尚彥軍，金維浚，袁廣祥，李 坤，孫元春

(1.中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所頁巖氣與地質(zhì)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029；2. 華北水利水電學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院，河南 鄭州 450011；3.鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，天津 300142)

大亞灣花崗巖某鉆孔雨季水位持續(xù)走高原因探析

尚彥軍1，金維浚1，袁廣祥2，李 坤1，孫元春3

(1.中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所頁巖氣與地質(zhì)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029；2. 華北水利水電學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院，河南 鄭州 450011；3.鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，天津 300142)

作為弱含水層或找水貧困區(qū)的花崗巖體，其地下水位變化受裂隙連通性和大氣降水影響，出現(xiàn)波動(dòng)是正?，F(xiàn)象。然而在雨季鉆孔水位一周內(nèi)出現(xiàn)近40 m暴漲，且基本維持在高水位持續(xù)約3個(gè)月后，又跌落回正常水位波動(dòng)，似乎不常見。以大亞灣中微子試驗(yàn)隧道工程地質(zhì)勘察鉆孔ZK3為例，連續(xù)開展兩年水位動(dòng)態(tài)觀測，監(jiān)測到上述水位劇烈漲落現(xiàn)象。結(jié)合該區(qū)水文地質(zhì)條件、地質(zhì)構(gòu)造和巖體結(jié)構(gòu)、降雨量日變化，分析了產(chǎn)生這一奇特現(xiàn)象的原因。很多淺表緩傾節(jié)理和構(gòu)造成因陡傾節(jié)理組合成多個(gè)不同方向和長度的結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)，是水不規(guī)則運(yùn)移和局部儲(chǔ)存的控制性結(jié)構(gòu)，雨季開始和結(jié)束時(shí)不同深度裂隙連通導(dǎo)水差別很大應(yīng)是水位突變的重要原因。即雨季地表徑流很大部分是由于下部裂隙被水充滿和飽和，地表產(chǎn)流率高，而旱季深部水騰空或不飽和，淺表水才容易向深部滲透回落。初步提出的水和可能的密閉氣體聯(lián)合作用導(dǎo)致雨季水位高漲突變，或許是需要關(guān)注的花崗巖裂隙水的一個(gè)重要特征。

大亞灣；花崗巖；鉆孔水位；氣體壓縮；裂隙水；弱含水層

受大氣降水影響花崗巖區(qū)較小河溝旱季多干枯，而深部潛流水量所占比例偏大。鉆孔及礦區(qū)泉點(diǎn)長觀結(jié)果顯示, 花崗巖中地下水位及泉流量季節(jié)性變化較明顯, 地下水位年變幅一般為2.0～7.0 m[1]。據(jù)北山舊井地段試驗(yàn)鉆孔(BS03)431.00～446.00 m 試驗(yàn)段水樣氚和CFCs 測試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)北山地下水入滲補(bǔ)給緩慢，年齡為60 a以上[2]。

基巖裂隙水分布不均，含水層不規(guī)則，主要受裂隙發(fā)育帶產(chǎn)狀控制，裂隙各向異性導(dǎo)致水滲流各向異性[3～5]，基巖裂隙中垂直滲流相比較于其他方向滲流速度明顯偏慢[6]。以Bape Hδπa ΓΓ模型[7]和Warren模型[8]為代表的“雙重介質(zhì)”滲流理論認(rèn)為：雙重介質(zhì)裂縫滲透率是巖塊孔隙滲透率的幾十倍到幾百倍，但裂縫與巖塊孔隙之間的滲流服從達(dá)西定律，這一理論為研究裂隙介質(zhì)導(dǎo)水性奠定了基礎(chǔ)。

20世紀(jì)70年代后，很多學(xué)者對滲流應(yīng)力耦合理論做了研究。劉繼山[9]根據(jù)結(jié)構(gòu)面閉合變形法則，給出了可變性裂隙受正應(yīng)力作用時(shí)的滲透系數(shù)、滲流量與正應(yīng)力、水頭之間關(guān)系的兩個(gè)滲流公式，并據(jù)此分析了交叉裂隙的水力特性。劉建軍等[10]在研究低滲透裂縫性砂巖油藏滲流特征時(shí)打破將裂縫油藏處理成雙重介質(zhì)的傳統(tǒng)做法，建立了適合低滲透裂縫砂巖儲(chǔ)層的等效連續(xù)介質(zhì)滲流模型，用以求解裂縫性流體滲流問題。

井孔水位對氣壓變化存在一定響應(yīng)。當(dāng)氣壓變化時(shí)，井孔中的水流向含水層或含水層中的水流向井孔，由于這兩個(gè)流動(dòng)過程中所受阻力不同，其滲流量必然不同，導(dǎo)致不同氣壓變化過程引起井水位變化量不同，但從現(xiàn)有資料看一般井孔水位變化幅度不超過1～5 m[11～12]。對于第四系覆蓋下溶洞水位波動(dòng)引發(fā)真空吸蝕作用而產(chǎn)生巖溶塌陷現(xiàn)象，早被業(yè)界接受。對管道裂隙系統(tǒng)中水氣壓力突變現(xiàn)象，蔣小珍等[13]通過密封上部井孔的方法監(jiān)測下部地下水氣壓力，發(fā)現(xiàn)煤礦疏干區(qū)水氣壓力年最大變幅達(dá)54.72 m，瞬時(shí)水氣壓力變化速率最大為70.6 cm/min。對巖體強(qiáng)度很高的花崗巖而言，在裂隙導(dǎo)水之前空間是充填著空氣介質(zhì)的，在強(qiáng)降水入滲或灌入形成局部密封條件下氣體受到壓縮，盡管難以出現(xiàn)第四系松散堆積層的氣爆或巖溶塌陷，但雨季結(jié)束時(shí)，深部基巖中徑流量變小，氣體排走是否會(huì)引起淺表水頭快速回落？本文結(jié)合大亞灣鉆孔雨季持續(xù)近3個(gè)月的異常高水位(近40 m)現(xiàn)象分析，試對此進(jìn)行探討。

大亞灣中微子試驗(yàn)隧道工程支線隧道(D線)聯(lián)結(jié)中廳和東廳，長465.127 m，縱坡0.3%。為調(diào)查該處地質(zhì)條件，先后開展了地表地質(zhì)測繪、物探和鉆探工作。其中，位于東廳位置勘探鉆孔ZK3孔口高程 102.58 m，孔深130.3 m。鉆探結(jié)束后孔內(nèi)穩(wěn)定水位深52.46 m(水面高程50.12 m)。

1 水文地質(zhì)條件及巖體結(jié)構(gòu)

1.1氣象水文

根據(jù)深圳氣象臺(tái)資料(1952—1993年)，研究區(qū)最大日降水量達(dá)303.1 mm(1964年10月13日)。近5年降水資料分析發(fā)現(xiàn)場址區(qū)降水主要集中在5—9月(圖1)，如2005年嶺澳站記錄日降雨量達(dá)160.1 mm(2005年8月20日)。

圖1 大亞灣站和嶺澳氣象站2003—2007年月降水量分布直方圖(數(shù)據(jù)參考文獻(xiàn)[14])Fig.1 Monthly precipitation distribution histogram at the Daya Bay Station and Ling Ao station from 2003 to 2007

本區(qū)地貌屬低山丘陵型，地表水系簡單，均為山間季節(jié)性溪流，徑流途徑短。以EW走向排牙山及其山脊為分水嶺，分別向東南、東北流入大亞灣。測區(qū)可分為2個(gè)水文單元：大坑水系、嶺下水系，劃分為3個(gè)獨(dú)立的亞單元，包括獨(dú)立溝谷水系(進(jìn)一步還可分為采石溝水系、嶺澳核電NW截流溝水系)和嶺下溝水系(圖2a)。ZK3所在位置屬于嶺澳核電NW截流溝水系。本區(qū)溝谷下游修建了大坑水庫、嶺下水庫和嶺澳水庫。大坑水庫庫容為120×104m3，嶺澳水庫520×104m3，二者相距4.5 km。嶺下水庫庫容較小為6×104～8×104m3。

測區(qū)雨量充沛，地下水補(bǔ)給來源充足。地下水主要接受大氣降水補(bǔ)給，匯流于溝谷后排向大坑水庫或直接通過截流溝排向大亞灣。大氣降水通過裸露地面的網(wǎng)狀裂隙深入地下，經(jīng)過短距離徑流，以泉水或散流形式滲出地表，匯集到就近溝坑或直接排泄入海(圖2a)，循環(huán)交替短促，從北向南地下水補(bǔ)、徑、排區(qū)域從高向低分布。溝谷溪流集水面積雖較小，如ZK3東沙地坑為0.22 km2，采石溝集雨面積0.25 km2，但降雨量都很大。根據(jù)廣東電力設(shè)計(jì)院對嶺澳核電站場區(qū)暴雨徑流計(jì)算，設(shè)計(jì)頻率洪峰流量為沙地坑22.9 m3/s，采石場旁C區(qū)(采石溝)25.7 m3/s。

圖2 鉆孔ZK3所處地形和水文地質(zhì)單元圖(綜合高密度電法和微重力法物探解譯結(jié)果見圖6;斷層F3和F4平面位置見圖3)Fig.2 Hydrgeological setting of the borehole ZK3 in the granite: (a) surface drainage system in the site; (b) topographic plane map near ZK3; (c) topographic profile crossing ZK3; and (d) geological map crossing the borehole from geophysical exploration

1.2地質(zhì)條件

1.2.1地層巖性

圖3 場址附近地區(qū)工程地質(zhì)平面圖[16]Fig.3 Engineering geological map in the site

1.2.2地質(zhì)構(gòu)造

本區(qū)主要構(gòu)造為近東西向排牙山背斜，場址位于該背斜南翼(圖3)。現(xiàn)場工程地質(zhì)勘察發(fā)現(xiàn)10多條規(guī)模不等斷層。其中在中廳—東廳D線上發(fā)育了F3、F4斷層，長度分別為300 m，破碎帶寬度1 m、影響帶寬度70 m，深度大于200 m，產(chǎn)狀200°∠60°，這兩個(gè)斷裂在電法和重力法剖面上都顯示異常，推測為右行走滑斷裂(圖2、圖3)。此外沿著NW走向沙地坑發(fā)育了沙地坑斷層。此斷層為推測斷層，控制了SE走向窄而深的沙地坑溝谷。

在大片燕山期花崗巖裸露區(qū)，節(jié)理構(gòu)造發(fā)育。對場址區(qū)78個(gè)地質(zhì)點(diǎn)2 000余條節(jié)理測量統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)節(jié)理走向主要為近南北向(350°～20°)、北東向(30°～50°)及北西向(280°～300°)三個(gè)方向(圖4)。節(jié)理傾向主要有200°和280°。所測節(jié)理一般為陡傾節(jié)理，大部分傾角大于50°(圖5)。節(jié)理延伸一般在1～5 m范圍內(nèi)(表1)。

表1 花崗巖中各種長度的節(jié)理占比

圖4 花崗巖中節(jié)理產(chǎn)狀赤平投影圖Fig.4 Stereographic projection of discontinuities in the granitic rocks

1.3巖體結(jié)構(gòu)

場區(qū)以燕山晚期堅(jiān)硬完整花崗巖為主，其風(fēng)化帶發(fā)育深度相差懸殊。風(fēng)化囊部位微風(fēng)化帶底界面處于海拔高程0～85 m，頂界面多處于高程75～150 m。新鮮花崗巖多為塊狀結(jié)構(gòu)巖體，在淺表層風(fēng)化呈板狀結(jié)構(gòu)、鑲嵌結(jié)構(gòu)乃至散體結(jié)構(gòu)。

圖5 花崗巖中節(jié)理產(chǎn)狀分布直方圖Fig.5 Joint distribution histogram in the granitic rocks

2 巖體裂隙導(dǎo)水和滲透性

2.1地球物理剖面

中廳—東廳的D線布設(shè)高密度電法剖面布線長600 m，微重力法長465.1 m。

從電法剖面看，中廳—東廳D線有兩條平行斷層，斷層走向北西，傾向南西，介于兩斷層之間低電阻率體是節(jié)理密集帶(圖6a)。這一區(qū)段地表存在許多風(fēng)化裂隙，雨季滲水生長了許多青苔。延長剖面東段在東實(shí)驗(yàn)廳60多米深度上存在一低電阻率體。深部兩高電阻率體之間的低電阻率體寬度可能會(huì)減小。ZK3鉆進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)在此深度有一漏水點(diǎn)，與此低電阻率段有關(guān)。

微重力法對D線(地質(zhì)解釋剖面圖方向NEE)探測結(jié)果：深部為高密度分布，推斷為新鮮巖石。淺部兩處(136～167 m、200～393 m)在地表以下60～70 m為較低密度分布(2.45 g/cm3、2.4 g/cm3)，巖石風(fēng)化程度低(弱風(fēng)化)(圖6b)。

已做定量反演重力剖面解釋與高密度電阻率法結(jié)果比較表明，中廳—東廳D線大致300 m處，布格重力異常明顯降低，到接近東廳增高，與D線電阻率剖面結(jié)果一致，表現(xiàn)從高電阻率體到低電阻率體再到高電阻率體[17]。

圖6 高密度電法(a)和微重力勘探(b)地質(zhì)解釋剖面Fig.6 Geophysical interpretation profile: (a) high-density resistivity method; (b) microgravity method注：測區(qū)背景密度2.560 g/cm3。數(shù)字表示介質(zhì)密度值，單位g/cm3)

2.2鉆探巖芯情況

ZK3鉆探時(shí)間為2006年1月13—22日、2月9—22日(春節(jié)停工)，處于旱季，巖芯17箱，鉆探67次。開孔孔徑130 mm，終孔孔徑91 mm，套管深2.4 m，包括了上部0～0.4 m開孔孔徑130 mm和0.4～2.4 m開孔孔徑110 mm兩種孔徑。ZK3巖芯總體巖體完整性好。巖芯長柱-整體狀，節(jié)長一般為20～80 cm，最長達(dá)260 cm。節(jié)理平均密度為1.1～3.8條/m。62～65 m、100～102 m的2個(gè)深度段為節(jié)理密集帶。前段裂隙表面有氧化鐵膜，鉆進(jìn)中發(fā)生漏漿。后段節(jié)理表面綠簾石化。圖7為巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD隨深度變化曲線。

圖7 鉆孔巖芯完整性RQD隨深度變化曲線Fig.7 RQD values vs depth in ZK3

2.3巖體滲透特征

東廳部位地表為一山脊近頭部，北、東、南三面臨空。在南北兩側(cè)溝底深度以上存在淺部緩傾卸荷裂隙，在代表局部侵蝕基準(zhǔn)面的溝谷底部附近鉆孔中發(fā)現(xiàn)了緩傾角卸荷裂隙，如在ZK3與旁側(cè)溝高差約60 m，鉆進(jìn)至65 m深度時(shí)發(fā)生大量漏漿。電法剖面顯示低阻區(qū)，推測為淺部張裂隙與深部閉合裂隙存在一定連通性。

在場址區(qū)的四個(gè)鉆孔從上游到下游(編號(hào)ZK1～ZK4)初步揭示了花崗巖深部不存在連通性好的統(tǒng)一地下水位，注水試驗(yàn)滲透系數(shù)K值很小說明本區(qū)微風(fēng)化-新鮮花崗巖為不透水—弱透水巖體。地下水面高程從北向南降低，即本區(qū)地下水總體運(yùn)移與山脊北高南低的地勢一致，由北向南運(yùn)移，排向大海。在斷層和風(fēng)化囊相交匯部位和節(jié)理密集帶內(nèi)，有局部滲水或涌水。

ZK3鉆探完成后，于2006年2月22—26日開展鉆孔常水頭全孔注水試驗(yàn)，得到滲透系數(shù)K值為3.29×10-5～1.92×10-4，滲透系數(shù)深部比淺部數(shù)值小，屬弱透水巖體(表2)。

表2 大亞灣四個(gè)鉆孔注水試驗(yàn)結(jié)果表(鉆孔位置見圖4)

2.4水樣化學(xué)成分分析

在北部低山丘陵補(bǔ)給區(qū)水交替活躍，水位高程大，溶解性總固體較低，在南部緩丘和階地排瀉區(qū)水流相對滯緩，水位高程低，溶解性總固體高。從采集的鉆孔新鮮水樣水化學(xué)分析看，ZK3總鐵含量較高，而揮發(fā)份組分含量不高(表3中游離CO2和氟F-)。

ZK3鈣離子Ca2+和總鐵含量高，且總硬度較高，但游離CO2含量較低，說明該處水循環(huán)交替不夠活躍，局部應(yīng)存在一定滯水構(gòu)造。

表3 四個(gè)鉆孔水及地表水化學(xué)分析結(jié)果表

3 水位突變特征

ZK3鉆孔水位在2006年7—10月出現(xiàn)了近40 m的突然上升，且維持在高水位達(dá)3個(gè)月之久。為排除人為觀測誤差影響，持續(xù)觀測直到2007年，相當(dāng)于觀測2個(gè)水文年。在2個(gè)雨季都出現(xiàn)了這種水位突然躍升近40 m、持續(xù)時(shí)間達(dá)3個(gè)月的高水位突變現(xiàn)象(圖8)。

圖8 鉆孔水位埋深變化曲線(資料截止至2007年12月16日)Fig.8 Groundwater depth variation in boreholes with time

位于中廳附近的鉆孔ZK2在2016年4月2日注滿水后(ZK3是2月25日注滿水的)，在4月25—29日之間出現(xiàn)了35 m水位突降(圖8)。推測是該鉆孔泥漿護(hù)壁起了一定阻滯作用，因?yàn)殡S后直到2007年底該鉆孔水位一直都較穩(wěn)定，起伏也很小，反映了該處位于山體中部面積很大的平臺(tái)部位，地下水位較穩(wěn)定的特點(diǎn)。更靠近上游補(bǔ)給區(qū)的ZK1鉆孔水位有一定波動(dòng)，雨季升高，旱季有所下降，但總體波動(dòng)幅度不超過10 m。這說明花崗巖裂隙水上下游變化的復(fù)雜性，也說明不同部位因?yàn)榱严秾?dǎo)水性差異，水位波動(dòng)有很大變化，尤其是靠近下游的兩個(gè)鉆孔ZK3和ZK4，波動(dòng)幅度都比較明顯。

4 水位突變原因分析

從2006—2007年大亞灣氣象觀測站日降水曲線變化(圖9)看，該區(qū)日降水量分布不均勻，日降雨量峰值出現(xiàn)在4月底—9月初。如將ZK3鉆孔水面高程變化曲線加上，就會(huì)發(fā)現(xiàn)高水位值出現(xiàn)在7—9月，即降雨最為集中的季節(jié)。

2007年7月底—8月中旬較常年雨量偏少，鉆孔水位變化曲線對應(yīng)著一個(gè)局部尖窄的低谷，水位下降24 m，但仍高出一般水位23 m，顯示了鉆孔水位高度或埋深與降水密切相關(guān)。日降水量曲線和鉆孔水位變化兩者起始點(diǎn)做相關(guān)對比發(fā)現(xiàn)，水位急劇升高一般在雨季開始后2個(gè)多月的時(shí)間里開始出現(xiàn)。這說明裂隙水是在雨季開始后2個(gè)多月時(shí)間達(dá)到飽和，強(qiáng)降雨條件下里面的封閉氣體難以排出，集中降雨季節(jié)水位下降較緩慢，而高水位結(jié)束時(shí)間一般晚于集中雨季后的2個(gè)月。同時(shí)也說明ZK3鉆孔地下40 m深度向下，水位為一年中包括旱季和雨季的相對穩(wěn)定的常水位。從大范圍看該深度連通性較好，但雨季該深度以下都被大量徑流活躍且量足的地下水占據(jù)，近乎飽和。雨季中強(qiáng)降雨條件下淺表水快速滲入或灌入鉆孔而使巖體裂隙中局部氣體壓縮，阻滯了水位的下降。雨季一結(jié)束該深度水位就開始下降，上面40 m水頭最初下降很快，但持續(xù)2個(gè)月后才回落到了常(旱季)水位(圖8)。

圖9 大亞灣兩處氣象觀測站日降水量變化圖(原始數(shù)據(jù)來自文獻(xiàn)[14])Fig.9 Daily precipitation pattern at the Daya Bay and LingAo stations from 2006 to 2007

ZK3位于山脊近頭部，北、東、南三面臨空，尤其是其南北兩側(cè)為NW向呈V字形的溝谷，底窄上寬。尤其是其東側(cè)發(fā)育了一條窄直而深的基巖溝沙地坑，為斷層控制溝谷(圖2和圖3)，對地下水排泄有一定阻滯作用。淺表很多平緩的卸荷裂隙，使得地表徑流入滲和水循環(huán)較活躍(圖10)。

綜合物探剖面、鉆孔電視和聲波測井、鉆孔巖芯地質(zhì)編錄，以及鉆孔漏漿部位和水位突變深度，雨季開始和結(jié)束時(shí)鉆孔水位突變的水文地質(zhì)模型，見圖10。

圖10 大亞灣鉆孔ZK3水位突變模型示意圖Fig.10 Intensive groundwater level uplift during the rainy season in ZK3

5 結(jié)果與討論

花崗巖中鉆孔水位變化的內(nèi)在原因是受斷層和節(jié)理的導(dǎo)水及阻水影響，特別是地表淺層發(fā)育了順坡向近似平行坡面分布的緩傾卸荷裂隙。淺表和深部裂隙滲透性、裂隙充填及封閉情況差異很大。物探剖面揭示了花崗巖中局部低阻區(qū)的存在。鉆孔巖芯完整性RQD指標(biāo)和鉆進(jìn)中60 m深度突然大量漏失泥漿，揭示了該處巖芯完整性較差，局部破碎。

外因是日降水量的突變和上游來水的急劇增加，地表徑流和淺表入滲都快速加大。雨季地表徑流很大部分是由于下部裂隙被水充滿飽和，地表產(chǎn)流率較高，而旱季深部水排泄使得儲(chǔ)水構(gòu)造騰空而不飽和，淺表水容易向深部滲透回流。雨季在上游水體壓力持續(xù)增加情況下，淺表發(fā)生水位突漲而維持了將近一個(gè)雨季的高水位，剛過雨季深部水位即下降而引發(fā)淺表高水頭的下落。裂隙不同深度連通性和導(dǎo)水性差異很大，在雨季大量水的突然滲入和裂隙中局部封閉氣體的存在，使高水位一直持續(xù)了將近3個(gè)月。旱季淺表來水少，地下徑流排泄，上部水位開始下降，應(yīng)是ZK3鉆孔水位突變現(xiàn)象背后的主要原因。

6 結(jié)論

通過對大亞灣近海岸花崗巖中鉆孔水位連續(xù)兩年觀測，發(fā)現(xiàn)雨季開始和結(jié)束時(shí)出現(xiàn)40 m的水位暴漲和跌落。鉆探巖芯地質(zhì)編錄、鉆孔電視和物探剖面結(jié)果一致顯示該深130.30 m鉆孔中巖體結(jié)構(gòu)完整性變化較大，從長度2 m的巖芯直到破碎巖體都有出現(xiàn)。在60 m深度上存在破碎的低阻體，巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD顯示在深度62～65 m和100～102 m兩處出現(xiàn)節(jié)理密集帶。

淺表緩傾節(jié)理和構(gòu)造成因陡傾節(jié)理組合成多個(gè)不同方向和長度的結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)，是水不規(guī)則運(yùn)移和局部儲(chǔ)存的控制性結(jié)構(gòu)。雨季開始和結(jié)束時(shí)不同深度裂隙連通導(dǎo)水差異很大，應(yīng)是水位突變的重要原因。其中雨季裂隙水很容易被水飽和充滿，地表產(chǎn)流率高，而旱季深部水騰空或不飽和，淺表水向深部發(fā)生滲透回落。細(xì)微觀尺度裂隙中密閉水氣混溶和氣體壓縮聯(lián)合作用，值得關(guān)注。

致謝：本項(xiàng)目得到了中國科學(xué)院高能物理研究所和廣東核電集團(tuán)大亞灣核電站運(yùn)營公司的大力支持和幫助。在收集降水資料過程中，高能所劉蕾老師和閻良平老師等給予了熱情支持，在此謹(jǐn)致謝忱！

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責(zé)任編輯

：張若琳

AnanalysisofthecontinualriseingroundwaterlevelsinarainyseasonatoneboreholeingraniteneartheDayaBay

SHANG Yanjun1, JIN Weijun1, YUAN Guangxiang2, LI Kun1, SUN Yuanchun3

(1.KeyLaboratoryofShaleGasandGeologicalEngineering,InstituteofGeologyandGeophysics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100029,China; 2.NorthChinaUniversityofWaterConservancyandElectricPower,Zhengzhou,Henan450011,China; 3.The3rdRailwaySurveyamp;DesignInstitute,Tianjin300142,China)

The sudden fluctuation in groundwater levels in granite (usually low in yield to wells) is influenced by the connectivity of fissures and precipitation. This phenomenon is abnormal that groundwater levels rose by more than 40 m within a day and returned to normal groundwater levels within a day after a few months. In this paper, more than 2 hydrologic years’ dynamic observation of the groundwater levels was Daya carried out in the ZK3 geological borehole in the Jiangmen Underground Neutrino Observatory near the Data Bay. Based on the hydrogeological conditions, geological structures, rock mass structures and the daily variation in rainfall in the study area, the reason for this specific phenomenon is analyzed. Shallow-dipping and steeply-dipping discontinuities with various orientations and lengths control the structure of the irregularity migration of groundwater. The distinctly differential groundwater transmissibility of the discontinuities at various depths before and after the rainy season is a significant factor contributing to sudden change in groundwater levels. In the rainy season, most of the surface runoff due to the underpart fissures is saturated with water, the surface runoff rate is high, the deep water is empty or is not saturated in the dry season, and the shallow water is easy to penetrate to the deep.

Daya Bay; granite; groundwater level; gas compression; fissure water; aquifer

10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.2017.06.03

P641.135

A

1000-3665(2017)06-0015-10

2017-03-10;

2017-05-12

國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(41372324)

尚彥軍(1967-)，男，研究員，博士，從事水文工程地質(zhì)科研和教學(xué)工作。 E-mail: jun94@mail.igcas.ac.cn