趙志斌
(核工業(yè)二O三研究所,陜西 咸陽(yáng) 712000)
中國(guó)援柬鄉(xiāng)村供水項(xiàng)目旨在改善柬埔寨援建農(nóng)村地區(qū)水質(zhì)條件和飲用水環(huán)境條件,解決柬埔寨淡季缺水的問(wèn)題。特別是在農(nóng)村地區(qū)飲用水的供應(yīng)方面,管道供水普及率較低,超過(guò)一半的農(nóng)村住戶通過(guò)掘井取水或直接飲用未經(jīng)處理的來(lái)自河流、湖泊和小溪的水或者雨水,水源的質(zhì)量極少達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。2016年柬全國(guó)大旱,農(nóng)村的大部分井、池塘均出現(xiàn)干枯,嚴(yán)重影響農(nóng)村居民的生活[1]。
在本次工作中,筆者主要通過(guò)水文地質(zhì)調(diào)查和物探相結(jié)合獲得相關(guān)基礎(chǔ)資料,進(jìn)行分析,為援建水井的定位提供參考,從而提高成井率減少施工成本。
項(xiàng)目工作包括:在柬埔寨6個(gè)省區(qū)新建846口水井、45座池塘以及28座帶護(hù)坡池塘,其中井深>50m,平均井深70m。其中磅士卑地區(qū)新建水井140口。
根據(jù)以往相關(guān)資料,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘查,判斷該省水井施工主要取水類型為基巖裂隙水。
(1)水文地質(zhì)調(diào)查。根據(jù)已收集資料,結(jié)合擬建水井周邊已有水井的含水類型及水質(zhì)水量、地層結(jié)構(gòu)等信息,在此基礎(chǔ)上初步確定每口井的位置坐標(biāo)、井深、含水層類型。
根據(jù)調(diào)查情況,對(duì)以下三種情況開(kāi)展地面物探測(cè)量工作:①擬建水井地區(qū)基巖埋深,已有水井水質(zhì)或水量不符合要求;②擬建水井無(wú)已收集可參考相關(guān)資料;③擬建水井周圍無(wú)已有水井作為參考。
(2)地面物探測(cè)量。根據(jù)以上三種情況,選擇了63口水井進(jìn)行地面物探測(cè)量,保證工作區(qū)水井成井率。
本次物探工作瞬變電磁法主要采用設(shè)備為SD-40系列瞬變電磁儀,其具有使用方便、符合檢測(cè)小信號(hào)的靈敏度、儀器輕便、工作效率高的特點(diǎn)。測(cè)量采用50Hz工頻的倍頻,可有效減少居民生活用電對(duì)數(shù)據(jù)的影響,能夠快速、方便地查明含水層結(jié)構(gòu)及位置。瞬變電磁測(cè)量主要工作程序?yàn)闇y(cè)框布設(shè)、儀器連接及檢查、測(cè)量、現(xiàn)場(chǎng)觀察、收取現(xiàn)場(chǎng)坐標(biāo)、資料整理等。
(1)水文地質(zhì)調(diào)查。工作區(qū)距山區(qū)較近,地層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,主要出露的地層上部為第四系沉積地層,基底巖石受構(gòu)造作用影響,節(jié)理裂隙較為發(fā)育。第四系覆蓋層較薄,為砂巖、礫巖、鐵礬土和粘土等沖洪積物,厚度0.5m~35m不等,自東向西逐漸變薄。南部丘陵區(qū)主要由砂巖、砂質(zhì)頁(yè)巖和礫巖組成,南部邊緣區(qū)第四系覆蓋層以下的基底巖石主要為三疊系凝灰?guī)r,該層厚度大于60 m。
區(qū)內(nèi)無(wú)大的地表水系,西部山區(qū)基巖水排泄形成少量小股溪流,常年流水,同時(shí)存有多處池塘,用于雨季蓄水,供旱季使用。區(qū)內(nèi)基巖受到構(gòu)造作用的影響,節(jié)理裂隙較為發(fā)育,主要含水層為基巖裂隙水,水量較為豐富,但部分地區(qū),如Phom Sruoch、Bor Sedth和Samron Taung,節(jié)理、裂隙發(fā)育不均衡,需依靠地面物探專業(yè)手段,來(lái)輔助確定基巖裂隙及其含水水量。
區(qū)內(nèi)農(nóng)村現(xiàn)有較多水井,大約可占居民戶數(shù)的60%,但其中90%以上屬村民自建水井,井深小于30m,水位5m~20m,取第四系孔隙水,水量最大時(shí)約1m3/h,部分水井旱季無(wú)水,且水質(zhì)多存在TDS、大腸桿菌、Fe含量超標(biāo),難以作為生活用水使用。
(2)地面物探測(cè)量。工作區(qū)共完成瞬變電磁測(cè)量井位63個(gè),分布于Phnom Srouch(49個(gè))、Samrong Taung(2個(gè))、Bor Sedth(5個(gè))、Thpuang(6個(gè))和Thpong(1個(gè))地區(qū)。
根據(jù)磅士卑地區(qū)物探測(cè)量結(jié)果,測(cè)量特征異常主要分為以下三類如圖1所示。
圖1 磅士卑地區(qū)井位測(cè)量異常特征
圖中(a)所示異常在區(qū)內(nèi)分布較廣泛,異常表現(xiàn)出很強(qiáng)的縱向分帶性,阻值較低。從圖面異常形態(tài)判斷,該異常出現(xiàn)與地下含水裂隙存在有關(guān),其縱向分帶寬度與裂隙寬度有關(guān),視電阻率值與含水量大小有關(guān),水量越大,阻值越低;異常延伸較深,異常延伸出圖面范圍。一般斷面圖中出現(xiàn)圖(a)所示異常均可基本判定地下存在含水裂隙。圖中(b)所示異常多在Phnom Srouch地區(qū)測(cè)得。異常在圖面上呈低阻圈閉狀,阻值較低。從異常形態(tài)判斷認(rèn)為該異常出現(xiàn)可能與地下含水裂隙存在有關(guān),也可能是基巖風(fēng)化帶內(nèi)的淺層滯水層。具體判斷主要依據(jù)異常出現(xiàn)的深度、視電阻率數(shù)值大小判斷,一般異常深度淺、視電阻率數(shù)值屬于中阻-中低阻,認(rèn)為基巖風(fēng)化帶內(nèi)淺層滯水層可能性大;如深度適中、視電阻率數(shù)值屬于中低阻-低阻,低阻圈閉不完全,認(rèn)為地下含水裂隙可能性大。圖中(c)所示異常在區(qū)內(nèi)分布較少,異常在圖面上呈低阻層狀異常,阻值較低。一般深度較淺,故排除基巖含水裂隙可能,結(jié)合水文地質(zhì)資料,一般推斷為基巖風(fēng)化帶內(nèi)含水層,如水質(zhì)水量沒(méi)有問(wèn)題,也可利用。
在測(cè)量圖面中未出現(xiàn)上述三種低阻異常,則判斷在井位及其臨近下方區(qū)域內(nèi)沒(méi)有基巖裂隙出現(xiàn),含水可能性小,不宜施工。
通過(guò)勘查得出,該地區(qū)第四系覆蓋厚度自5m~30m不等,其下多有薄層基巖風(fēng)化帶出現(xiàn),深部為基巖區(qū)?;鶐r多為古、新近系砂層或凝灰?guī)r,基巖與上覆巖層界面常存在風(fēng)化帶,風(fēng)化帶內(nèi)可能存在含水裂隙,裂隙內(nèi)含水量大小主要取決于裂隙本身的連通性、寬度以及其是否與淺層含水層相連,如與淺層含水層相連,則水量在不同季節(jié)內(nèi)變化幅度大且水質(zhì)不能保證,不宜作為目標(biāo)層位進(jìn)行工作。如其與淺部含水層不連通,則一般情況下其水量較小,呈封閉的滯水特征,亦不宜作為目標(biāo)層進(jìn)行工作。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),區(qū)內(nèi)含水裂隙發(fā)育具有很強(qiáng)的地域性。在磅士卑西部山前或靠近山體的位置進(jìn)行測(cè)量均未能發(fā)現(xiàn)合適的含水裂隙,距離山體一段距離后測(cè)量出現(xiàn)目標(biāo)裂隙。裂隙的走向不一,大小差別較大。含水裂隙埋深一般為40m~50m,水量最佳深度一般在60m~80m,裂隙寬度一般為5m~25m,由于與上部淺層含水層、淺層風(fēng)化帶裂隙不連通,故水質(zhì)一般符合要求。
經(jīng)驗(yàn)證該區(qū)物探一次測(cè)量工作準(zhǔn)確率82.35%,對(duì)施工進(jìn)度和成本控制起到了重要的作用。