貴州省岑鞏縣天星鄉(xiāng)河塘嚴(yán)重缺水區(qū)地下水找水實(shí)錄
1 河塘區(qū)缺水狀況
天星鄉(xiāng)位于岑鞏縣城以北40 km處，北與羊橋鄉(xiāng)，西與天馬鎮(zhèn)和大有鄉(xiāng)，東與水尾鎮(zhèn)，南與玉屏縣接壤。河塘位于天星鄉(xiāng)東南7 km處，有通往玉屏縣和岑鞏縣的鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路通過(guò)，交通較為方便。
該區(qū)包括河塘、關(guān)莊、東沖等三個(gè)村，計(jì)30個(gè)村民組，現(xiàn)有672戶，3320人，大牲畜6665頭。由于位于巖溶發(fā)育區(qū)，且地處舞陽(yáng)河和車壩河分水嶺地帶，地表水資源嚴(yán)重缺乏，人畜飲水得不到正常供給，為解決人畜飲水，當(dāng)?shù)卮迕癫捎萌斯ら_挖水塘蓄集雨季大氣降水，以解決干旱或枯水季節(jié)嚴(yán)重缺水時(shí)的一部分日常生活用水。但由于水源不衛(wèi)生，常導(dǎo)致疾病發(fā)生。由于缺乏水源，現(xiàn)有的1900畝田就有842畝為望天田，一遇天旱糧食嚴(yán)重歉收，人民生活極度困難，在貧困線上掙扎。
區(qū)內(nèi)以農(nóng)業(yè)為主，人畜、耕地面積情況詳見表1。
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表1 河塘地區(qū)基本情況表
2 水文地質(zhì)條件
河塘位于車壩河流地表分水嶺附近，地處石方屯背斜地帶。石方屯背斜軸向北北東，核部出露地層為下寒武統(tǒng)清虛洞組石灰?guī)r，翼部出露地層為中寒武統(tǒng)石冷水組和高臺(tái)組淺灰色泥質(zhì)、砂質(zhì)白云巖，北北東向壓扭性斷裂較發(fā)育。清虛洞組石灰?guī)r分布區(qū)地貌呈丘峰洼地，洼地中多見落水洞、巖溶漏斗。石冷水組和高臺(tái)組泥質(zhì)、砂質(zhì)白云巖分布區(qū)地貌呈緩丘谷地，谷底平坦。清虛洞組巖溶發(fā)育，含裂隙溶洞水，為區(qū)內(nèi)主要含水層位，高臺(tái)組巖溶不發(fā)育，含水介質(zhì)以細(xì)小裂隙為主，含水性較差，具有相對(duì)隔水性能。地下水主要接受大氣降水補(bǔ)給，由南向北徑流。
3 項(xiàng)目實(shí)施的工作簡(jiǎn)況
1998年我院承擔(dān)的我國(guó)南方巖溶石山貧困地區(qū)找水勘查工作，根據(jù)項(xiàng)目工作的宗旨及當(dāng)?shù)?*** 的要求，于1998年6月至9月在岑鞏縣天馬—天星一帶對(duì)河塘及外圍進(jìn)行了找水勘查工作，采用1∶5萬(wàn)水文地質(zhì)測(cè)繪，基本查明了河塘地區(qū)水文地質(zhì)條件、地下水的空間分布。利用水文電法物探，初步圈出了背斜傾伏端地下水相對(duì)富集區(qū)及地下水主徑流帶。在此基礎(chǔ)上布設(shè)了勘探鉆孔，通過(guò)鉆探、抽水試驗(yàn)、水質(zhì)分析等工作，在該區(qū)打出了單井日出水量5048.64 m3的深井，不僅為區(qū)內(nèi)提供了豐富的供水水源，而且為同類型缺水地區(qū)的找水提供了經(jīng)驗(yàn)。
4 探采結(jié)合孔的確定
采用常規(guī)水文地質(zhì)物探手段確定地下水集中徑流帶的空間狀態(tài)，選擇更佳部位布設(shè)勘探孔位。具體 *** 和步驟為：在地面水文地質(zhì)測(cè)繪初步圈出的相對(duì)富水的背斜傾伏端，用充電法物探初步找出地下水主徑流方向，然后垂直地下水主徑流方向按一定間距布設(shè)勘探剖面，采用對(duì)稱四極剖面法（AB=150 m）掃面，并在視電阻率平面等值線圖的基礎(chǔ)上確定低阻帶區(qū)，區(qū)內(nèi)地下水富集區(qū)視電阻率ρS＜600 Ω·m（圖1）。沿布設(shè)的勘探線作視電阻率測(cè)深，綜合平面視電阻率低阻帶和垂向視電阻率測(cè)深曲線確定地下水的徑流集中帶空間分布，如26線222～230點(diǎn)、28線205～207點(diǎn)等。從圖1中看出，平面上從上游向下游，地下水富水帶由寬變窄。從圖2中看到，垂向上富水的視電阻率低值帶在70～150 m范圍內(nèi)。
圖1 河塘塊段電探等ρS平面成果圖
根據(jù)地層特征，鉆孔在施工過(guò)程中全孔采用硬質(zhì)合金清水鉆進(jìn)。
根據(jù)水文地質(zhì)測(cè)繪和水文地質(zhì)物探結(jié)果綜合分析，把勘探孔布置在地下水集中徑流帶由寬變窄的“頸瓶”口地帶的28線206點(diǎn)附近。其電測(cè)綜合斷面見圖2。物探電測(cè)深曲線見圖3。
圖2 28線電探綜合斷面圖
圖3 28線206點(diǎn)電測(cè)深曲線
5 鉆井施工情況
5.1 鉆井結(jié)構(gòu)
施工的鉆孔為探采結(jié)合孔，采用的鉆機(jī)類型為SPJ-300型，開孔孔徑φ330 mm，孔深6 m，進(jìn)入基巖1.0 m后，下入φ325 mm無(wú)縫鋼管并注入水泥砂漿固井，6.0～40 m井段孔徑φ237 mm，40～137.5 m井段孔徑φ219。
該孔孔內(nèi)0～4.0 m為第四系（Q）土層；4.40～81.5 m為+s 泥質(zhì)、砂質(zhì)白云巖；81.50～137.50 m為灰?guī)r及白云巖?？變?nèi)在53～71 m段裂隙極為發(fā)育，為紅粘土充填，這一段常發(fā)生掉塊和垮塌現(xiàn)象，終孔后該段采用φ219 mm和φ168 mm篩管進(jìn)行了護(hù)壁處理，81.50～137.50 m段垂直裂隙發(fā)育，并見有地下水溶蝕現(xiàn)象?？咨钤?130 m前地下水位多在4～5 m，103 m后水位有回升現(xiàn)象，終孔后測(cè)得地下水靜水位為3.50 m。
5.2 抽水試驗(yàn)結(jié)果
采用機(jī)泵型號(hào)250JC/k130-8×11的電動(dòng)深井泵進(jìn)行抽水試驗(yàn)，由于水量豐富，井孔涌水量太大，而水位降深較小，按照規(guī)范作了兩次降程的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2。
表2 抽水試驗(yàn)結(jié)果表
5.3 水質(zhì)
根據(jù)對(duì)孔內(nèi)地下水取全分析樣分析，地下水水質(zhì)較為良好，水溫16℃，礦化度小于0.53 g/L，pH值7.5，其他各種指標(biāo)均符合國(guó)家生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，也適宜農(nóng)田灌溉和工業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。區(qū)內(nèi)為農(nóng)業(yè)區(qū)，無(wú)大型工礦企業(yè)，主要污染源為當(dāng)?shù)剞r(nóng)田中施放的農(nóng)藥、化肥，因此只要管理好農(nóng)田施肥或農(nóng)藥使用量、使用 *** ，就能使該區(qū)擁有良好的生活和灌溉用水。
6 成果分析
河塘位于石方屯背斜南部?jī)A狀端，北東向壓扭性斷層較發(fā)育，含水層巖石較破碎，巖溶發(fā)育。根據(jù)水文地質(zhì)測(cè)繪，水文物探及鉆探結(jié)果分析，地下水主要賦存于深部的含水層中。受構(gòu)造控制，地下水由南向北徑流，受北東向斷層阻隔而富集（如圖4）。由于河塘地處地表分水嶺附近，其地勢(shì)較高，雖然由于構(gòu)造控制形成了主徑流帶，但由于地表下部北東向壓扭性斷層具一定的透水性能，致使地下水涌不出地表，而在地下徑流，形成地表干旱，但地下水較豐富的狀況。
圖4 河塘地下水示意圖
河塘地區(qū)找水成功說(shuō)明了：
（1）在貴州巖溶山區(qū)缺水的地表分水嶺地帶（或位置較高地帶），構(gòu)造有利的組合往往能起到了較好的控水作用，認(rèn)真研究地質(zhì)構(gòu)造，是缺水區(qū)找水的重要工作。
（2）必須根據(jù)具體的水文地質(zhì)條件，依靠先進(jìn)、合理的勘探技術(shù)手段和認(rèn)真的綜合研究，才能在巖溶缺水區(qū)找到豐富的地下水資源。
在貴州巖溶石山區(qū)還存在大量的嚴(yán)重缺水區(qū)，河塘嚴(yán)重缺水區(qū)地下水勘查工程找水的成功，為以后在貧困巖溶石山區(qū)的找水提供了較好的示范實(shí)例。
7 效益分析
河塘大井水位降深9.24 m，涌水量5048.64 m3/d，從水量上相當(dāng)一個(gè)小（一）型水庫(kù)，而工程投資卻僅20余萬(wàn)元，無(wú)論經(jīng)濟(jì)效益還是社會(huì)效益都有良好的效果。
河塘大井成功出水后，得到省、地區(qū)及縣各級(jí) *** 及有關(guān)部門的高度重視，新聞媒體也對(duì)其進(jìn)行了報(bào)道。根據(jù)縣 *** 委托，我院于1998年10月完成了《貴州省岑鞏縣天星鄉(xiāng)河塘灌區(qū)地下水開發(fā)規(guī)劃》報(bào)告。
灌區(qū)工程建成后，可徹底解決區(qū)內(nèi)關(guān)莊、河塘、東沖以及周邊附近等地的3000余人及牲畜飲用水問(wèn)題，從而使村民能安居樂(lè)業(yè)。此外，可使842畝原有稻田得到保灌外，土變田新增稻田面積1541畝，并得到保灌，其余土地也可成為水澆地。由此，河塘、關(guān)莊、東沖三個(gè)村可從現(xiàn)在人均僅有稻田0.57畝（保證豐收的僅0.29畝）的基礎(chǔ)上新增0.46畝，即平均人均擁有穩(wěn)定稻田1.0畝，人均吃糧標(biāo)準(zhǔn)將達(dá)到900～1200斤，并可發(fā)展其他副業(yè)，從而越過(guò)貧困線。
另外當(dāng)?shù)胤€(wěn)產(chǎn)稻田產(chǎn)量1200斤/畝，根據(jù)概算河塘灌區(qū)工程總費(fèi)用約227萬(wàn)元，工程完成后每年灌區(qū)內(nèi)增加經(jīng)濟(jì)收入約176萬(wàn)元，基建投資回收期為1.3年。因此，該工程投資低，回報(bào)率高，資金回收快，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益均較好。
