水源地供水水文地質(zhì)勘察方法

馮志遠(yuǎn)

新疆地礦局第三水文工程地質(zhì)大隊(duì)

在勘察區(qū)各類收集資料及遙感解譯成果的基礎(chǔ)上，對(duì)勘察區(qū)開展1：5萬(wàn)水文地質(zhì)調(diào)查工作，面積550km2。主要工作為地層出露情況調(diào)查、機(jī)民井調(diào)查、水位統(tǒng)測(cè)、地表水調(diào)查、水利設(shè)施及灌溉情況調(diào)查、引用地表水量調(diào)查、土地分類調(diào)查、泉水量調(diào)查、取樣測(cè)試、地表水及地下水開發(fā)利用情況調(diào)查等工作。

我國(guó)水資源嚴(yán)重缺乏是制約城市發(fā)展的重要因素。因此，開辟新的水源地向城市供水，以滿足居民生活用水和工業(yè)生產(chǎn)需要，是十分必要和緊迫的。本文就新疆南部某城市供水水源地勘察采用的水文地質(zhì)調(diào)查、測(cè)量、物探、鉆探、地下水監(jiān)測(cè)等各種方法進(jìn)行論述，查明水源地水文地質(zhì)條件，為水源地開發(fā)利用提供依據(jù)。

1、概述

所選水源地位于新疆南部城市西北邊，東西長(zhǎng)27.5km，南北寬20.0km，勘察面積550km2。甲方要求在水源地范圍內(nèi)開采地下水，以解決城北工業(yè)園區(qū)居民生活用水和工業(yè)生產(chǎn)需要，日需水量為70000m3。鑒于需水量較大，場(chǎng)地水文地質(zhì)條件復(fù)雜，故必須進(jìn)行系統(tǒng)的水文地質(zhì)勘察，查明該區(qū)地下水資源是否能滿足供水量要求。

2、場(chǎng)地區(qū)域地質(zhì)、水文地質(zhì)條件

2.1 地形地貌

勘察區(qū)位于克孜河沖洪積平原，地形較平坦，總的地勢(shì)西高東低，南高北低，海拔1900-1240米，相對(duì)高差660米，坡降5-20‰。

2.2 氣象、水文

勘察區(qū)位于塔里木盆地西緣，遠(yuǎn)離海洋又受塔里木盆地的影響，濕潤(rùn)空氣難以進(jìn)入，屬典型的暖溫帶大陸性干旱氣候。降雨稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，溫差變化大，四季分明，無(wú)霜期長(zhǎng)，光熱資源豐富。

勘察區(qū)的地表水主要有克孜河和吐漫河。克孜河以冰雪融水補(bǔ)給為主，河水水化學(xué)類型為SO4-Ca·Mg型，最大年徑流量23.5億m3，最小為14.4億m3，平均流量為19.5億m3。吐曼河是一條典型的泉集型河流，正常流量為3-5m3/s，多年平均徑流量為1.58億m3/a。

2.3 區(qū)域構(gòu)造

勘察區(qū)位于塔里木盆地西緣，南、北、西三面被山岳所環(huán)繞。在大地構(gòu)造上屬于南天山及西昆侖兩大褶皺帶中的坳陷地帶。區(qū)域新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以升降運(yùn)動(dòng)最為強(qiáng)烈，外圍山區(qū)繼續(xù)上升，而勘察區(qū)沖積平原則進(jìn)一步沉降。

2.4 地層

(1)第三系(N2)

第三系主要出露于勘察區(qū)西北角，為新第三系上更新統(tǒng)(N2)，地層巖性為褐色、青灰色細(xì)砂巖，中、上部為棕黃色、褐色的砂質(zhì)泥巖和砂巖互層，其細(xì)砂巖為透水不含水層，砂質(zhì)泥巖為相對(duì)透水層，厚300-1000m。

(2)第四系(Q)

①全新統(tǒng)早期沖積層(Q41aL)：廣泛分布于勘察區(qū)蓋孜河河谷兩側(cè)，由蓋孜河沖積物組成，表層為5-20m的亞砂土、亞粘土及粉細(xì)砂層，下部則為分選、磨圓較好、結(jié)構(gòu)松散的砂礫石層，總厚度約200m。

②全新統(tǒng)現(xiàn)代沖積層(Q42aL)：分布于勘察區(qū)蓋孜河的河谷區(qū)，以河漫灘和低階地形式出現(xiàn)，巖性以砂礫石為主，亞砂土為次，結(jié)構(gòu)松散，分選、磨圓較好，厚度小于50m。

③上更新統(tǒng)洪積層(Q3pL)：沿低山丘陵區(qū)邊緣的山前呈環(huán)帶狀展布，巖性以灰色、灰褐色松散砂礫石、卵礫石為主。礫石分選性較好，磨圓度中等，粒徑一般1－5cm，最大可達(dá)30cm左右，砂土質(zhì)充填物約占30%，厚度小于300m。

3、水文地質(zhì)勘察方法

3.1 水文地質(zhì)調(diào)查

3.2 水文地質(zhì)物探

本場(chǎng)地采用連續(xù)電阻率剖面成像法(簡(jiǎn)稱EH—4)對(duì)勘察區(qū)進(jìn)行勘探。本勘察區(qū)部署EH—4剖面4條，平行克孜河流向布設(shè)一條，垂直克孜河流向布設(shè)三條，物探線距離約60km，點(diǎn)距400米，共計(jì)150點(diǎn)，發(fā)射電磁場(chǎng)頻率在800-64000HZ之間，控制測(cè)深深度在500米范圍內(nèi)。

3.3 水文地質(zhì)鉆探

通過(guò)鉆探工程查明工作區(qū)內(nèi)含水層結(jié)構(gòu)、巖性、富水性及地下水水化學(xué)特征、地下水流場(chǎng)變化等水文地質(zhì)條件，求取目地層水文地質(zhì)參數(shù)，評(píng)價(jià)詳查區(qū)地下水水質(zhì)水量情況。

本次布設(shè)勘探孔6個(gè)，其中探采孔2個(gè)，總進(jìn)尺1300m；觀測(cè)孔1個(gè)，進(jìn)尺250m，全孔取芯。

3.4 抽水試驗(yàn)

部署勘探孔抽水試驗(yàn)單孔15落程/5孔，多孔抽水試驗(yàn)3落程/1孔，調(diào)查機(jī)民井簡(jiǎn)易抽水試驗(yàn)20組。

3.5 樣品采集與測(cè)試

部署水質(zhì)全微量分析樣7組、水質(zhì)簡(jiǎn)分析樣40組、水質(zhì)全分析樣25組、放射性分析樣6組、平行樣2組、細(xì)菌樣4組，用以查明工作區(qū)地表水、地下水水質(zhì)及其形成的相互關(guān)系。

3.6 工程測(cè)量

部署工程測(cè)量點(diǎn)80個(gè)。主要對(duì)勘察區(qū)內(nèi)統(tǒng)測(cè)鉆孔及長(zhǎng)觀孔采用GPS(采用兩個(gè)以上便攜式GPS聯(lián)測(cè)方法)測(cè)量其平面位置，使用水準(zhǔn)儀測(cè)量其工程點(diǎn)高程。

4、工作程序、質(zhì)量保證

4.1 工作程序

本次工作按照“資料收集—地面調(diào)查與測(cè)量—地面物探—鉆探—樣品測(cè)試與試驗(yàn)—地下水檢測(cè)—綜合研究—數(shù)值模擬計(jì)算—資料整理—報(bào)告編寫”的工作流程進(jìn)行。

4.2 質(zhì)量保證

(1)工程過(guò)程中對(duì)水文地質(zhì)測(cè)繪、水文物探、鉆探試驗(yàn)等各類外業(yè)成果均應(yīng)百分之百的自檢和互檢，填寫驗(yàn)收簽證；

(2)工程施工其間，自始至終遵循全面質(zhì)量管理要求，進(jìn)行工作部署，中間檢查和工程結(jié)束后驗(yàn)收。

(3)按勘察方法要求，全面完成各項(xiàng)外業(yè)工作后，由總工程師組織主要技術(shù)人員進(jìn)行資料驗(yàn)收。檢驗(yàn)合格，指定主要工程負(fù)責(zé)人進(jìn)行報(bào)告編寫。

(4)工程移交時(shí)，所有文件資料完整、齊全，符合規(guī)定要求，按照管理單位驗(yàn)收程序進(jìn)行移交。

5、結(jié)論

在水文地質(zhì)勘探中采用系統(tǒng)的勘察技術(shù)方法，結(jié)合相應(yīng)試驗(yàn)，可準(zhǔn)確取得水文地質(zhì)參數(shù)，為建立城市供水水源地，解決當(dāng)?shù)鼐用裆钣盟凸I(yè)生產(chǎn)用水，保障當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要意義。

[1]水文地質(zhì)手冊(cè)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005。

[2]《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50027-2001)，2001。

[3]喀什市安全引水克孜河水源地水文地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)書，新疆寶地工程勘察院有限責(zé)任公司，2014。