黔西地区基于抗旱找水的打井技术方法分析

2014-12-15何纯田

地下水 2014年6期

何纯田

(贵州省地质调查院，贵州贵阳550002)

2009年到2010年时间内，我国西南地区受到了严重旱灾，尤其是在贵州的黔西地区，因为该区域在地质构造上具有特异性，旱灾尤为严重，并且给当地居民和农业生产带来了很大不便。黔西地区地质结构复杂，地形切割较大，地质工作相关基础投入比较少的情况下，在井位置选择上存在一定的困难。黔西地区大部分是深切割的溶蚀、侵蚀性构造山区，居民生产和生活也比较分散情况下，有效解决居民安全饮水问题是存在难度的。尤其是在比较集中的村庄附近找水，限制性因素较多。

黔西地区在溶蚀、侵蚀地貌情况下，主要是属于深切河谷岸坡地带，选择合适的井位，尤其是从当地居民角度来说，其中在比较集中的溶蚀地带，多数情况下是碳酸盐地层分布。该区域是较为舒缓的地形坡度，在深切河谷地带控制了地下水的径流和排泄条件，以及居民比较其中的断陷盆地位置，是盆地和山地的结合部位。从地质构成来说，在黔西地区主要是三叠系地层构成了该区域的主体，地形起伏比较明显，从地貌特点来说属于峰丛地区，因为属于资源性贫水，所以说在找水上是存在一定困难的，需要从溶岩水系的分布规律和拓展富水构造进行找水。

1 理论依据

物探是对各种物理场分布，以及变化的情况进行观测，因为地球本身和近地空间主要是一种介质结构，在物质组成、形成和演化过程中是具有一定规律性因素的。物探技术就是在此基础上所进行的探测地球内部结构和构造，以及寻求能源、资源和环境检测的基本理论、方法和技术性因素等，物探技术可以为找水等提供一定的依据。在遭遇碳酸盐地层情况下，可以采用物探技术进行科学分析，并且为布井等形成基本的判断依据。

遥感地质是综合性运用现代遥感技术技能型地质规律，地质调查和地质勘察等研究，在宏观的角度，从空中对地质信息等进行管理，也就是从各种地质体对电磁的反映等作为基本依据情况，并且结合各种遥感资料，进行综合性分析和判断地质的基本构造情况等。遥感地质在找水过程中能够形成积极应用，可以切实的解决居民生活用水需求，以及能够在现场地质调查中，确定水井位置。同时在进行位置选择中，能够运用大比例遥感地质方式破解难题，在集合现场地质调查情况下，为科学的进行井位选择，判断地下水抽取，以及有效解决居民生活用水都是具有积极意义的。

2 研究过程

2.1 技术勘察

在进行勘察上主要是从区域地质，地质构造和水文情况进行综合性调查和研究，重点是对井场区域进行地质条件，地下水情况，以及水井水位，水温和水质量等方面的调查。尤其是在黔西地区打井过程中的核心性因素是对贫水区的碳酸岩进行全面探查，主要是对含水层的埋深，以及断裂构造发育情况进行全面性调查。在技术勘察过程中主要是需要进行水文地质，水文物探等工作，技术性资料和贫水区的基本情况相互结合，进行综合的分析和比对，对贫水区域的温度场，水文地球化学场和地下水动力流场等进行微观变化研究，形成对地下水布局，径流途径，蓄积和排泄等的全面性研究。勘察还需要形成基本模型，主要目的是促进地下水赋存基本条件的技术性分析，以及能够在管理过程中进行风险性评估，能够进行单井涌水量等技术性评估。对勘察的基本结果需要形成专家基本确认，也就是对施工探采情况结合井实际进行可行性分析，并且从专家角度进行施工井位置确定，形成物探结合，以及探采结合施工模式。

2.2 取水设计

表1 取水设计比较(来源:根据资料整理)

碎屑岩孔隙储水构造主要是在断裂构造地带所形成的砂岩附近等，或者是地下水强径流等附近的砂岩，在井类型上可以选择钻孔，井的深度可以选择在200～300 m。在黔西南的向斜构造中，主要以白云岩或石灰岩为主，溶蚀裂隙发育，是泉水开发的一种重要的形式，适和大口径，水深度一般在20～50 m，其中水井钻孔深度在0～200 m左右。

2.3 资料收集和现场分析

从黔西地区的环境出发，该区域在地形上具有切割性，以及复杂多变的情况，对该区域来说进行找水打井的核心性因素是形成井位置选择，在进行打井过程中形成深井和浅井的科学判断。其中首要因素是进行资料收集，主要是从地质和水文方面进行资料收集，从岩石性质，以及宏观地形方面进行综合性比较，从初始性资料中获得比较合适的布井位置确定。第二个因素是进行现场调查，虽然整体性资料对黔西地质的基本情况可以形成一定了解，但是在具体情况下还需要结合微观性地形和地貌确定井的位置，溶岩水系的分布规律和拓展富水构造进行找水，在打井过程中遇到一些情况，比如在碳酸岩地层情况下，需要保证目的层在地下水水位之下，另外还需要保证能够具有目的层，以及目的层以下位置的隔水，以及阻水岩层存在。

2.4 赋水和井深选择

赋水是在确定了具体水量的情况下，结合取水区域地下水的基本条件，所确定有效地下水取水的具体深度。从黔西地区的情况看，虽然一些区域性水资源比较丰富，但是一些区域因为地质条件的影响性因素，造成了缺水比较严重。在溶岩水系的分布规律和拓展富水构造找水，所以说采用浅井方式就能够在一定的程度上缓解居民生活用水短缺情况。而在一些碎屑岩，以及砂岩区域，需要采取深井方式，对居民用水情况形成一定的缓解。在遇到比较厚的第四系冲积松散堆积层情况下，可以运用打浅井，抽取地下水的方式，在一些特殊情况下，可以直接采用大口径浅井来进行地下水采集，一般情况下，在浅层地下水赋水性比较差情况下，才进行地深层地下水采集。

在井深选择过程中，主要是结合钻孔施工情况进行确定，尤其是一般情况下单井和深井出水量是比较大的，而对浅井来说一般情况下出水量较低。但是在深井打井难度是较大的，一般情况下成井成本又较高，所以在进行井水深度选择过程中，需要根据居民具体需要水量，同时考量地下水的富集程度进行考量。一般情况下能够用浅井解决问题的情况下，不要采用深井，以免造成资源的浪费等。

2.5 实例分析

黔西县坪子村富水段的整体性地势比较平坦，向北有轻微倾斜，在南北主要是断裂通过，在断裂带的西侧具有断裂，在200 m附近的浅裂隙发育比较完善，其中风化的新裂隙为水运移提供了基本条件，其中风化带和裂隙带是含水层。该区域的水井深度是183 m，静水位置埋深6.59 m，而水位降深为49 m，单井涌水量为240 m3/h。该井水质较好，矿化度0.37 mg/L，水质达到了矿泉水国家标准。

表2 相对赋水段比较(来源:根据资料整理)

另外在黔西县歪嘴坡区域，在该地段是北部高，南部低，主要呈现的是一种山间洼地的情况，在该区域具有阻水构造，以及因为受到阻水断裂带影响的情况，在北部有较大的汇集面积，形成相对性的富水区域。该区域山底抗旱井深度是100 m，井深埋深是6.59 m，水位降深49.1 m，单井涌水量240 m3/h，矿化度0.37 mg/L，水质达到了饮用矿泉水的国家标准。