| 标题 | 德阳市旌阳区某水源地地下水可开采资源评价 |
| 范文 | 李仁海 荣欣萍 万朔阳 刘敏 吴勇 摘要：为重新拟选水源地，使其满足每天4×104m3的开采量，在水文地质钻探的基础上进行潜水非完整井单孔抽水试验，采用潜水非完整井稳定流公式计算出渗透系数K，将拟选水源地布设的18口井假象为一口大井计算地下水可开采资源量。结果表明研究区平均渗透系数K为52.63m/d，地下水可开采资源量为1561.3×104m3/a，达到设计开采要求。 Abstract： In order to reselect the water source to meet the daily production of 4×104m3， a single-hole pumping test of submerged incomplete wells was performed on the basis of hydrogeological drilling. The permeability coefficient K was calculated by using the steady flow formula of submerged incomplete wells. The illusion of 18 wells in the proposed water source area is considered as a large well to calculate the recoverable groundwater resources. The results show that the average permeability coefficient K of the study area is 52.63m/d， and the amount of groundwater recoverable resources is 1561.3×104m3/a， which meets the design and mining requirements. 關键词：水文地质钻探;单孔抽水试验;渗透系数;可开采资源量 Key words： hydrogeological drilling;single hole pumping test;permeability;coefficient recoverable resources 中图分类号：P641.8? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文献标识码：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章编号：1006-4311（2020）03-0248-03 0? 引言 地下水可开采资源评价为地下水的合理开发利用和地下水的优化配置提供了科学依据，因此不乏对地下水可开采资源评价的研究。毛磊等[1]通过建立区域尺度的地下水-地面沉降耦合模型，推算出江苏省沿海各县市地面沉降约束下的地下水可采资源量。陆玮等[2]通过建立浅层地下水系统水文地质概念模型，依据渗流理论，构建出吴江地区浅层地下水系统三维非稳定流数值模型，在此基础上评价了从2016年6月底起，将开采10a后浅层地下水水位不低于微承压含水层顶板和水位越来越稳定作为约束条件下的地下水允许开采量。权开兄等[3]在基础资料基础上，通过非稳定干扰井群法和概化模型计算了海晏县西海镇青稞滩地区允许开采资源量。李霄[4]等利用开采系数法计算浑河冲洪积扇区域的可开采资源量，并将结果与实际开采量对比，分析出目前的可开采潜力。高东东等[5-7]在总结水文地质特征基础上，研究德阳平原区地下水富集规律，分析德阳市平原区地下水资源禀赋特征，从而构建出一套研究德阳平原区地下水可持续开发利用评价指标体系，提出相应的指标处理和综合评价等级划分方法，为城区建设和规划提供了重要价值参考。 1? 水源地概况 研究区隶属于德阳市旌阳区天元镇及周边地区，位于成都平原北部边缘，属四川盆地亚热带湿润季风气候区，多年平均气温16.1℃，多年平均年降水量896.94mm。区内地貌大致以石亭江为界，为平原区，海拔460～520m，主要为绵远河、石亭江等河流冲洪积所形成的漫滩I级阶地和上更新统冰水-流水堆积的II级阶地，比较平滩。水源地地下水按埋藏条件分类主要是第四系松散岩类孔隙水，进一步可细分为两个亚类，即风化带孔隙裂隙水和风化带裂隙水。 2? 水文地质调查 本次对拟选水源区进行了1：1000水文地质测绘，主要进行民井和机井调查、地层岩性调查等。共调查71口水井，其中60口民井，11口机井。调查发现，水位埋深较浅，介于3～8m之间;井深度小于10m，极少数较深的在20m以上。井的类型都为钢管井，水主要用作洗衣和饲养家禽，极少数用作饮用水。从走访的情况看，水井的水量丰富，有铁锈味或腥臭味，水静置有黄色沉淀产生。机井都为惠民工程所开挖，井深12m，井径120mm，极大多数都已废弃。所有的水井开挖在上部风化含水层，含水层多为含泥质砂砾石层及粘土层。本次调查所有地表水、机井和民井分布见图1。 3? 地下水可开采资源量计算 3.1 计算原则 ①“三水”联系，互相转化，统一评价的原则。地下水是与大气降水和地表水密切联系的，地下水与地表水在一定条件下可以相互转化。 ②以丰补欠，调节平衡的原则。在整个开采期限内要求不变储量不能减少，但当枯水期因补给量不足时，可以使用储存量，但是必须从丰水期得到的补给量加以偿还。 3.2 水文地质参数求取 在水文地质调查的基础上，为了准确查明拟选水源区水文地质条件，布设三个钻孔进行水文地质钻探，钻探结束后洗井，接着对钻孔ZK01、ZK03采用稳定流抽水试验进行抽水试验，同时进行水量和水位观测记录，参数计算采用潜水非完整井稳定流公式计算。其中ZK1处于古河道阶地上，ZK3处于现代河流阶地上，距离现代河流约70m。主要含水层为全新统砂砾卵石含水层（Q ）和上更新统含泥砂砾卵石含水层（Q■■）。ZK1孔径为130mm，井深60m，初始水位5.29m，ZK2作为观测孔，与ZK1相距50m，初始水位3.92m。ZK3孔徑为200mm，井深42m，初始水位4.12m。由钻孔岩芯资料得出，ZK3砾石含量低于ZK1，且砾石粒径较小。期间两抽水孔记录水位埋深、涌水量（Q），然后根据间隔时间计算出水位变化值和流量（L/s）;观测孔ZK2仅记录同时刻水位。两孔抽水试验均为潜水非完整井单孔抽水试验，采用公式①、②，计算渗透系数和影响半径。试验结束后绘制Sw—t曲线如图2、图3所示，抽水试验成果如表1所示。 式中：K—渗透系数（m/d）;H—含水层厚度;Sw—水位降深;Q—流量：rw—钻孔半径;R—影响半径（m）。 3.3 地下水可开采资源量计算 对于计算水源区地下可开采资源量可以采用假象大井法，即将规划开采布设的18口井假象为一口大井，其中规划开采井共3排，井距250米，排距500米，共计18口井，每口井井径300毫米，井深60米。其可开采量计算公式为： 式中Q为大井涌水量，k为含水层渗透系数，S为大井降深;R为影响半径，按经验公式求得： ;r0为大井假想半径，当井群分布长宽之比小于2.5时： ，F为布井区面积。当井群分布长宽之比大于2.5时： 。系数？浊与L/B的关系如表2所示。 K值采用抽水试验2个井的平均值，含水层厚度取12m，设计降深4m，得到拟定水源区地下水可开采资源量计算如表2所示，最终计算得到地下水可开采资源量为1561.3×104m3/a。 4? 结语 在水源地调查了71口水井发现水位埋深较浅，大多数井深度小于8m。在水文地质调查的基础上进行水文地质钻探，通过潜水非完整井单孔抽水试验，采用潜水非完整井稳定流公式计算出渗透系数平均值为52.63m/d，最后根据假象大井法将规划开采的18口井假象为一口大井计算得到地下水可开采资源量为1561.3×104m3/a，满足每天4×104m3的设计开采量。 参考文献： [1]毛磊，张岩，刘明遥，龚绪龙，于军，叶淑君.江苏沿海地区地面沉降约束下的地下水可采资源量评价[J].南京大学学报（自然科学），2019，55（03）：429-439. [2]陆玮，骆祖江，杜菁菁，宁迪.吴江地区浅层地下水可开采资源量评价[J].中国煤炭地质，2018，30（09）：51-55. [3]权开兄，杨玲，蒋南杰，权国苍.海晏县西海镇青稞滩地区地下水开采方案及允许开采资源量评价[J].地下水，2016，38（05）：67-68. [4]李霄，都基众，崔健，柴璐，杨泽，马宏伟.浑河冲洪积扇浅层地下水资源评价与可开采潜力分析[J].中国农村水利水电，2012（12）：49-54，58. [5]高东东，吴勇，陈盟.德阳市平原区地下水资源禀赋特征与可持续开发利用评价[J].科学技术与工程，2018，18（12）：24-31. [6]高东东，吴勇，陈盟.德阳市地下水富集规律及可持续开发利用[J].科学技术与工程，2018，18（04）：8-14. [7]高东东.德阳市地下水资源禀赋特征及可持续开发利用研究[D].成都理工大学，2017. |
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