基岩山区找水水文地质调查分析应注意的问题

摘 要:解决农村饮水问题是社会主义新农村建设的重要内容,关系群众的生命健康和当地经济的发展,随着饮水工作的进展,山区构造明显基岩区找水工作基本结束,找水难度增加。本文通过认真总结过去找水工作,分析了隐伏构造区、长城系石英砂岩区以及构造不明显地区水文地质调查分析应注意的问题,为我市基岩山区找水定井位,解决饮水不安全问题提供了参考。

关键词:水文地质基岩山区找水问题

中图分类号:P641文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)01(c)-0093-01

邯郸市地处晋、冀、鲁、豫四省交界区,太行山东麓,土地面积12047km2,辖19个县(市)区,总人口871万人,地势呈西高东低走势,依次为山区、丘陵、平原三大地貌。本区属大陆性暖温带季风气候,降水量少,年内、年际分配不均,有“十年九旱”之称。干旱缺水给群众生活生产带来诸多不便,尤其是山丘区饮水不安全问题,严重影响了群众的生命健康和当地经济的发展。截止2005年底,全市饮水不安全人口402.35万人,其中山丘区147.24万人,山区饮水不安全问题任务繁重。多年来,我市积极探索山区饮水解决途径,寻找优质水源解水困。通过长期工作实践,逐渐掌握了隐伏构造区、长城系石英砂岩区以及构造不明显地区水文地质调查分析应注意的问题,为我市基岩山区找水定井位,解决饮水不安全问题提供了参考。

1 明确勘定井位的充分必要条件

对水文地质条件认识的深度决定井位勘定准确程度。良好的补给条件和控水环境及良好的岩性构造条件是勘定井位的充分必要条件。通常,蓄水构造有断层性、向斜性、接触性等形式,能否成井关键是是否充水。比如张性断裂,裂隙发育,有储水空间,有良好的含水层,这是定井的必要条件。例如,某地从区域水文地质条件看,正处在一个分水岭地区,仅看当地地质构造条件较好,构造规模较大,岩层破碎,总体分析该地水文地质条件对成井是不利的;相反,如果某地处于低洼,地貌平坦有利地下水富集环境区域,但构造不甚发育仅存在一些小的断裂构造,这样当地条件虽然不十分有利,但综合分析,其成井条件较好,成井水量较好,且无季节性影响,有利于水井的利用。

2 识别主控水构造

堪区内地质构造富水程度不同,水文意义不同,一些压性构造和微小构造,岩层被压密或岩层完整的地区地形险峻无水文意义。只有一些地势低洼张性裂隙发育区,才有利于地下水富集,水文意义才明显。地质构造要成为主控水构造必须同时具备张性裂隙发育、地势相对低洼、地下水位以下含水层有一定厚度3个条件。如涉县鹿头乡木口村,位于涉县北部,坐落在NNE向的山沟内,位于石门—郝村断裂蓄水构造和庄口—宇庄—索堡第四纪含水层之间,为一相对稳定的地块,地表观察,只有该村北部有斜切山沟、脊而过的NE构造,断层经过的地方地形陡峭,仅在山脊形成了一个窄小的鞍部,断距50m,西北盘上升,东南盘下降,张夏灰岩裸露地表,地形为西北高而东南低,从地形地貌及地质条件综合分析,这种构造不利于地下水的富集。1996年在该构造上布井1眼,钻进348m,未能成井。从地貌特征看,木口村以北沟谷狭窄,该村以南沟谷开阔,两侧基岩山坡成一直线展示,且东南坡比西北坡陡。据此,可推测沟谷方向为一张性裂隙密集带,且位于沟的东南侧。该裂隙密集带向南和庄口—宇庄—索堡第四纪含水层相连。长城系含水层厚度500m左右,顶部标高500m,从宇庄机井推算木口村的地下水位高不超过475m,地下水位以下含水层厚度大于400m。从地形地貌和水文地质环境看,该构造有利于地下水的富集,该构造即为木口村的主控水构造。1998年在该构造上定井1眼,年底成井,出水量达30t/h。

3 切忌单纯的构造观念

地质构造是基岩地区地下水储存的场所,但并不是所有的地质构造都充水。除压性构造不充水外,张性断裂也不全部含水,其是否含水,受水文、地形地貌、区域水文地质条件的严格制约,忽略后者对前者的制约,就会产生唯岩性构造论,即单纯构造观念。如东泉村,位于涉县北部辽城乡一个偏僻的山沟底部,与山西左权县比邻,距分水岭很近。村庄两侧沟谷狭窄、山高坡陡,地形复杂,村西北有三条断层,产状分别为90°<75°、160°<80°、295°<75°,断距相应为80米、120米、100米,井位曾定于160°<80°、295°<75。两断层交汇处。该处在张夏灰岩出露厚度为50m,地表以下约为80米,其下游295°<75°断层75°断层下盘为页岩和石英砂岩阻水,单看这些条件成井较好,但是此处位于半山坡上,地理位置较高,29°<75°断层向南切穿河谷,上盘岩性变为页岩和鲕状灰岩,下盘变为ch石英砂岩,鲕状灰岩被悬于半山坡上,岩层平缓,河谷底部为苏庄泉出露部位,泉水从页岩中流出,流量不到3t/h,从周围和水文地质环境来看,此处不是地下水富集的部位,定井也就因此失败。

4 要善于应用地貌形态推测构造存在和构造性质

纵观所有成井的地方,均在地形相对低洼、平坦,群峰环抱的开阔地带。在构造不明显地区,有规律的基岩地貌形态特征是推测裂隙密集带存在的唯一直观依据。这些地区地层平缓,岩层没有明显的错动,由第四纪覆盖,裂隙密集带观察不到,只有地貌形态特征能够观察到。在构造不发育区段,岩层一般平缓完整,山高坡陡地形复杂,山梁纵横交错,呈犬牙交错状态。如果上述地形中存在有规律的地貌形态出现,存在宽阔笔直,延伸数公里的冲沟,两侧基岩山坡断续成一直线展示,这样的冲沟中一般存在张性裂隙密集带。如山西黎城县龙王庙乡秋树垣村,位于NNE向的山沟内,沟谷宽150～200m,南高北低,两侧高山峻岭,岩层平缓,山坡成一线展示,且东南侧山坡较陡。根据这一特征,通过地质理论和地貌理论分析,在东南山脚存在一条张性裂隙密集带,经过详细物探工作,证实推测准确,于1998年成井1眼,出水量达50t/h,解决了该村乃至全乡的饮水困难。在构造不明显地区,分析推测构造特别是含水构造的存在必须基岩山坡成一线展示且沟谷开阔,两点缺一不可。

5 结语

水文地质调查分析是基岩山区找水定井位的基础,对下一步物探工作具有指导意义。在调查分析中必须对地质构造、地形地貌、地层岩性和水文等条件认真搞好勘察,注意上述4方面问题,科学分析勘察结果,在掌握地下水补给、径流、排泄条件的基础上,判断出地下水富集地带,圈定地下水富集区域,为水文物探设计提供依据,减少工作量,提高成井率,早日解决山区群众饮水难题。

参考文献

[1] 白玉华.工程水文地质学[M].中国水利水电出版社,2002,12.

[2] 现代水文地质学[M].北京:地质出版社,2005.

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