貴州都勻某工程水文地質調查與研究

王克穎

（貴州省有色地質勘察局物化探總隊，貴州 都勻 558000）

1 工程概況

都勻市工程建設項目位于貴州省都勻市墨沖鎮新坪村與河陽鄉普林村交界處的雞冠巖一帶，距都勻市區直線距離約14km，項目周邊有國道和高速公路經過，交通極為便利。本工程的服務范圍為都勻市、三都水族自治縣、獨山縣、平塘縣的生活垃圾處理，工程運營年限為30年（含建設期）。

2 區域自然地理概況

都勻市地處貴州高原向廣西丘陵盆地過渡的斜坡地帶，地勢總體北西部高、南東部低，最高點位于都勻北部的斗篷山（海拔1961m），最低點為基場鄉的翁了寨出境處（海拔540m），最大高差1421m；區域上地形起伏大，切割強烈，主要有侵蝕構造、溶蝕—侵蝕、溶蝕地貌三大類；工程區屬于溶蝕地貌，以峰從洼地為主，巖溶較發育。區內屬中亞熱帶季風濕潤氣候區，多年平均降水量1446mm，最豐年1968mm（1977年），最枯年868mm（1962年）。都勻市地處長江流域與珠江流域之分水嶺地帶，北側屬長江流域沉江水系清水江支流，南側為珠江流域紅水河水系曹渡河支流及柳江水系都柳江支流，工程區屬于珠江流域紅水河水系。區域上出露地層主要有第四系、二疊系、石炭系、泥盆系，巖性主要為灰巖及、白云巖、泥質灰巖、石英砂巖及頁巖等，局部地段見煤層或煤線。區域上位于川黔經向構造帶南段，由一系列南北向箱狀背斜、緊密向斜及同向壓性斷層組成，形成典型的隔槽型褶皺。

3 水文地質特征

3.1 地下水類型及富水性

調查區內地下水類型主要有碳酸鹽巖類巖溶水、碎屑巖類基巖裂隙水和松散巖類孔隙水，各含水層富水特征分述如下。

（1）碳酸鹽巖類巖溶水。區內碳酸鹽巖大面積分布，地表可見落水洞、巖溶洼地、溶溝溶槽等發育，本次調查工作中為了研究深部巖溶發育情況，布置了3條物探剖面（高密度電法）進行探測，異常反演結果顯示，場區深部巖溶較為發育，每條剖面上均有巖溶裂隙帶和溶洞發育，規模大小不一[1]。石炭系上統黃龍、馬平組（C2h+m）：巖性為厚層灰巖、白云巖，出露于場區西側，巖溶地貌發育，富水性強，含水不均一。本次調查區內，未見泉點出露；根據以往勘察資料，場區外一口已施工的機井涌水量為1.24～277.86噸/天。二疊系中統茅口組、棲霞組（P2m+q）：為中厚層至塊狀灰巖，出露于場區范圍西側，巖溶發育強烈。

（2）碎屑巖類基巖裂隙水。賦存于二疊系中統梁山組（P2l）石英砂巖、頁巖節理裂隙中，該組地層呈北東—南西向帶狀分布于場區中部，基巖裂隙水主要賦存于基巖強風化及弱風化帶中上部，總體富水性弱。

（3）松散巖類孔隙水。賦存于第四系松散覆蓋層中，第四系覆蓋層廣泛分布于場區巖溶洼地中，厚度3m～10m，地下水埋藏深度較淺，與地表水聯系密切，受大氣降水控制明顯；在場地范圍內主要為上層滯水和包氣帶水。

3.2 地下水補、徑、排條件

（1）補給。通過野外調查發現，工程區位于區域上水文地質單元中的徑流區，區內地下水主要受大氣降水補給。場區內馬坪組（C2m）巖溶含水巖組出露，該組地層巖溶較發育，大部分大氣降水通過巖溶裂隙、巖溶漏斗、封閉洼地及洼地落水洞等途徑直接補給地下水；小部分大氣降水補給到第四系孔隙水中。

（2）徑流及排泄。工程區地勢上總體為北東高南西低，場區北部和東部分布有地表分水嶺，場區位于水文地質單元的徑流區；該水文地質單元范圍內的最高點位于場區外北東部的一處山峰，海拔為1081.3m，最低處為場區外南部的桐水河河床，標高為843m，地下水從北東往南西方向徑流（圖1）。區內碳酸鹽巖分布廣泛，巖溶發育，溶洞、巖溶管道、溶蝕裂隙等較為發育，上述巖溶發育地段為地下水徑流提供了通道，其中巖溶管道是區內地下水最重要的徑流通道。

3.3 地下水滲流與彌散特征

場區部分區域有厚度較大的覆蓋層分布，其中的包氣帶是污染物儲存和運移的重要場所，為確定包氣帶的滲透系數，本次調查共進行了5組雙環滲水試驗，對試驗數據進行數理統計分析后得出場區內第四系殘坡積層滲透系數為2.72×10-5cm/s（0.023m/d），試驗結果顯示包氣帶滲透系數較小，為弱透水層。由于場區有污染源分布，故需確定區內地下水滲流速度，本次調查以鉆孔ZK5為抽水主孔，以ZK2為觀測看進行非穩定流抽水試驗，并采用紐曼法和達西定律進行水文地質參數計算，經計算分析認為，區內地下水流向為北東往南西方向，含水層滲透系數為2.05m/d，給水度為0.165，馬平組、黃龍組巖溶含水層滲流速度約為0.01m/d。

4 地下水現狀評價與預測

（1）現狀調查與評價。為了評價區域地下水環境質量現狀，本次地下水環境調查與評價共采集地下水樣5件，地表水樣（河水）1件（采用位置見圖1），其中地下水樣分別來自場區附近的泉點樣和ZK05、ZK06、ZK07鉆孔水樣，河流水樣來自場區南部桐水河[2]。檢測項目包括常見金屬陽離子、陰離子以及硬度、總堿度、總酸度、PH值、色度等，共計32項。根據《地下水質量標準》（GB/TI4848-93）、《生活飲用水衛生標準》（GB5749-2006），采用單項指數評價方法對地下水質現狀進行評價，限于篇幅，檢測數據未列出。單項指數評價法評價過程如下。根據《地下水質量標準》進行各單項組分評價，劃分組分所屬質量類別；然后按表1的規定，對各類別分別確定各單項組分的評價分值Fi。

表1 單項組分評價分值

Fmax——單項組分評價分值F中的最大值。

n——項數。

根據以上兩個公式求出綜合分值F，然后對照規范中的分類標準（表2），最終確定水質檢測結果等級，計算結果及水質評價結果見表3，經分析，調查區地下水水質好，均達到良好或優秀等級；而地表水水質中等，為較好等級。綜上分析認為，調查區水質較好，均能達到II類水以上標準。

表2 綜合評價分值

表3 調查區水質綜合評價結果表

（2）地下水環境影響預測與評價。根據本工程的特點，工程建設及運營對地下水的影響主要分為三個階段，即項目建設期、運行服務期、服務期滿后；各階段對地下水影響方式及影響程度不盡相同。其中，項目建設期的地下水污染源包括施工人員生活污水和施工生產排水。施工期間產生的生活污水、施工生產廢水等數量較少，且及時的進行集中處理，加上施工期相對較短；因此，項目建設期間場地地下水遭受污染的程度微弱。該工程運行服務期間，在正常工況下，場地內廢水徑流管網及廢水處理池中的污水會穿透防滲層進入地下水中，污染地下水。但由于調節池底部的防滲作用，滲濾液自然滲透量少，對地下水環境影響較小。在事故工況下，因污水大量進入地下水中，可能對區域地下水造成嚴重污染，主要污染物可能有重金屬、二噁英、pH 超標、SS、CODCr、BOD5、NH3-N、大腸桿菌群等。因此，應加強運營期的管理，防止污染事故的發生。工程服務期滿后，不再產生新的廢水和固體廢物，且應在項目關閉前嚴格按照相關規范，采取有效措施對前期剩余的污染物進行清除，并對局部污染區域進行恢復治理。因此，地下水在服務期滿后遭受污染的程度微弱。

5 水文地質調查主要認識

本次調查工作通過地表調查、鉆探、物探以及水文地質試驗等多種手段，基本查明了工程區水文地質條件及其特征，并分析預測工程建設可能對工程區地下水環境的影響，主要取得以下幾點認識：①區內地下水類型主要為碳酸鹽巖類巖溶水、基巖裂隙水和松散巖類孔隙水，巖溶水含水層富水性強，但含水性不均一；地下水主要受大氣降水補給，自北東往南西徑流，地下水在低洼處以泉、季節性溪流等形式排泄；區內地下水動態類型主要為降雨入滲型，地下水灌溉型動態主要出現在潛水中，農田灌溉水對區內地下水位影響較大，每年雨季會出現水位高峰期。②工程區地質條件較為簡單，水文地質條件中等；本次調查工作通過水質分析對區域地下水環境質量現狀進行了評價，共采集地下水樣5件，地表水樣1件；水質分析結果顯示，區內地下水水質好，均達到良好或優秀等級；而地表水水質中等，為較好等級；總體上調查區水質較好，均能達到II 類水以上標準。③③現場雙環滲水試驗成果顯示，場區內第四系殘坡積層包氣帶滲透系數為2.72×10-5cm/s（0.023m/d），滲透系數較小，為弱透水層；鉆孔ZK5非穩定流抽水試驗顯示，場區內馬平組含水層的滲透系數值為2.05m/d，給水度為0.165。④現場彌散試驗結果表明，馬平組含水層縱向彌散度為0.5m，室內彌散度一般在厘米級，在合理的范圍內，，但由于尺度效應的存在，因此野外試驗結果相比室內試驗更可靠；結合抽水試驗及彌散試驗成果計算，巖溶含水層地下水流速約為12.42m/d。⑤工程運行期間，在正常工況下對地下水污染微弱；但在事故工況下，可能會對地下水造成嚴重污染；建議加強工程區防滲處理，并加強運營期的管理，防止污染事故的發生。