張云良
(廣西壯族自治區(qū)桂林水文工程地質(zhì)勘察院,廣西桂林541002)
2009年8月份以來廣西降雨量嚴(yán)重偏少,2010年2月份平均降雨量僅11mm,比歷年平均減少80%。高溫少雨與大石山區(qū)巖溶地表干旱缺水的客觀條件疊加,導(dǎo)致旱情迅速蔓延,尤其以桂西北旱情最嚴(yán)重。為了全面貫徹落實胡錦濤總書記、溫家寶總理關(guān)于抗旱救災(zāi)工作的重要指示精神和黨中央、國務(wù)院的決策部署,標(biāo)本兼治抓好我區(qū)的抗旱救災(zāi)工作,加快大石山區(qū)水源工程建設(shè),保障人民群眾基本生活生產(chǎn)用水,根據(jù)中共廣西壯族自治區(qū)委員會、廣西壯族自治區(qū)人民政府關(guān)于《開展大石山區(qū)人畜飲水工程建設(shè)大會戰(zhàn)的決定》,并先后啟動了自然災(zāi)害救助二級應(yīng)急響應(yīng)和抗旱二級應(yīng)急響應(yīng),在大石山區(qū)開展大規(guī)模的水文地質(zhì)勘探,積極尋找新水源。
加貴鄉(xiāng)位于河池市都安瑤族自治縣東北部,鄉(xiāng)政府所在地距離縣城65km,東接宜州福龍鄉(xiāng),南面和百旺鄉(xiāng)毗鄰,西與九渡、拉烈兩鄉(xiāng)相連,北與拉仁鄉(xiāng)及宜州市的北牙、北山兩鄉(xiāng)交界。境內(nèi)沒有河流,屬亞熱帶氣候。弄電屯位于加貴鄉(xiāng)北側(cè)約3km處,該屯及周邊人口共計500人,牲畜約2000頭。地處大山深處,交通不便,經(jīng)濟(jì)落后,長期存在飲水難問題。生產(chǎn)生活用水主要靠家庭水柜(收集、儲存雨水)和水塘解決,旱季飲用水只能靠外運(yùn)。
大氣降雨是地下水補(bǔ)給最主要的來源,每年4~9月,降雨充沛(占全年的80%),是地下水補(bǔ)給最豐富的時間。地下水動態(tài)主要受大氣降雨量的影響,以劇變型為主要特征。受洼地、谷地分布形狀、面積大小和明流、伏流分布及排泄通暢性等因素控制。當(dāng)降雨季節(jié)或大、暴雨時,一部分降水通過地表強(qiáng)發(fā)育的巖溶裂隙、溶槽、洞穴等直接滲入補(bǔ)給地下水系,另一部分經(jīng)地表徑流進(jìn)入洼地、谷地。強(qiáng)降雨的集中補(bǔ)給,常導(dǎo)致洼地、谷地內(nèi)水位迅速升高。嚴(yán)重積水淹沒谷地、洼地內(nèi)農(nóng)作物及低洼處,形成內(nèi)澇。內(nèi)澇時間短則數(shù)小時,長達(dá)數(shù)日或半月,甚至形成季節(jié)性積水洼地、谷地或季節(jié)性巖溶湖。枯水期則水位大幅下降,流量也迅速減少;呈現(xiàn)地下水水位年變幅大、時空分布不均等特點。
經(jīng)調(diào)查,弄電洼地淺層巖溶不發(fā)育,洼地內(nèi)無大的消水洞、溶井等發(fā)育,地表水排泄較慢,每年雨季洼地均會發(fā)生內(nèi)澇,水深1~3m,時間一般10~15d。為解決內(nèi)澇問題,當(dāng)?shù)卣I錢,村民出力,修建了一條長約120m的隧道,既解決了交通不便,又起到排洪作用。
研究區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動對巖溶發(fā)育有很大的影響。據(jù)野外調(diào)查,弄電洼地及附近山區(qū)多屬于地殼上升較強(qiáng)烈區(qū),其特點為上升幅度較大,相對穩(wěn)定期較長,地下水以垂直運(yùn)動為主,下蝕切割快于側(cè)蝕作用,地貌上呈峰叢洼地、谷地地貌,裸露巖溶較發(fā)育,地表水系相對不發(fā)育,沖溝、河谷深切,多呈“V”型峽谷。巖溶地下水系多呈管道狀發(fā)育,洼地、谷地中垂直發(fā)育漏斗及消水洞等。受地質(zhì)構(gòu)造影響,巖溶地下水多呈獨立體系,水力坡度較大。巖溶發(fā)育深度受侵蝕基準(zhǔn)面控制,一般位于當(dāng)?shù)嘏判够鶞?zhǔn)面以上。
經(jīng)調(diào)查初步確定,地表水及地下水流向均沿洼地長軸方向,約300°,為東南—北西。洼地周圍山體屬單斜構(gòu)造,巖體完整,節(jié)理裂隙不發(fā)育,僅在洼地西北角處發(fā)育一條微小斷層,產(chǎn)狀284°∠40°。據(jù)斷層要素綜合判斷,該斷層屬正斷層,具有張拉性,斷層發(fā)育處巖石裂隙較發(fā)育,巖體較破碎,植被尤為茂盛。據(jù)區(qū)域資料,該洼地距區(qū)域最低侵蝕基準(zhǔn)面約為8.0km,按平均水力坡度5‰計算,枯水期地下水埋深約為50m,水文地質(zhì)人員根據(jù)區(qū)域地下水流場、地形地貌、地層巖性及植被發(fā)育特征,將打井靶區(qū)定在洼地下游,地勢較低的西北角。
為提高打井成功率,在打井靶區(qū)內(nèi)開展物探工作。本次物探主要采用天然電場法,使用NEF-800型全自動天然電場物探測量儀測量,該儀器結(jié)合自然電場法、大地電磁測深法、頻率測深法、AMT等電法勘探理論,利用天然電場與地質(zhì)構(gòu)造不同所產(chǎn)生的電阻率等相關(guān)參數(shù)的變化來判斷分析我們要尋找的地質(zhì)異常體。同時采用高密度電阻率法,達(dá)到相互驗證,排除干撓,更為合理地解釋電測曲線出現(xiàn)畸變的原因,達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。靶區(qū)、井位、斷層平面位置見圖1,井位、斷層剖面見圖2。
經(jīng)過半個月的鉆探,孔深達(dá)116.0m,其中0~7.5m為殘積粘土,7.5~116.0m均為灰?guī)r。當(dāng)鉆至66.0~67.5m,巖芯破碎,鉆進(jìn)較快,且有砂流出,巖芯可見多處溶蝕裂隙。在72.1m、75.8m處有針孔狀溶蝕出現(xiàn)。其它位置巖芯均較完整。抽水試驗水泵采用5m3/h,揚(yáng)程120m,水泵下入深度70m,持續(xù)抽水48h,井內(nèi)靜水位47.6m,穩(wěn)定水位56.5m。本次打井成功。
(1)地貌類型為峰叢洼地地貌,匯水面積小;含水巖組巖溶弱發(fā)育;洼地被水淹沒時間較長,消水洞吞吃地表水能力較差,說明洼地地下水主要以脈流、管流的形式排泄;枯水期地下水位埋藏較深,大于50m;該洼地交通不便,無施工用水,這些外部因素給打井帶來了極大困難。
圖1 靶區(qū)、井位、斷層平面位置圖
圖2 井位、斷層剖面圖
(2)通過詳細(xì)的水文地質(zhì)調(diào)查,綜合利用區(qū)域資料,認(rèn)真分析巖溶地區(qū)地下水補(bǔ)給、徑流、排泄、地下水動態(tài)、巖溶發(fā)育特征及新構(gòu)造運(yùn)動對巖溶地下水的影響,確定找水靶區(qū)。同時采用多種物探方法,綜合分析、排除干撓,對物探異常位置進(jìn)行科學(xué)合理解釋。詳細(xì)的水文地質(zhì)調(diào)查與物探工作相結(jié)合,是獲得打井成功的關(guān)鍵。
(3)本次打井成功地解決了當(dāng)?shù)?00人及2000多頭牲畜飲水難問題;提高當(dāng)?shù)厝罕姷纳a(chǎn)、生活質(zhì)量;實現(xiàn)當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。像弄電屯這種極端缺水村屯在廣西大石山區(qū)還有很多,當(dāng)?shù)厝罕娖惹行枰鉀Q飲水難問題,隨著政府加大對農(nóng)村飲水工程的投入,這就要求我們水文地質(zhì)工作者要更加努力的工作、勇于探索,打出更多水井,造福山區(qū)百姓。
[1]《水文地質(zhì)手冊》編纂委員會.水文地質(zhì)手冊[M].2版.北京:地質(zhì)出版社,2012.
[2]《工程地質(zhì)手冊》編員會.工程地質(zhì)手冊[M].4版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007.
[3] 張人權(quán),梁杏,靳孟貴,等.水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)[M].6版.北京:地質(zhì)出版社,2011.
[4]1∶5萬都安縣地蘇~六也地區(qū)地下河系勘察報告[R].桂西找水組,1970.
[5]廣西壯族自治區(qū)都安瑤族自治縣地蘇地下河系水資源評價都安巖溶地下水開發(fā)利用研究報告[R].廣西都安巖溶科研會戰(zhàn)指揮部,1983.
[6] 都安瑤族自治縣水文地質(zhì)勘查報告[R].廣西壯族自治區(qū)桂林水文工程地質(zhì)勘察院,2012.