贵州省贞丰县山区岩溶水及找水经验剖析

祁福利，李永利，张峰龙，柏钰春

(黑龙江省九〇四水文地质工程地质勘察院，哈尔滨150100)

1 自然地理概况

贞丰县位于贵州省西南部，地处云贵高原向广西低山丘陵过渡的斜坡地带，地势由西北向东南呈阶梯状逐级下降，形成多级台面。

贞丰县属典型的喀斯特地貌，由于地层岩性不同，在内外营力的相互作用下，形成了境内多样化的地貌。按其成因，可分为山原糟谷、低山丘陵与岩溶盆地、河谷山地三大形态。以剥蚀为主的中低山山原槽谷地貌;分布于县境西南部龙头大山与挽澜河流域和西北部的小屯、木桑、大长田一带。以溶蚀为主的低山丘陵、岩溶盆地、峰林、石牙、残丘等多样地貌，集中于县境中部地区。以侵蚀为主、剥蚀次之的低中山河谷山地，集中于县境东南部及北盘江上沿岸，境内北盘江上段自九盘至白层沿岸，多为峡谷地貌。

2 地质构造

本区构造形迹特点是:褶皱形态以短轴状为主，而断层较发育。本区受控于北西向构造带，主要有一系列走向北40°西的较紧褶皱和逆断层组成。主要褶皱有牛场背斜、白泥田向斜，均呈条带状展布，两翼倾角较陡，在60～70°，与褶皱伴生的压性、压扭性断层，主要有董岗断层、锣锅井断层，倾角一般在60～80°，并常有后期向张性转化的特征。与之配套的有北东向及近南北向两组扭断裂，如打章断裂、老凹山断裂等。

对该区影响严重，并直接起到控制作用的牛场背斜和两组断裂，北东向打章断裂和北西向董岗断层，在北盘江镇三家寨村附近，董岗断层被打章断裂截断，该区位于牛场背斜的北翼，打章断裂的北西侧。具体位置如图1所示。

3 地层

该区出露地层主要为三叠系，岩性以浅海台地相碳酸盐岩及碎屑岩为主。有老到新依次为:三叠系下统夜郎组一段(T1y1)中厚层黏土岩夹砂泥质条带灰岩，厚165～205 m，夜郎组二段(T1y2)中厚层粉砂岩、黏土岩与灰色鲕状灰岩、泥质灰岩互层，厚361～667 m，夜郎组三段(T1y3)钙质黏土岩及粉砂质黏土岩，厚32～78 m;永宁镇组一段(T1yn1)灰色中厚至厚层灰岩夹泥质灰岩及白云岩，顶部为钙质黏土岩夹灰岩，厚299～358 m，永宁镇组二段(T1yn2)灰色中厚至块状灰岩白云质灰岩及泥质灰岩，厚253～489 m;安顺组(T1a)灰色中厚层白云岩夹少量泥质白云岩及黏土岩，厚560 m左右;谷脚组(T1g)灰色薄至中厚层灰岩与白云岩互层，厚153～644 m;中统关岭组一段(T2g1)中厚层白云岩、泥质灰岩夹黏土岩，厚122～308 m;关岭组二段(T2g2)中厚层泥晶灰岩，厚422～643 m;坡段组(T2p)浅灰色厚层至块状淀晶灰岩、藻屑灰岩及白云质灰岩、白云岩等，厚813 m左右;青岩组(T2q)，上部以灰色黏土岩、钙质黏土岩为主，下部以薄层灰岩、泥质灰岩为主，厚868～1 117 m;新苑组(T2x)，由黏土岩、砂岩夹薄层至中厚层灰岩、泥灰岩等组成，厚82～250 m;杨柳井组(T2y)，由中厚层至块状白云岩、灰岩及角砾状白云岩组成，厚374～980 m;垄头组(T2l)，以中厚层至块状淀晶灰岩、藻灰岩、及生物碎屑灰岩为主，夹少量白云岩，厚1 158～1 254 m;组杆坡组(T2z)，由薄层至中厚层灰岩、瘤状灰岩组呈，厚30～143 m;边阳组(T2b)，由中厚至厚层砂岩、薄至中厚层粉砂岩、黏土岩及少量灰岩等组成的粒级递变韵律层构成，厚度大于508m。详细分布及剖面图见图1。

4 水文地质概况

该区地下水以潜水为主，局部构造可能有承压水分布。地下水埋深条件与地貌关系密切，一般在近分水岭地带的洼地、谷地及剥夷台地区埋深浅，水位埋深＜50 m;而在北盘江及其支流两岸的强烈切割地区地下水埋深大，可超过100 m。区内地下水类型以碳酸盐岩岩溶水为主，其次为基岩裂隙水。碳酸盐岩岩溶水含水岩组富水性强，水点流量大，例如，T1yn灰岩及白云岩地下径流模数达6.891 L/s·km2，最大地下河枯季流量为385.5 L/s;而基岩裂隙水一般地下径流模数1.01～1.81 L/s·km2，泉水流量一般在0.11 L/s。

工作区位于者相岩溶水区，该区褶皱宽缓，断层发育，大型节理密度可达0.5～1条/km2，发育程度相当高;平均裂隙率2.1条/m，浅部裂隙溶蚀率25%。

区内地下水位埋深较浅，各含水层呈环带状出露，富水性多属中等，枯季径流模数为2.29～4.60 L/s·km2。地下管道流主要发育在永宁镇组、安顺组及垄头—坡段组中。

如图2所示，该区地下水类型以碳酸盐岩裂隙溶洞水为主。

5 找水成功实例

5.1 圈定重点工作区

合理运用水文地质方法圈定重点工作区，缩小开展物探工作的面积，减少物探布设工作量，节约成本，缩短工期，尽快抗旱进展。

根据该区地貌特征，位于残丘坡地中，常有较厚的残积层(砖红土)覆盖，最后可达20余米;地层出露以三叠系碳酸盐岩为主，溶洞、地下河发育地段，碳酸盐岩岩溶水含水岩组富水性强，水点流量较大;该区褶皱宽缓，断层发育，大型节理密度可达0.5～1条/km2，发育程度相当高;平均裂隙率2.1条/m，浅部裂隙溶蚀率25%;该村为位于隔水断裂——北东向断裂和北西向背斜的北侧，位于地下水的径流通道或排泄通道上，非常有利于地下水的富集。因此，在该区圈定调查区，开展地球物理勘探工作，进一步确定井位和孔深，为开展钻探工作提供依据。

5.2 物探依据

运用音频大地电场法开展物探工作，物探数据解译表明:该区发育北西向断裂，断裂带宽约70 m，初步确定抗旱井井位。

激电测深曲线显示，在40～65 m，100～170 m均有含水层反映。

根据推测断裂宽度和推测含水层厚度，推断单井涌水量＞1 200 m3/d。

5.3 水文地质钻探

根据物探解译优选点位开展水文地质钻探，采用SPJ－300/空气潜孔锤钻机，冲击回转钻进工艺，完井后并开展3次降深抽水试验。

井位编号为ZF03，孔深159.00 m。钻探过层中共遇见两个含水层，分别为80～83 m、136～139 m，含水层均为下三叠统白云岩破碎带，与物探解译结果基本一致。

抽水试验验证，水位最大降深10.36 m，经2.8 h恢复初始水位，计算单井出水量达3 120 m3/d，远远超过预期的1 200 m3/d。地下水类型为岩溶水、基岩裂隙水。

6 经验探讨

本次工作通过点状供水区域的水文地质勘查，综合分析该区地形地貌、地层岩性、地质构造特征等地质背景，圈定重点工作区，在减少物探工作量的前提下，提高成井率，做到既降低成本，缩短工期，加快抗旱进程，又确保抗旱成果，保证质量。通过此种方法，本次工作在贞丰县共实施8眼抗旱井，出水井7眼，成井率高达87.5%。总进尺1 234 m，日出水量5 548 m3，即使有效解决了旱区人民的生活用水问题。并将该方法推广到贵州严重缺水区的在其他区域，均取得了预期的目的。

［1］贵州地质局.区域水文地质普查报告［R］.贵州:贵州地质局，1980.

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图1 区域地质图及剖面图

图2 水文地质图及剖面图