四子王旗地下水資源開采技術條件分析

隨春明+原年福+李鑫

摘 要： 根據區域水文地質條件和潛水及碎屑巖類裂隙孔隙承壓水的允許開采量的計算成果，結合當地地層、含水層情況，提出了四子王旗潛水和承壓水的取水方式、孔深、孔距等開采技術條件。

關鍵詞： 地下水資源； 開采技術條件； 潛水； 承壓水

根據《四子王旗縣地下水資源勘查與區劃報告》中潛水及碎屑巖類裂隙孔隙承壓水的允許開采量的計算成果，結合當地地層、含水層情況，提出了潛水和承壓水的取水方式、孔深、孔距。

1. 潛水

區內潛水按照賦存介質的不同，分為基巖裂隙水、第四系松散巖類孔隙潛水、新近系、古近系碎屑巖類裂隙孔隙潛水三類。根據前文水文地質條件分析，基巖裂隙水、新近系及古近系碎屑巖類裂隙孔隙潛水，分布不均勻，水量貧弱懸殊，水位埋深不穩定，開采條件較差，不適合農田灌溉，僅可解決當地人畜飲水問題。因此，以下主要針對河谷平原第四系孔隙潛水進行開采條件分析。

1.1 塔布河河谷平原區水量較豐富-極豐富淺井開采區（I1）

為塔布河河谷平原主要的富水區段，呈帶狀分布于塔布河河谷平原上游和中下游江岸—吉生太一帶，分布面積約231.04km2，地貌單元為塔布河河谷、漫灘及一級階地，含水層巖性為第四系全新統圓礫、砂礫石和礫砂，厚度2.74m～22.58m，滲透系數11.33m/d～188.27m/d，單井涌水量580.87m3/d～7844.00m3/d。水化學類型主要為HCO3-Na·Ca·Mg及HCO3～Ca·Na·Mg型，礦化度0.20g/L～1.28g/L，降水入滲、洪水入滲、側向補給和灌溉水回滲為主要補給水源。

根據該區水文地質條件，確定該區適合農業分散灌溉開采，宜井深度15m～30m，井徑φ400mm～600mm，采用水泥管或鐵皮管，安裝4″～6″離心泵，合理井距300m～500m，同時可采用傍河井排的方式取水，井間距以200m為宜，可增加河流的側向補給量。所有含水層均應下濾水管。

1.2 塔布河谷平原區水量中等淺井開采區（I2）

分布于中上游及各支溝中，含水層巖性為圓礫、礫砂和中砂，厚度2.76m～12.04m，水位埋深0.90m～9.24m，滲透系數17.11m/d～122.78m/d，單井涌水量167.30m3/d～457.34m3/d，水化學類型多為HCO3～Ca·Na·Mg型，局部地方為HCO3～Ca·Mg型，礦化度0.22g/L～1.22g/L。

根據該區水文地質條件，確定部分水量中等地區（單井涌水量大于300m3/d）適合農業分散灌溉開采，其他地區可用于農村生活用水。宜井深度20m～30m，井徑φ500mm～600mm，采用水泥管或鐵皮管，安裝3″～4″離心泵，合理井距300m～500m。所有含水層均應下濾水管。

1.3 塔布河谷平原區水量貧弱淺井開采區（I3）

分布于塔布河下游，在塔布河中上游局部分布含水層顆粒較細，以礫砂、細砂為主，厚1.5m～5.0m，富水性較差，據鉆孔抽水試驗，單井涌水量1.02m3/d～99.56m3/d；含水層厚度2.13m～7.90m。滲透系數0.13m/d～62.97m/d，水化學類型在塔布河中上游多為HCO3-Ca·Na·Mg型，局部地方為HCO3-Ca·Mg型。礦化度一般小于1g/L，局部為1g/L～2g/L。到下游多為Cl·SO4-Na和Cl·SO4·HCO3-Na，礦化度1.45g/L～2.53g/l。

根據該區水文地質條件，確定該區主要用于農村生活用水。宜井深度20m～30m，井徑φ400mm～500mm，采用水泥管，安裝2″離心泵，合理井距600m左右，所有含水層均應下濾水管。

2. 承壓水

2.1 巴音和碩盆地江岸—腦木根水量中等的深井開采區（I-1）

分布于巴音和碩盆地北部，分布面積883.71km2，含水層巖性主要為古近系細砂巖、粉砂巖，含水層厚度13.70m～78.25m。單井涌水量111.40m3/d～495.36m3/d。地下水類型為Cl·SO4-Na型，礦化度1.57g/L～4.09g/L。

根據該區水文地質條件結合當地農牧業發展規劃，該區適合牧業分散開采，宜井深度120m～200m，井徑φ450mm～500mm，采用219mm的無縫鋼管，安裝2～3″深井泵開采，合理井距500m～700m，所有含水層均應下濾水管。

2.2 巴音和碩盆地水量貧乏的深井開采區（I-2）

該富水區分布于巴音和碩盆地中部大部分地區，分布面積4863.18km2，含水層巖性為古近系細砂巖、粉砂巖，含水層厚度20.30m～110.74m，單井涌水量1.12m3/d～98.72m3/d。地下水類型為Cl.·SO4-Na型，礦化度0.68g/L～5.80g/L，以1g/L～3g/L為主。

根據該區水文地質條件結合當地農牧業發展規劃，該區適合牧業分散開采，宜井深度150m～200m，井徑φ450mm～500mm，采用219mm的無縫鋼管，安裝1″深井泵開采，合理井距600m～800m，所有含水層均應下濾水管。

2.3 巴音和碩盆地道日布-巴彥呼舒水量中等-較豐富的深井開采區（I-3）

分布于巴音和碩盆地北部，分布面積883.71km2，含水層巖性主要為古近系細砂巖、粉砂巖，含水層厚度5.89m～55.79m。單井涌水量183.34m3/d～880.71m3/d。地下水類型為Cl·SO4-Na型，礦化度0.86g/L～3.35g/L。

根據該區水文地質條件結合當地農牧業發展規劃，該區適合牧業分散開采，宜井深度120m～200m，井徑φ450mm～500mm，采用219mm的無縫鋼管，安裝2″～3″深井泵開采，合理井距500m～700m，所有含水層均應下濾水管。

2.4 馬尼特古河道水量中等的深井開采區（I-4）

分布于馬尼特古河道，分布面積86.57km2，含水層巖性為新近系細砂巖、中砂巖，含水層厚度68.03m～76.91m。單井涌水量100.54m3/d～170.43m3/d。地下水類型為Cl·SO4-Na型，礦化度1.13g/L～5.63g/L。

根據該區水文地質條件結合當地農牧業發展規劃，該區適合牧業分散開采，宜井深度100m～150m，井徑φ450mm～500mm，采用219mm的無縫鋼管，安裝2″深井泵開采，合理井距500m～700m，所有含水層均應下濾水管。

2.5 白音希勒古河道水量中等的深井開采區（I-5）

分布于白音希勒古河道中上游，分布面積約145.59km2。含水層巖性為新近系細砂巖，含水層厚度10.36m～25.69m。單井涌水量125.85m3/d～424.51m3/d。地下水類型為SO4·Cl-Na.Mg型，礦化度1.12g/L～1.85g/L。

根據該區水文地質條件結合當地農牧業發展規劃，該區適合牧業分散開采，宜井深度100m～150m，井徑φ450mm～500mm，采用219mm的無縫鋼管，安裝2″深井泵開采，合理井距500m～700m，所有含水層均應下濾水管。

2.6 烏蘭花盆地水量中等-極豐富的深井開采區（II）

分布于整個烏蘭盆地，面積約1903.68km2，含水層巖性為新近系砂礫巖，泥質細砂巖，含水層厚度8.51m～71.12m，單井涌水量145.28m3/d～4351.69m3/d。地下水類型為HCO3-Ca·Mg和SO4·Cl-Na.Mg型，礦化度0.17g/L～4.89g/L。

該區水文地質條件結合當地農牧業發展規劃，該區適合農業分散開采和集中供水，宜井深度100m～150m，井徑φ450mm～500mm，采用219mm的無縫鋼管，安裝2″～4″深井泵開采，合理井距400m～600m，所有含水層均應下濾水管。

2.7 供濟堂盆地水量中等-較豐富的深井開采區（III-1）

分布于供濟堂盆地東部，分布面積126.32km2。含水層巖性為新近系細砂巖，含水層厚度16.77m～41.06m。單井涌水量為175.33m3/d～855.84m3/d。地下水類型為HCO3·SO4·Cl-Na型、SO4·Cl-Na、HCO3-Na·Ca·Mg型，礦化度0.40g/L～2.12g/L。

根據該區水文地質條件結合當地農牧業發展規劃，該區適合農業分散開采，宜井深度100m～150m，井徑φ450mm～500mm，采用219mm的無縫鋼管，安裝2″～3″深井泵開采，合理井距400m～600m，所有含水層均應下濾水管。

2.8 供濟堂盆地水量貧乏的深井開采區（III-2）

分布于供濟堂盆地東部，分布面積99.04km2。含水層巖性為新近系細砂巖，含水層厚度36.08m～60.98m，單井涌水量75.28m3/d～97.15m3/d。地下水類型為HCO3·Cl-Na·Mg型和HCO3·Cl·SO4-Na型，礦化度0.73g/L～1.04g/L

根據該區水文地質條件結合當地農牧業發展規劃，該區適合農業分散開采，宜井深度100m～150m，井徑φ450mm～500mm，采用219mm的無縫鋼管，安裝1″深井泵開采，合理井距600m～800m，所有含水層均應下濾水管。

2.9 都新古河道水量中等-較豐富的深井開采區（IV）

分布于都新古河道大部，分布面積約197.47km2。含水層巖性為新近系細砂巖，含水層厚度26.55m～60.58m。單井涌水量為120.00m3/d～532.21m3/d。地下水類型為Cl-Na·Mg、SO4·HCO3-Na·Mg型，礦化度0.65g/L～1.98g/L。

根據該區水文地質條件結合當地農牧業發展規劃，該區適合牧業分散開采，宜井深度100m～150m，井徑φ450mm～500mm，采用219mm的無縫鋼管，安裝2″～3″深井泵開采，合理井距400m～600m，所有含水層均應下濾水管。

3. 缺水區找水方向

缺水區部分位于工作區南部的低中山區，大部分位于北部廣大的牧區。據四子王旗水利局資料，截至2014年底，四子王旗720個自然村，人畜飲水困難的自然村有120個，共有3.0萬人、66.21萬（頭）只牲畜存在飲水困難問題。

低中山區出露地層為新太古代（Ar3γ）片理化斜長花崗巖和晚古生代（P2γδ）花崗閃長巖和片麻狀斜長花崗巖。北部牧區出露地層為古近系泥巖和砂質泥巖等。

花崗巖、閃長巖分布的地區，地勢較平緩，地下水賦存于風化裂隙中，但富水性差異較大，一般來說，華力西晚期花崗巖、閃長巖裂隙較發育，

泉流量可達20m3/d～40m3/d，富水性較好。燕山期花崗巖、閃長巖受構造破壞相對較小，裂隙不發育，泉流量小于10m3/d。花崗巖地區重點調查花崗巖風化殼及花崗巖與圍巖接觸帶的富水性。井位應選在華力西晚期花崗巖、閃長巖分布區匯水面積大的溝谷底部。

片麻巖分布區，多為陡峻的山峰，巖石節理裂隙多被充填，不利于大氣降水滲入地下，僅在深切的溝谷有泉出露，泉流量多小于10m3/d。井位也應選在匯水區溝谷下游。在該區找水要通過研究風化帶的風化性狀、厚度、分布、匯水面積及富水性，不同地貌部位的泉水動態等。

在基巖缺水區找水，要在地面調查認為富水的構造部位采用適當的水文地質物探方法，準確確定儲水構造的分布方向、產狀、富水部位等，然后再進行水文地質鉆探工作。

牧區缺水區在地勢低洼處一般賦存有古近系碎屑巖類裂隙孔隙潛水，但水量小，分布不穩定。在該區找水，宜通過水文物探方法尋找深層承壓水。本次勘查，在前人和當地牧民一致認為是缺水區的紅格爾蘇木西北部施工了DK06和DK20孔，兩孔單井涌水量分別達880.71m3/d和594.96m3/d，為周圍地區水量最大的深機井。勘查成果表明，這一地區只是淺層水貧乏，在水文地質條件有利地區，賦存有較為豐富的承壓水。因此，解決這一地區人畜飲用水困難的最終途徑是尋找深層水。