贵州省地下水打井找水的分析研究

赵　翠　龙胜实　湛亚礼

（贵州省地质矿产勘查开发局111地质大队贵州贵阳550008）

贵州省地下水打井找水的分析研究

赵翠龙胜实湛亚礼

（贵州省地质矿产勘查开发局111地质大队贵州贵阳550008）

本文阐述了贵州省的水文地质背景及地下水资源赋存特征及开发利用现状，分析了找水打井的勘探方法及地下水开发利用中存在的问题，并提出了下一步打井找水的方向，为决胜水利“三大会战”之地下水开发利用工程，帮助解决贵州省农村饮水安全问题具有一定的理论指导意义。

地下水；打井找水;勘探方法

1　概述

贵州省地处岩溶石山区，裸露的岩溶环境造成地表渗漏严重，地表工程性缺水量大，制约了经济社会的发展。根据贵州省水利厅提供的贵州省农村饮水安全用水需求规划，用水需求涉及全省88个县、市、区行政区，1503个乡、镇，18759个行政村，145983个村民组，贵州省现状农村饮水安全需水总人口14111325人。随着贵州省工农业的飞速发展，工农业需水量的上升与水资源贫乏的矛盾已显得日益突出。所以找到相对富水区域，实施打井找水钻探，对促进贵州省的国民经济持续、稳定、繁荣发展具有重要意义。

2　地下水资源赋存特征及开发利用现状

贵州省有开发利用价值的地下水类型为岩溶水和基岩裂隙水。其中岩溶水分布面积占全省国土面积的70%左右，是省内最丰富和最有开采价值的地下水类型。受岩溶水文地质条件控制，省内不同片区地下水的赋存条件差异较大，开发利用方式亦不同。

黔北、黔东北片区：包括遵义市、铜仁市、黔东南州西北部地区。地貌上多形成山间盆(谷)地及垄岗槽谷。盆(谷)地中碳酸盐岩分布区，含水岩层含水均匀、地下水丰富，适宜以机井开采。但由于地球化学背景条件因素的影响，局部地区由三叠系下统、寒武系中、上统娄山关群白云岩地层可能造成地下水硫酸根、锰、铁含量偏高。黔北地区碎屑岩大面积分布，区内地下水以网络状风化裂隙、构造裂隙以及层间裂隙为含水介质，地下水主要富集于由上三叠系至侏罗系地层，岩性以页岩、砂岩互层，形成的向斜构造、构造盆地、单斜构造缓倾斜岩层、构造转折部位或构造复合部位以及地势低洼、沟谷交汇处砂岩含水层中，适宜以机井开采，地下水化学类型以HCO3-Ca为主。

黔南片区：包括黔南州、安顺市的南部，地貌上多形成峰丛洼地。区内地下河发育且规模较大，地下水主要集中赋存和径流在地下岩溶管道中。含水岩组含水性极不均均匀、地下水埋藏深度较大。该区地下水开采方式主要适宜地下河及岩溶大泉的开发。

黔西片区：包括毕节市、六盘水市、黔西南州北部。地形上处贵州省一、二级高原台面及其二者之间过渡的斜坡地带，河谷深切、地形起伏大，地下水主要集中赋存在规模较小的单枝状地下河中，地下水动态具有补给、排泄快的特点，该区地下水适宜以开发利用地下河或岩溶大泉；其次，受地层岩性、地质构造控制亦存在一些地下水富集储水构造。地下河分布区地下水埋藏深度较大，在查明地下河系统水文地质条件以及开发利用条件的基础上，适宜采用堵、拦截地下河方式开发利用地下水；储水构造中的地下水富集区，地下水埋深相对较小，适宜机井开采。煤矿山分布区浅层地下水多受到不同程度的污染，毕节市局部地带地下水中含氟量超标。

黔中-黔西南州南部片区：包括贵阳市、安顺北部、黔西南州南部。处贵州二级高原台面上，并为长江和珠江的分水岭地带。地貌上多形成溶原、谷地。地下水主要集中赋存在岩溶谷地中，地下河规模小、径流途径短，适宜机井开采；深切河谷、斜坡地带多为地下水径流、排泄区，地势切割大，地下水埋藏深度较大，主要适宜地下河及岩溶大泉的开发利用。

3　找水打井勘探方法研究及应注意的问题

总的富水规律是岭、丘坡贫水，丘间沟谷、洼地富水。地下水的富水性主要受地貌条件、岩性及结构、风化裂隙发育程度和风化层厚度的控制。其中岩性结构及裂隙、裂隙发育程度是地下水富集的关键因素，是决定岩层本身能否储水的前提条件，地貌条件决定了补给是否有利，汇水范围，运移排泄是否畅通等。在同一含水岩层，同一构造部位、地形地貌起着主要控制作用，特别是在同一汇水单元中，地下水的富集受微地貌控制十分明显。

找水时应避开厚层状、均质单一的泥岩层，找泥岩与砂岩、砾岩互层的地段，即所谓“硬中找软”、“软中找硬”，硬质岩石才会开裂导水，再加软质岩石的阻隔储水才会形成有供水意义的含水层（带）。

有的地区地下水的赋存还受到构造作用的控制，白云岩地区流量相对较大的泉水往往在断层或断裂带附近出露，水主要赋存在构造裂隙中，找准构造是岩溶地区打井找水的关键。

（1）逆断层作为一种常见的地质构造形式，水文地质意义上具有“拦水坝”作用，其补给径流区地下水含水介质可充当“地下水库”的作用。逆断层核部构造角砾岩挤压紧密，具有阻水条带的作用，可切断与深切地表河系的水力联系。若逆断层上盘为碳酸盐岩分布区，次生裂隙发育，再有一定汇水面积，地下水自远向逆断层径流排泄时，来水方向的逆断层上盘可成为打井找水的有利部位。但是一定要谨小慎微，找准构造，分析水文地质条件，以免干孔。

（2）受地质构造控制形成的封闭型岩溶水系统中，岩溶谷地地形平坦、开阔，大型“X”节理及配套断裂发育，在查明地下水集中径流带的基础上，可进行布孔开采地下水。

（3）在斜坡深切峡谷地带多发育有单枝状地下河，地下水集中在地下河管道中径流，且地下水埋深大，岩层含水性不均匀，地下水最终以地下河出口或岩溶大泉的形式排泄于深切河谷中，在这种地形中若要采用钻探的方式开采地下水，则难度极大，成功率极低。

不论用何种方法，都应以水文地质条件作为分析依据，从当地的含水层岩性、构造、水位、补给、排泄等条件出发，分析其有利条件和不利因素，把井位选在最佳位置。

4　地下水开发利用中存在的问题

（1）由于地下水赋存条件和分布的差异，使得贵州省不同地区的地下水资源赋存条件和开发利用条件差别较大。部分地区采用机井开发地下水的条件相对较差。其中：毕节、六盘水和遵义北部均位于分别位于乌蒙山区和大娄山区，岩溶极为发育，河谷深切，岩层含水极不均匀且地下水埋深大；黔南州南部、黔西南州北部及安顺市南部地区处深切河谷斜坡地带，为裸露型岩溶区，地形起伏大、地下河发育、地下水深埋、岩层含水性极不均均匀。在这些区域内施工的新建机井，其成井率将显著低于省内其他地区。遵义市赤水市及习水县、黔西南州的望谟县及册亨县以及黔东南州大部，为碎屑岩、变质岩分布区，为基岩裂隙水分布，岩层富水性较差，在这些区域内施工的新建机井，其涌水量将显著低于其他地区。

（2）继2007-2014年累计施工的3691口机井后，本阶段剩下的需要开发利用地下水以解决缺水问题的地区大都是水文地质条件和开发利用条件较差的地区，使得未来机井工程的布孔难度更大，必须要有专业的技术队伍承担、有一定的理论、新技术、新工艺作支撑，才能保证工程质量并顺利实施。

（3）由于地球化学背景条件控制，省内黔中、黔北及黔西北部分地区岩层中含石膏等矿物成分，可能引起地下水硫酸根离子、总硬度等超标；部分中心城区、矿山集中开采区，由于生产生活废水无序排放等原因，造成了一定程度上的地下水水质污染。

（4）一些以石灰岩分布为主的岩溶谷地中，由于岩溶的强烈发育，开采地下水可能导致岩溶地面塌陷，在地下水的开发后要重视生态环境的保护及防治地质灾害的发生。

（5）不合理的井位布置和地下水开采。可能引起相邻地带井泉干涸。

5　打井找水的方向研究

2007年-2016年贵州省委省政府在水利工程为主的“三位一体”工程的基础上，进一步部署了以“水源工程、提引工程、地下水开发利用工程”的水利“三大会战”，到目前为止，缺水和干旱区中水文地质条件较好的地带基本上已经实施了机井，其余地带均主要为水文地质条件复杂的区域，下一步的打井找水主要为以下几个方向：

（1）砂岩、钙质泥岩或泥灰岩等脆性岩和可溶岩夹层普遍存在的地区，层间裂隙水和溶蚀裂隙孔隙水分布广泛，水量相对丰富，与贵州省农村聚落分布、日需水量小且间歇性取水的特点相结合，具有较大的开发利用潜力。

（2）解决分散缺水农户饮水工程，开发风化带非饱水带中的水。开发不稳定的包气带非饱和性地下水，不适应今后农村供水需求,应调整规划布局，开发重点应逐步转向基岩裂隙水。基岩裂隙水系具有稳定潜水面、可渗性的潜水，此类水源有利于持续供水和水源安全。

今后找水打井重点工程应借鉴联合国倡导的受世界银行贷款支持的农村改水项目经验，建设农村联户共用的小型化集中供水水厂。这对于安全用水管理有利，且可节省建设费并取得较好效果。

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赵翠（1984—），山东聊城人，毕业于中国矿业大学（北京），研究生，中级工程师，主要从事水、工、环等方面技术工作。