开采性抽水试验方法评价水源地允许开采量

贺海松 祁泽学 黄亚玲 李 云

(1.青海省环境地质勘查局，青海 西宁 810007； 2.青海省环境地质重点实验室，青海 西宁 810007； 3.合阳县建设工程质量安全监督站，陕西 合阳 715300)



开采性抽水试验方法评价水源地允许开采量

贺海松1，2祁泽学1，2黄亚玲3李 云1，2

(1.青海省环境地质勘查局，青海 西宁 810007； 2.青海省环境地质重点实验室，青海 西宁 810007； 3.合阳县建设工程质量安全监督站，陕西 合阳 715300)

为充分利用和开发大柴旦地区丰富的盐类矿产资源，在塔塔棱河冲洪积扇勘探一水源地，通过开采性抽水试验方法，计算了地下水允许开采量，并揭示了含水层的特征，获得了较为精确的水文地质参数。

开采性抽水试验，水源地，地下水，开采量

1 评价区水文地质条件

勘探区为柴达木盆地的重要组成部分，东北侧为柴达木北山和库尔雷克山，南侧为绿梁山余脉，呈东西向横亘于冲洪积扇下游，东端掩盖在冲洪积扇之下，构成相对隔水边界；北侧与大头羊洪积扇接壤，从地貌上看二者之间在洪积扇上游分界线相对较明显，但至中下游两洪积扇基本上连为一体，界线已不明显。

根据钻孔揭露，其内沉积了巨厚的第四系松散堆积物，由中、上更新统的砾、卵石层、泥质砾卵石层和上更新统的冲洪积卵石、砾石层，构成了本区地下水的主要含水层，是地下水赋存的良好介质和空间场所。三者之间岩性呈渐变性，无明显的隔水层，具有良好水力联系，含水层在垂直方向上是均质的。总的规律是：在横向上，冲洪积扇北翼，现代河床、古河床透水性好，地下水水量丰富；冲洪积扇南侧靠近边界地带，透水性逐渐减弱，富水性变差；在纵向上，从后缘到前缘由于含水层颗粒变细，透水性逐步变弱，中缘地段水量最为丰富，后缘次之，前缘最弱[1]。

2 井群布设

参考该地区前人水源地井群布设方案，结合具体的水文地质条件，拟建水源地布设10眼大口径探采结合孔组成5个井组。垂直塔塔棱河河谷布设三排开采井，井间距为500 m，梅花状布设井群(见图1)。JK1井径为550 mm，井深度为150 m，下入325 mm的缠丝球墨铸铁滤水管、套管和沉淀管，滤水管放置同深，长度48 m，井壁与井管之间填入直径为1 cm～2 cm的砾料，砾料填至含水层以上后用水泥砂浆封至井口，下入300QJ230-60/3型深井潜水泵；JK2开采井井径为750 mm，井深度为120 m，下入377 mm的缠丝球墨铸铁滤水管、套管和沉淀管，滤水管放置同深，长度48 m，井壁与井管之间填入直径为1 cm～2 cm的砾料，砾料填至含水层以上后用水泥砂浆封至井口，下入300QJ320-56/2型深井潜水泵；JK3～JK10开采井井径为750 mm，井深度为120 m～150 m，下入377 mm的缠丝球墨铸铁滤水管、套管和沉淀管，滤水管放置同深，长度48 m～60 m，井壁与井管之间填入直径为1 cm～2 cm的砾料，砾料填至含水层以上后用水泥砂浆封至井口，各井组中分别下入300QJ230-60/3,300QJ320-56/2型深井潜水泵。

拟建水源解决了大柴旦饮马峡工业园区迫切的生活及工业供水需求，采用开采性抽水试验法评价该水源的允许开采量，评价并提交B级地下水允许开采量5.0×104m3/d。

3 开采性抽水试验

3.1 试验过程

开采性抽水试验于3月15日14时～4月15日14时进行。布设21个观测点组成动态观测网，将区域已调查到的机、民井与所布设的观测孔相结合组成地下水水位统测点。抽水试验划分为三个阶段即抽水前统测阶段、抽水试验阶段和水位恢复阶段。

1)抽水前统测阶段。抽水前共进行为期3 d的区域地下水位观测，观测结果为：枯水期天然状态下，地下水位处于缓慢下降阶段。统测地下水位的同时在厂区内每天8次观测场区地下水位的日变幅，以便获取抽水试验过程中的地下水天然变幅。观测地下水位的同时对塔塔棱河流量亦进行定期观测，获取河水渗漏量。

2)抽水试验阶段。抽水试验共分S1，S2，S3三个落程，其中S1，S2落程不涉及水位恢复。抽水试验开始后对厂区观测孔按照水文地质手册要求，开始抽水后的第1，2，3，4，6，8，10，15，20，25，30，40，50，60，80，100，120 min各观测一次，之后观测频率为30 min或60 min一次；场区外围观测点观测频率为每隔4 h一次。用Diver结合电测绳观测水位，精度为毫米。抽水试验的出水量采用堰箱观测，观测频率为每小时一次，抽水过程共持续15 d[2]。

3)水位恢复阶段。第三个落程S3停泵开始水位恢复试验。关泵后按照抽水实验时的观测频率进行水位观测，当距离抽水孔最远处敏感观测孔水位稳定后表明水位已完完全全恢复结束，整个过程共15 d，整个过程形成系统技术资料。

3.2 试验结果

抽水试验S1落程，依次开启JK3～JK6四眼抽水井进行第一个落程的抽水试验，当最远处敏感观测孔水位稳定时四眼主孔总出水量达1.8×104m3/d，为设计出水量的36.4%，抽水试验共经历168 h。稳定后主孔水位降深2.76 m～8.05 m，中心观测孔水位降0.77 m，场区观测孔水位降在0.14 m～0.77 m。

S1进行的同时开启JK7～JK10四台泵进行S2落程，当降深不再发生变化时总出水量为3.8×104m3/d,占总设计水量的75.4%。此时各抽水井的降深在2.22～8.04之间，场地中心水位降深1.54 m，外围降深0.45 m～1.54 m。S1，S2持续进行的同时增加JK1，JK2两台泵抽水，此时总出水量5.2×104m3/d，已超过设计出水量，且满足规范要求的稳定持续时间，故而拟建水源地开采设计所需5.0×104m3/d的开采量是有保障的。抽水试验结束停泵后开始恢复水位[3]，水位恢复试验共进行了360 h。水位恢复阶段场区水位由急剧上升逐渐向缓慢上升过渡，最后区域稳定。至此完成抽水试验整个过程。

4 评价允许开采量

拟建水源地S1落程稳定时出水量为1.8×104m3/d；S2落程稳定时总出水量3.8×104m3/d，达到目标所需的75.45%,第二阶段比第一阶段增加1.95×104m3/d，且很快稳定，S3落程进行稳定时总出水量已达5.2×104m3/d，且相对于S2落程水位几乎无变化。仅仅随着区域地下水天然变幅有所起伏，由此表明此时拟建水源地区域内地下水已形成新的动态平衡，故而水位在允许降深范围内，以此抽水量开采是有保证的[4]，评价该水源地的允许开采量为5.0×104m3/d。

[1] 青海省地质局区测一队.大柴旦幅地质调查报告[Z].1979.

[2] 韩再生.《供水水文地质勘察规范》GB 50027—2001对地下水数值法计算的技术要求[J].工程建设标准化,2001(6):23-26.

[3] 汪生斌,刘振英.青海省大柴旦行委盐化工业园供水塔塔棱河水源地水文地质勘探报告[D].北京：中国地质大学，2010.

[4] 薛禹群.地下水动力学[M].北京：地质出版社，1988.

Evaluation on water source allowable exploitation quantity using exploitation pumping test method

He Haisong1,2Qi Zexue1,2Huang Yaling3Li Yun1,2

(1.QinghaiEnvironmentalGeologicalExplorationBureau,Xining810007,China; 2.QinghaiEnvironmentalGeologicalKeyLaboratory,Xining810007,China; 3.HeyangConstructionEngineeringQualityandSafetySupervisionStation,Heyang715300,China)

In order to full utilization and development of rich salt geology resources in Qaidam area, this paper explored a water source in Tataling river alluvial-proluvial fan, through the exploitation pumping test method, calculated the groundwater allowable exploitation quantity, and revealed the characteristics of aquifer, gained the accurately hydrology geology parameters.

exploitation pumping test, water source, groundwater, exploitation quantity

1009-6825(2017)09-0085-02

2017-01-16

贺海松(1989- )，男，工程师

P624

A