江西省萬安縣紅盆區(qū)找水經(jīng)驗淺談

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摘要：目前找水的方法仍然是以水文地質(zhì)方法為主，輔以鉆探和物探。物理勘探方法如電法、放射性法等所得成果存在多解性，技術(shù)上還不夠成熟，仍不能成為找水的主導(dǎo)方法。鉆探法費用較高，盲目的鉆探更是增大費用。一般情況下鉆探只是作為了解地層結(jié)構(gòu)和驗證地質(zhì)推測的一種手段。
關(guān)鍵詞：水文地質(zhì) 鉆探 物探

　　1　引言

　　地下水是指埋藏在地面以下，存在于巖石和土壤的孔隙中可以流動的水體。地面以下的水并不都是地下水。地面以下的土層可分為包氣帶和飽水帶。包氣帶的土層中含有空氣，沒有被水充滿，包氣帶中的水份稱為土壤水。飽水帶中土壤孔隙被水充滿，含水量達到飽和，飽水帶中的水即為地下水。常見的井水、泉水都是地下水。地下水分布廣泛，水量也較穩(wěn)定，是工農(nóng)業(yè)和生活用水的重要水源之一，對經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展有著十分重要的作用。

　　2　萬安縣紅盆區(qū)地質(zhì)概況

　　2.1　氣候

　　萬安縣紅盆區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，一年四季分明，氣候溫和，陽光充足，雨量豐沛。多年平均氣溫17.6℃，多年平均降雨量1380mm，多年平均蒸發(fā)量1672.7cm(D=20cm蒸發(fā)量)。

　　2.2　地形地貌

　　萬安縣紅盆區(qū)位于羅霄山脈和武夷山脈間的吉泰斷陷盆地南部，山頂高程一般200米左右，地形高差30~80米左右，山坡較平緩，屬低矮平緩的丘陵地貌。贛江在境內(nèi)自南南西蜿蜒流向北北東，貫穿全境。

　　2.3　地層巖性

　　萬安縣紅盆區(qū)地層為白堊系南雄群和第四系松散堆積層。

　　2.3.1　白堊系南雄群(K2n)

　　系山麓河湖相碎屬沉積，其沉積韻律不甚明顯，巖相變化大，巖性遞變頻繁。主要由紫紅色中厚一厚層狀含礫砂巖，粉一粗砂巖、粘土巖、礫巖組成。主要為泥質(zhì)、泥鈣質(zhì)膠結(jié)，次為泥鐵質(zhì)膠結(jié)，巖層中砂礫巖的礫石一般呈渾園狀，由砂巖、石英砂巖、脈石英及少量燧石等組成。礫徑一般0.5～1.0厘米，大者為幾厘米至幾十厘米。

　　2.3.2　第四系地層(Q)

　　2.3.2.1　第四系沖積層(alQ)

　　呈條形斷續(xù)分布于河谷兩岸，組成階地及漫灘。土層多具二元結(jié)構(gòu)，上部為粘性土，厚度1～5米左右，下部為砂礫層，厚度1～5米左右。漫灘土多為砂礫石土。

　　2.3.2.2　第四系坡積土(dlQ)

　　多由含礫質(zhì)粘性土組成，厚度1～4米，分布于丘陵山地的山坡及坡麓。

　　2.4　地質(zhì)構(gòu)造

　　2.4.1　斷層

　　萬安縣紅盆區(qū)位于吉泰盆地的南部，巖層走向北40°～50°東，傾向南東，傾角10～15度。吉泰盆地系區(qū)域性斷塊差異作用，沿萬安斷裂側(cè)陷緩慢下降而成。盆地內(nèi)巖層呈單斜構(gòu)造。在盆地形成過程中或之后，存在區(qū)域性南北向不對稱擠壓作用，形成了一組北北東向逆平移斷層及其派生的北東和近東西向正平移和正斷層。

　　北北東向斷層走向北5～30°東，傾向南東或北西，傾角55～85°。斷層帶主要為壓碎巖，松散的角礫巖和糜棱巖，部分有安山玢巖巖脈和石英脈侵入。斷層面有大量斜沖擦痕，規(guī)模大者在上盤往往有牽引褶皺。斷層帶寬一般為0.2～1.0米，最大寬者2～4米，延伸長度在300米以上，最大者達1000米。北北東向斷層為紅盆區(qū)規(guī)模最大的主斷層。

　　2.4.2　節(jié)理

　　本區(qū)節(jié)理不發(fā)育，主要有：

　　1、北40～50°東，傾向南東，傾角10～25°。

　　2、北5～35°東，傾向南東或北西，傾角45～85°。

　　3、北65～90°，傾向南西或北東，傾角70～90°。

　　上述三組節(jié)理中第一組系層面節(jié)理，除表層節(jié)理受到風(fēng)化和卸荷作用而張開外，均是閉合狀，0.5～2條/米。構(gòu)造節(jié)理互相交切少。

　　2.5　巖石風(fēng)化特征

　　泥質(zhì)膠結(jié)為主的巖石親水性強，風(fēng)化速度快，全強風(fēng)化層較厚。以泥鐵質(zhì)膠結(jié)為主的巖石，有部分砂礫巖和長石石英砂巖，一般為強、弱風(fēng)化，但部分灰白色砂礫巖和長石石英砂巖則為全，強風(fēng)化。以泥鐵質(zhì)膠結(jié)為主的巖石主要有粉-—中砂巖和部分中粗砂巖，其抗風(fēng)化性較強，全強風(fēng)化層相對較薄。

　　從巖石結(jié)構(gòu)來看，結(jié)構(gòu)較疏松的巖石比結(jié)構(gòu)致密的巖石抗風(fēng)化性能差，前者膠結(jié)物不但強度低，而且數(shù)量甚少，因此其孔隙度大，地下水易進入巖石內(nèi)加強巖石風(fēng)化速度，這即是大部分砂礫巖和粗砂巖風(fēng)化劇烈的主要原因。

　　本區(qū)巖石風(fēng)化一般表現(xiàn)為沿地表的均勻風(fēng)化，沿結(jié)構(gòu)面有風(fēng)化加深現(xiàn)象。全強風(fēng)化巖石厚度一般6～8m左右。

　　2.6　水文地質(zhì)

　　本區(qū)地下水主要為孔隙性潛水和裂隙性潛水，均接受大氣降水補給，向河溝排泄?？紫缎詽撍饕植荚诘谒南禌_積層和全強風(fēng)化巖層中，而以第四系沖積的砂礫石土中的水量最為豐富。地下水動態(tài)主要受季節(jié)性降雨控制，旱季地下水位埋藏較深，雨季地下水位較淺，一般埋藏深度為3～9米。

　　裂隙性潛水含水層為裂隙性基巖，其富水性取決于基層裂隙發(fā)育程度。

　　本區(qū)地下水總硬度為1.81～3.19，屬極軟水----—軟水，總礦化度為51.07～178.9毫克/升，屬淡水，PH值為6.9～7.2，屬中性水。

　　3　萬安縣紅盆區(qū)找水經(jīng)驗談

　　3.1　找水方法論

　　目前找水的方法仍然是以水文地質(zhì)方法為主，輔以鉆探和物探。物理勘探方法如電法、放射性法等所得成果存在多解性，技術(shù)上還不夠成熟，仍不能成為找水的主導(dǎo)方法。鉆探法費用較高，盲目的鉆探更是增大費用。一般情況下鉆探只是作為了解地層結(jié)構(gòu)和驗證地質(zhì)推測的一種手段。

　　通過了解地層結(jié)構(gòu)、地形地貌、氣候等基礎(chǔ)資料，采用水力學(xué)分析方法確定地下水分布和運移特征，來達到找水目的的水文地質(zhì)法是最為簡捷、經(jīng)濟的尋找地下水的方法。萬安紅盆地區(qū)，斷裂構(gòu)造不發(fā)育，斷層規(guī)模小，地下水類型主要為第四系和白堊系全強風(fēng)化巖孔隙潛水，一般只采用水文地質(zhì)方法找水即可達到目的，鉆探時有所用，僅起輔助作用。上世紀80年代前曾有人嘗試用電法儀器找水，沒有收到效果，現(xiàn)已無人問津。

　　采用水文地質(zhì)方法找水雖說簡便有效，但方法的專業(yè)性較強，還要有一定的實踐經(jīng)驗，不是一般人所能掌握的。沒有更好的找水方法之前，采用水文地質(zhì)學(xué)方法研究、探討紅盆地區(qū)地下水的分布規(guī)律，仍是必要的。

　　3.2　萬安縣紅盆區(qū)地下水分布特征

　　萬安縣紅盆區(qū)位于萬安縣北半部，總面積約650km2，占全縣總面積的1/3，而人口卻超過全縣人口的2/3，屬人口相對密集區(qū)，也是飲水困難的重點區(qū)。該區(qū)地下水分布可分為三個地帶，第一是富水地帶，即贛江沖積平原地帶，以窯頭沖積平原含水量最為豐富，其次是縣城沖積平原。第二是較富水地帶，分布于遂川江和通津河沖積平原。第三是貧水地帶，分布于丘陵地帶。

　　3.2.1　贛江沖積平原富水地帶

　　該地帶地下水一般都很豐富，其富有程度取決于第四系土層的厚度和基巖相對河床的高度。窯頭平原第四系土層一般厚度15米左右(粘性土和砂礫土各約一半厚度)，階地巖基與河床巖基面高差不大，因此，其地下水量相當(dāng)豐富，成為當(dāng)?shù)厮旧a(chǎn)的主要水源，單井出水量達到1～2千噸/日，且水量極為穩(wěn)定。萬安縣城平原，其右岸土層厚度與窯頭平原相仿，但由于基巖與河床基巖高差較大，地下水量要少許多。單井出水量在5百～1千噸/日以內(nèi)；縣城左岸平原基巖高出河床水面，因此其水量更少，單井出水量僅在5～10噸/日左右。

　　3.2.2　遂川江、通津河較富水地帶

　　該帶以斷續(xù)條帶狀分布于河流的兩岸，其第四系土層厚度一般在10米以內(nèi)，土層具二元結(jié)構(gòu)，下部砂礫石土為強透水層，含水量較豐富，單井出水量300噸/日左右，部分地段達1000噸/日，如桂江鄉(xiāng)的棠溪村，當(dāng)?shù)厝∮镁喔人铩?/p>

　　3.2.3　丘陵貧水地帶

　　該地帶流域匯水面積小，第四系土層淺薄，因此收集和保存大氣降水量少，地下水量相當(dāng)貧乏。在這地區(qū)真正有價值的地下水還是含在全強風(fēng)化巖石孔隙或裂隙中的水。實踐證明，這一地區(qū)的水井一般都是在風(fēng)化巖石中取到了較為穩(wěn)定的生活用水。其水量的大小取決于水點以上匯水面積的大小和風(fēng)化巖層的厚度。風(fēng)化巖層越厚，集雨面積越大，水量則較多。好的地段單井出水量在5噸/日左右。

　　3.3幾條找水小經(jīng)驗

　　紅盆丘陵地帶地下水貧乏，但散居的人確不少。萬安水電站移民大部分安置在紅盆丘陵位置比較高的地帶，缺水問題更為嚴重。筆者根據(jù)多年來的找水實踐，提出幾條小經(jīng)驗，以供參考。

　　3.3.1確定水量最多法

　　在一個小流域中，比如一條山溝中。通常最優(yōu)的水源是在溝道，也就是在山溝最低處。上游匯水面積內(nèi)的地下都要經(jīng)過此處向下游排泄，選擇在此處打井，可充分獲得流域內(nèi)的最大地下水量。要選擇坡度相對平緩的溝段為好，平緩處比陡坡處更容易收集水量。

　　3.3.2確定井深法

　　紅盆丘陵地帶由于地下水量少，造井深度都要到達強風(fēng)化巖中，以鎬挖不動為限。因此井深的預(yù)測主要根據(jù)當(dāng)?shù)貜婏L(fēng)化巖的深度而定。強風(fēng)化巖以下水量甚少，而且開挖難度大，一般即會終井。該地帶井深一般在6~12米之間。

　　3.3.2確定水量法

　　預(yù)測井點的來水量(指一般季節(jié)的來水量)，可以根據(jù)井點以上的匯水面積、土層(包括全強風(fēng)化層)的厚度，以及土層的滲透系數(shù)、含水層的孔隙度等要素經(jīng)水文地質(zhì)學(xué)的有關(guān)公式計算確定，并通過工程類比法予以修正。實踐證明，此方法所作的井點水量估計相當(dāng)準確，但比較麻煩。當(dāng)積累一定的經(jīng)驗后，可直接采用工程類比法預(yù)測新井點的來水量。