水文地质勘察方法在水源地相关工程中的运用

吴超

摘 要：本文以某水源地工程为研究对象，在充分收集分析前人区域水文地质资料，且对工程区进行卫星遥感解译的基础上，对场区进行物探电测深勘探，初步查清场区内地层的含水特性及富水性，然后在初步圈定的相对富水地段布置探采结合井，进行抽水试验，以达到确定场区内单井最大取水量的目的。

关键词：水文地质 物探 探采结合井 抽水试验

中图分类号：TV5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（c）-0077-01

1 工作概况

工程区内现有灌溉林地面积约600亩，灌溉水源完全为地下水。区内现有灌溉用管井1眼，管井位置及进口埋于绿化草地之下且正在抽水使用，无法对该井进行进一步检测，则成井资料及单井单位涌水量不详。据现场访问调查，该井为80年代建造，深度约185 m，管径200 mm，单井出水量约20～30 m3/h，抽水降深不详。目前工程区内林地处于严重非充分灌溉状况。为了解决工程区内林地灌溉严重缺水问题，拟在工程区内确定地下水相对富水的地段，布置勘探井2眼。

2 地质概况

2.1 区域水文地质条件

通过现场水文地质调查、收集分析前人资料及卫星遥感解译，场区在地形上为一东、西、南部高，北部低的半封闭洼地。地层岩性：上部厚度0～20 m为第四系全新统冲洪积松散层，岩性为粉土、砾质土、砂砾石，松散，分选性差，砾石呈片状，次棱角状。该层含水层薄，富水性差，为贫水区。

根据区域水文地质勘察成果资料（1/20万），场区内深度0～20 m以下地层为三叠系上统小泉沟群，含水层岩性为砂岩、砂质页岩、砾岩、粉细砂岩、含砾粉砂岩，地下水类型为碎屑岩孔隙、裂隙水。钻孔中砂岩、砾岩含水层中涌水量分别为0.182～0.77 L/s·m、1.12～1.70 L/s·m，地下水较为贫乏。

通过现场调查及区域水文地质勘察成果资料，在场区周边500 m范围内未发现大的区域控水断裂构造。

2.2 工程区水文地质条件

工程区地形东、西、南部高，北部低，东部有一处长500 m，宽250 m的元宝山状隆起（俗称棋盘山）。根据钻孔揭露，工程区地层岩性主要为：上覆厚度为14～19 m的第四系松散沉积层，岩性为碎石土，砾质土，角砾，砾石多呈片状棱角状，粒径普遍多在0.5～2 cm；下部岩性为砂岩、砂质页岩、砾岩、粉细砂岩、含砾粉砂岩。强风化层厚约2 m，岩石完整性较好，岩体裂隙不发育，透水性较差。在深度为137～142 m的基岩段，裂隙较发育，透水性较好，为相对较富水的含水层段。

3 水文地质勘探与抽水试验

3.1 物探

本次工作在工程区内完成了物探电测深剖面4条，Ⅰ—Ⅰ剖面从西向东0～190 m段深度约60 m内岩体电阻率大于25Ω·m，说明基岩岩体较为密实、完整，裂隙不发育，富水性较差；深度60～200 m岩体电阻率小于25 Ω·m，说明基岩岩体裂隙相对较发育，富水性相对较好。平距190～470 m段深度约200 m内岩体电阻率均大于25 Ω·m，说明基岩岩体较为密实、完整，裂隙不发育，富水性较差。

Ⅱ—Ⅱ剖面从北向南0～150 m段深度约50 m内岩体电阻率大于25 Ω·m，说明基岩岩体较为密实、完整，裂隙不发育，富水性较差；深度60～200 m岩体电阻率小于25 Ω·m，说明基岩岩体裂隙相对较发育，富水性相对较好。平距150～430 m段深度约200 m内岩体电阻率均大于25 Ω·m，说明基岩岩体较为密实、完整，裂隙不发育，富水性较差。

Ⅲ—Ⅲ、Ⅳ—Ⅳ剖面深度200 m内岩体电阻率均大于25 Ω·m，说明基岩岩体较为密实、完整，裂隙不发育，富水性较差。

3.2 勘探

本次共布置两眼探采结合井：1号井位于工程区内九号楼东侧约40 m处的林地中，该处地形为东、西、南部高，北部低。根据该井钻孔揭露，表层0～14 m为碎石土层，灰褐色，碎石磨圆度较差，多呈片状、棱角状，结构密实，粒径一般为0.5～2 cm。14 m以下为基岩层，岩性主要为灰色的砂岩、砾岩、砂质页岩、粉细砂岩、含砾粉砂岩，其中14～16 m为强风化层，其中137～138 m处裂隙较发育，透水性较好，存在基岩裂隙水溢出现象，为该井的主要含水层，其余部分岩体完整性较好，裂隙不发育，透水性较差。

2号井位于工程区内九号楼北侧约500 m处的荒地上，该处地形为东、南部高，西部略有起伏，北部低。根据该井钻孔揭露，表层0～19 m为砾石层，灰褐色，表层含少量的土，以下主要为砾石层，砾石磨圆度较差，多呈片状、棱角状，结构密实，粒径一般为0.5～2 cm。19 m以下为基岩层，岩性主要为灰色的砂岩、砾岩、砂质页岩、粉细砂岩、含砾粉砂岩，其中19～21 m为强风化层，其中19～25 m、140～142 m处裂隙较发育，透水性较好，存在基岩裂隙水溢出现象，为该井的含水层，其余部分岩体完整性较好，裂隙不发育，透水性较差。

3.3 抽水试验

（1）1号井井深为200 m，井径250 mm，井壁套管安装深度为基岩以下1 m处。抽水试验潜水泵额定流量10 m3/h，扬程226 m，泵头安装深度为180 m；该井静水位为4.7 m，动水位为153.36 m，最大降深为148.66 m，在水井出水口附近埋设的三角堰查得水位为7.6 cm，根据三角堰水头高度与流量差算表得出该井的出水量为8.08 m·/h，抽水井单位涌水量为0.015 L/s·m。

（2）2號井井深为200 m，井径250 mm，井壁套管安装深度为基岩以下1 m处。抽水试验潜水泵额定流量20 m3/h，扬程80 m，泵头安装深度为54 m；该井静水位为5.28 m，动水位为7.73 m，最大降深为2.45 m，含水层厚度约为8 m，出水量实测为36 m·/h，抽水井单位涌水量为4.2 L/s·m。

4 结论

工程区内现有绿化灌溉林地面积约600亩，灌溉水源完全为地下水。目前工程区内现有灌溉用管井1眼，出水量约20～30 m3/h，不能满足灌溉所需。本次新凿探采结合井2眼，三眼井合计出水量约为60～70 m3/h，能极大的缓解灌区的非充分灌溉状况。但由于工程区所处区域富水性较差，补给源较少，所以水位恢复需要的时间较长，建议每次蓄水完成后间隔至少一天时间再进行下一次的抽水灌溉工作，灌溉井不宜兼作其他项目用水，以免进行抽水灌溉工作时水量不足。