西北干旱缺水地區(qū)供水水文地質(zhì)勘查技術(shù)方法

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1、張緒芬(甘肅省地勘局第四地勘院,甘肅酒泉735000)[摘要]通過采用目前先進的技術(shù)方法和手段對工作區(qū)進行區(qū)域供水水文地質(zhì)勘查,論證了供水水源地選擇在距礦區(qū)約60km的阿其克谷地,在技術(shù)和工藝上是切實可行的,它是距離礦區(qū)最近、唯一具有供水前景的找水靶區(qū),實施長距離供水在西北干旱缺水地區(qū)不乏先例。勘查工作中通過優(yōu)化技術(shù)方案,設(shè)計并施工可供水源地后續(xù)開發(fā)利用的探采結(jié)合井,雖然在水文地質(zhì)勘查階段投入的工作量較大,但為水源地建設(shè)工程節(jié)約了資金,降低了成本,綜合比較效益明顯。[關(guān)鍵詞]干旱缺水地區(qū);礦區(qū)供水;水源地;水文地質(zhì)勘查;技術(shù)方法[中圖分類號]P641.72[文獻標識碼]B[文章編號

2、]1004-1184(2010)03-0156-03位于甘肅敦煌盆地與新疆羅布泊盆地之間的廣闊區(qū)域是西北嚴重干旱缺水地區(qū)之一,尤其是淡水資源更為貧乏。因其蘊藏著豐富的礦產(chǎn)資源,近年來隨著礦業(yè)開發(fā)的不斷擴展,礦山選礦用水量成倍增加,更使該地區(qū)極不豐富的地下水資源顯得尤為短缺。受當(dāng)?shù)劂~鎳礦區(qū)有關(guān)單位委托,我院2008年度承接完成該礦區(qū)區(qū)域供水水文地質(zhì)勘查項目,由于找水思路明確,技術(shù)方法得當(dāng),從而在較短時間內(nèi)圈定了富水地段,為礦區(qū)提交供水量5000m3/d以上的供水水源地。1完成的主要工作及成果按合同要求,在礦區(qū)半徑100km范圍內(nèi)尋找并確定了可供礦區(qū)利用的地下水資源。經(jīng)充分研究區(qū)域水文

3、地質(zhì)資料并進行實地踏勘,確定在礦區(qū)東南方向的阿其克谷地新生界凹陷帶做為礦區(qū)供水水源地極具可能性。勘查區(qū)中心位置距礦區(qū)直線距離約60km,面積約2200km2,其地形為長68～75km、寬25～36km的狹長地帶。初步查明勘查區(qū)地下水的分布和形成條件,以及含水層(組)的富水性及水化學(xué)特征,圈定了富水地段。通過對地下水資源進行初步評價,為礦區(qū)選礦供水提供了水文地質(zhì)依據(jù)。通過施工勘探孔和探采結(jié)合井,確定了在目前所施工的探采結(jié)合井技術(shù)參數(shù)(要素)條件下長距離取水完全能夠滿足礦區(qū)選礦所需的供水量5000m3/d以上的要求。本次區(qū)域供水水文地質(zhì)勘查工作共設(shè)計施工探采結(jié)合井6眼,其中2眼探采結(jié)合

4、井因涌水量偏小,后續(xù)取水利用價值不大,故未進行二級擴孔和成井,僅做為觀測孔使用。另4眼探采結(jié)合井單井涌水量在30～40m3/h范圍內(nèi)?？紤]長距離供水管線損耗,建議后續(xù)供水水源地開發(fā)可在現(xiàn)有4眼探采結(jié)合井基礎(chǔ)上于勘查區(qū)富水地段再布設(shè)施工6眼供水井,即可獲得選礦所需的5000m3/d以上的供水量。2工作部署的依據(jù)和原則本次勘查工作部署,依據(jù)與委托單位簽訂的勘查合同,參照國家現(xiàn)行的《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50027-2001)和《供水管井技術(shù)規(guī)范》(GB50296),并遵循以下基本原則:堅持在充分收集和研究前人成果資料及遙感解譯基礎(chǔ)上合理布置勘查工作,在供水前景較好地段加密布置;在

5、條件允許情況下,勘查重點盡量靠近礦區(qū)選礦廠區(qū),以縮短供水距離,最大限度地節(jié)約水源地開發(fā)成本;勘查工作以尋找水源為目的,在可能和兼顧情況下,盡量滿足有關(guān)規(guī)范要求但不拘泥于規(guī)范要求;勘查工作以地下水系統(tǒng)理論為指導(dǎo),充分采用遙感、物探、信息分析等手段,吸收引進地下水勘查和評價的新技術(shù)、新方法,相互補充和驗證,以提高勘查工作的科技含量和成果表達方式的現(xiàn)代化。3工作方法本次供水水文地質(zhì)勘查工作綜合采用了遙感解譯、水文地質(zhì)測繪、物探(EH-4電導(dǎo)率成像系統(tǒng)、水文物探測井)、鉆探(包括成井工藝)、抽水試驗、探井、水土樣采集、地下水動態(tài)觀測、工程測量、資料收集及室內(nèi)綜合分析整理等技術(shù)手段,取得了較

6、好的勘查效果。3.1遙感解譯采用高分辨率的BTM衛(wèi)星相片進行解譯,了解勘查區(qū)內(nèi)地貌、地層分布、水系發(fā)育情況以及植被、環(huán)境水文地質(zhì)狀況,從而為地面調(diào)查線路的布置提供科學(xué)依據(jù)。3.2水文地質(zhì)測繪在勘查區(qū)域內(nèi)開展1:100000比例尺水文地質(zhì)調(diào)查,控制面積約2200km。調(diào)查線路主要垂直于谷地和沿沖溝方向布置,主要調(diào)查地層巖性、潛水埋藏條件、水質(zhì)特征和植被發(fā)育覆蓋情況,同時進行遙感解譯的實地驗證。為揭露工作區(qū)潛水水位,根據(jù)需要布設(shè)了一定數(shù)量的探井,探井施工深度在2.0～5.0m范圍內(nèi)。3.3物探及測井物探工作采用了EH-4電導(dǎo)率成像系統(tǒng),用以查明工作區(qū)地層結(jié)構(gòu)和地下水在垂直和平面方向上的

7、分布及變化特征。點距一般為250～500m,控制深度為250～300m,同時視具體情況布設(shè)了少量的檢查點。測井工作采用了綜合水文物探測井儀,用以劃分地層,判別含水層位置,為鉆探成井[收稿日期]2009-09-29[作者簡介]張緒芬(1966-),女,四川重慶人,工程師,主要從事水文地質(zhì)勘查與工程地質(zhì)勘查技術(shù)管理工作。后,先進行物探測井、水文地質(zhì)觀測、提筒試驗等工作,在涌地下水資源量采用斷面法和解析法進行計算。經(jīng)勘查區(qū)地下水年補給量可達3200萬m3/a,允許開采萬m3