武治遠(yuǎn)

(陜西瀚泰水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司，陜西 西安 710000)

1 區(qū)域概況

1.1 地形地貌

擬建井位地處黃土臺(tái)塬前緣斜坡地帶，屬西安市曲江新區(qū)轄區(qū)內(nèi)的羊頭鎮(zhèn)村與裴家崆村一帶。井位周邊調(diào)查范圍內(nèi)地貌特征可分為黃土梁洼和一級(jí)黃土臺(tái)塬二個(gè)地貌單元，分界線(xiàn)大致為東三爻-西曲江池村-曲江繞城立交-黃渠頭村一線(xiàn)。地形特征，黃土梁洼與一級(jí)黃土臺(tái)塬呈緩坡或陡坎接觸，相對(duì)高差在15～30 m之間，受人類(lèi)工程活動(dòng)影響，目前多呈現(xiàn)緩坡接觸，在部分住宅小區(qū)內(nèi)仍可見(jiàn)人工高擋墻。

黃土梁洼分布于井位北部，地形受斷裂影響，呈緩坡?tīng)顑A向北西，地面高程在421～483 m之間；黃土梁洼在區(qū)域上表現(xiàn)為北東向長(zhǎng)條狀的梁崗和洼地相間，調(diào)查范圍內(nèi)洼地分布于吳家墳-大雁塔一線(xiàn)，為西影路洼地的西側(cè)延伸，其余地段表現(xiàn)為黃土梁崗。微地貌有洼地存在，分布在曲江池-新開(kāi)門(mén)一帶，呈北東向橢圓形展布，長(zhǎng)軸與短軸長(zhǎng)度分別約3 km和1 km，與周邊梁崗地形相對(duì)高差在3～8 m之間。黃土梁崗地貌單元組成物質(zhì)為上覆中更新統(tǒng)黃土，下部為中、下更新統(tǒng)沖洪積、沖湖積粉質(zhì)粘土、粉土夾砂層。

一級(jí)黃土臺(tái)塬分布于井位南部，塬面平坦開(kāi)闊，微傾向北西，地面高程在491～567 m之間；微地貌亦存在洼地，分布在三府井一帶，呈北東向橢圓形展布，長(zhǎng)軸與短軸長(zhǎng)度分別約2 km和1.6 km，與周邊梁崗地形相對(duì)高差在2～5 m之間。一級(jí)黃土臺(tái)塬地貌單元組成物質(zhì)自上而下依次為：中更新統(tǒng)黃土，中、下更新統(tǒng)黃土，下更新統(tǒng)沖湖積粉質(zhì)粘土、粉土夾砂層。

1.2 氣象水文

屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，雨量適中，四季分明。冬季干燥寒冷，春季溫暖，夏季炎熱多雨，秋季溫和濕潤(rùn)。年平均氣溫13.3℃，多年平均蒸發(fā)量1 267.3 mm，為降水量的1.8倍。相對(duì)濕度69.6%，最冷的1月份平均氣溫-0.9℃，最熱的7月份平均氣溫26.8℃。據(jù)長(zhǎng)安區(qū)氣象局1999-2013年降水資料(圖1)，年平均降水量690.17 mm，最大降水量950.7 mm(2011年)，最小降水量462.1 mm(2001年)。降水主要集中在7、8、9和10月，是地下水的主要補(bǔ)給期。

圖1 長(zhǎng)安區(qū)1999-2013年降水量分布柱狀圖

地表水體僅有北距建設(shè)場(chǎng)地約2 km的南湖，為人工湖泊，具防滲措施，總面積約900畝，采用自然跌水景觀，水深0.5～3.0 m，蓄水量約1.1×106m，補(bǔ)水水源為曲江水廠(chǎng)退水。

2 水文地質(zhì)條件

2.1 地層巖性

調(diào)查范圍屬西安凹陷構(gòu)造單元，受新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，表層為上更新統(tǒng)風(fēng)積黃土覆蓋，全新統(tǒng)地層缺失；第四系沉積厚度厚度在800 m以上，成因類(lèi)型有湖積、沖湖積、沖洪積與風(fēng)積等類(lèi)型。

據(jù)收集的周邊成井鉆孔資料，結(jié)合地面物探工作解譯成果，進(jìn)行建設(shè)場(chǎng)地300 m以淺的地層預(yù)測(cè)，層序由老至新依次為：下更新統(tǒng)下部沖湖積松散層(Q11al+l)、下更新統(tǒng)上部風(fēng)積黃土(Q12eol)、中更新統(tǒng)上部風(fēng)積黃土(Q22eol)、上更新統(tǒng)上部風(fēng)積黃土(Q32eol)；分述見(jiàn)表1。

表1 建設(shè)場(chǎng)地300m以淺預(yù)測(cè)鉆遇地層一覽表

2.2 含水巖組及富水性

依據(jù)埋藏條件和賦水介質(zhì)，將調(diào)查范圍300以淺含水巖組劃分為第四系孔隙裂隙潛水含水巖組和第四系孔隙承壓水含水巖組，分述如下：

2.2.1 第四系松散巖類(lèi)孔隙、裂隙潛水含水巖組

廣泛分布于調(diào)查范圍，底板埋深在80～110 m；在黃土梁崗區(qū)，含水層巖性為80～90 m以淺的中更新統(tǒng)下部沖洪積粉質(zhì)粘土夾薄層砂礫石(Q21al+pl)，潛水位埋深在30～40 m；在黃土臺(tái)塬區(qū)，含水層巖性為100～110 m以淺的中、下更新統(tǒng)上部風(fēng)積黃土(Q2+12eol)，潛水位埋深40～60 m。

總體來(lái)看，調(diào)查范圍屬黃土覆蓋區(qū)，潛水含水巖組水位埋深較深，且周邊沒(méi)有天然地表河流，補(bǔ)給條件差，無(wú)集中供水開(kāi)采價(jià)值，單位涌水量小于1.0 m3/h·m，屬弱富水區(qū)。

2.2.2 第四系松散巖類(lèi)孔隙承壓水含水巖組

廣泛分布于潛水含水巖組之下，底板埋深在280～300 m之間，巖性為下更新統(tǒng)沖湖積粉質(zhì)粘土與砂層互層(Q11al+pl)；黃土梁崗區(qū)，承壓水頭埋深在50～70 m；黃土臺(tái)塬區(qū)，承壓水頭埋深在70～90 m。

本次工作搜集承壓水井(孔)5眼，在抽水降深4.10～9.92 m時(shí)，單位涌水量為1.68～4.97 m3/h·m，處于1.0～5.0 m3/h·m的單位涌水量區(qū)間，屬中等富水區(qū)，具有小規(guī)模集中供水意義。

2.3 地下水補(bǔ)給、徑流與排泄

2.3.1 潛水

調(diào)查范圍內(nèi)潛水補(bǔ)給源主要為大氣降水入滲補(bǔ)給和上游側(cè)向徑流補(bǔ)給，潛水徑流受地形控制，由高到低徑流，潛水排泄主要以地下徑流排向下游，亦有下滲越流補(bǔ)給承壓水。

2.3.2 承壓水

調(diào)查范圍內(nèi)的承壓水補(bǔ)給主要為東南部黃土塬側(cè)向徑流補(bǔ)給和上部黃土潛水越流下滲補(bǔ)給；以地下徑流方式流向西北，參考少陵塬勘探資料，水力坡度為6‰～8‰；承壓水除了少量人工開(kāi)采外，其余以地下徑流方式流出。

2.4 地下水質(zhì)評(píng)價(jià)

據(jù)收集的擬建井位南側(cè)裴家崆村東、西兩側(cè)的集中供水井取樣檢測(cè)，井水無(wú)色、無(wú)味、色度小5度，濁度小于1度，水中溶解性總固體412～514 mg/L，屬淡水；總硬度175～185 mg/L，屬微硬水；pH值7.72，屬微堿水；水中大腸菌群和菌落總數(shù)均為0，水中砷、鉻、鉛、鎘、汞、揮發(fā)酚、氰化物，均符合《國(guó)家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)要求。

3 物探工作成果分析

為了解項(xiàng)目場(chǎng)地第四系孔隙水埋藏分布，本次物探工作采用直流激電極化法，該方法不僅可以獲得直流電測(cè)深的視電阻率ρs參數(shù)，還能獲得地層的視極化率M、半衰時(shí)TH、衰減度D等多個(gè)找水參數(shù)。

通過(guò)視電阻率ρs、視極化率M、半衰時(shí)TH、衰減度D等激電參數(shù)的對(duì)比、分析，參考區(qū)域水文地質(zhì)條件，分析探測(cè)深度內(nèi)地層巖性及其含水性。

本次工作完成物探測(cè)深點(diǎn)3個(gè)，最大AB/2=400 m，自西向東物探測(cè)點(diǎn)編號(hào)依次為1、2、3。

3.1 電阻率解釋成果

從激電測(cè)深電阻率解釋?zhuān)谝浑娦詫?，AB/2=0～10 m為上更新統(tǒng)黃土或全新統(tǒng)人工填土，視電阻率曲線(xiàn)總體呈平穩(wěn)形態(tài)，1號(hào)點(diǎn)視電阻率59.39～29.93 Ω·m，2號(hào)點(diǎn)和3號(hào)點(diǎn)視電阻率區(qū)間為26.40～15.77Ω·m；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作情況，2號(hào)點(diǎn)和3號(hào)點(diǎn)為人工填土區(qū)域，1號(hào)點(diǎn)未受人類(lèi)工程活動(dòng)影響。

第二電性層，AB/2=10～60 m為中更新統(tǒng)黃土夾古土壤，視電阻率曲線(xiàn)總體呈平穩(wěn)下降趨勢(shì)，古土壤層位下降斜率增大，視電阻率29.93～12.74 Ω·m；

第三電性層，AB/2=60～150 m為下更新統(tǒng)黃土夾古土壤，視電阻率曲線(xiàn)總體呈平穩(wěn)下降趨勢(shì)，古土壤層位下降斜率增大，視電阻率24.89～10.34 Ω·m；

第四電性層，AB/2=150～400 m為下更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土與砂、砂礫石層互層，視電阻率曲線(xiàn)總體呈上升趨勢(shì)，粉質(zhì)粘土層位出現(xiàn)平緩下降，視電阻率為10.43～47.12 Ω·m。

3.2 激電參數(shù)解釋成果

據(jù)統(tǒng)計(jì)區(qū)域視極化率M、半衰時(shí)TH和衰減度D背景值分別為1.66%、945 ms和0.31%。

激電參數(shù)在AB/2=2～150 m之間，無(wú)明顯異常分布，總體平穩(wěn)過(guò)渡，僅在古土壤層位呈現(xiàn)小幅度上升；在AB/2=150～150 m區(qū)段，激電參數(shù)曲線(xiàn)總體呈快速變大、反復(fù)拉升形態(tài)，在粉質(zhì)粘土層位出現(xiàn)尖狀低谷。

AB/2=150～150 m區(qū)段整體屬異常區(qū)，1、2和 3測(cè)點(diǎn)的半衰時(shí)TH最大異常值區(qū)間為1 860～2 250 ms，視極化率M和衰減度D最大異常值區(qū)間為2.36%～2.88%和0.46%～0.52%，該區(qū)段異常值分布范圍較大，總體呈上升趨勢(shì)，表明該區(qū)段相比AB/2=2～150 m區(qū)段富水性較好。

3.3 物探測(cè)深結(jié)論

3個(gè)測(cè)點(diǎn)物探參數(shù)曲線(xiàn)趨勢(shì)相同、激電參數(shù)數(shù)值處于同一水平，表明物探工作區(qū)域地層分布穩(wěn)定、連續(xù)，無(wú)構(gòu)造活動(dòng)發(fā)育，水文地質(zhì)條件相同。

根據(jù)電測(cè)深資料解釋?zhuān)贏B/2=150～400 m區(qū)段的砂、砂礫石層層位為地下水富水地段，可作為取水目的層位。

物探工作具有多解性，據(jù)場(chǎng)地周邊鉆孔揭露，AB/2=60～150 m區(qū)段屬下更新統(tǒng)黃土和，粉質(zhì)粘土與砂、砂礫石層互層過(guò)渡地帶，過(guò)渡帶電性特征變化不明顯，建議AB/2=60～100 m區(qū)間巖性按黃土夾古土壤考慮，AB/2=100～150 m區(qū)間巖性按粉質(zhì)粘土與砂、砂礫石層互層考慮。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)完成地面調(diào)查面積40 km2，調(diào)查點(diǎn)8處，取生活飲用水分析水樣2個(gè)，完成激電測(cè)深點(diǎn)總數(shù)3個(gè)，AB/2=400 m等工作，基本查明了建設(shè)場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件，為下一步水資源論證和鑿井工作提供了技術(shù)依據(jù)。具體結(jié)論如下：

(1)井位周邊的一級(jí)黃土臺(tái)塬前緣地帶，300 m以淺地層巖性主要為風(fēng)積黃土、沖洪積粉質(zhì)粘土、洪積砂礫卵石、沖湖積粉質(zhì)粘土與砂層互層?？紤]潛水含水層富水性不具備集中供水意義；通過(guò)搜集承壓水井(孔)5眼，在抽水降深4.10～9.92 m時(shí)，單位涌水量為1.68～4.97 m3/h·m，處于1.0～5.0 m3/h·m的單位涌水量區(qū)間，屬中等富水區(qū)，承壓水含水層可作為開(kāi)采目標(biāo)層，且水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

(2)物探成果表明AB/2=150～400 m區(qū)段為下更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土與砂、砂礫石層互層，視電阻率為10.43～47.12 Ω·m；AB/2=150～150 m區(qū)段屬激電參數(shù)異常區(qū)，半衰時(shí)TH最大異常值為1 860～2 250 ms，視極化率M和衰減度D最大異常值為2.36%～2.88%和0.46%～0.52%，該區(qū)段異常值分布范圍較大，總體呈上升趨勢(shì)，表明該區(qū)段屬地下水富集層段，可作為取水目標(biāo)層位。綜合含水層及水質(zhì)特征，井深度為280～300 m，開(kāi)采100 m以下的承壓水，預(yù)測(cè)單井出水量為30～35 m3/d。