陳川，陳俊賢

貴州省白云巖地區(qū)潛水含水層地下水水動力彌散試驗研究——以正安縣某建設用地為例

陳川，陳俊賢

（貴州省地礦局117地質大隊，貴陽 550018）

本文在分析擬建正安西南水泥有限公司3200t/d熟料智能環(huán)保新型干法水泥生產(chǎn)線置換項目廠址區(qū)域水文地質條件與規(guī)劃情況，調(diào)查分析地形地貌、地質構造、地下水類型的分布以及地下水補給、徑流、排泄情況，采用泵送瞬時注入示蹤劑法進行彌散試驗，確定示蹤劑不同運移距離彌散參數(shù)，為工作區(qū)水動力彌散空間尺度研究提供數(shù)據(jù)參考（區(qū)永和等，1990）。

白云巖；地下水 ；彌散

1 項目概況

擬建正安西南水泥有限公司3200t/d熟料智能環(huán)保新型干法水泥生產(chǎn)線置換項目(減量置換)場地位于場地位于貴州省遵義市正安縣格林鎮(zhèn)風光村干村壩組，距正安縣城6km，坐落于芙蓉江河畔東面100m，303省道、盆泥壩以南，屬于低中山溶蝕侵蝕組合地貌類型。地勢總體南部高北部低。區(qū)域水文地質單元位于地下水排泄區(qū)，屬烏江水系，大氣降水沿地表的巖溶裂隙等入滲，主要沿地下垂直巖溶向下運動，至地下深部沿溶蝕管道、裂隙以管流、脈流及隙流的水平徑流形式（曹劍鋒等，2006），由東到西運動，ф流入芙蓉江（圖1）。

圖1 場地區(qū)域水文地質圖

2 潛水含水層水文地質特征條件

2.1 場地水文地質特征

場地上覆土層從上至下為第四系耕植土、素填土、可塑紅粘土，下伏基巖為寒武系中上統(tǒng)婁山關組（∈2-3ls）白云巖。各巖土層特征分述見表1。

2.2 地下水補給、徑流、排泄條件

2.2.1 地下水補給

地下水主要接受大氣降水補給。

2.2.2 地下水徑流

場地地下水徑流流向與地形坡降相一致，場地巖溶發(fā)育，節(jié)理裂隙發(fā)育，經(jīng)長期溶蝕作用，婁山關群（∈2-3ls）白云巖中的裂隙、溶洞系統(tǒng)成為地下水儲存、運移通道，集中向北西徑流。

2.2.3 地下水排泄

接受降水補給后，以地表徑流的排泄方式排出，河谷地帶為排泄區(qū)匯入芙蓉江，芙蓉江為最低排泄基準面，標高470m。

2.3 巖溶

表1 場地內(nèi)巖土組成水文地質特征表

在60m深度內(nèi)，巖溶大多為垂直型巖溶，有少部分是水平巖溶，高密度物探工作共圈定22處局部低阻異常，推斷為充填溶洞、巖溶發(fā)育區(qū)、少數(shù)為含水風化泥質白云巖或巖溶發(fā)育區(qū)。評價場地屬于土洞或充填溶洞較發(fā)育區(qū)段，洞高均大于5m，穩(wěn)定性較差。

2.4 潛水層埋深

從鉆孔觀測靜止水位埋深，在地勢高的坡頂?shù)貛?，地下水位埋深大；最大達40.60m。在地勢低的坡腳地帶，地下水位埋深小。水位埋深與地勢高低大致呈正比關系。場地地下水水力坡度較小，地下水天然水力坡度0.096（蔣輝，1993）。

圖2 潛水含水層彌散試驗鉆孔布置示意圖

3 彌散成果分析

3.1 野外布置

彌散試驗示蹤劑溶液采用氯化鈉溶液，濃度30g/L。對試驗孔定向流量抽水，當直到觀測孔和抽水孔水位降深達到穩(wěn)定時開始進行彌散實驗。潛水含水層彌散試驗鉆孔布置見圖2。

3.2 試驗成果分析

彌散試驗共歷時約40h，取水樣296個。利用電導率儀測定水樣電導率變化情況，繪制電導率-時間變化曲線。試驗延續(xù)時間根據(jù)電導率隨時間的變化曲線確定，要求電導率從背景值達到峰值并逐漸降低到起始背景值。本試驗監(jiān)測孔中電導率隨時間的變化見“彌散試驗電阻率-時間曲線”圖3、圖 4。

圖3 zk06地下水電導率-時間曲線

圖4 zk04地下水電導率-時間曲線

根據(jù)監(jiān)測結果如下：

實驗采用電導率儀對示蹤劑進行檢測。根據(jù)所采樣品的分析數(shù)據(jù)，繪制ZK06孔電導率與Cl－離子含量關系曲線。檢驗電導率與Cl－離子含量顯著線性正相關，其關系方程為：

y =1258x+22

n = 4，相關系數(shù)為0.958，p＜0.01。當電導率達到最大值時，氯離子質量濃度亦為最大值（圖5）。

“在家時，「以三論、唯識為研究對象。……理解到的佛法（那時是三論與唯識），與現(xiàn)實佛教界差距太大，這是我學佛以來，引起嚴重關切的問題」?！阜鸱ㄅc現(xiàn)實佛教界有距離，是一向存在于內(nèi)心的問題。經(jīng)過出家來八年的修學，知道（佛法）為中國文化所歪曲的固然不少，而佛法的漸失本真，在印度由來已久而且越（到后）來越嚴重。所以不能不將心力，放在印度佛教的探究上。”

分析結果，ZK04彌散試驗Cl－離子濃度與電導率具線性正相關，相關系數(shù)為0.9914，相關方程為：

y = 1410x-113

n = 4，相關系數(shù)為0.926，p＜0.01。當電導率達到最大值時，氯離子質量濃度亦為最大值（圖6）。

采用野外彌散試驗方法-徑向收斂流瞬時注入標準曲線法，在監(jiān)測井中監(jiān)測示蹤劑濃度 C的變化規(guī)律，由于NaCl的電導率X與其濃度Cl-呈線性關系，可直接用電導率X代替濃度Cl-參加計算。ZK06監(jiān)測井中測得數(shù)據(jù)做出相應的彌散曲線（圖7～9）進行配線，所得到最佳α1值為20（丁桂， 2010）。觀測井ZK06與投源井ZK03距離為3.00m，求得縱向彌散度αL為1.05m。

圖5 ZK06地下水中氯離子質量濃度與電導率的關系

圖6 ZK03地下水中氯離子質量濃度與電導率的關系

圖7 彌散結果換算Cl離子濃度-時間關系

圖8 彌散結果無因次濃度-時間對數(shù)關系

ZK04監(jiān)測井中測得數(shù)據(jù)做出相應的彌散曲線圖10～12進行配線，所得到最佳的α1為10。觀測井ZK04與投源井ZK03距離為 4 m，由公式(式8)求得橫向彌散度αL為0.57 m（王飛，2015）。

彌散試驗確定：場區(qū)地下水流速2.33m/d，有效孔隙度0.22，潛水含水層縱向彌散度1.05m，縱向彌散系數(shù)0.53m2/d；橫向彌散度0.57m，橫向彌散系數(shù)0.292m2/d（盧德生等，1999）。

圖10 彌散結果換算Cl離子濃度-時間關系

圖11 彌散結果無因次濃度-時間對數(shù)關系

圖12 彌散試驗標準曲線配線曲線

4 結語

區(qū)永和，陳愛光，王恒純. 1990. 水文地質學概論[M]. 中國地質大學出版社，武漢，46-60.

曹劍鋒，遲寶明，王文科. 2006. 專門水文地質學[M]. 第三版，北京，科學出版社.

蔣輝. 1993. 環(huán)境水文地質學[M]. 中國環(huán)境科學出版社. 北京，139-159.

劉巖磊，王慶來. 2014. 不同流場情況下地下水彌散試驗方法分析[J]. 地下水，(3) 10-13..

丁桂. 2010. 銀川地區(qū)潛水含水層彌散參數(shù)試驗確定方法研究[D]. 西安，長安大學.

王飛. 2015. 松散巖類孔隙介質水動力彌散規(guī)律及其空間尺度效應研究[D]．成都，西南交通大學.

盧德生，繆俊發(fā)，茹以群. 1999. 地下水現(xiàn)場彌散試驗參數(shù)計算[J]. 巖土工程技術，(3)：60-62.

A Study of Experimental Results of Hydrodynamic Dispersion of Groundwater of Phreatic Aquifer in Dolomitite Area, Guizhou——By the Example of a Construction Land in Zheng’an County

CHEN Chuan CHEN Jun-xian

(The 117th Geological Brigade, Guizhou Bureau of Geology and Mineral Resources, Guiyang 550018)

This paper has a discussion on the hydrogeological conditions (including lithology and thickness of formation, structure, and permeability, aquifer lithology, distribution characteristics, etc.) at the site of the proposed production line of a new dry process cement with intelligent clinker and environmental protectionwith production capacity of 3200t/d, of the Zheng'an Southwest Cement Co., Ltd.. The dispersion test was carried out by pumping instantaneous injection tracer method in order to determinate the dispersion parameters of the tracer at different transport distances which provides data for the study of hydrodynamic dispersion space scale in the working area. This is significant to study the hydrodynamic dispersion test of groundwater in dolomitite areas of Guizhou.

dolomitite; groundwater; dispersion; pumping instantaneous injection tracer method

2020-02-20

陳川（1984-），男，貴州遵義人，工程碩士，水工環(huán)高級工程師，長期從事礦產(chǎn)地質、水文地質、地質災害等工作

X523；X143

A

1006-0995（2021）01-0070-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.01.013