廣西巖溶區(qū)地下水開(kāi)發(fā)靶區(qū)的圈定分析

覃京音

（廣西地礦建設(shè)集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530023）

摘要：巖溶區(qū)地下水主要賦存于溶洞、管道與裂隙中，受地形地貌影響，峰叢谷地區(qū)地下水埋藏較深，一般大于 50m，甚至 100米。這給巖溶高峰叢谷地地下水的開(kāi)發(fā)帶來(lái)極大困難，也是峰叢谷地區(qū)嚴(yán)重缺水的主要因素之一。由于巖溶發(fā)育具有不均勻及不確定性，加之淺部巖溶還常為泥質(zhì)充填，在巖溶高峰叢谷地找水打井進(jìn)行地下水開(kāi)發(fā)，難度極大。在巖溶高峰叢谷地的找水打井實(shí)踐中，根據(jù)地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、天然水點(diǎn)、巖溶地質(zhì)點(diǎn)的分布對(duì)儲(chǔ)水構(gòu)造位置進(jìn)行推斷并確定找水靶區(qū)，通過(guò)水文地質(zhì)調(diào)查結(jié)果，充分結(jié)合前人資料特別是通過(guò)地球物理勘探所收集到場(chǎng)地內(nèi)各種巖性的電性參數(shù)特征，推斷出儲(chǔ)水結(jié)構(gòu)空間發(fā)育特征及富水性，有效避開(kāi)儲(chǔ)水構(gòu)造中泥質(zhì)填充，讓找水打井工作效率、成井率得以提升。

關(guān)鍵詞：巖溶高峰叢谷地；開(kāi)發(fā)靶區(qū)；圈定

1 引言

廣西壯族自治區(qū)境內(nèi)石灰?guī)r地層分布面積很廣，面積為97735km2，占全區(qū)國(guó)土總面積的41%，其中巖石裸露地區(qū)的面積約80000km2，遍布全區(qū)81個(gè)縣（市）。石灰?guī)r地區(qū)地表崎嶇破碎，土層薄，土壤肥力低，地表植被少，涵養(yǎng)水源的能力低；區(qū)內(nèi)褶皺斷裂發(fā)育，加之高溫多雨的氣候條件，致使溶蝕作用加強(qiáng)，巖溶洞穴多發(fā)育，明、暗河相連；地表水易于通過(guò)巖溶通道流入地下暗河，導(dǎo)致地表水快速流失或地下水深埋的情形。因此石灰?guī)r裸露山區(qū)不僅缺乏地表水，而且地下水露頭也很少，常表現(xiàn)出嚴(yán)重的“缺水”景象。缺水有兩種情況：一是地下水位埋藏很深，不易開(kāi)采；二是地下徑流條件極好，大都流失不易存儲(chǔ)。這給解決石山區(qū)人民群眾的人畜飲水安全問(wèn)題增加了不少難度。

農(nóng)村飲水安全工程是我區(qū)“十二五”為民辦實(shí)事工程之一的強(qiáng)基惠民工程的重要組成部分，水源是農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)的基礎(chǔ)，是制約飲水安全工程成敗的關(guān)鍵。以找水打井的方式對(duì)巖溶區(qū)地下水進(jìn)行有序、合理開(kāi)發(fā)，達(dá)到從根本上改善石山區(qū)缺水村屯群眾生產(chǎn)生活用水困難的問(wèn)題具有重要意義。

2 區(qū)內(nèi)巖溶區(qū)干旱類型及特點(diǎn)

我區(qū)雨季水資源豐富，但廣大大石山巖溶區(qū)，每年常表現(xiàn)出干旱持續(xù)時(shí)間為3到6個(gè)月不等的嚴(yán)重“缺水”景象，其干旱的程度受地形地貌等因素的影響。根據(jù)“缺水程度”可分為以下三類：

①峰叢洼地極端缺水區(qū)。其基本特點(diǎn)是洼地分布位置高，雨水補(bǔ)給面積小，又缺乏儲(chǔ)水條件，因此區(qū)內(nèi)鮮有沒(méi)有地表水，且地下水埋藏深，干旱最為嚴(yán)重。其人口、土地極度分散，開(kāi)發(fā)利用地下水的難度非常大。

②峰叢谷地型嚴(yán)重缺水區(qū)。該區(qū)是巖溶區(qū)人口、土地相對(duì)集中的地區(qū)。干旱特點(diǎn)是，谷地中常有季節(jié)性的地表水及地下水露頭出露，到了旱季，季節(jié)性地表水均出現(xiàn)干涸，地下水位則大幅下降而龜縮到地下河中。地下水在峰叢山中穿流且往往路徑不詳，或是地下水埋藏深又通道十分復(fù)雜，取水難度大，因而缺乏可直接利用的水源。

③巖溶谷地——平原型缺水區(qū)，主要分布在遠(yuǎn)離河谷的巖溶平原邊緣或邊緣的谷地區(qū)，是人口、土地相對(duì)集中的巖溶區(qū)，如左、右江河谷邊緣地帶、桂中旱片邊緣平原（谷地）區(qū)等。

3 巖溶地下水開(kāi)發(fā)靶區(qū)圈定的基本思路

水井地處巖溶區(qū)干旱類型----所處水文地質(zhì)單元的位置----含水巖組及其富水性---地下水補(bǔ)徑排條件與天然地下水出露條件----根據(jù)微地貌初步圈定地下水開(kāi)發(fā)井位----地球物理勘探圈定井位----井位施工。

3.1巖溶水含水巖組及其富水性

地下水的富水性，主要是受巖組、構(gòu)造、地形地貌、降水量的大小等因素控制。此外，植被覆蓋的疏密程度，對(duì)基巖裂隙水的富水性也有重大影響。構(gòu)造對(duì)地下水富集起控制作用，在碳酸鹽巖區(qū)表現(xiàn)最明顯，它完全控制了巖溶水的分布格局?，F(xiàn)將碳酸鹽巖組及碳酸鹽巖夾碎屑鹽巖組的富水性綜述如下：

①、碳酸鹽巖組：地下水主要匯聚儲(chǔ)存于地下巖溶管道中。在部分巖溶谷地內(nèi)，有溶洞裂隙水、地下河出口或溢流天窗匯聚成短程地表盲谷徑流；在排泄區(qū)附近，也有少量地下水以溶洞泉的形式溢出；在補(bǔ)給區(qū)和徑流區(qū)，所見(jiàn)泉水多屬懸掛泉或季節(jié)泉，泉水溢出后，又經(jīng)溶蝕裂隙、溶斗或落水洞匯入地下管道。該巖組含有中等至豐富的裂隙溶洞水。

②、碳酸鹽巖夾碎屑鹽巖組：含溶洞裂隙水。該巖組含水量豐富。

3.2 巖溶水的分布特征

巖溶含水層的富水性總的來(lái)說(shuō)是較強(qiáng)的，但是含水又極不均勻。因巖溶水并不是均勻地遍及整個(gè)可溶巖的分布范圍，而是埋藏于可溶巖的溶蝕裂隙、溶洞中，而巖溶發(fā)育具有很強(qiáng)隨意性，所以往往同一巖溶含水層在同一標(biāo)高范圍內(nèi)，或者同一地段，甚至相距幾米，富水性可相差數(shù)十倍至數(shù)百倍。

巖溶的發(fā)育具有向深部逐漸減弱的規(guī)律，使含水層的富水性相應(yīng)也具有強(qiáng)弱的分帶性。

3.3微地貌追蹤地下水系

發(fā)育在裸露、淺覆蓋巖溶區(qū)的巖溶地下水系，大多通過(guò)如珠狀洼地、條形洼地等直接表現(xiàn)于地表的微地貌形態(tài)，反映其地下水的富集區(qū)域。在巖溶水的勘查開(kāi)發(fā)過(guò)程中，依據(jù)巖溶地表的天然露頭及微地貌形態(tài)的現(xiàn)象，追蹤到地下水富集區(qū)域非常有意義。

3.4地球物理勘探

可溶巖的溶蝕裂隙、溶洞等儲(chǔ)水空間的不僅具有隱蔽性，在空間分布上還具有不均一性及隨意性，水文地質(zhì)專業(yè)技術(shù)人員依靠所掌握的專業(yè)知識(shí)，從水文地質(zhì)角度判斷可能存在蓄水條件之后，是難以判斷地下水在可溶巖中穿流的路徑并捕捉到開(kāi)發(fā)地下水的精準(zhǔn)井位。那么，采用水文地質(zhì)與物探工作兩方面相結(jié)合的方法，比如選擇適合當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件的地球物理勘探儀器、結(jié)合成熟的地球物理勘探方法（常規(guī)電法、高密度電法、甚低頻電磁法等），提升所圈定地下水開(kāi)發(fā)靶區(qū)----鉆探孔位見(jiàn)水的概率。

4 廣西區(qū)巖溶區(qū)找水打井成效

4.1 廣西壯族自治區(qū)抗旱應(yīng)急響應(yīng)找水打井

2009年3月到5月，實(shí)施廣西壯族自治區(qū)抗旱應(yīng)急響應(yīng)找水打井，再大新縣工作區(qū)，開(kāi)展并完成1：10000的專項(xiàng)水文地質(zhì)調(diào)查461平方公里，為大新縣14個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)移交了34口水源長(zhǎng)年不斷、水質(zhì)干凈、清潔的合格人畜飲用水水井，累計(jì)鉆探進(jìn)尺3315.4米、水井出水量累計(jì)達(dá)11088m?/d。

4.2 廣西大石山區(qū)人畜飲水工程建設(shè)大會(huì)戰(zhàn)找水打井

2010年7月到2012年9月，實(shí)施廣西大石山區(qū)開(kāi)始人畜飲水工程建設(shè)大會(huì)戰(zhàn)找水打井，共完成鉆探進(jìn)尺4099m，向當(dāng)?shù)卣平缓细袼?2口。

4.3廣西百色市抗旱找水打井工程

2012年10月到2013年5月，實(shí)施廣西百色市抗旱找水打井工程，克服工作區(qū)區(qū)域施工條件困難、水文地質(zhì)條件復(fù)雜〔如大楞鄉(xiāng)、泮水鄉(xiāng)一帶多為高山區(qū)，且覆蓋層厚（大于50米），水位埋深也大（大于50米）〕等，在百色市右江區(qū)中、低山一帶（海拔高度在600～1000m）實(shí)現(xiàn)找水成井零的突破。完成右江區(qū)490平方公里1：1萬(wàn)的水文地質(zhì)調(diào)查，累計(jì)完成施工進(jìn)尺8795.77m，向當(dāng)?shù)卣平缓细袼?8口。

4.4 廣西“十二五”農(nóng)村飲水安全工程找水打井項(xiàng)目

2013年6月到2014年12月，實(shí)施廣西“十二五”農(nóng)村飲水安全工程南寧市上林縣的找水打井工作，累計(jì)完成上林縣694.6平方公里1：1萬(wàn)的水文地質(zhì)調(diào)查，共完成鉆探進(jìn)尺9308m，向當(dāng)?shù)卣平怀鏊繚M足設(shè)計(jì)要求的合格水井57口。

結(jié)束語(yǔ)：在巖溶高峰叢谷地區(qū)采用水文地質(zhì)條件分析進(jìn)行找水靶區(qū)的確定，然后利用音頻大地電磁測(cè)深法進(jìn)行儲(chǔ)水構(gòu)造的空間特性的精細(xì)刻畫(huà)，找準(zhǔn)井位，可大大提高工作效率與成井率。同時(shí)，在井位的確定過(guò)程中，要依據(jù)物探測(cè)量結(jié)果，并結(jié)合當(dāng)?shù)貐^(qū)域的水文地質(zhì)條件避開(kāi)儲(chǔ)水構(gòu)造的泥質(zhì)充填，降低成井的難度。

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