尹念文，劉心彪

(甘肅省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院，甘肅 蘭州 730050)

隴東盆地是鄂爾多斯盆地的組成部分，位于鄂爾多斯盆地西南緣，是甘肅省重要的能源化工開發(fā)基地，水資源短缺問題已成為制約當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的瓶頸。為此，對隴東盆地地下水的勘查和研究工作一直在逐步深入開展。筆者就目前最新的生產(chǎn)科研成果，對長慶橋深層承壓水宜君－洛河組水文地質(zhì)參數(shù)進行了計算，為隴東盆地深層承壓水地下水資源的評價求取必要參數(shù)。

1 水文地質(zhì)條件及邊界條件概化

隴東盆地白堊系地下水的補給來源主要有:大氣降水面狀垂向入滲補給、地表水條帶狀垂向補給、地下水的側向補給三種方式。長慶橋白堊系承壓水宜君－洛河組地下水的補給主要為地下水側向補給［1］。

隴東白堊系盆地地下水系統(tǒng)是一個十分復雜的系統(tǒng)，但白堊系地下水總的徑流特征是:以順層水平徑流為主，徑流的方向總體上是由東部子午嶺、北部的白于山、西部的六盤山等地表水分水嶺指向盆地中部的馬蓮河谷地［1］(圖1)。長慶橋白堊系宜君－洛河組承壓水是一個相對獨立的含水層段，上覆白堊系環(huán)河－華池組承壓地下水，這兩層承壓水之間基本不直接補給和排泄，本區(qū)大氣降水直接滲流補給宜君－洛河組的水量也不存在，在評價計算中可以忽略不計;在開采條件下，相對于開采井而言，宜君 －洛河組可視為無限含水層，四周均可補給;南東邊界為地下水側向流出邊界。

圖1 白堊系各含水層地下水流場圖(劉心彪)

2 鉆探及抽水試驗

2.1 鉆探

長慶橋?qū)嵤┑叵滤碧姐@孔2眼，勘探目的層為白堊系宜君－洛河組含水層，均為完整井，對目的層以上層段均進行了固井止水工藝。揭露含水層情況如下表1。

表1 長慶橋勘探孔揭露含水層情況

2.2 抽水試驗

勘查工作中完成抽水試驗工作:Q1、Q2號鉆孔分別作為主孔，并帶有1個觀測孔，主孔與觀測孔距離為492.39 m。抽水試驗結果如下表2。

表2 長慶橋勘探孔抽水情況

3 水文地質(zhì)參數(shù)計算

本次利用無越流非穩(wěn)定流抽水試驗求取滲透系數(shù)(K)和彈性釋水系數(shù)(s)。

3.1 降深 －時間(s－lgt)直線圖解法［2］

根據(jù)同一觀測孔不同時間的降深資料在單對數(shù)坐標紙上作關系曲線(圖2)，取其后期直線段斜率 i(一個對數(shù)周期內(nèi)水位的下降值)和直線段在時間軸上截距 t0，用公式(1)、(2)求出 T、μ*，再用公式(3)求出 K(表 3)。

式中:T為導水系數(shù)(m2/d);Q為抽水量(m3/d);μ*為彈性失水系數(shù)(無綱量);i、t0為計算直線斜率、截距;

表3 直線圖解法水文地質(zhì)參數(shù)計算結果表

3.2 水位恢復法［3］

抽水孔以定流量Q抽水停止，水位恢復過程可等同認為

由此可見，不同時刻t與對應的水位恢復高度S(從停抽時刻的穩(wěn)定水位S0算起)，在半對數(shù)紙上成直線，其斜率(一個對數(shù)周期內(nèi)水位的下降值)i=0.183 Q/T，由此得到

T=0.183Q/i (5)

取t1時刻為S－lgt直線段的起點，則t1時刻水位恢復高度 ΔS1為:從停抽時刻起，有一個流量為Q的注水井開始工作，其水位回升適用泰斯公式。

當 t≥5 r2/a時，

當t=t2時，以t1為起點，t2時刻水位恢復高度為:

聯(lián)解式(6)、(7)，得:

利用抽水試驗的水位恢復資料，在半對數(shù)紙上點繪水位恢復高度 S與對應時刻 t關系圖(圖3)，按公式(5)、(8)、(9)、(3)計算得到各水文地質(zhì)參數(shù)值見表4。

圖2 直線圖解法計算圖

圖3 水位恢復法計算圖

表4 水位恢復法水文地質(zhì)參數(shù)計算結果表

4 水文地質(zhì)參數(shù)可靠析分性

綜上，采用觀測孔非穩(wěn)定流的二種計算方法，得出滲透系數(shù)值在 0.83～1.11 m/d之間，按平均值確定為 0.96 m/d;彈性釋水系數(shù) s值在 1.93×10－4－3.01 ×10－4之間，按平均值確定為2.48×10－4。可以看出計算出的結果都非常接近，從而說明抽水試驗過程成功，計算公式選擇合理，得出的水文地質(zhì)參數(shù)真實可靠。

5 結語

通過對隴東盆地長慶橋深層承壓水水文地質(zhì)勘探，采用非穩(wěn)定流大型抽水試驗資料，對長慶橋深層承壓水水文地質(zhì)參數(shù)進行了計算，以明確長慶橋深層承壓水的滲透系數(shù)、彈性釋水系數(shù)等重要水文地質(zhì)參數(shù)，并分析其可靠性。為隴東盆地深層承壓水地下水資源的評價求取必要參數(shù)，對經(jīng)后隴東盆地的深層地下水勘查工作具有示范作用。

致謝:本次計算是隴東盆地深層承壓水地下水第一次帶有觀測孔抽水試驗的水文參數(shù)計算，參數(shù)的準確求取，資料來源于甘肅省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院趙成、郭富赟組織實施的鄂爾多斯盆地甘肅能源基地地下水勘查項目，以及項目組成員的團結協(xié)力，在此表示真誠感謝!