基岩裂隙水地区找水技术浅谈

  1 引言

 

  近年来,随着工农业生产的飞速发展,生产生活用水量越来越大,水的供需矛盾日益突出,特别是在基岩山区,甚至闹起了/水荒0。而寻找地下水源无疑是解决矛盾的一个有效途径。水文地质调查作为寻找地下水源的基本方法,在基岩区寻找裂隙水具有较强的优势,因此,加强水文地质调查工作对于寻找基岩区裂隙水具有重要意义。

 

  2 水文地质调查工作的主要内容

 

  211 气象、水文条件调查

 

  大气降水是基岩裂隙水地区的主要补给来源,因此必须研究该地区的气象资料,主要包括基岩裂隙水地区的年均降水量、年均蒸发量。为掌握地下水动态变化规律,还应收集近几年的降水量、蒸发量等资料。

 

  地下水常与地表水体有密切联系。要了解基 岩裂隙水地区的地表水文条件,了解区内地表水体分布、动态、补给、排泄与地下水之间的关系,特 别是彼此间的转化关系。212 地形、地貌条件调查 地形、地貌对地表水系的分布状态起着控制作用,同时也对地下水补、径、排区的位置及水量的大小起着控制作用。在基岩裂隙水地区,地下水的形成与分布与地形、地貌条件密切相关。 调查中要对各种地貌单元的形态特征进行观察,分析各地貌单元的成因类型与地层构造及地下水之间的关系。

 

  213 地层岩性的调查 地层岩性的分析,主要是确定区内是否存在层状或似层状的含水层。从地下水赋存条件着眼,对岩层的岩性、结构、层序组合进行调查;对岩石原生空隙的形成、特征、数量进行调查;对岩石的风化及构造裂隙形成规律进行调查;对风化及构造裂隙集中分布带进行调查。

 

  214 地质构造的调查 地质构造条件的分析在于确定可以储水的张性裂隙发育的构造部位,以及有无利于地下水贮存的构造环境。良好的蓄水空间及贮水环境,再加上有利的补给条件,就提供了地下水在某个构造部位中富集的可能性。 对基岩裂隙水地区构造的调查包括对各种褶皱构造的分布特征,节理分布规律及其中含水层位的空间状态的调查;对大、中、小型断裂构造进行分析,看其是否沟通构造破碎带及其能否造成断层两侧或上下含水层之间的水力联系;对区内地下水形成起控制作用的构造复合部位进行调查;对不同类型岩层的接触带也要进行调查。 在基岩裂隙水地区,局部地下水的富集,不仅与大的构造有关,而且与一些微小的构造也有关。应注意对微构造的调查,研究其对地下水富集的意义。

 

  215 水点的调查 对水点的调查,可以采用观察、访问、取样分析等方法。 对泉水调查的主要内容包括:

 

  1)补给泉水的含水层位及地下水类型;

 

  2)补给含水层所处的构造部位、类型以及泉水出口处的构造特征;

 

  3)测量泉水的涌水量,调查泉水的动态特征;

 

  4)取样化验水质。

 

  对人工井孔调查的主要内容包括:

 

  1)井孔所在点的地貌特征;

 

  2)被揭露含水层的构造特征及补径排规律;

 

  3)调查井孔的出水能力及动态规律。

 

  3 水文地质调查在基岩裂隙水地区找水的重要性

 

  311 基岩裂隙水地区找水的特殊性 基岩裂隙水地区是指以大面积坚硬岩石为主的地区,地貌上多为山区及丘陵区。由于地质历 史复杂,导致其岩性与地质构造及水文地质条件复杂,地下水以裂隙水为主,其分布特点具有明显的方向性、不均匀性和连通程度不一致性,而且地下水补给条件多变,径流条件复杂,这些特征决定了在基岩裂隙水地区找水具有一定的特殊性。

 

  312 物探方法找水的局限性 随着新技术的发展,物探方法找水技术迅速崛起,因其简便快捷、费用低廉而倍受青睐。现在,物探方法可以解决多种水文地质问题,有些方法甚至可以直接用于寻找地下水源,为水井的定位提供依据。这类方法主要有:激发极化衰减法,各种自然电场法,各种核技术找水方法等。但是, 由于其适用条件较为严格,影响因素较多,至今,任一种物探方法都不能独立地用来寻找地下水源并依据其定出井位。

 

  物探方法有严格的适用条件。物探方法要达到预期效果的三个必要条件是:1)探测对象与围岩之间必须有一定的物性差异;

 

  2)这种差异在所探测的深度内有明显的异常显示

 

  ;3)这种异常显示能与其它自然以及人为干扰因素很好的区别开来。 物探方法的影响因素较多,主要有高压电线、地下管线、地下通讯电缆、地表水体等,都会造成一些假的异常现象。另外,地形起伏多变、地层岩性复杂、产状变化较大等因素也会对曲线形态产生影响,增大解释难度。

 

  物探曲线自身的多解性及基岩区物探工作经验的多少都可导致不同的解释结果,给定井工作造成困难。物探工作在不同方法相互验证下其可靠性将大大提高,由于实际条件的限制,一般不可能进行多种物探方法的相互验证,这样易造成解释失误。

 

  313 水文地质调查工作的作用

 

  基岩裂隙水地区岩石大面积裸露,为进行细致的水文地质调查工作提供了得天独厚的条件。通过细致的水文地质调查,基本可以搞清基岩裂隙水地区的水文地质条件,特别是可以基本搞清与定井有关的几个主要问题:

 

  1)区内有无含水层(体)及含水层(体)的规模;

 

  2)含水层(体)的形成机制及分布规律;

 

  3)含水层(体)的埋藏深度及空间特征;

 

  4)含水层(体)中地下水的补、径、排规律;

 

  5)预估水质与水量。 弄清以上几点以后,再加上必要的物探工作,选择井位将不是困难的事,而且据此定出的井位成功率也比较高。

 

  4 找水定井成功率分析

 

  前几年某单位在水文地质领域刚起步,经验不足,找水主要依靠物探工作,片面追求效率,急于求成,效果很不理想。后来意识到了基岩裂隙水地区水文地质调查工作的重要性,及时调整了思路,加强了这方面的工作力度,取得了比较好的结果。近几年来基岩裂隙水地区定井成功率见表1。

 

  5 几点认识

 

  1)水文地质调查作为寻找地下水源的基础性工作,对基岩裂隙水地区找水定井具有特别重要意义;

 

  2)由于基岩裂隙水地区的特殊性,给物探准确解释带来困难,单纯用物探方法找水定井,其成功率较低;

 

  3)重视水文地质调查工作,同时结合必要的物探工作,可以大大提高基岩裂隙水地区定井成功率。