刘 涛 叶 凯

湖南省地质矿产勘查开发局四一八队 湖南 娄底 417000

一、前言

隆回县地处衡邵干旱走廊，群众饱受干旱困扰，据隆回县1990～2017年旱情及旱灾损失调查资料统计显示，每年6月底～10月下旬常常发生阶段性或连续性旱情，先后在2003年、2005年、2007年、2009 年、2011 年和2013年发生6次全县性旱灾，平均2年一次。特别是2013年特大旱灾，全县境内溪河断流、小型水库、山塘干枯，饮水困难人口达10万余人，受灾面积广。笔者以2017年隆回岩溶山区找水勘查工程为例，对区内岩溶水赋存特征及规律分析总结，对隆回县缺水地区找水指出方向。

图1 隆回县缺水地区分布图

缺水问题主要表现在以下几个方面：

1.自然条件差。地形特殊，受气压影响易造成大面积夏秋连旱，建库条件差，地表水体容易渗漏。

2.重视程度不够。受地表水资源丰富观念影响，地下水开发利用程度落后。

3.极端气候影响。近年来随着极端气候的频繁出现。

4.应急水源保障率低。

据“湖南省新一轮地下水资源评价(2002年)”，湖南省地下水多年平均天然布给资源量461.68亿m3/年，大于地表水利工程的储水总量。隆回县位于衡邵干旱走廊，衡邵干旱走廊地下水多年平均天然布给资源量128.28亿m3/年，地下水可开采资源量31.24亿m3/年，目前开发利用率为23.2%；据调查，湖南省可供开采的地下水总量为146.003亿m3/年。

由此可见，隆回县地下水资源具有极大的开发利用潜力，地下水资源十分丰富，水质整体优良，可作为解决隆回县干旱缺水地区的重要水资源。

二、地质构造

隆回位于扬子准地台与华南褶皱带结合部位，白马山～龙山东西向隆起带西段及邵阳凹陷北西部边缘。区内各时代地层发育齐全，断裂构造发育，褶皱形态多样。

1.地层。区内地层发育完好，从震旦系至第四系均有出露，尤以上古生界分布范围最广，下古生界次之，元古、中、新生界仅有零星分布。其中岩溶发育地层如下：

(1)泥盆系。主要分布在西洋江、荷田、岩口、北山、周旺一带，以滨海相碎屑及浅海相碳酸盐沉积为主，呈角度不整合覆盖于下古生界地层之上。岩性为石英砂岩、灰岩、白云质灰岩夹泥质灰岩、白云岩、页岩、砂质页岩、粉砂岩等。厚度720～3030 m。

(2)石炭系。主要分布在香河桥、桃洪、北山等地，为一套滨海～浅海相碳酸盐—碎屑岩沉积，与泥盆系呈整合接触。岩性为粉砂岩、砂质页岩、页岩、灰岩、泥质灰岩、白云岩及白云质灰岩等。厚度600～1530 m。

(3)二叠系。主要分布在滩头、三阁司、周旺、云峰及南岳庙等地，为一套滨海沼泽相含煤碎屑、浅海相碳酸盐及含铁锰质的硅泥质沉积。岩性为硅质岩、硅质页岩、薄层状泥灰岩、砂岩、灰岩等。厚度300～1000 m。

三、岩溶区水文地质条件

1.岩溶含水岩组及富水性。按照区内地下水的赋存介质、地层组合及岩性特点，划分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和碳酸盐岩裂隙岩溶水。

(1)松散岩类孔隙水。由第四系(Q)碎块石土、砂砾石层、粉质粘土等组成，主要赋存在松散沉积物颗粒间孔隙中。广泛分布于开阔谷地及山间洼地中，孔隙水泉水流量＜0.1L/s，弱富水性，含水层厚2～28 m。

(2)基岩裂隙水。浅变质岩裂隙水主要赋存于震旦系、寒武系及奥陶系地层中，岩性为含砾砂质板岩、硅质岩、炭质板岩、粉砂岩等。裂隙较发育，裂隙率0.31～3.48%，裂隙中含较丰富的基岩裂隙水，低洼处通过泉流出，泉流量0.170～0.955L/s，含水层厚459.9～1124.2 m。

(3)碳酸盐岩裂隙岩溶水。岩溶水主要赋存于泥盆系、石炭系及二叠系中的中-厚层状灰岩、白云质灰岩中，含水岩组岩溶中等发育至不发育，水量中等至贫乏。

泥盆系棋梓桥组：岩性为浅灰色中至厚层状泥晶灰岩夹云质灰岩，底部含生物碎碎屑灰岩。岩溶较为发育，发育不均匀，岩溶洼地、地下河、漏斗、天窗等岩溶叠加现象较多，裂隙岩溶水赋存于各种细小溶隙及岩溶管道中。含水层厚200～357 m。

泥盆系佘田桥组：岩性为深灰色薄—中厚层状泥灰岩及灰岩，岩溶系统连通性较好，构成了地下水含水系统，呈管状、带状分布，含水丰富。

二叠系栖霞组：灰岩地表岩溶不甚发育，但地下岩溶较发育，是地下水有利的赋存场所。

隆回县缺水地区均位于石炭系、泥盆系及二叠系地层中，出露范围广，埋藏较浅，地下水丰富，地下水化学类型为HCO3-Ca、HCO3-Ca.Mg型，PH 值6.5-8，矿化度0.1-0.5，总硬度8.4-16.8德国度。

2.岩溶水布、径、排条件。岩溶山区地下水的布给主要来源于大气降水，其次为地表河水、稻田灌溉及渠道渗漏。而地下水的排泄则受到地形及构造条件所控制，并集中在地势较低洼处或阻水断层、岩层界面处出露。受地质构造控制，在断裂带、褶皱转折端和相变带地下水排泄点集中，且水量较大。层状地貌结构区则分层排泄，多呈悬挂泉；深切河谷往往是当地最低侵蚀基准面，是岩溶地下水排泄的主要场所，大泉、地下河出口大多分布于此。

整体而言，岩溶含水层的富水性总的来说是较强的，但是地下水在岩层中的分布又是极不均匀的，岩溶水分布也具有一定的规律性。

3.岩溶水地下水发育规律

(1)质纯、层厚可溶岩富含岩溶水。岩溶是可溶岩与岩溶水相互作用的结果。岩石质纯、岩层厚度大、分布广的可溶岩，岩溶发育强烈。其特征是，溶洞多，规模大，发育深远，富含岩溶水，而含杂质多、层薄、分布面积窄小的可溶岩，岩溶发育强度相对减弱。特点是，溶隙为主，溶洞少，发育深度浅近，相应富水性也就减弱。

(2)可溶岩与非可溶岩，强可溶岩与弱可溶岩接触带富含岩溶水。可溶岩与非可溶岩，强可溶岩与弱可溶岩接触带，常因岩石性质不同，当受到地质构造应力作用后，容易产生层间滑动，接触部位形变及两侧构造裂隙。特别是脆性易溶灰岩一侧，张性裂隙容易产生，有利于地下水的渗入和运动。而非可溶岩和弱可溶岩常为相对柔性岩层，裂隙发育较差，透水能力弱，当地下水在裂隙中运动，遇到非可溶岩或弱可溶岩时，常受到阻隔而形成顶托回水，增加了地下水的停留时间，较易沿着接触带的可溶岩活动，从而加强对可溶岩的溶蚀作用，进一步增加可溶岩的透水性。

本次在岩口施工的ZK2最具典型，岩口出露地层岩性为泥盆系棋梓桥组灰岩及佘田桥组泥灰岩夹灰岩。通过钻探及抽水试验(图2)，静止水位9.35 m，主要出水段为34.00～79.00 m，通过水文地质计算涌水量达290 m3/d，可满附近百姓日常生活用水。

图2 ZK2抽水试验图

(3)近地表部位比岩层深部岩溶发育、富水。地表及地下浅部，各种地质作用强烈。地表由于风化作用强烈，容易产生各种风化裂隙，同时构造裂隙随深度的增加而减弱。因此，有利于地下水在浅部富集。

降水和地表水直接布给岩溶含水层，使地下水循环交替加速。同时带进大量侵蚀性的二氧化碳，使地下水在浅部具有较高的溶蚀能力，加速灰岩溶解过程。深部则因纵度、压力、活动空间、侵蚀性二氧化碳含量的减少等因素影响，溶蚀作用减弱。所以岩溶在离地表的一定深度内发育良好，而随深度的增加逐渐减弱。

四、找水方向浅析

通过以上水文地质条件及岩溶水赋存规律，隆回干旱地区找水应从以下几个方面进行考虑：

(1)充分考虑区内岩溶水含水岩组的含水性、含水介质特征及含水性厚度，缺水区岩溶含水岩组含水介质以裂隙、孔隙为主，岩溶在可溶岩与非可溶岩接触带附近最为发育，因此，在找水布孔时，除了考虑区域水文地质条件、地貌特征外，要能够最大限度揭穿含水层厚度。

(2)充分考虑周边矿山开采活动对岩溶含水层的破坏，布设钻孔要避开矿山疏干排水形成的降落漏斗区域。

(3)要充分考虑群众“报水”和“找水”， 可以大大提高岩溶区供水水文地质勘查工作和速度。

五、结论及建议

(1)缺水区岩溶水丰富，单开发利用程度低。

(2)在缺水区布孔时应充分考虑：岩溶含水介质特征及含水层厚度、矿山开采对周边含水层的破坏；

(3)建立抗旱找水专项资金。

(4)地下水开发利用过程中对地下水资源的保护与管理。