工程勘察項(xiàng)目地下水水位變化幅度分析

吳高權(quán)

（湖南省有色地質(zhì)勘查局二四七隊(duì)，湖南 長(zhǎng)沙 410129）

地下水水位受氣象、水文、人為等因素的影響較大，具有一定的周期性及隨機(jī)性，一般隨著降水量的增加而升高，隨著取水量的增加而下降，其變化幅度因地理環(huán)境不同而不同[1，2]；其中，氣象因素主要表現(xiàn)在降水和蒸發(fā)上，地下水水位在枯水期下降，在豐水期上升；水文因素表現(xiàn)為山塘水庫(kù)等地表水對(duì)地下水下滲補(bǔ)給的影響，地表水量豐富地下水上升，反之則下降；人為因素主要指地下水開采對(duì)地下水位的影響，調(diào)查區(qū)的開采主要包括灌溉用水及生活用水的開采，開采量大則地下水水位下降，反之則上升。通過觀測(cè)井的長(zhǎng)期水位觀測(cè)，可以完善區(qū)域水文地質(zhì)資料，有助于了解觀測(cè)點(diǎn)地下水的排泄、徑流、補(bǔ)給條件，可以比較直觀地反映出地下水的變化規(guī)律；可用于指導(dǎo)勘察成果中場(chǎng)地地下水水文參數(shù)的提出，對(duì)后期的工程設(shè)計(jì)及施工具有積極意義。

1 氣象水文特征

圖1 月平均降雨量趨勢(shì)圖

長(zhǎng)沙屬亞熱帶溫濕氣候帶，具明顯的季風(fēng)氣候特征，降雨較豐沛，雨季大部分集中在4-9月份，約占年降水的65%以上，降雨量大于蒸發(fā)量。場(chǎng)地范圍及附近的地表水主要為溪水、溝渠、山塘和水庫(kù)，主要來(lái)源是大氣降水，主要流向由北往南；地下水主要包括上覆土層中的松散層潛水和基巖裂隙水兩類，補(bǔ)給來(lái)源主要為側(cè)向徑流補(bǔ)給及大氣降水等地表水下滲補(bǔ)給。根據(jù)收集到的氣象資料，長(zhǎng)沙月平均降雨量如圖1所示。

2 觀測(cè)成果分析

地下水水位的觀測(cè)方式有鉆井觀測(cè)和水準(zhǔn)觀測(cè)等傳統(tǒng)方式[3，4]；隨著科技的進(jìn)步，地下水水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)成熟，在地下水水位長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)中得到了普遍應(yīng)用。本次基于成本控制，采用傳統(tǒng)觀測(cè)方式對(duì)固定觀測(cè)井進(jìn)行了為期一年的地下水水位觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)間段為2019年6月至2020年6月，觀測(cè)頻率為月均1-2次，雨天一般選在雨后2-3天再進(jìn)行觀測(cè)，主要觀測(cè)地下水水位的埋深。根據(jù)場(chǎng)地工程地質(zhì)及水文地質(zhì)調(diào)查成果，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，本次選取4個(gè)觀測(cè)井對(duì)地下水水位進(jìn)行了觀測(cè)，4個(gè)觀測(cè)井的基本情況如表1所示。

表1 觀測(cè)井基本情況表

根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)，各觀測(cè)井的水位埋深變化情況分別如圖2-圖5所示。

圖2 觀測(cè)井1水位埋深趨勢(shì)圖

該觀測(cè)井整體地勢(shì)較高，地表水由西北側(cè)往東南側(cè)匯集流動(dòng)，地下水主要補(bǔ)給來(lái)源為降水、水庫(kù)等地表水下滲補(bǔ)給及側(cè)向徑流補(bǔ)給，地下水類型主要為基巖裂隙水。根據(jù)上圖可知，該觀測(cè)井一年內(nèi)地下水埋深變化趨勢(shì)與降水量趨勢(shì)總體一致，僅局部時(shí)間段異常，地下水埋深走勢(shì)呈“U”型，枯水季節(jié)時(shí)地下水水位變化幅度總體不大；該觀測(cè)井地下水水位最大變化幅度約為7米。

圖3 觀測(cè)井2水位埋深趨勢(shì)圖

該觀測(cè)井整體地勢(shì)稍低，地表水由東側(cè)往西側(cè)匯集流動(dòng)，地下水主要補(bǔ)給來(lái)源為降水、水庫(kù)等地表水下滲補(bǔ)給及側(cè)向徑流補(bǔ)給，地下水類型主要為基巖裂隙水及松散層潛水，其中基巖裂隙水具承壓性。根據(jù)上圖可知，該觀測(cè)井一年內(nèi)地下水埋深變化趨勢(shì)與降水量趨勢(shì)總體一致，僅局部時(shí)間段異常，地下水埋深走勢(shì)呈“U”型，枯水季節(jié)時(shí)地下水水位變化幅度較小；該觀測(cè)井地下水水位最大變化幅度約為4米。

圖4 觀測(cè)井3水位埋深趨勢(shì)圖

該觀測(cè)井整體地勢(shì)較高，地表水由東北西三側(cè)往南側(cè)匯集流動(dòng)，地下水主要補(bǔ)給來(lái)源為降水、水庫(kù)等地表水下滲補(bǔ)給及側(cè)向徑流補(bǔ)給，地下水類型主要為基巖裂隙水。根據(jù)上圖可知，該觀測(cè)井一年內(nèi)地下水埋深變化趨勢(shì)與降水量趨勢(shì)大概一致，局部時(shí)間段異常，地下水埋深走勢(shì)呈“V”型，枯水季節(jié)時(shí)地下水水位仍有較大的變化幅度；該觀測(cè)井地下水水位最大變化幅度約為7米。

該觀測(cè)井整體地勢(shì)較高，地表水由西北側(cè)往東南側(cè)匯集流動(dòng)，地下水主要補(bǔ)給來(lái)源為降水、水庫(kù)等地表水下滲補(bǔ)給及側(cè)向徑流補(bǔ)給，地下水類型主要為基巖裂隙水。根據(jù)上圖可知，該觀測(cè)井一年內(nèi)地下水埋深變化趨勢(shì)與降水量趨勢(shì)大概一致，地下水埋深走勢(shì)呈“V”型，枯水季節(jié)時(shí)地下水水位有一定的變化幅度，但變化幅度不大；該觀測(cè)井地下水水位最大變化幅度約為5米。

圖5 觀測(cè)井4水位埋深趨勢(shì)圖

比較以上四圖可知，各觀測(cè)井的地下水埋深變化趨勢(shì)與月平均降水量趨勢(shì)總體上是保持一致的，但每個(gè)觀測(cè)井又有自己的一些特點(diǎn)。枯水季節(jié)1號(hào)觀測(cè)井與2號(hào)觀測(cè)井地下水水位上下波動(dòng)，未出現(xiàn)3號(hào)觀測(cè)井與4號(hào)觀測(cè)井的“V”型低點(diǎn)；每個(gè)觀測(cè)井水位異常出現(xiàn)的時(shí)間沒有一致性，基本上是隨機(jī)的；地層情況基本相同的1號(hào)、3號(hào)、4號(hào)觀測(cè)井，地下水水位變化趨勢(shì)沒有相關(guān)性；2號(hào)觀測(cè)井的地下水水位在枯水季節(jié)時(shí)波動(dòng)較為平緩，且時(shí)間跨度較其他三個(gè)觀測(cè)井的要長(zhǎng)，可能的原因在于該觀測(cè)井所處地勢(shì)低，地下水補(bǔ)給充分，且該基巖裂隙水具有承壓性。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）根據(jù)本次觀測(cè)成果，結(jié)合勘察期間的地質(zhì)調(diào)查情況及區(qū)域水文地質(zhì)資料，黃花鎮(zhèn)勝利村及其附近地下水水位的年變化幅度一般為4米-7米，局部區(qū)域可達(dá)8米，地勢(shì)高的地方水位年變化幅度一般較大。

（2）地下水水位的變化與降雨等地表水有關(guān)聯(lián)，具有一定的周期性，豐水季節(jié)水位高，枯水季節(jié)水位低；地下水水位的變化還具有一定的隨機(jī)性，主要表現(xiàn)在不同地勢(shì)條件，不同地質(zhì)條件，不同開采條件等影響下，地下水水位的變化幅度是不同的。

（3）工程建設(shè)過程中的高挖低填對(duì)地下水的影響很大，可能會(huì)造成原有的地下水資料不適用于當(dāng)前的工程條件，需引起重視；鑒于一般道路建設(shè)要先于其他工程建設(shè)，可考慮在道路建設(shè)過程中設(shè)置地下水長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)點(diǎn)，為后續(xù)的工程建設(shè)提供詳細(xì)可靠的地下水資料。