陶佑礼

(中国建筑材料工业地质勘查中心湖南总队，湖南 株洲 412000)

中材株洲水泥有限责任公司马家桥水泥用石灰岩矿因地处碳酸盐岩区，采矿过程中长期抽排地下水，已引发周边区域产生民井季节性干枯、水塘漏失、岩溶塌陷地质灾害、人居环境破坏等地质环境问题，现状矿业活动对周边地质环境影响严重。为落实国家关于矿山地质环境保护的有关政策，指导企业科学开采，改善矿区周边人居环境，促进企地和谐，本文结合勘查区原矿产资源详查资料，对矿区水文地质进行勘查评价。

1 工程概况

本区属亚热带季风气候，夏热冬冷，雨量充沛。勘查区位于湘江水系，地表水体主要分布于株洲幅区域东部，自北东往南西流径的小溪和勘查区附近零星水塘。小溪水面宽2～3 m，发源于勘查区北东侧的霞山湾、南粉屋场及其北东部外围的大石岭一带，在勘查区上游流域面积约3 km2，主要接受大气降水及泉水补给。据访问，其流量380～20 000 m3/d，水位标高53～62 m。主要供沿途居民使用。该小溪在勘查区南部外围江北～梅溪坝流向转为近东往西向，在梅溪坝流向转为自北东往南西向，并在白石港注入湘江。标高+53.8 m至+54.05 m，为勘查区当地最低侵蚀基准面。勘查区的含水层有第四系冲积层含水岩层、残坡积层含水岩层，泥盆系中统棋梓桥组第一段～第二段含水岩组，泥盆系中统跳马涧组含水岩层，板溪群拉榄组含水岩组。

2 水文地质勘查及质量评述

本次水文地质钻探要求所有钻孔在钻进中均要判断和记录孔内异常情况：即判断松散层厚度、裂隙发育深度、大小和充填物；记录涌水、漏水、塌孔、涌沙、钻具突降等深度位置；并测定回次水位、终孔水位等。

野外工作共完成4个水文地质孔钻探和编录工作，最小单孔深度164.2 m，最大单孔深度194.5 m，累计进尺722.3 m。钻孔均为直孔，开孔采用Φ200 mm合金钻头，终孔采用直径Φ110 mm金刚石钻头。野外技术员钻孔编录及时，终孔后及时拍照、取样，整理资料。抽水设备采用小型深井电潜水泵，采用稳定流试验方法抽水、按非稳定流抽水试验要求观测恢复水位，兼顾非稳定流计算参数的取得[1]。

2.1 水样采取及水质分析

本次取样是在抽水试验过程中进行的，选取4个抽水孔中代表性不同深度的水样，以控制地下水化学类型为原则，累计取水样4孔8组。其中，全分析4组，简分析4组。累计4孔8组水样数据见表1。

表1 地下水质量分析结果对照表一览表

通过综合分析，按单项指标评价结果最差的类型确定，勘查区部分水样地下水质量“硝酸盐”指标在30 mg/L，为IV类地下水标准；“总硬度”指标在350～450 mg/L之间，为Ⅲ类地下水标准。一个指标为IV类，一个指标为III类，其它指标均低于III类。

地下水质量综合评价：勘查区地下水质量综合类别定为IV类，IV类指标为硝酸盐，地下水化学组分含量较高，以农业和工业用水质量要求以及一定水平的人体健康风险为依据，适用于农业和部分工业用水，适当处理后可作生活饮用水。

2.2 水文地质观测

本次水文地质观测主要是测量简易水文地质孔内地下静止水位和水位的变化，水位观测采用常州市金坛传感器厂生产的50 m钢尺水位测量仪，精度0.001 m；水温观测采用衡水创纪仪器仪表有限公司生产的LCD-210型20 m金属数显温度计，精度误差±1℃，测温范围-50～+300℃[2]。观测时间从2020年8月6日至2020年12月29日。勘查期间共开展水文地质观测工作31次，详细数据见下表2。

表2 观测数据统计一览表

可知，勘查区地下水水位总体上波动较小，水位变化受季节性降雨因素的影响，因2020年下半年雨水偏多，观测孔水位从8月至冬季12月呈逐步上升趋势；观测孔水温基本保持在20℃±0.5℃，受季节变化影响不明显。勘查期间观测孔水位无干枯、骤然下降等大幅变动情况，暂未发现观测孔与马家桥灰岩矿坑有直接水利联系。

3 结语

本次勘查工作中抽水试验是简易水文地质单孔抽水试验，存在试验数据计算水文地质参数级别低、准确性差的问题。勘查所得数据只能用于技术报告粗略估算，不适用于矿山技术报告中精度要求高的测算。因此，矿山在开采抽排地下水过程中，还应密切关注马家桥矿区东侧水渠和农田、水塘岩溶塌陷地质灾害区变化情况，及时对岩溶塌陷坑、水蚀空洞进行回填夯实，并设立安全警示牌，防止人员跌落和连片水塘、水田干枯。地下水质量应定期监测。潜水监测频率应不少于每年两次(丰水期和枯水期各1次)，承压水监测频率可以根据质量变化情况确定，宜每年 1 次。