■高紅梅　屈亞燦

（1南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院　江蘇　南京　210093；2江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局贛西北大隊(duì)　江西　九江　332000）

楊柳湖巖溶地下水及開(kāi)發(fā)利用淺析

■高紅梅1，2屈亞燦2

（1南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院江蘇南京210093；2江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局贛西北大隊(duì)江西九江332000）

楊柳湖處烏石街-賽湖向斜儲(chǔ)水構(gòu)造地下水逕流區(qū),采用平均布井法對(duì)巖溶水資源量進(jìn)行計(jì)算,其水資源量可滿(mǎn)足中型水源地要求。但長(zhǎng)期開(kāi)采后地下水位下降，受地震影響，產(chǎn)生地面塌陷等次生災(zāi)害，因此采用長(zhǎng)江水作為新的水源,將地下水作為調(diào)節(jié)水源或后備水源，是該地區(qū)水資源可持續(xù)利用的方向。

楊柳湖三疊系嘉陵江組灰?guī)r水資源

1　引言

水是人們賴(lài)以生存的寶貴資源。作為水資源重要組成的地下水,具有水質(zhì)良好、分布廣泛、相對(duì)穩(wěn)定以及便于利用的特點(diǎn)。

瑞昌市位于長(zhǎng)江南岸，楊柳湖位于瑞昌市城區(qū)，區(qū)域構(gòu)造位置處于烏石街——賽湖向斜中段，屬該向斜儲(chǔ)水構(gòu)造地下水逕流區(qū)，通過(guò)對(duì)該地區(qū)地下水補(bǔ)給、排泄和逕流條件，含水層的結(jié)構(gòu)特征及地下水的賦存規(guī)律的研究，對(duì)地下水的開(kāi)采儲(chǔ)量及開(kāi)采條件下的補(bǔ)給量作定量評(píng)價(jià)，知該區(qū)域地下水資源豐富?？勺鳛槿鸩谐菂^(qū)生產(chǎn)生活用水源的一處中型供水水源地。但地下水的持續(xù)開(kāi)采使得地下水位已經(jīng)下降。2005年受地震影響，供水區(qū)發(fā)生地面塌陷等次生地質(zhì)災(zāi)害，部分水井抽水渾濁。

隨著城市化進(jìn)程的加快,工農(nóng)業(yè)發(fā)展不斷加速,需水量不斷增加,擴(kuò)大地下水開(kāi)采量，可能導(dǎo)致地面沉降、地面塌陷等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題,因此如何合理、可持續(xù)利用地下水資源，尋找新的水源，將地下水作為調(diào)節(jié)水源或后備水源，成為地區(qū)水資源未來(lái)發(fā)展的目標(biāo)。

2　自然地理概況

楊柳湖位于瑞昌市城郊，為河谷侵蝕堆積地形，桂林橋以西為碳酸鹽巖類(lèi)地層組成的低山、丘陵地形；東屬賽湖、長(zhǎng)江形成的河湖水網(wǎng)區(qū)，南、北均為近東西向的剝蝕丘陵地形。本區(qū)屬亞熱帶氣候區(qū)，濕潤(rùn)多雨，雨季多在當(dāng)年3～8月，年最大降雨量1698.6mm，年平均降雨量為1361.43mm。區(qū)內(nèi)主要地表水體有瑞昌河及賽湖。

3　供水區(qū)及外圍水文地質(zhì)特征

3.1區(qū)域水文地質(zhì)特征

供水區(qū)在區(qū)域構(gòu)造中處于烏石街——賽湖向斜儲(chǔ)水構(gòu)造的中段。該向斜儲(chǔ)水構(gòu)造呈北東走向，全長(zhǎng)約50Km，西部寬約3Km，東部寬約5Km。其中受桂林橋至長(zhǎng)江的瑞昌斷陷帶影響，使該儲(chǔ)水構(gòu)造在桂林橋一帶變窄，寬度僅有1.5 Km(見(jiàn)圖1)。

地下水由西向東匯集于該儲(chǔ)水構(gòu)造東段，受到賽湖東岸巖漿巖阻水體和上覆第四系淤積粉質(zhì)粘土弱透水層的阻水作用，使其繼續(xù)向東逕流排泄的條件受到制約，因此，這一地段地下水水力坡度只有1/1萬(wàn)左右，水位動(dòng)態(tài)變化幅度不大，地下水的運(yùn)動(dòng)顯示出滲流性質(zhì)，因而灰?guī)r溶洞裂隙含水層儲(chǔ)水甚為豐富。

3.2供水區(qū)水文地質(zhì)條件

供水區(qū)主要包含在烏石街——賽湖向斜儲(chǔ)水構(gòu)造東段，即桂林橋至賽湖農(nóng)場(chǎng)場(chǎng)部，南、北以泥盆系、志留系為界。區(qū)內(nèi)地勢(shì)平坦。含水層可劃分為：第四系松散巖類(lèi)孔隙含水組，第三系溶蝕裂隙含水組，三疊系溶洞裂隙含水組，二疊系、石炭系溶洞裂隙含水組，泥盆系、志留系裂隙含水組及巖漿巖阻水體。

3.3供水區(qū)三疊系灰?guī)r巖溶發(fā)育特征

供水區(qū)內(nèi)三疊系中統(tǒng)嘉陵江組及下統(tǒng)大冶組灰?guī)r是區(qū)內(nèi)主要巖溶含水層，在區(qū)內(nèi)均埋藏于第四系覆蓋物之下，鉆孔揭露其巖溶十分發(fā)育，主要巖溶型態(tài)有：溶蝕面、溶蝕破碎帶，溶洞及溶蝕裂隙、溶孔等。根據(jù)區(qū)內(nèi)29個(gè)見(jiàn)該層灰?guī)r鉆孔巖溶率統(tǒng)計(jì)(見(jiàn)表1)。

由綜合統(tǒng)計(jì)分析知，垂向上隨著深度加大，巖溶發(fā)育由強(qiáng)變?nèi)?，一般溶蝕現(xiàn)象發(fā)育最低標(biāo)高為-100m，水平方向上一般近向斜核部及構(gòu)造發(fā)育帶，巖溶發(fā)育較強(qiáng)。

4　地下水資源量

供水區(qū)具有水文地質(zhì)意義的含水層，主要有全新統(tǒng)沖積砂礫石孔隙含水層及三疊系嘉陵江組、大冶組灰?guī)r溶洞裂隙含水組。該兩含水層(組)地下水是本區(qū)的主要開(kāi)采對(duì)象，也是本次地下水資源計(jì)算的主要對(duì)象。

4.1開(kāi)采量計(jì)算

本區(qū)地下水含水層地下水補(bǔ)給方式，既有鄰區(qū)上游方向的地下水逕流補(bǔ)給、基巖山區(qū)側(cè)向補(bǔ)給，也有地表水體及大氣降水的垂直滲透補(bǔ)給。因此，本次開(kāi)采量計(jì)算采用平均布井法分別計(jì)算各區(qū)段的開(kāi)采量（見(jiàn)圖2），然后相加得到全區(qū)總開(kāi)采量Q開(kāi)：

Q＇=nQ

式中：

Q——各區(qū)段單井開(kāi)采量(m3/d)；

n——布井?dāng)?shù)(口)；

Q＇——各區(qū)段總開(kāi)采量(m3/d)。

全區(qū)開(kāi)采量計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。全區(qū)開(kāi)采總量Q開(kāi)為64348m3/d。

表1　供水區(qū)內(nèi)灰?guī)r巖溶率統(tǒng)計(jì)成果表

表2　開(kāi)采量計(jì)算成果表

4.2開(kāi)采補(bǔ)給量計(jì)算

本區(qū)地下水在開(kāi)采條件下補(bǔ)給來(lái)源有：西部裸露灰?guī)r巖溶山區(qū)區(qū)域地下水逕流補(bǔ)給；南、北碎屑巖丘陵山區(qū)裂隙水側(cè)向補(bǔ)給，開(kāi)采區(qū)降落漏斗范圍內(nèi)大氣降水滲入補(bǔ)給瑞昌河、湖、塘地表水垂直滲透補(bǔ)給；東部灰?guī)r含水層地下水的反補(bǔ)給。全區(qū)開(kāi)采補(bǔ)給總量計(jì)算結(jié)果為67294.9 m3/d。

4.3地下水水量計(jì)算成果評(píng)價(jià)

地下水開(kāi)采量的計(jì)算，是根據(jù)供水區(qū)內(nèi)含水層的巖相變化、巖層的結(jié)構(gòu)特征，采用平均布井法，按穩(wěn)定流計(jì)算，求開(kāi)采量，然后用開(kāi)采補(bǔ)給量來(lái)調(diào)整井距，最后按單井開(kāi)采量和計(jì)算區(qū)內(nèi)布井?dāng)?shù)量的多少，確定整個(gè)供水區(qū)的總開(kāi)采量。計(jì)算所得的地下水總開(kāi)采量64585m3/d。據(jù)區(qū)內(nèi)開(kāi)采補(bǔ)給量的計(jì)算，總補(bǔ)給量為67294.9 m3/d。因此從供、補(bǔ)量考慮，認(rèn)為是比較合理的。

楊柳湖區(qū)及賽湖區(qū)水量極為豐富，其最大允許開(kāi)采量分別為15459.1m3/d和43283m3/d，是供水區(qū)內(nèi)主要含水區(qū)段。該兩區(qū)段現(xiàn)有開(kāi)采井各為6處，開(kāi)采量分別為5616m3/d和11170m3/d，均未達(dá)到最大允許開(kāi)采量的三分之一，因此，具有很大的開(kāi)采遠(yuǎn)景。

5　水資源的可持續(xù)利用

5.1地下水開(kāi)采現(xiàn)狀

楊柳湖巖溶水長(zhǎng)期供給瑞昌城區(qū)及周邊使用，現(xiàn)有開(kāi)采井27處，總開(kāi)采量30754m3/d。地下水開(kāi)采能力是按全日出水量考慮的。但在實(shí)際供水中，據(jù)調(diào)查，全日僅有70%的時(shí)間開(kāi)采，絕大部分開(kāi)采井全日時(shí)間低于70%。

5.2地下水開(kāi)采遠(yuǎn)景

根據(jù)地下水開(kāi)采量計(jì)算，供水區(qū)最大允許開(kāi)采量為64585m3/d，超過(guò)現(xiàn)有開(kāi)采量30754 m3/d的一倍以上，因此，供水區(qū)有擴(kuò)大開(kāi)采量的遠(yuǎn)景。但隨著地下水的不斷抽取，地下水位不斷下降，長(zhǎng)期過(guò)量抽取，易產(chǎn)生地面沉降、地面塌陷等現(xiàn)象。隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市規(guī)模日益壯大，原有供水能力和條件已漸漸不能滿(mǎn)足需求。特別是2005年12月26日5.7級(jí)地震后，部分供水井出現(xiàn)塌方，抽出水渾濁，無(wú)法使用。因此，需要尋找新的水源，以緩解瑞昌市城市供水的緊張狀況。瑞昌市瀕臨長(zhǎng)江，取用長(zhǎng)江水作為替代水源，將地下水作為調(diào)節(jié)水源或后備水源，是城市供水的新的方向。

6　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析研究楊柳湖供水區(qū)地下水補(bǔ)給排泄和逕流條件，含水層的結(jié)構(gòu)特征及地下水的賦存規(guī)律，論證了區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造對(duì)供水區(qū)水文地質(zhì)條件的控制作 用；對(duì)地下水的開(kāi)采儲(chǔ)量及開(kāi)采條件下的補(bǔ)給量作了定量評(píng)價(jià)；分析了地下水開(kāi)采對(duì)環(huán)境變化的影響機(jī)制，對(duì)該區(qū)今后地下水的開(kāi)采，有著現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。

（1）建議在供水區(qū)內(nèi)，建立地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)系統(tǒng)，加強(qiáng)環(huán)境水文地質(zhì)監(jiān)測(cè)，防止地下水水資源惡化。

（2）加強(qiáng)水情監(jiān)測(cè)，建立地下水衛(wèi)生防護(hù)措施。

（3）健全地下水資源管理制度，合理調(diào)整開(kāi)采方案，以免造成地下水水位降低過(guò)大，導(dǎo)致人為環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題的出現(xiàn)。

（4）地下水長(zhǎng)期開(kāi)采造成地下水位下降等問(wèn)題，遇地震等易產(chǎn)生地面塌陷等，采用長(zhǎng)江水作為替代水源，將地下水作為調(diào)節(jié)水源或后備水源是未來(lái)瑞昌市供水的方向。

[1]王大純，水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)，北京，地質(zhì)出版社，1995。

[2]殷德珂、余金寶，江西省"京九·沙大"鐵路水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)綜合調(diào)查報(bào)告，江西省地礦局贛西北大隊(duì)，1998。

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-9-105-2

高紅梅（1984～），女，研究生在讀，本科，水工環(huán)工程師，研究方向?yàn)榈V山水文地質(zhì)。