陳川，陳俊賢

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

陳川，陳俊賢

（貴州省地礦局117地質(zhì)大隊(duì)，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(xiàng)目廠址區(qū)域水文地質(zhì)條件與規(guī)劃情況，調(diào)查分析地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地下水類型的分布以及地下水補(bǔ)給、徑流、排泄情況，采用泵送瞬時(shí)注入示蹤劑法進(jìn)行彌散試驗(yàn)，確定示蹤劑不同運(yùn)移距離彌散參數(shù)，為工作區(qū)水動(dòng)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(xiàng)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(xiàng)目(減量置換)場(chǎng)地位于場(chǎng)地位于貴州省遵義市正安縣格林鎮(zhèn)風(fēng)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(shì)總體南部高北部低。區(qū)域水文地質(zhì)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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，ф流入芙蓉江（圖1）。

圖1 場(chǎng)地區(qū)域水文地質(zhì)圖

2 潛水含水層水文地質(zhì)特征條件

2.1 場(chǎng)地水文地質(zhì)特征

場(chǎng)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(guān)組（∈2-3ls）白云巖。各巖土層特征分述見表1。

2.2 地下水補(bǔ)給、徑流、排泄條件

2.2.1 地下水補(bǔ)給

地下水主要接受大氣降水補(bǔ)給。

2.2.2 地下水徑流

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

2.2.3 地下水排泄

接受降水補(bǔ)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(zhǔn)面，標(biāo)高470m。

2.3 巖溶

表1 場(chǎng)地內(nèi)巖土組成水文地質(zhì)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(fēng)化泥質(zhì)白云巖或巖溶發(fā)育區(qū)。評(píng)價(jià)場(chǎng)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(cè)靜止水位埋深，在地勢(shì)高的坡頂?shù)貛?，地下水位埋深大；最大達(dá)40.60m。在地勢(shì)低的坡腳地帶，地下水位埋深小。水位埋深與地勢(shì)高低大致呈正比關(guān)系。場(chǎng)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(yàn)鉆孔布置示意圖

3 彌散成果分析

3.1 野外布置

彌散試驗(yàn)示蹤劑溶液采用氯化鈉溶液，濃度30g/L。對(duì)試驗(yàn)孔定向流量抽水，當(dāng)直到觀測(cè)孔和抽水孔水位降深達(dá)到穩(wěn)定時(shí)開始進(jìn)行彌散實(shí)驗(yàn)。潛水含水層彌散試驗(yàn)鉆孔布置見圖2。

3.2 試驗(yàn)成果分析

彌散試驗(yàn)共歷時(shí)約40h，取水樣296個(gè)。利用電導(dǎo)率儀測(cè)定水樣電導(dǎo)率變化情況，繪制電導(dǎo)率-時(shí)間變化曲線。試驗(yàn)延續(xù)時(shí)間根據(jù)電導(dǎo)率隨時(shí)間的變化曲線確定，要求電導(dǎo)率從背景值達(dá)到峰值并逐漸降低到起始背景值。本試驗(yàn)監(jiān)測(cè)孔中電導(dǎo)率隨時(shí)間的變化見“彌散試驗(yàn)電阻率-時(shí)間曲線”圖3、圖 4。

圖3 zk06地下水電導(dǎo)率-時(shí)間曲線

圖4 zk04地下水電導(dǎo)率-時(shí)間曲線

根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果如下：

實(shí)驗(yàn)采用電導(dǎo)率儀對(duì)示蹤劑進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)所采樣品的分析數(shù)據(jù)，繪制ZK06孔電導(dǎo)率與Cl－離子含量關(guān)系曲線。檢驗(yàn)電導(dǎo)率與Cl－離子含量顯著線性正相關(guān)，其關(guān)系方程為：

y =1258x+22

n = 4，相關(guān)系數(shù)為0.958，p＜0.01。當(dāng)電導(dǎo)率達(dá)到最大值時(shí)，氯離子質(zhì)量濃度亦為最大值（圖5）。

“在家時(shí)，「以三論、唯識(shí)為研究對(duì)象?！斫獾降姆鸱ǎ菚r(shí)是三論與唯識(shí)），與現(xiàn)實(shí)佛教界差距太大，這是我學(xué)佛以來，引起嚴(yán)重關(guān)切的問題」。「佛法與現(xiàn)實(shí)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(xué)，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(yán)重。所以不能不將心力，放在印度佛教的探究上?！?/p>

分析結(jié)果，ZK04彌散試驗(yàn)Cl－離子濃度與電導(dǎo)率具線性正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.9914，相關(guān)方程為：

y = 1410x-113

n = 4，相關(guān)系數(shù)為0.926，p＜0.01。當(dāng)電導(dǎo)率達(dá)到最大值時(shí)，氯離子質(zhì)量濃度亦為最大值（圖6）。

采用野外彌散試驗(yàn)方法-徑向收斂流瞬時(shí)注入標(biāo)準(zhǔn)曲線法，在監(jiān)測(cè)井中監(jiān)測(cè)示蹤劑濃度 C的變化規(guī)律，由于NaCl的電導(dǎo)率X與其濃度Cl-呈線性關(guān)系，可直接用電導(dǎo)率X代替濃度Cl-參加計(jì)算。ZK06監(jiān)測(cè)井中測(cè)得數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的彌散曲線（圖7～9）進(jìn)行配線，所得到最佳α1值為20（丁桂， 2010）。觀測(cè)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(zhì)量濃度與電導(dǎo)率的關(guān)系

圖6 ZK03地下水中氯離子質(zhì)量濃度與電導(dǎo)率的關(guān)系

圖7 彌散結(jié)果換算Cl離子濃度-時(shí)間關(guān)系

圖8 彌散結(jié)果無因次濃度-時(shí)間對(duì)數(shù)關(guān)系

ZK04監(jiān)測(cè)井中測(cè)得數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的彌散曲線圖10～12進(jìn)行配線，所得到最佳的α1為10。觀測(cè)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(yàn)確定：場(chǎng)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(jié)果換算Cl離子濃度-時(shí)間關(guān)系

圖11 彌散結(jié)果無因次濃度-時(shí)間對(duì)數(shù)關(guān)系

圖12 彌散試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)曲線配線曲線

4 結(jié)語

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

曹劍鋒，遲寶明，王文科. 2006. 專門水文地質(zhì)學(xué)[M]. 第三版，北京，科學(xué)出版社.

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

劉巖磊，王慶來. 2014. 不同流場(chǎng)情況下地下水彌散試驗(yàn)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(yàn)確定方法研究[D]. 西安，長(zhǎng)安大學(xué).

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

盧德生，繆俊發(fā)，茹以群. 1999. 地下水現(xiàn)場(chǎng)彌散試驗(yàn)參數(shù)計(jì)算[J]. 巖土工程技術(shù)，(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(jí)工程師，長(zhǎng)期從事礦產(chǎn)地質(zhì)、水文地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害等工作

X523；X143

A

1006-0995（2021）01-0070-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.01.013