李建濤

河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院 河南 鄭州 450000

一、前言

Calub工作區(qū)位于DABOWEIN鎮(zhèn)向南至HANAN一帶的FAFEN河及區(qū)內(nèi)支流的沖積區(qū)域,工作區(qū)呈長方形,總面積400Km2,長約27Km、寬約15Km。通過抽水試驗(yàn)、滲水試驗(yàn)結(jié)合水文地質(zhì)參數(shù),進(jìn)行地下水資源儲(chǔ)量計(jì)算,該探采井對(duì)該地區(qū)地下水資源的合理開發(fā)利用具有重要意義。

二、探采井基本情況

該探采井設(shè)計(jì)井身40.00m,實(shí)施的3眼井實(shí)際深度45m、42米、46米不等,使用347mm鉆頭,下219mm套管和濾水管至井底,其井管外環(huán)間隙使用粒徑9～12mm濾料圍填,洗井至水清沙凈。

三、抽水試驗(yàn)

對(duì)1號(hào)井進(jìn)行了2個(gè)落程的穩(wěn)定流抽水試驗(yàn),延續(xù)時(shí)間28小時(shí),含水層厚度為16.35m,靜水位17.29m。第一次抽水試驗(yàn)出水量為15.19m3/h,降深3.89。第二次抽水試驗(yàn)出水量為10.64m3/h,降深2.62m。

根據(jù)水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算公式,計(jì)算穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)影響半徑和滲透系數(shù)

其中:M——含水層厚度(m)

Q——涌水量(m3/h)

S——降深(m)

Q——單位涌水量(m3/h.m)

R——影響半徑(m)

r——濾水管半徑(m)

K——滲透系數(shù)(m/d)

四、滲水試驗(yàn)

本區(qū)地表淺部巖性以粉質(zhì)粘土為主,結(jié)合滲水試驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)公式計(jì)兩組滲水試驗(yàn)的入滲系數(shù),其計(jì)算公式如下。

其中:Q——穩(wěn)定的滲入水量;

F——試坑(內(nèi)環(huán))滲水面積;

Z——試坑(內(nèi)環(huán))中水層厚度;

HK——毛細(xì)壓力(一般等于巖石毛細(xì)上升高度之半,粉質(zhì)粘土取160cm);

L——試驗(yàn)結(jié)束時(shí)水的滲入深度(試驗(yàn)后開挖確定)。

通過計(jì)算滲1、滲2兩組滲水試驗(yàn)求取的入滲系數(shù)分別為0.0413、0.0352m/d,結(jié)合經(jīng)驗(yàn)系數(shù)驗(yàn)證,本區(qū)的粉質(zhì)粘土入滲系數(shù)取平均值為0.038m/d。雙環(huán)滲水試驗(yàn)成果如圖1和表1所示。

表1 雙環(huán)滲水試驗(yàn)成果表

圖1 滲水試驗(yàn)歷時(shí)曲線

五、地下水資源計(jì)算

1.年補(bǔ)給總量估算

,結(jié)合中細(xì)砂影響半徑經(jīng)驗(yàn)數(shù)值取值200m,井群范圍外擴(kuò)200m獲得的補(bǔ)給面積約3.1×106m2;根據(jù)埃塞俄比亞礦業(yè)部公布的水文地質(zhì)圖,工作區(qū)補(bǔ)給量少于50mm/a,結(jié)合工作區(qū)降雨量大小,年補(bǔ)給量取值40mm/a,得出該工作區(qū)的年補(bǔ)給總量為:3.1×106m2×40mm/a=12.4×104m3/a≈339.7m3/d;

2.靜儲(chǔ)量法。根據(jù)含水層厚度(M)、分布面積(F)及給水度(μ),對(duì)淺層水儲(chǔ)量進(jìn)行估算,進(jìn)一步論證供水的可靠程度。

其中:F含水層分布面積;以第四系厚度大于17.3m面積為限,取值3.22Km2

M含水層厚度(m),取平均值10m;

μ給水度,取中粗砂的給水度經(jīng)驗(yàn)值0.25。

得出Q靜=F×M×μ=3.22×106×10×0.25=805×104m3

考慮潛水采補(bǔ)平衡安全,開采時(shí)水位下降不超過含水層厚度的一半,因此,可動(dòng)用資源量為402.5×104m3,補(bǔ)給周期按五年考慮,則即每天可利用量為2205.5m3。

3.允許開采量估算?？紤]區(qū)內(nèi)年內(nèi)、年際降水量不均,補(bǔ)給的可靠安全系數(shù)按75%取值,則淺層水補(bǔ)給允許開采量為12.4×104 m3/a×75%=9.3×104m3/a≈254.8m3/d。

考慮區(qū)內(nèi)地下水開采以第四系頂部地下水為主,初略估算每天的開采量為200m3,所以目前區(qū)內(nèi)地下水可開采量等于每天的補(bǔ)給量和可動(dòng)用靜儲(chǔ)量減去人工開采量,即339.7+2205.5-200=2345.2 m3/d。

六、結(jié)論

(1)該區(qū)域探采井抽水及水質(zhì)化驗(yàn),工作區(qū)第四系淺層地下水靜水位17.29m,降深3.89m時(shí)單井出水量15.186m3/h,滲透系數(shù)7.172m/d,影響半徑95.41m,水溫31.7℃;

(2)通過兩組雙環(huán)試驗(yàn)分析得出數(shù)據(jù),本區(qū)的粉質(zhì)粘土入滲系數(shù)取平均值為0.038m/d;

(3)通過計(jì)算區(qū)內(nèi)淺層地下水的年補(bǔ)給總量、靜儲(chǔ)量確定區(qū)內(nèi)地下水允許開采量約為2345.2m3/d,能夠滿足當(dāng)?shù)赜吞餇I地生產(chǎn)用水的基本需求。