古藺縣地下水資源量及含水層富水特征研究

左 蔚，張 慶，徐 江

(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局成都水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊，四川 成都 610072)

古藺縣地下水資源量及含水層富水特征研究

左 蔚，張 慶，徐 江

(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局成都水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊，四川 成都 610072)

瀘州市古藺縣位于川東南干旱缺水地區(qū)，分析該縣的地下水開發(fā)利用潛力對于解決古藺縣乃至整個川東南缺水區(qū)的水源緊缺問題具有重要的戰(zhàn)略意義。結(jié)合四川古藺縣縣域內(nèi)多年供水井勘探資料，綜合古藺縣各含水層富水特征，對古藺縣地下水資源量進行計算分析，結(jié)果顯示，古藺縣地下水天然補給量為50 060.21×104m3/a，地下水資源量為32 517.20×104m3/a，地下水資源量豐富，但分布不均衡，各類地下水資源賦存狀況差異較大，地下水資源對于緩解古藺的水資源短缺具有重要意義。

古藺縣；地下水；資源量；含水層

瀘州因地理位置特殊，加上季風氣候的影響，年年都有不同程度的旱災(zāi)發(fā)生，古藺縣與敘永縣處于瀘州最南邊，也往往是干旱最嚴重的縣，據(jù)氣象部門資料統(tǒng)計，一般是十年一大旱，三年一次小旱[1]?！皶癫桓傻臄⒂溃虿粷竦墓盘A”，是流傳于瀘州古藺、敘永地區(qū)的一句諺語。開采利用地下水對于解決古藺縣的干旱具有重要戰(zhàn)略意義，2011年，縣域內(nèi)開展了抗旱供水井示范工程，所實施的供水井對區(qū)域內(nèi)多個含水層均有揭露，本文擬通過對這些供水井實施情況的分析探討古藺縣地下水資源量及含水層富水特征。

1 地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 地形地貌

古藺縣位于川東南平行褶皺嶺谷區(qū)南端與大婁山的復(fù)合部，四川盆地南緣與云貴高原的交接地帶，大婁山褶皺帶西段北側(cè)，屬四川盆地南緣山地地貌類型；地勢高峻，山巒起伏，河谷深切。地勢整體上西高東低，北部和南部高峻挺拔，中部急劇低下，山體走向與構(gòu)造線基本一致，主要呈SW～NE和S～N向展布。區(qū)內(nèi)地形起伏較大，溝谷縱橫，平地及壩子少見，海拔高程一般為1 000～1 700 m，一般相對高差200～500 m，多屬淺～中切割低中山。

1.2 地質(zhì)條件

區(qū)域構(gòu)造上屬揚子準地臺滇黔川鄂臺拗大婁山褶皺構(gòu)造帶，位于川滇和川黔徑向構(gòu)造帶之間，北同新華夏構(gòu)造體系一級沉降帶四川盆地相接，南與南嶺東西向復(fù)雜構(gòu)造帶北部邊緣的“黔中隆起”相鄰。區(qū)內(nèi)斷裂和褶皺發(fā)育，分屬新華夏構(gòu)造體系、東西向構(gòu)造體系和南北向構(gòu)造體系，此外尚有體系歸屬未定的北西向構(gòu)造。

工作區(qū)內(nèi)廣泛出露寒武系至白堊系地層，其間缺失泥盆系和石炭系，局部河流階地和斜坡、洼地有第四系沖洪積、殘坡積、崩坡積等松散物分布。寒武系至三疊系以海相碳酸鹽巖和碎屑巖為主，侏羅系、白堊系為陸相碎屑巖組成。

1.3 水文地質(zhì)條件

按地下水的賦存條件，水理性質(zhì)及水力特征，區(qū)內(nèi)地下水可分為松散堆積物孔隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水、碳酸鹽巖類裂隙溶洞水及基巖裂隙水四大類。

(1)松散巖類孔隙水：主要賦存于區(qū)內(nèi)赤水河、古藺河等河流及其支流零星分布的第四系漫灘和階地的砂卵石層及粘質(zhì)砂土中。地下水多以井的形式被揭露，為潛水，水量貧乏。

(2)碎屑巖類孔隙裂隙水：按照含水巖組的巖性及其組合特征、埋藏條件，又劃分為一般碎屑巖孔隙裂隙水及紅層承壓水兩個亞類。前者指賦存于須家河組中的孔隙裂隙承壓水，后者指賦存于自流井組、沙溪廟組、蓬萊鎮(zhèn)組中的層間裂隙承壓水。

(3)碳酸鹽巖類裂隙溶洞水：根據(jù)碳酸鹽巖巖性、巖相的變化及其中碎屑巖所占比例，又可劃分為碳酸鹽巖裂隙溶洞水和碎屑巖夾碳酸鹽巖裂隙溶洞水兩個亞類。

(4)基巖裂隙水：賦存于白堊系上統(tǒng)夾關(guān)組，侏羅系上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組、中統(tǒng)遂寧組、沙溪廟組、中一下統(tǒng)自流井組，志留系中統(tǒng)韓家店組，常與其它各類型地下水相間產(chǎn)出而遍布全區(qū)。根據(jù)地下水的賦存條件、含水裂隙的性質(zhì)，又可分為構(gòu)造裂隙水、風化裂隙水兩個亞類。

表1 古藺縣地下水類型

2 地下水資源量計算

對古藺縣進行分區(qū)地下水資源量計算。計算塊段的劃分以地下水類型為基礎(chǔ)，并根據(jù)各含水巖組的特征及富水性的差異確定，第四系松散巖類在區(qū)內(nèi)分布零散，面積和巖組厚度小且含水弱，一般不具有供水意義，對區(qū)域地下水資源評價作用甚微，故將其合并在周圍含水巖組中一起計算。其中，地下水天然補給資源量采用降雨入滲法計算，地下水資源量采用枯期徑流模數(shù)法進行計算[2]。

2.1 參數(shù)選取

入滲系數(shù)的選取原則首先是參考區(qū)域資料，并根據(jù)近年來河渠、農(nóng)灌、植被條件的變化情況、基巖母巖風化殘積土類型、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造等具體條件綜合選定。地下水徑流模數(shù)根據(jù)溪溝、大泉及暗河枯測流量用公式進行計算，無長觀資料則根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料或與鄰近地區(qū)類比確定。多年平均降水量根據(jù)各計算塊段在古藺縣多年平均降水量等值線圖上所處位置的對應(yīng)數(shù)值選取，跨越區(qū)間者取其平均值。各計算塊段的參數(shù)選用情況見表2。

表2 工作區(qū)計算塊段劃分及參數(shù)選用情況表

2.2 地下水資源量

經(jīng)過資源量計算，古藺縣地下水天然補給量為50 060.21×104m3/a。地下水資源量為32 517.20×104m3/a?？偟膩碚f，地下水資源量豐富，但分布很不均衡，各類地下水資源賦存狀況也存在著較大的差異。

巖溶水主要分布在古藺縣大寨-箭竹-古藺-永樂-太平一線以南的區(qū)域，面積1 892 km2，地下水資源量為27 235.9萬 m3/a，占資源總量的83.8%；構(gòu)造裂隙水主要分布在古藺縣北部黃荊鄉(xiāng)及南部石寶向斜核部及兩翼，在南部低中山區(qū)分散分布，面積709 km2，地下水資源量為3 240.84萬 m3/d，占資源總量的10%；一般碎屑巖孔隙裂隙水主要呈條帶狀分布在向斜翼部，面積131 km2，地下水資源量為567.2萬 m3/d，占資源總量的1.7%。紅層承壓水主要分布在古藺縣北部桂花、古藺、永樂、太平一線的低、中山區(qū)，面積373 km2，地下水資源量為1 199.58萬 m3/d，占資源總量的3.7%。風化裂隙水主要分布于古藺縣北部桂花、古藺、永樂、太平一線的遂寧組地層中，縣域的其它地區(qū)有零散分布，面積79 km2，地下水資源量為273.69萬 m3/d，占資源總量的0.8%。

表3 古藺縣地下水可采資源分布情況一覽表

3 供水井實施情況及分析

3.1 供水井實施情況

此次探采結(jié)合井示范工程前后共實施供水井41口，鉆井深度78～256 m。井位分布在16個缺水鄉(xiāng)鎮(zhèn)，除夾關(guān)組和有煤礦分布的二疊系上統(tǒng)外，供水井對縣域內(nèi)出露地層基本涵蓋。

41口供水井中共有35口井出水量及水質(zhì)達到供水要求，成井率為88%，單井平均出水量為164 m3/d(各地層及地下水類型的供水井出水情況見表)。從成井情況來看，鹽酸巖溶裂隙溶洞水的單井出水量最大，平均出水量為378.13 m3/d；風化裂隙水的單井出水量最小，平均出水量為39.33 m3/d；碎屑巖類孔隙裂隙水的成井率最高。

3.2 含水層成井特征

3.2.1 碎屑巖孔隙裂隙水含水層

此次在該類含水層供實施供水井12口，成井率100%，平均出水量74 m3/d。該類含水層由于多構(gòu)成自流斜地、自流盆地等貯水構(gòu)造以及裂隙發(fā)育的相對成層性，所以成井多具有承壓，具有層間水性質(zhì)，富水性好。

影響該類地下水富集的主要因素是裂隙發(fā)育程度、巖層的產(chǎn)狀及其自身所構(gòu)成的地貌形態(tài)。在構(gòu)造體系的復(fù)合、聯(lián)合部位，短軸背斜的外圍，向斜、背斜的核部和轉(zhuǎn)折端，沿走向的弧形轉(zhuǎn)折部和斷裂帶及附近，構(gòu)造應(yīng)力集中，裂隙特別發(fā)育，當含水層呈傾斜或緩傾斜產(chǎn)狀時，有利于地下水的補給、運移和儲集，易形成富水區(qū)段。在其大面積順向坡的坡腳往往屬于宜井區(qū)。

3.2.2 基巖裂隙水含水層

此次在該類含水層實施供水井10口，成井率80%，平均出水量45 m3/d。該類型含水層富水性具有埋藏與分布的不均勻性，在同一富水區(qū)域存在著相對較富和相對貧乏區(qū)。

影響該類地下水富水性的影響因素主要有地質(zhì)構(gòu)造、巖性及地形地貌。沿傾向的撓曲部位、褶皺的核部等位置，構(gòu)造應(yīng)力集中，巖體中縱張裂隙發(fā)育，壓性斷裂一般含水微弱，張扭性斷裂則易于形成富水構(gòu)造；厚層狀的砂巖有利于裂隙發(fā)育，泥巖的構(gòu)造裂隙發(fā)育程度雖遠比砂巖差；地貌上溝谷、山腳為富水區(qū)。所以宜井區(qū)應(yīng)最好選擇構(gòu)造裂隙發(fā)育、巖性以砂巖為主的溝谷地帶。

表4 古藺縣供水井實施成果

3.2.3 碳酸鹽巖裂隙溶洞水含水層

此次在該類含水層實施供水井19口，成井率84%，平均出水量292 m3/d。該類含水層地下水分布極度不均，出現(xiàn)干井的可能性較大，富水性好部位可以達到單井出水量上千方每天。

該類地下水從巖性上來看，灰?guī)r、過渡性碳酸鹽巖、白云巖因巖石溶解度的差異，形成地下管道的規(guī)模、數(shù)量呈現(xiàn)遞減關(guān)系，故富水性也相對應(yīng)的呈遞減趨勢。此外，在碎屑巖與碳酸鹽巖的接觸面附近，巖溶發(fā)育強烈，易形成管道，為巖溶水的富集提供了空間。所以，該類含水層的宜井區(qū)最好選擇與碎屑巖的接觸帶或者構(gòu)造裂隙發(fā)育的灰?guī)r。

4 結(jié)語

由于特殊的地理位置和地理條件，古藺縣屬于干旱缺水地區(qū)，開發(fā)地下水資源對于緩解古藺的水資源短缺具有重要意義。古藺縣地下水可分為松散堆積物孔隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水、碳酸鹽巖類裂隙溶洞水及基巖裂隙水四大類。經(jīng)資源量計算，古藺縣地下水天然補給量為50 060.21×104m3/a，地下水資源量為32 517.20×104m3/a，總的來說，地下水資源量豐富，但分布很不均衡，各類地下水資源賦存狀況也存在著較大的差異。在古藺縣供實施41口供水井，成井率為87%，鹽酸巖溶裂隙溶洞水的單井出水量最大。碎屑巖孔隙裂隙水含水層的布井區(qū)宜選擇在大面積順向坡的坡腳；基巖裂隙水含水層的布井區(qū)宜選擇構(gòu)造裂隙發(fā)育、巖性以砂巖為主的溝谷地帶；碳酸鹽巖裂隙溶洞水含水層的布井區(qū)宜選擇與碎屑巖的接觸帶或者構(gòu)造裂隙發(fā)育的灰?guī)r。

[1]李小麗,敖天其,黎小東，等.古藺縣近50年來降水序列趨勢分析.水土保持研究[J].2016.23(6):140-144.

[2]梁冰.水文地質(zhì)參數(shù)確定與地下水資源量計算方法分析[J].2014.42(12):120-122.

2017-03-03

左蔚(1985-)，男，四川南充人，工程師，主要從事水工環(huán)方面工作。

P641.8

B

1004-1184(2017)04-0057-03