實估算； 充分可靠

1. 前言

某飲用天然礦泉水水源地于1992年10月在該區(qū)進行水文地質(zhì)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，并于1993年10月鉆探成井，但一直未利用。為今后合理規(guī)劃開發(fā)，因此對該礦泉水井資源量進行抽水試驗估算，與之前資源量進行對比分析。

2. 項目實例

2.1 項目概況

該礦泉水井位于廣東省西北部，前期進行過鉆探成井并提交過資源量，但未開發(fā)利用，孔口標高25.00m，原井深50.72m，本次估算對原井進行了清孔并加深井深至60.20m，通過抽水試驗進行核實估算。

2.2 礦泉水形成的環(huán)境條件

氣象水文：該水源地處于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫21.5℃，極端最高氣溫31.8℃，極端最低氣溫為2.6℃；該地雨量充沛，年均降雨量1998.7mm，6月～8月為豐水期，12月～次年2月為枯水期，充沛的降雨量和茂密的植被，為區(qū)域地下水的補給提供了良好的條件；本區(qū)河流縱橫交錯，池塘、湖泊星羅棋布，低山與丘陵間分布有枝狀的谷地。礦泉水源地以東的某水庫，是區(qū)內(nèi)的主要地表水體，集水面積約102km2。

地形地貌：該水源地為低山丘陵地貌，地勢總體自南東向北西傾斜，一般海拔高度為10m～30m，最高峰為南部的牙英山，海拔高度581.1m。

區(qū)域地質(zhì)：該水源地所處區(qū)域位于佛崗巖體西緣，區(qū)域地層主要有泥盆系、侏羅系和第四系；區(qū)域斷裂發(fā)育，由四條主要斷層構(gòu)成。區(qū)域巖漿巖主要有燕山第二期、第三期和第四期黑云母花崗巖組成。

區(qū)域水文地質(zhì)：根據(jù)含水層類型、特征及埋藏分布情況，該區(qū)地下水類型有：第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。其中，第四系松散巖類孔隙水分布于山間平地和谷地，含水層由粉土、砂礫土和礫石土所組成，厚數(shù)米至二十余米，分布普遍。地下水微具承壓性，水位埋深1.5m～4.0m，單井水量一般在0.02L/s～0.23L/s，富水性弱，水化學(xué)類型為HCO3-Na或HCO3-Ca型；基巖裂隙水主要分布于各種風(fēng)化或構(gòu)造錯動的巖石中，富水性變化大。在斷裂破碎帶發(fā)育地段，單井水量一般在0.01L/s～0.21L/s，富水性弱，水化學(xué)類型為HCO3-Na或HCO3-Na·Ca型，含有多種對人體有益的微量元素。

2.3 水源地水文地質(zhì)特征

該礦泉水井（ZKl）所處山間谷地為第四系坡洪積相堆積，寬30m～50m，山谷向南西延伸，山谷兩側(cè)丘陵零星出露燕山期花崗巖，其余皆為殘坡積層覆蓋。其中，第四系沖積層（Q4al）主要由粘性土及含礫粉土組成，分布于河谷及河流一級階地，厚數(shù)米至二十余米，地下水位埋深0.50～2.00m，水溫21.5℃～24℃；第四系坡洪積層（Q4dl+pl）分布于山間谷地及溝谷兩側(cè)坡地，主要由含礫粉質(zhì)粘土組成，局部夾粉土，厚數(shù)米至十余米，地下水位埋深0.2m～4.0m，水溫22.5℃～25.0℃，附近居民多在該層取水，民井涌水量約10m3/d～20m3/d；第四系殘積層（Q4el）分布于剝蝕丘陵區(qū)，主要由含礫、含砂粘性土組成，厚數(shù)米至十余米，具隔水性。

該礦泉水井附近斷裂構(gòu)造發(fā)育，其中一條主要斷裂橫切礦泉水區(qū)，近東西走向，傾向南，傾角80°，寬度大于2m，組成破碎帶巖石為碎裂蝕變花崗巖，蝕變主要為硅化、云英巖化、綠泥石化。沿斷裂帶可見數(shù)條2cm～10cm寬的石英脈平行斷裂方向分布。巖石的破碎給地下水提供了賦存空間，地下水活動又促進了裂隙孔隙的發(fā)育，從而構(gòu)成了地下水的富集帶。根據(jù)鉆孔揭露，鉆孔單位涌水量0.039L/s·m～0.099L/s·m，屬弱富水性。

2.4 水質(zhì)評價

該礦泉水的特征性指標為偏硅酸，經(jīng)水質(zhì)測試，其感官、限量指標、污染物指標、放射性及微生物指標均符合國家標準，可作為飲用天然礦泉水資源予以開發(fā)利用。

3. 自流量觀測

由于ZK1一直未開采，本次估算對ZK1井的水量、水溫進行了一年每月1次的動態(tài)觀測，觀測結(jié)果見圖1。

據(jù)動態(tài)觀測結(jié)果統(tǒng)計，井口自流量：21.24m3/d～22.36m3/d，變幅1.12m3/d；靜水位水頭高：1.15m～1.20m，變幅0.05m；動水位埋深：14.11m～14.23m，變幅0.12m；單位涌水量：0.113L/s·m～0.120L/s·m；水溫：23.5℃，變幅0℃。因此，該礦泉水源地井動態(tài)變化幅度不大，屬動態(tài)穩(wěn)定型地下水。

4. 抽水試驗分析

4.1 鉆孔成井結(jié)構(gòu)

該礦泉水ZK1原井深50.72m，2.80m以上下直徑168mm無縫鋼管，套管四周用水泥止水；2.80m～7.27m為直徑130mm的天然孔壁；7.27m～50.72m為直徑110mm的天然孔壁；開采層位2.80m～18.01m和28.16m～34.49m。本次估算工作對原井進行了清孔并加深井深至60.20m為直徑91mm的天然孔壁。

4.2 抽水試驗

本次使用100QJ8-41/8型深井泵，對ZK1孔進行了三次降深抽水試驗（見表1、圖2），測得地下水水溫為23.5℃，抽水層位2.80m～18.01m、28.16m～34.49m，經(jīng)抽水試驗取得最大出水量為150.77m3/d（最大降深15.38m）。

根據(jù)對ZK1含水層進行了三次降深抽水試驗，最大出水量為150.77m3/d，水位降深15.38m。通過抽水試驗并結(jié)合一個水文年的動態(tài)觀測資料，單位涌水量與1993年結(jié)果相差較小，因此估算ZK1井可采水量150.77m3/d真實可靠。

5. 結(jié)束語

本次核實估算以ZK1井一個水文年的動態(tài)觀測資料并結(jié)合枯水期抽水試驗結(jié)果，估算該天然飲用礦泉水井最大涌水量位150.77m3/d，可采水量的評價依據(jù)充分可靠。