海熱古麗·卡司木
摘 要:本文對沙雅縣地下淡水勘察工作的目標、可行性與難點進行分析,并在當?shù)厮牡刭|條件基礎上,分析地下淡水的形成機理,提出地下淡水的勘察方法,力求通過繪制物探線路圖、直流電阻率測深法、開展抽水試驗等方式,提高地下淡水的勘察效率,使勘察目標高效完成。
關鍵詞:沙雅縣;地下淡水;勘察
引言:新疆地區(qū)水文地質情況復雜,具有典型的荒漠戈壁景觀,地表水資源匱乏,地下淡水的埋藏復雜,給社會生產和人們生活帶來極大不便。為了提高當?shù)鼐用裆钯|量,近年來,沙雅縣塔南地區(qū)有關部門開展多項地下淡水勘察工作,力求通過摸索和總結地下淡水賦存規(guī)律,挖掘出更多的淡水資源。
1.沙雅縣地下淡水勘察工作計劃
1.1工作目標
本次勘察工作的區(qū)域為沙雅縣塔里木河南部,北部連接塔里木河,南部連接塔克拉瑪干沙漠,圈定該區(qū)域內淡水資源聚集區(qū),依托當?shù)?個自然村和勘察隊伍的力量,爭取使當?shù)厝诵箫嬘盟膯栴}得到有效解決。在工作任務的制定方面,首先,明確工作范圍,將勘察區(qū)域控制在330km2之內;其次,對當?shù)匾酝目辈熨Y料和結果進行分析,提出找水可能性;第三,明確工作方法;第四,針對工作中可能存在的問題進行預測,并制定解決方案。
1.2可行性分析
根據(jù)當?shù)氐叵滤Y源評估結果可知,塔里木河附近具有30—60km的沖淡型潛水,通常在主干或者支干河的附近以條帶形式分布,淡化深度在30—60km之間,整體溶解性固體含量為1—3g/L,個別區(qū)域未達到1g/L,潛水含量受季節(jié)因素影響,最高可達到1g/L。通過對當?shù)厮牡刭|情況進行調查,發(fā)現(xiàn)微咸水在塔南凹岸區(qū)、Ⅱ級階地前緣、古河道附近廣泛分布;從垂直角度來看,由上至下依次為微咸水、淡水、咸水。根據(jù)以往勘察經(jīng)驗,當?shù)鼐邆湔业降目赡苄浴?/p>
1.3難點
當?shù)厮牡刭|條件復雜,前人勘察可用的資料較少,且地層結構、地下水水質、水層富水性等多項問題存疑;當?shù)匚⑾趟植己妥兓?guī)律至今尚未掌握,塔里木河附近是否存在局部淡水資源,淡水分布與特征等均尚未查明。
2.沙雅縣地下淡水勘察工作的實施
2.1當?shù)厮牡刭|條件
在塔南地區(qū)含水層主要為塔里木河沖積潛水含水層,包括在現(xiàn)代河道與兩側分布的潛水層。前者主要分布在勘察區(qū)的北部、河流南岸,巖性以粉細砂、沖積細砂、粘土透鏡體等為主。地下水位的埋藏深度通常在1—3m之間,在古河道與兩側位置的潛水層分布于勘察區(qū)南側,地層巖性以粉細砂、細砂為主,埋深在4—6m之間,富水性中等。在勘察區(qū)內,地下水主要由塔里木河水流滲漏進行補給,特別是在豐水期,補給效果更加明顯。在枯水期到來時,水流量急速減少,此時由地下水對河水進行補給,表層潛水在蒸發(fā)作用下對礦化度產生較大影響,使礦化量增加[1]。
2.2地下淡水形成機理
在塔南地區(qū)淡水資源勘察與開發(fā)中,根據(jù)當?shù)厮牡刭|條件可判斷地下淡水的形成機理,主要包括地質結構、地形地貌、河流補給等方面。在地質結構方面,通過鉆探結果可知,地層結構中0—5m為第四系沖積堆積物,結構較為疏松,在孔隙方面不存在重力水,下方為白堊系玄武巖,厚度在25m左右,具有裂縫但沒有地下水;再下方為白堊系砂頁巖,厚度在27m左右,在鉆探時沒有發(fā)現(xiàn)地下水;下方為玄武巖,本次鉆探深度為50m,從巖芯可見其裂縫中含有地下水,屬于富水性巖層。在地形地貌方面,沙雅縣塔里木河南部北部連接塔里木河,南部連接塔克拉瑪干沙漠,河道上游約6km處具有一個面積約3km2的小型盆地,整個地區(qū)地表匯水范圍在30km2之間。在河流補給方面,勘察區(qū)內無經(jīng)常性地表水,大氣降水屬于地下水的主要來源,從大氣降水補給的角度來看,因該區(qū)域降水量未達到100mm,日降雨強度未達到30mm,加上地下水位的埋藏深度較大,要想通過包氣帶對地下水進行補給十分困難。對如若遇到強度較大的降雨,雨水形成的表流匯集到河道之中,通過斷裂集中的方式補給地下水,地下水沿著斷裂帶流向戈壁平原徑流,在平原地區(qū)徑流受阻,加上受蒸發(fā)影響使化學元素式中殘留于地下水中,并不斷濃縮,此種特殊的補給方式形成該區(qū)域地下水化學模型,例如,某探孔中地下水的礦化度由0.72g/L增加到5.10g/L,含氟量從0.80mg/L增加到3.0mg/L。
2.3地下淡水勘察方法
在對當?shù)氐Y源進行勘察時,應與水文地質條件相結合,首先繪制物探線路圖,使整體勘察工作有據(jù)可依,再采用物探與鉆探相結合的方式,科學高效的開展勘察工作,具體方法如下:
(1)繪制物探線路圖。與塔南地區(qū)水文地質特征相結合,沿著地質條件變化最為顯著的方向——從北向南進行勘察。圍繞著塔南指揮部,每相距4km左右的地方設置一條物探線,共計設置4條,其中塔南指揮部東部設置兩條線路,貫穿到塔北區(qū)域,每相距1km左右處設置一條物探線。在塔河周圍設置探孔,對淡水層在垂直方向的變化規(guī)律進行掌握;
(2)直流電阻率測深法。在河流沿岸南北方向設置4條物探線,共58個探點;順著河流兩岸設置10個補充物探點,通過上述勘察確定區(qū)域內地層巖性與分布規(guī)律,基本判定淡水層的分布區(qū)域。
(3)地球物理勘探。結合地面調查結果,將地球物理勘探引入其中,設置兩眼勘探孔,一個孔深為100m,另一個孔深為200m,前者設置在河流附近,后者設置在古河道附近。獲取鉆探信息后,擴孔成井,為開采提供示范作用;
(4)抽水試驗。通過開展實驗明確含水層的滲透情況、水質情況與富水性,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)推斷出單井的出水量。對于任意勘探孔來說,均要做一個試段三個落程的穩(wěn)定流實驗,水位恒定時間為12h。根據(jù)非穩(wěn)定流實驗對頻率進行觀察,當抽水工作接近尾聲時,分別選出一組全微量分析樣、放射性進行觀察。在實驗完畢后,針對水質和易溶鹽情況進行測試,明確該地區(qū)水質情況,與當?shù)匦枨笄闆r相結合,科學合理的完成水井布置,并規(guī)劃開采方案。
3結論
綜上所述,為了解決地下水資源匱乏地區(qū)人畜飲用水問題,有關部門應積極作為,對當?shù)厮牡刭|情況進行勘察,采取多樣化技術尋找水源,制定科學可行的淡水設計方案,使淡水勘察目標順利高效完成。
參考文獻:
[1]劉平, 馬慧榮, 安海堂. 新疆沙雅縣塔南地區(qū)地下淡水勘察工作方案設計[J]. 西部探礦工程, 2018, 22(12):117-118.