黎識(shí)敏
摘 要: 某飲用天然礦泉水水源地于1993年鉆探成井并提交了資源量,但一直未利用。本文通過(guò)對(duì)該礦泉水井進(jìn)行抽水試驗(yàn)核實(shí)估算,取得的資源量依據(jù)充分可靠。
關(guān)鍵詞: 礦泉水井; 抽水試驗(yàn); 核實(shí)估算; 充分可靠
1. 前言
某飲用天然礦泉水水源地于1992年10月在該區(qū)進(jìn)行水文地質(zhì)調(diào)查中發(fā)現(xiàn),并于1993年10月鉆探成井,但一直未利用。為今后合理規(guī)劃開(kāi)發(fā),因此對(duì)該礦泉水井資源量進(jìn)行抽水試驗(yàn)估算,與之前資源量進(jìn)行對(duì)比分析。
2. 項(xiàng)目實(shí)例
2.1 項(xiàng)目概況
該礦泉水井位于廣東省西北部,前期進(jìn)行過(guò)鉆探成井并提交過(guò)資源量,但未開(kāi)發(fā)利用,孔口標(biāo)高25.00m,原井深50.72m,本次估算對(duì)原井進(jìn)行了清孔并加深井深至60.20m,通過(guò)抽水試驗(yàn)進(jìn)行核實(shí)估算。
2.2 礦泉水形成的環(huán)境條件
氣象水文:該水源地處于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),年均氣溫21.5℃,極端最高氣溫31.8℃,極端最低氣溫為2.6℃;該地雨量充沛,年均降雨量1998.7mm,6月~8月為豐水期,12月~次年2月為枯水期,充沛的降雨量和茂密的植被,為區(qū)域地下水的補(bǔ)給提供了良好的條件;本區(qū)河流縱橫交錯(cuò),池塘、湖泊星羅棋布,低山與丘陵間分布有枝狀的谷地。礦泉水源地以東的某水庫(kù),是區(qū)內(nèi)的主要地表水體,集水面積約102km2。
地形地貌:該水源地為低山丘陵地貌,地勢(shì)總體自南東向北西傾斜,一般海拔高度為10m~30m,最高峰為南部的牙英山,海拔高度581.1m。
區(qū)域地質(zhì):該水源地所處區(qū)域位于佛崗巖體西緣,區(qū)域地層主要有泥盆系、侏羅系和第四系;區(qū)域斷裂發(fā)育,由四條主要斷層構(gòu)成。區(qū)域巖漿巖主要有燕山第二期、第三期和第四期黑云母花崗巖組成。
區(qū)域水文地質(zhì):根據(jù)含水層類型、特征及埋藏分布情況,該區(qū)地下水類型有:第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。其中,第四系松散巖類孔隙水分布于山間平地和谷地,含水層由粉土、砂礫土和礫石土所組成,厚數(shù)米至二十余米,分布普遍。地下水微具承壓性,水位埋深1.5m~4.0m,單井水量一般在0.02L/s~0.23L/s,富水性弱,水化學(xué)類型為HCO3-Na或HCO3-Ca型;基巖裂隙水主要分布于各種風(fēng)化或構(gòu)造錯(cuò)動(dòng)的巖石中,富水性變化大。在斷裂破碎帶發(fā)育地段,單井水量一般在0.01L/s~0.21L/s,富水性弱,水化學(xué)類型為HCO3-Na或HCO3-Na·Ca型,含有多種對(duì)人體有益的微量元素。
2.3 水源地水文地質(zhì)特征
該礦泉水井(ZKl)所處山間谷地為第四系坡洪積相堆積,寬30m~50m,山谷向南西延伸,山谷兩側(cè)丘陵零星出露燕山期花崗巖,其余皆為殘坡積層覆蓋。其中,第四系沖積層(Q4al)主要由粘性土及含礫粉土組成,分布于河谷及河流一級(jí)階地,厚數(shù)米至二十余米,地下水位埋深0.50~2.00m,水溫21.5℃~24℃;第四系坡洪積層(Q4dl+pl)分布于山間谷地及溝谷兩側(cè)坡地,主要由含礫粉質(zhì)粘土組成,局部夾粉土,厚數(shù)米至十余米,地下水位埋深0.2m~4.0m,水溫22.5℃~25.0℃,附近居民多在該層取水,民井涌水量約10m3/d~20m3/d;第四系殘積層(Q4el)分布于剝蝕丘陵區(qū),主要由含礫、含砂粘性土組成,厚數(shù)米至十余米,具隔水性。
該礦泉水井附近斷裂構(gòu)造發(fā)育,其中一條主要斷裂橫切礦泉水區(qū),近東西走向,傾向南,傾角80°,寬度大于2m,組成破碎帶巖石為碎裂蝕變花崗巖,蝕變主要為硅化、云英巖化、綠泥石化。沿?cái)嗔褞Э梢?jiàn)數(shù)條2cm~10cm寬的石英脈平行斷裂方向分布。巖石的破碎給地下水提供了賦存空間,地下水活動(dòng)又促進(jìn)了裂隙孔隙的發(fā)育,從而構(gòu)成了地下水的富集帶。根據(jù)鉆孔揭露,鉆孔單位涌水量0.039L/s·m~0.099L/s·m,屬弱富水性。
2.4 水質(zhì)評(píng)價(jià)
該礦泉水的特征性指標(biāo)為偏硅酸,經(jīng)水質(zhì)測(cè)試,其感官、限量指標(biāo)、污染物指標(biāo)、放射性及微生物指標(biāo)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),可作為飲用天然礦泉水資源予以開(kāi)發(fā)利用。
3. 自流量觀測(cè)
由于ZK1一直未開(kāi)采,本次估算對(duì)ZK1井的水量、水溫進(jìn)行了一年每月1次的動(dòng)態(tài)觀測(cè),觀測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖1。
據(jù)動(dòng)態(tài)觀測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì),井口自流量:21.24m3/d~22.36m3/d,變幅1.12m3/d;靜水位水頭高:1.15m~1.20m,變幅0.05m;動(dòng)水位埋深:14.11m~14.23m,變幅0.12m;單位涌水量:0.113L/s·m~0.120L/s·m;水溫:23.5℃,變幅0℃。因此,該礦泉水源地井動(dòng)態(tài)變化幅度不大,屬動(dòng)態(tài)穩(wěn)定型地下水。
4. 抽水試驗(yàn)分析
4.1 鉆孔成井結(jié)構(gòu)
該礦泉水ZK1原井深50.72m,2.80m以上下直徑168mm無(wú)縫鋼管,套管四周用水泥止水;2.80m~7.27m為直徑130mm的天然孔壁;7.27m~50.72m為直徑110mm的天然孔壁;開(kāi)采層位2.80m~18.01m和28.16m~34.49m。本次估算工作對(duì)原井進(jìn)行了清孔并加深井深至60.20m為直徑91mm的天然孔壁。
4.2 抽水試驗(yàn)
本次使用100QJ8-41/8型深井泵,對(duì)ZK1孔進(jìn)行了三次降深抽水試驗(yàn)(見(jiàn)表1、圖2),測(cè)得地下水水溫為23.5℃,抽水層位2.80m~18.01m、28.16m~34.49m,經(jīng)抽水試驗(yàn)取得最大出水量為150.77m3/d(最大降深15.38m)。
根據(jù)對(duì)ZK1含水層進(jìn)行了三次降深抽水試驗(yàn),最大出水量為150.77m3/d,水位降深15.38m。通過(guò)抽水試驗(yàn)并結(jié)合一個(gè)水文年的動(dòng)態(tài)觀測(cè)資料,單位涌水量與1993年結(jié)果相差較小,因此估算ZK1井可采水量150.77m3/d真實(shí)可靠。
5. 結(jié)束語(yǔ)
本次核實(shí)估算以ZK1井一個(gè)水文年的動(dòng)態(tài)觀測(cè)資料并結(jié)合枯水期抽水試驗(yàn)結(jié)果,估算該天然飲用礦泉水井最大涌水量位150.77m3/d,可采水量的評(píng)價(jià)依據(jù)充分可靠。