劉心彪，趙 成，郭富赟

（甘肅省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院，甘肅 蘭州 730050）

隴東盆地位于鄂爾多斯盆地西南六盤(pán)山東麓，地處甘肅省東部，南北長(zhǎng)約250km，東西寬約155km，面積2.9×104km2，總的地勢(shì)由東北西三面向東南傾斜的非封閉性盆地。隴東盆地是國(guó)家的能源基地——蒙陜甘寧“金三角”的重要組成部分，也是甘肅省“十二五”規(guī)劃時(shí)期內(nèi)區(qū)域發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)。盆地內(nèi)蘊(yùn)藏著豐富的煤炭、石油、天然氣等資源。由于該地區(qū)地處干旱—半干旱地區(qū)，水資源匱乏。近年來(lái)能源基地建設(shè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)水資源的需求量逐漸增大，水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾日益加劇。隨著能源基地地下水勘查的深入開(kāi)展，探明白堊系洛河組地層賦存巨厚層地下淡水，這對(duì)隴東能源基地的規(guī)劃和建設(shè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。淺層地下水資源的開(kāi)發(fā)利用比較成熟，但深層地下水資源的開(kāi)發(fā)利用目前國(guó)內(nèi)外一直存在爭(zhēng)議，也沒(méi)有成熟的方法可以借鑒，因而深層地下水資源的科學(xué)論證和開(kāi)發(fā)利用是水文地質(zhì)學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)。本文結(jié)合巴家咀水源地洛河組深層地下水的勘查實(shí)踐，分析了隴東盆地深層地下水資源屬性特征，并對(duì)深層地下水的開(kāi)發(fā)利用進(jìn)行了探討。

1 水文地質(zhì)特征

隴東盆地屬中生代內(nèi)陸拗陷盆地，盆地結(jié)構(gòu)受天環(huán)向斜控制，向斜核部展布于環(huán)縣—鎮(zhèn)原—涇川一線，核部走向和沉積中心基本一致，并向南傾伏。白堊系地層是隴東盆地主體，巖性無(wú)論在橫向或垂向上巖性巖相變化均很大，砂巖、粉砂巖和泥巖交錯(cuò)分布，厚度變化大，近距離相變快。白堊系含水層從上至下分為羅漢洞組、環(huán)河組、洛河組三個(gè)含水層組。羅漢洞、環(huán)河含水層組受分布區(qū)域、含水層厚度、地層導(dǎo)水性及水質(zhì)限制，總體上開(kāi)采潛力小。洛河組含水層以中、細(xì)砂巖為主，在盆地內(nèi)廣泛分布，厚度一般200～450m，含水層頂板埋深300～850m。上覆地層多為泥質(zhì)砂巖、泥巖等相對(duì)隔水地層，不利于地下水接受垂直方向補(bǔ)給；其補(bǔ)給來(lái)源主要有西部六盤(pán)山逆沖帶巖溶地下水局部地段側(cè)向補(bǔ)給和東部子午嶺洛河組砂巖裸露區(qū)的大氣降水的入滲補(bǔ)給。白堊系盆地結(jié)構(gòu)形態(tài)及巖性變化控制了洛河組深層地下水的徑流，地下水總體上以順層水平徑流為主，徑流方向由東部的子午嶺、北部的白于山、西部的六盤(pán)山向盆地中部的馬蓮河及涇河匯聚頂托排泄［1～3］，水力坡度比較平緩。深層地下水徑流緩慢，沿著向斜核部水平徑流的地下水受到來(lái)自下游由向斜兩翼向核部的徑流地下水搶占通道的阻塞；深層地下水排泄主要在河谷下游頂托向上越流排泄于地表水，地下水徑流要穿越砂巖、粉砂巖、泥巖頻繁交替疊置的多層地層，排泄難度很大［4］。

根據(jù)洛河組含水層導(dǎo)水性和單井出水量以天環(huán)向斜軸部偏東為界大致分東部強(qiáng)導(dǎo)水區(qū)和西部弱導(dǎo)水區(qū)(圖1)。強(qiáng)導(dǎo)水區(qū)分布于華池、慶陽(yáng)、寧縣一帶，面積14330km2，巖性主要為沙漠相砂巖，結(jié)構(gòu)疏松，孔隙發(fā)育，是地下水賦存與聚集的良好層位，單井涌水量平均為3000m3/d，單位涌水量多在50～120 m3/(d·m)之間，滲透系數(shù)0.6～1.5m/d。溶解性總固體多在1-3g/L左右，水化學(xué)類型以SO4－Na·Mg型水為主。弱導(dǎo)水區(qū)分布于盆地西部天環(huán)向斜核部及西翼，面積14870km2，含水層以河湖相泥質(zhì)砂巖為主，單井涌水量為700m3/d左右，單位涌水量一般為10～50 m3/(d·m)，滲透系數(shù)在0.07～0.3m/d之間，地下水水質(zhì)總體較差，溶解性總固體多在3～6g/L間。

圖1 洛河組深層水等水位線圖Fig.1 Contour map of deep-easted groundwater levels

2 深層地下水屬性

2.1 深層地下水可更新能力

地下水可更新能力的評(píng)價(jià)是地下水資源評(píng)價(jià)的重要基礎(chǔ)，也是制定地下水合理開(kāi)發(fā)模式的一個(gè)重要依據(jù)。判斷地下水更新能力大小的主要依據(jù)是地下水的循環(huán)速度或者周轉(zhuǎn)時(shí)間。在補(bǔ)給充分的條件下，地下水可更新時(shí)間越短，循環(huán)速度越大，表明地下水的更新能力越強(qiáng)；反之，地下水可更新時(shí)間越長(zhǎng)，地下水循環(huán)速度越小，表明地下水的更新能力越弱［5］。因此可以利用地下水的循環(huán)速度或周轉(zhuǎn)時(shí)間來(lái)定量地判斷地下水的可更新能力。

地下水14C測(cè)年是評(píng)價(jià)地下水更新能力的重要技術(shù)手段之一。隴東盆地深層地下水14C測(cè)定結(jié)果顯示:盆地兩翼至盆地核部地下水年齡不斷增大，最大年齡為24ka。隴東盆地向斜兩翼地帶深層地下水年齡8～14ka，向斜核部深層地下水年齡14～20ka。地下水資源不同于石油礦產(chǎn)資源，它同時(shí)具有可再生與不可再生的雙重屬性，一般認(rèn)為，更新時(shí)間為幾十年的地下水是可再生的，更新時(shí)間上百年的地下水具有一定的再生性，更新時(shí)間上千年的地下水再生性較差，更新時(shí)間上萬(wàn)年的地下水認(rèn)為是不可再生的［6］。隴東盆地14C研究表明洛河組地下水的循環(huán)速度平均為7.90m/a［7］。這說(shuō)明隴東盆地深層地下水徑流緩慢，更新能力差。

2.2 深層地下水含水介質(zhì)水力特性

白堊系洛河組強(qiáng)導(dǎo)水性地層主要是大厚度沙漠相沉積地層，巖性以中粒砂巖為主，部分為細(xì)砂巖和不等粒砂巖，組成相對(duì)單一，泥巖夾層少，碎屑一般磨圓度和分選性都比較好。巖石的孔隙率比較高，孔隙的連通性比較好，含水介質(zhì)為孔隙網(wǎng)絡(luò)型儲(chǔ)水結(jié)構(gòu)。含水介質(zhì)中地下水具有統(tǒng)一的水動(dòng)力場(chǎng)，地下水在孔隙中運(yùn)動(dòng)服從達(dá)西定律。

洛河組砂巖的主要孔隙在0.1～0.01mm，隨著砂巖粒度的減小，巖石的滲透率總體是下降的；按Г.И.捷奧多羅維奇對(duì)碎屑巖滲透率的分類:滲透率大于1000mD，為滲透性極好，100～1000mD，為滲透性好的標(biāo)準(zhǔn)，洛河組砂巖均屬滲透性極好和好的范圍。洛河組砂巖孔隙率一般在15.87% ～26.78%，孔隙的連通率平均為18.44%，滲透率平均為596.5mD。巖石膠結(jié)類型以孔隙式和基底－孔隙式膠結(jié)為主。顆粒接觸性質(zhì)為點(diǎn)－線式及漂浮狀等［8］。從鉆探巖芯看到，洛河組地層部分進(jìn)尺的巖芯采取率很低，巖芯質(zhì)地十分疏松，用手可以輕松地捏碎，這說(shuō)明洛河組含水層孔隙率高，含水介質(zhì)孔隙是主要的儲(chǔ)水體之一。

2.3 深層地下水開(kāi)采資源量

在無(wú)補(bǔ)給或補(bǔ)給量不足狀態(tài)下地下水開(kāi)采必然消耗部分彈性儲(chǔ)存量，引起水位持續(xù)下降:

式中:Q抽——抽水開(kāi)采量；

Q激補(bǔ)——地下水激發(fā)補(bǔ)給量；

μ*—彈性儲(chǔ)存量。

隴東盆地洛河組深層地下水的開(kāi)采量主要組成:①減壓引起的水體積增量；②由于水頭降低襲奪同層相鄰含水層儲(chǔ)存量；③來(lái)自山前的側(cè)向補(bǔ)給量。對(duì)于處于盆地腹部的水源地，前兩項(xiàng)屬于儲(chǔ)存資源的消耗，第三項(xiàng)雖屬于補(bǔ)給資源的范疇，但由于補(bǔ)給路徑長(zhǎng)、循環(huán)速度慢，地下水的補(bǔ)給量對(duì)開(kāi)采實(shí)際意義不大。白堊系洛河組深層地下水深埋于相對(duì)隔水層之下，在未開(kāi)發(fā)利用之前，由于很長(zhǎng)時(shí)期的積蓄和壓縮，形成承壓水。一旦鑿井打通相對(duì)隔水層，水體解壓釋放，水位會(huì)沿著井孔上升，多形成自流水。隨著地下水的不斷開(kāi)采，水位隨之下降，降落漏斗不斷擴(kuò)大、加深，彈性水和激發(fā)補(bǔ)給量不斷增大，降落漏洞進(jìn)一步的擴(kuò)大、加深。由于補(bǔ)給源路徑長(zhǎng)，補(bǔ)給緩慢，最終導(dǎo)致取水設(shè)施無(wú)法取水、劣質(zhì)水的入侵等環(huán)境問(wèn)題，甚至疏干整個(gè)含水層。白堊系洛河組深層地下水開(kāi)采資源主要以降低水位激發(fā)鄰近含水層補(bǔ)給量為主，其實(shí)質(zhì)是開(kāi)采彈性儲(chǔ)存量。

3 深層地下水可利用性

隴東盆地白堊系洛河組深層地下水因其分布廣、儲(chǔ)存空間大，水質(zhì)相對(duì)好，與淺層地下水相比具有不易污染、不受季節(jié)影響的優(yōu)點(diǎn)，因而這對(duì)干旱少雨、水資源短缺、面臨能源基地建設(shè)和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的隴東地區(qū)來(lái)說(shuō)是非常寶貴的水資源。但深層地下水補(bǔ)給途徑長(zhǎng)，補(bǔ)給時(shí)間需要幾萬(wàn)年，深層地下水由于其恢復(fù)更新十分緩慢，補(bǔ)給周期很長(zhǎng)，其開(kāi)采主要是消耗儲(chǔ)存量，幾乎是用一點(diǎn)少一點(diǎn)，因而，在洛河組深層地下水的開(kāi)發(fā)利用上存在著是否可以開(kāi)采的爭(zhēng)議。深層地下水開(kāi)采盡管存在著支持和反對(duì)的爭(zhēng)論，實(shí)際上許多干旱國(guó)家和地區(qū)正在開(kāi)采或計(jì)劃開(kāi)采深層地下水由來(lái)已久，有的已經(jīng)有幾十年，甚至上百年的歷史。澳大利亞大自流盆地，從1880～1970年，開(kāi)采了350×108m3的地下水，其中70%為深層地下水；美國(guó)亞利桑那州，60年開(kāi)采了2250×108m3的地下水，其中90%為深層地下水。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，1975～1995年開(kāi)采河北平原深層地下水累計(jì)消耗儲(chǔ)存量247.8×108m3，平均12.4×108m3/a［9］。但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，深層地下水的耗竭不僅可能影響到子孫后代的用水，而且還有可能對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不良后果。

深層地下水允許消耗儲(chǔ)存量主要取決于地下水開(kāi)采水位下降引起地面沉降、鄰層劣質(zhì)水滲入等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。隴東盆地洛河組深層地下水含水層埋深300～850m，由于上部地層厚度大，結(jié)構(gòu)緊密，經(jīng)歷了地質(zhì)成巖作用的壓密，開(kāi)采條件地面下降量很有限；上部環(huán)河組含水層為泥巖、粉砂巖多層交替疊置的層狀結(jié)構(gòu)，開(kāi)采降深不大時(shí)上部劣質(zhì)水入滲量也很有限。白堊系洛河組深層承壓水含水層厚度大、儲(chǔ)存資源量豐富，僅強(qiáng)導(dǎo)水區(qū)彈性儲(chǔ)存量就達(dá)22.84×108m3，水質(zhì)優(yōu)良，地下水在溝谷地段自流，單井出水量大，開(kāi)采條件好，這對(duì)以苦咸地表水為飲用水源的隴東地區(qū)來(lái)說(shuō)，適度開(kāi)采深層地下水作為應(yīng)急水源和城鎮(zhèn)生活水源是可行的。因此，在隴東盆地深層地下水的開(kāi)發(fā)利用上應(yīng)避免兩種觀點(diǎn):一是擔(dān)心其再生能力弱開(kāi)采利用很難恢復(fù)而一點(diǎn)都不用，制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展；二是大規(guī)模無(wú)節(jié)制掠奪性開(kāi)采，造成相關(guān)抽水設(shè)備受損而浪費(fèi)寶貴的地下水資源。

4 典型水源地開(kāi)采的分析

在天然條件下，地下水處于動(dòng)態(tài)平衡中，即補(bǔ)給量等于排泄量。開(kāi)采地下水將會(huì)引起地下水位的下降，從而引發(fā)補(bǔ)給量的增加和排泄量的減少，兩者之和就是開(kāi)采激發(fā)量。當(dāng)開(kāi)采量大于補(bǔ)給量時(shí)，激發(fā)補(bǔ)給量不足以維持地下水的開(kāi)采，需要消耗部分儲(chǔ)存量來(lái)平衡開(kāi)采量，地下水的水位持續(xù)下降，最終地下水的儲(chǔ)存量將被消耗殆盡。當(dāng)開(kāi)采量小于補(bǔ)給量時(shí)，開(kāi)采激發(fā)量足以支撐開(kāi)采量，地下水系統(tǒng)達(dá)到新的平衡。達(dá)到新的平衡需要的時(shí)間通常很長(zhǎng)，地下水位可能過(guò)度下降，這取決于地下水系統(tǒng)的特征、補(bǔ)給和排泄條件及開(kāi)采井的分布形式及開(kāi)采量的大?。?0］。下面以巴家咀水源地勘查為例，對(duì)隴東盆地洛河組地下水的開(kāi)采進(jìn)行探討。

4.1 巴家咀水源地概況

巴家咀水源地地處隴東盆地天環(huán)向斜核部偏東，屬深層地下水集中徑流區(qū)，地下水由北西向南東徑流，水力坡度為1.7‰，承壓水頭較高，在河谷區(qū)自流。白堊系洛河組中、細(xì)粒砂巖是水源地開(kāi)采含水層，其底部為侏羅系泥巖，頂部為環(huán)河組泥巖、粉砂巖，地下水垂向水力交替微弱。洛河組(K1l)含水層厚420m，頂板埋深550m，地下水水質(zhì)好，溶解性總固體小于1g/L，單井涌水量在5000m3/d以上，水頭標(biāo)高1077.4m；上部環(huán)河組(K1h)含水層厚460m，含水層頂板埋深60m，地下水水質(zhì)差，溶解性總固體3.59g/L，單井出水量小于450m3/d，水頭標(biāo)高1140.7m。根據(jù)研究需要，巴家咀水源地布設(shè)Q5、Q7兩個(gè)綜合試驗(yàn)孔，兩孔相距280.38m，沿地下水流向Q7孔位于Q5孔下游(圖2)。試驗(yàn)孔均揭穿洛河組含水層，洛河組以上地層均用φ273mm井壁管封孔固井，開(kāi)采層位洛河組含水層采用孔徑φ216mm裸眼成孔。水源地含水層可概化為均值、各向同性、等厚度、與上下地層無(wú)水力聯(lián)系的地下水系統(tǒng)。

圖2 水源地水文地質(zhì)剖面圖Fig.2 Hydrogeological profile of the wellfield

4.2 水文地質(zhì)參數(shù)求解

用抽水試驗(yàn)求取深層承壓含水層水文地質(zhì)參數(shù)是水文地質(zhì)勘查實(shí)踐中一項(xiàng)非常重要的技術(shù)方法。由于水源地含水層補(bǔ)給弱、水力坡度小、地下水交替循環(huán)慢，水文地質(zhì)條件近于非穩(wěn)定流抽水理論，因而依據(jù)Q5孔、Q7孔抽水資料采用非穩(wěn)定流配線法、直線求解法及水位恢復(fù)法求解水文地質(zhì)參數(shù)［11～12］(表1)。

表1 水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算結(jié)果Table 1 Hydrogeological parameter calculation results

為了確保所采用的水文地質(zhì)參數(shù)能客觀反映水源地含水層導(dǎo)水性和彈性釋水特性，依據(jù)雙孔干擾抽水試驗(yàn)資料，進(jìn)一步驗(yàn)證參數(shù)的合理性。

假設(shè)有n眼取水井布設(shè)，各井到中心井M的距離分別為 r1，r2，…，rn，各井同時(shí)抽水流量分別為 Q1，Q2，…，Qn。在各井抽水影響下，根據(jù)勢(shì)疊加原理中心井M點(diǎn)的水位降深，應(yīng)等于n眼井取水對(duì)它引起降深的總和，且各井均是定流量非穩(wěn)定流抽水，各井對(duì)M點(diǎn)的影響應(yīng)符合泰斯公式［9～10］，即有:

當(dāng) ui?0.01時(shí)，式(1)簡(jiǎn)化為:

將所選取水文地質(zhì)參數(shù)代入式(2)，利用兩孔干擾抽水試驗(yàn)資料對(duì)Q5鉆孔水位降深進(jìn)行檢驗(yàn)(圖3)。從圖中可以看出Q5在多孔抽水中水位實(shí)際降深值與計(jì)算值整體擬合很好，由此可見(jiàn)，所選取水文地質(zhì)參數(shù)基本符合實(shí)際。

圖3 水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算圖Fig.3 Identification of hydrogeological parameters

4.3 開(kāi)采井布設(shè)及開(kāi)采量確定

流量相同的開(kāi)采井在無(wú)限含水層中同時(shí)抽水，按非穩(wěn)定流承壓完整井干擾井群選用式(3)、(4)預(yù)測(cè)開(kāi)采時(shí)中心點(diǎn)的水位降深SA。

式中:SA—預(yù)測(cè)降深(m)；

a—壓力傳導(dǎo)系數(shù)(m2/d)；

K—滲透系數(shù)(m/d)；

Q—設(shè)計(jì)單井開(kāi)采量(m3/d)；

ri—i號(hào)井至點(diǎn)A的距離(m)；

M—含水層厚度(m)；

t—井群抽水延續(xù)時(shí)間(min)。

以現(xiàn)有的Q5開(kāi)采井為中心，采用圓形布井法均勻布設(shè)6眼開(kāi)采井，由式(3)、(4)試算連續(xù)開(kāi)采20年不同開(kāi)采量nQ、井距r和井群中心降深SA之間的關(guān)系(圖4)。從圖中可以看出井距一定時(shí)，井群中心降深與允許開(kāi)采量呈線性遞增關(guān)系，降深一定時(shí)允許開(kāi)采量與井距呈指數(shù)增加關(guān)系，而允許開(kāi)采量一定時(shí)，井距與井群中心降深呈對(duì)數(shù)減少關(guān)系。開(kāi)采井布設(shè)距離和開(kāi)采量的大小對(duì)水源地水位降深影響很大。開(kāi)采條件為連續(xù)20年的條件下，開(kāi)采量為50000m3/d，開(kāi)采井間距布設(shè)為500m和3000m時(shí)，井群中心的水位降深分別為120.8m、98.9m；開(kāi)采井布設(shè)間距為2000m，開(kāi)采量為20000 m3/d和50000 m3/d時(shí)，井群中心的水位降深分別為41.5m、103.9m。綜合考慮水位降深過(guò)大引起不良環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題和水源地運(yùn)營(yíng)成本，巴家咀水源地允許開(kāi)采量確定為30000m3/d，開(kāi)采井布設(shè)間距為1000m，預(yù)測(cè)水源地連續(xù)抽水1年、2年、5年、10年及20年井群中心點(diǎn)的水位降深分別為54.6m、57.6m、59.3m、64.4m、67.4m。

圖4 巴家咀水源地連續(xù)開(kāi)采20年井群中心降深、允許開(kāi)采量、井距分析圖Fig.4 Drawdown of the exploitation center，allowable exploitation quantity and well spacing of the Bajiazui wellfield

5 深層地下水開(kāi)發(fā)探討

隴東盆地洛河組深層地下水含水介質(zhì)的導(dǎo)水系數(shù)大，單井出水量大，但單井出水量大并不代表水資源豐富，水資源豐富與否主要和補(bǔ)給量和儲(chǔ)存量大小有關(guān)，這在巴家咀水源地勘查實(shí)例分析中得到充分證明。巴家咀水源地洛河組含水層滲透系數(shù)可達(dá)1.33m/d，單井實(shí)際抽水量大于5000m3/d，可以看出洛河組含水層具有較強(qiáng)的導(dǎo)水能力。但實(shí)際上單井出水量?jī)H代表含水層導(dǎo)水系數(shù)大，并不代表水資源豐富。有裘布依(Dupuit)公式:Q=2.73T可知，當(dāng)水位降深s、影響半徑R0和井徑r一定時(shí)，出水量Q與導(dǎo)水系數(shù)T呈正比。當(dāng)T大時(shí)，Q必然大，但并不代表水資源豐富［13］。認(rèn)識(shí)這些特點(diǎn)對(duì)于合理開(kāi)發(fā)和保護(hù)洛河組深層地下水資源有重要意義。

隴東盆地深層地下水補(bǔ)給不足，地下水循環(huán)周期長(zhǎng)、更新能力差。從巴家咀水源地的論證研究中可以看出，地下水開(kāi)采條件下水位降深與水源地允許開(kāi)采量和開(kāi)采井的布設(shè)關(guān)系密切。為了避免深層地下水開(kāi)采引起區(qū)域水位下降過(guò)快，造成抽水設(shè)備經(jīng)濟(jì)成本的提高及不良環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題的發(fā)生，隴東盆地洛河組深層承壓水的開(kāi)發(fā)應(yīng)遵循“統(tǒng)籌規(guī)劃、總量控制、適當(dāng)規(guī)模、分散開(kāi)采”的部署原則，從全盆地深層地下水的補(bǔ)、徑、排條件出發(fā)，以多年尺度獲得的側(cè)向補(bǔ)給量為開(kāi)采資源量的底線，在導(dǎo)水性好的地段分散部署中、小型水源地，嚴(yán)格控制開(kāi)采總量和水位降深。依據(jù)巴家咀水源地開(kāi)采方案的論證結(jié)果建議隴東盆地水源地允許開(kāi)采量為10000～50000m3，單井開(kāi)采量在3000～5000m3/d，布井間距一般在800～1500m，水源地井群中心最大允許降深控制到85m左右。由于深層地下水補(bǔ)給少，徑流途徑長(zhǎng)，交替更新速度緩慢，深層地下水的開(kāi)采方式就應(yīng)該有別于積極參與現(xiàn)代水循環(huán)的淺層地下水，采用分階段、分區(qū)域開(kāi)采深層地下水，給予深層地下水足夠恢復(fù)、更新的時(shí)機(jī)。隴東盆地白堊系承壓水主要有環(huán)河組和洛河組兩層，彼此之間通過(guò)巖層發(fā)生水力聯(lián)系不是很緊密，每個(gè)承壓含水層是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的含水子系統(tǒng)，有各自的補(bǔ)給、徑流、排泄途徑。所以，開(kāi)發(fā)利用深層地下水時(shí)，鉆孔采用分層止水，有針對(duì)性地控制劣質(zhì)水進(jìn)入開(kāi)采層。結(jié)合巴家咀勘探孔成井的實(shí)踐，隴東盆地深層地下水開(kāi)采井成井工藝建議:井深以揭穿洛河組含水層進(jìn)入侏羅系地層為宜，洛河組地層以上采用φ273～325mm井壁管水泥漿固井封閉環(huán)河組劣質(zhì)水，洛河組地層采用φ216～250mm裸眼成孔。

深層地下水是隴東地區(qū)非常寶貴的水資源，通過(guò)政策、法規(guī)或者水資源管理章程實(shí)施開(kāi)源節(jié)流，如廢水利用、咸水淡化技術(shù)、地表水和地下水聯(lián)合利用等措施合理減少深層地下水的開(kāi)采；禁止隨意打井和非專業(yè)隊(duì)伍施工，以免破壞和污染含水層，做到珍惜利用和嚴(yán)格保護(hù)深層地下水。此外深層地下水的形成、運(yùn)移方面國(guó)內(nèi)外學(xué)者仍存在不同的觀點(diǎn)，問(wèn)題的關(guān)鍵是對(duì)深層地下水的調(diào)查、勘探、研究不全面、不深入。隴東盆地深層地下水控制性鉆探孔有限，在區(qū)域上對(duì)水文地質(zhì)條件的控制不足，深層地下水開(kāi)發(fā)利用上處于探索階段，在開(kāi)發(fā)利用的同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和深層地下水循環(huán)機(jī)理工作、更新能力的研究，為深層地下水的合理開(kāi)發(fā)與保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

6 結(jié)論

隴東盆地洛河組深層承壓水含水層厚度大、儲(chǔ)存量豐富，水位高易開(kāi)采，水質(zhì)優(yōu)良，適度開(kāi)采深層地下水作為應(yīng)急水源和城鎮(zhèn)生活水源，這對(duì)水資源短缺面臨經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的隴東地區(qū)很有必要。

隴東盆地深層地下水開(kāi)發(fā)應(yīng)以深層地下水多年補(bǔ)給量為開(kāi)采底線，在盆地導(dǎo)水性好的地段分散部署中、小型水源地，采用分階段、分區(qū)域的方式“間歇式”開(kāi)采方式，嚴(yán)格控制開(kāi)采總量和水位降深。建議允許開(kāi)采量為 10000～50000m3，單井開(kāi)采在 3000～5000 m3/d，布井間距一般在800～1500m，井群中心最大允許降深為85m左右。

采用鉆孔分層止水的方式開(kāi)發(fā)利用深層地下水時(shí)，洛河組地層以上采用φ273～325mm井壁管水泥漿固井止水，洛河組地層采用φ216～250mm裸眼成孔。

加強(qiáng)洛河組深層地下水資源的保護(hù)，實(shí)施開(kāi)源節(jié)流，盡量減少深層地下水的開(kāi)采。加強(qiáng)深層地下水監(jiān)測(cè)和研究，為深層地下水的合理開(kāi)發(fā)和保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

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