廣西巖溶區地下水開發靶區的圈定分析

覃京音

（廣西地礦建設集團有限公司，廣西 南寧 530023）

摘要：巖溶區地下水主要賦存于溶洞、管道與裂隙中，受地形地貌影響，峰叢谷地區地下水埋藏較深，一般大于 50m，甚至 100米。這給巖溶高峰叢谷地地下水的開發帶來極大困難，也是峰叢谷地區嚴重缺水的主要因素之一。由于巖溶發育具有不均勻及不確定性，加之淺部巖溶還常為泥質充填，在巖溶高峰叢谷地找水打井進行地下水開發，難度極大。在巖溶高峰叢谷地的找水打井實踐中，根據地形地貌、地層巖性、地質構造、天然水點、巖溶地質點的分布對儲水構造位置進行推斷并確定找水靶區，通過水文地質調查結果，充分結合前人資料特別是通過地球物理勘探所收集到場地內各種巖性的電性參數特征，推斷出儲水結構空間發育特征及富水性，有效避開儲水構造中泥質填充，讓找水打井工作效率、成井率得以提升。

關鍵詞：巖溶高峰叢谷地；開發靶區；圈定

1 引言

廣西壯族自治區境內石灰巖地層分布面積很廣，面積為97735km2，占全區國土總面積的41%，其中巖石裸露地區的面積約80000km2，遍布全區81個縣（市）。石灰巖地區地表崎嶇破碎，土層薄，土壤肥力低，地表植被少，涵養水源的能力低；區內褶皺斷裂發育，加之高溫多雨的氣候條件，致使溶蝕作用加強，巖溶洞穴多發育，明、暗河相連；地表水易于通過巖溶通道流入地下暗河，導致地表水快速流失或地下水深埋的情形。因此石灰巖裸露山區不僅缺乏地表水，而且地下水露頭也很少，常表現出嚴重的“缺水”景象。缺水有兩種情況：一是地下水位埋藏很深，不易開采；二是地下徑流條件極好，大都流失不易存儲。這給解決石山區人民群眾的人畜飲水安全問題增加了不少難度。

農村飲水安全工程是我區“十二五”為民辦實事工程之一的強基惠民工程的重要組成部分，水源是農村飲水安全工程建設的基礎，是制約飲水安全工程成敗的關鍵。以找水打井的方式對巖溶區地下水進行有序、合理開發，達到從根本上改善石山區缺水村屯群眾生產生活用水困難的問題具有重要意義。

2 區內巖溶區干旱類型及特點

我區雨季水資源豐富，但廣大大石山巖溶區，每年常表現出干旱持續時間為3到6個月不等的嚴重“缺水”景象，其干旱的程度受地形地貌等因素的影響。根據“缺水程度”可分為以下三類：

①峰叢洼地極端缺水區。其基本特點是洼地分布位置高，雨水補給面積小，又缺乏儲水條件，因此區內鮮有沒有地表水，且地下水埋藏深，干旱最為嚴重。其人口、土地極度分散，開發利用地下水的難度非常大。

②峰叢谷地型嚴重缺水區。該區是巖溶區人口、土地相對集中的地區。干旱特點是，谷地中常有季節性的地表水及地下水露頭出露，到了旱季，季節性地表水均出現干涸，地下水位則大幅下降而龜縮到地下河中。地下水在峰叢山中穿流且往往路徑不詳，或是地下水埋藏深又通道十分復雜，取水難度大，因而缺乏可直接利用的水源。

③巖溶谷地——平原型缺水區，主要分布在遠離河谷的巖溶平原邊緣或邊緣的谷地區，是人口、土地相對集中的巖溶區，如左、右江河谷邊緣地帶、桂中旱片邊緣平原（谷地）區等。

3 巖溶地下水開發靶區圈定的基本思路

水井地處巖溶區干旱類型----所處水文地質單元的位置----含水巖組及其富水性---地下水補徑排條件與天然地下水出露條件----根據微地貌初步圈定地下水開發井位----地球物理勘探圈定井位----井位施工。

3.1巖溶水含水巖組及其富水性

地下水的富水性，主要是受巖組、構造、地形地貌、降水量的大小等因素控制。此外，植被覆蓋的疏密程度，對基巖裂隙水的富水性也有重大影響。構造對地下水富集起控制作用，在碳酸鹽巖區表現最明顯，它完全控制了巖溶水的分布格局。現將碳酸鹽巖組及碳酸鹽巖夾碎屑鹽巖組的富水性綜述如下：

①、碳酸鹽巖組：地下水主要匯聚儲存于地下巖溶管道中。在部分巖溶谷地內，有溶洞裂隙水、地下河出口或溢流天窗匯聚成短程地表盲谷徑流；在排泄區附近，也有少量地下水以溶洞泉的形式溢出；在補給區和徑流區，所見泉水多屬懸掛泉或季節泉，泉水溢出后，又經溶蝕裂隙、溶斗或落水洞匯入地下管道。該巖組含有中等至豐富的裂隙溶洞水。

②、碳酸鹽巖夾碎屑鹽巖組：含溶洞裂隙水。該巖組含水量豐富。

3.2 巖溶水的分布特征

巖溶含水層的富水性總的來說是較強的，但是含水又極不均勻。因巖溶水并不是均勻地遍及整個可溶巖的分布范圍，而是埋藏于可溶巖的溶蝕裂隙、溶洞中，而巖溶發育具有很強隨意性，所以往往同一巖溶含水層在同一標高范圍內，或者同一地段，甚至相距幾米，富水性可相差數十倍至數百倍。

巖溶的發育具有向深部逐漸減弱的規律，使含水層的富水性相應也具有強弱的分帶性。

3.3微地貌追蹤地下水系

發育在裸露、淺覆蓋巖溶區的巖溶地下水系，大多通過如珠狀洼地、條形洼地等直接表現于地表的微地貌形態，反映其地下水的富集區域。在巖溶水的勘查開發過程中，依據巖溶地表的天然露頭及微地貌形態的現象，追蹤到地下水富集區域非常有意義。

3.4地球物理勘探

可溶巖的溶蝕裂隙、溶洞等儲水空間的不僅具有隱蔽性，在空間分布上還具有不均一性及隨意性，水文地質專業技術人員依靠所掌握的專業知識，從水文地質角度判斷可能存在蓄水條件之后，是難以判斷地下水在可溶巖中穿流的路徑并捕捉到開發地下水的精準井位。那么，采用水文地質與物探工作兩方面相結合的方法，比如選擇適合當地水文地質條件的地球物理勘探儀器、結合成熟的地球物理勘探方法（常規電法、高密度電法、甚低頻電磁法等），提升所圈定地下水開發靶區----鉆探孔位見水的概率。

4 廣西區巖溶區找水打井成效

4.1 廣西壯族自治區抗旱應急響應找水打井

2009年3月到5月，實施廣西壯族自治區抗旱應急響應找水打井，再大新縣工作區，開展并完成1：10000的專項水文地質調查461平方公里，為大新縣14個鄉鎮移交了34口水源長年不斷、水質干凈、清潔的合格人畜飲用水水井，累計鉆探進尺3315.4米、水井出水量累計達11088m?/d。

4.2 廣西大石山區人畜飲水工程建設大會戰找水打井

2010年7月到2012年9月，實施廣西大石山區開始人畜飲水工程建設大會戰找水打井，共完成鉆探進尺4099m，向當地政府移交合格水井22口。

4.3廣西百色市抗旱找水打井工程

2012年10月到2013年5月，實施廣西百色市抗旱找水打井工程，克服工作區區域施工條件困難、水文地質條件復雜〔如大楞鄉、泮水鄉一帶多為高山區，且覆蓋層厚（大于50米），水位埋深也大（大于50米）〕等，在百色市右江區中、低山一帶（海拔高度在600～1000m）實現找水成井零的突破。完成右江區490平方公里1：1萬的水文地質調查，累計完成施工進尺8795.77m，向當地政府移交合格水井48口。

4.4 廣西“十二五”農村飲水安全工程找水打井項目

2013年6月到2014年12月，實施廣西“十二五”農村飲水安全工程南寧市上林縣的找水打井工作，累計完成上林縣694.6平方公里1：1萬的水文地質調查，共完成鉆探進尺9308m，向當地政府移交出水量滿足設計要求的合格水井57口。

結束語：在巖溶高峰叢谷地區采用水文地質條件分析進行找水靶區的確定，然后利用音頻大地電磁測深法進行儲水構造的空間特性的精細刻畫，找準井位，可大大提高工作效率與成井率。同時，在井位的確定過程中，要依據物探測量結果，并結合當地區域的水文地質條件避開儲水構造的泥質充填，降低成井的難度。

參考文獻

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