埃塞俄比亚CALUB水源地地下水资源评价

李建涛

河南省地质矿产勘查开发局第四地质矿产调查院 河南 郑州 450000

一、前言

Calub工作区位于DABOWEIN镇向南至HANAN一带的FAFEN河及区内支流的冲积区域,工作区呈长方形,总面积400Km2,长约27Km、宽约15Km。通过抽水试验、渗水试验结合水文地质参数,进行地下水资源储量计算,该探采井对该地区地下水资源的合理开发利用具有重要意义。

二、探采井基本情况

该探采井设计井身40.00m,实施的3眼井实际深度45m、42米、46米不等,使用347mm钻头,下219mm套管和滤水管至井底,其井管外环间隙使用粒径9～12mm滤料围填,洗井至水清沙净。

三、抽水试验

对1号井进行了2个落程的稳定流抽水试验,延续时间28小时,含水层厚度为16.35m,静水位17.29m。第一次抽水试验出水量为15.19m3/h,降深3.89。第二次抽水试验出水量为10.64m3/h,降深2.62m。

根据水文地质参数计算公式,计算稳定流抽水试验影响半径和渗透系数

其中:M——含水层厚度(m)

Q——涌水量(m3/h)

S——降深(m)

Q——单位涌水量(m3/h.m)

R——影响半径(m)

r——滤水管半径(m)

K——渗透系数(m/d)

四、渗水试验

本区地表浅部岩性以粉质粘土为主,结合渗水试验数据,根据公式计两组渗水试验的入渗系数,其计算公式如下。

其中:Q——稳定的渗入水量;

F——试坑(内环)渗水面积;

Z——试坑(内环)中水层厚度;

HK——毛细压力(一般等于岩石毛细上升高度之半,粉质粘土取160cm);

L——试验结束时水的渗入深度(试验后开挖确定)。

通过计算渗1、渗2两组渗水试验求取的入渗系数分别为0.0413、0.0352m/d,结合经验系数验证,本区的粉质粘土入渗系数取平均值为0.038m/d。双环渗水试验成果如图1和表1所示。

表1 双环渗水试验成果表

图1 渗水试验历时曲线

五、地下水资源计算

1.年补给总量估算

,结合中细砂影响半径经验数值取值200m,井群范围外扩200m获得的补给面积约3.1×106m2;根据埃塞俄比亚矿业部公布的水文地质图,工作区补给量少于50mm/a,结合工作区降雨量大小,年补给量取值40mm/a,得出该工作区的年补给总量为:3.1×106m2×40mm/a=12.4×104m3/a≈339.7m3/d;

2.静储量法。根据含水层厚度(M)、分布面积(F)及给水度(μ),对浅层水储量进行估算,进一步论证供水的可靠程度。

其中:F含水层分布面积;以第四系厚度大于17.3m面积为限,取值3.22Km2

M含水层厚度(m),取平均值10m;

μ给水度,取中粗砂的给水度经验值0.25。

得出Q静=F×M×μ=3.22×106×10×0.25=805×104m3

考虑潜水采补平衡安全,开采时水位下降不超过含水层厚度的一半,因此,可动用资源量为402.5×104m3,补给周期按五年考虑,则即每天可利用量为2205.5m3。

3.允许开采量估算。考虑区内年内、年际降水量不均,补给的可靠安全系数按75%取值,则浅层水补给允许开采量为12.4×104 m3/a×75%=9.3×104m3/a≈254.8m3/d。

考虑区内地下水开采以第四系顶部地下水为主,初略估算每天的开采量为200m3,所以目前区内地下水可开采量等于每天的补给量和可动用静储量减去人工开采量,即339.7+2205.5-200=2345.2 m3/d。

六、结论

(1)该区域探采井抽水及水质化验,工作区第四系浅层地下水静水位17.29m,降深3.89m时单井出水量15.186m3/h,渗透系数7.172m/d,影响半径95.41m,水温31.7℃;

(2)通过两组双环试验分析得出数据,本区的粉质粘土入渗系数取平均值为0.038m/d;

(3)通过计算区内浅层地下水的年补给总量、静储量确定区内地下水允许开采量约为2345.2m3/d,能够满足当地油田营地生产用水的基本需求。