贵州省岑巩县天星乡严重缺水地区地下水勘查实录

天星乡位于岑巩县城北40公里，北与杨桥乡接壤，西与天马镇、犹大乡接壤，东与水围镇接壤，南与玉屏县接壤。汤和位于天星乡东南7公里处，有乡道通往玉屏县和岑巩县，交通便利。

该区域包括汤和、官庄和东涌三个村，共30个村民小组。672户3320人，大牲畜6665头。由于地处岩溶发育区和舞阳河、车坝河分水岭地带，地表水资源严重缺乏，人畜饮水无法正常供应。为了解决人畜饮水问题，当地村民在雨季利用人工挖掘池塘收集大气降水，以解决干旱或旱季严重缺水时的部分日常生活用水。但由于水源不卫生，经常发生疾病。由于水资源缺乏，现有1.900亩农田中有842亩望天。遇到干旱，粮食收成严重不佳，人民生活极其困难，挣扎在贫困线上。

该地区以农业为主，人口、牲畜和耕地面积见表1。

表1汤和地区基本信息

2水文地质条件

汤和位于车坝河地表分水岭附近，十方屯背斜内。十方屯背斜有一北北东向轴。岩心出露地层为下寒武统清虚洞组灰岩，翼部出露地层为中寒武统石冷水组和高泰组浅灰色泥质、砂质白云岩。北北东向压性和扭性断层十分发育。清虚洞组的石灰岩分布区呈丘陵洼地，塌陷坑和岩溶漏斗较为常见。石冷水组和高泰组泥质和砂质白云岩分布区为平缓的丘陵和河谷，河谷平坦。清虚洞组岩溶发育，岩溶裂隙水是该地区的主要含水层。高泰组不发育，含水介质主要为小裂缝，含水性差。地下水主要受大气降水补给，由南向北流动。

3.项目实施情况简介

1998年6-9月，根据项目目的和当地政府的要求，我院承担了我国南方岩溶石山贫困地区的找水工作。1998年6月至9月在河塘及其外围开展找水工作，利用1 ∶ 5万水文地质填图，基本摸清了河塘地区水文地质条件和地下水的空间分布情况。利用水文地质物探初步圈定了背斜斜端地下水相对富集区和地下水主要径流带。在此基础上，布置了勘探钻孔。通过钻探、抽水试验、水质分析等工作，在该区打了一口单井日产量5048.64 m3的深井，不仅为该区提供了丰富的供水水源，也为同类型缺水地区找水提供了经验。

4探采结合孔的确定

利用常规水文地质物探方法确定地下水集中径流带的空间状态，选择最佳位置布置勘探孔。具体方法和步骤如下:在地表水文地质填图初步圈定的相对富水背斜的倾向端，用充电法物探初步找到地下水的主要流向，然后在垂直于地下水主要流向的一定间距布置勘探剖面，用对称四极剖面法(AB=150 m)扫描地表， 根据视电阻率平面等值线图确定低阻区，该区地下水丰富区的视电阻率ρ s小于600 ω。 沿勘探线进行视电阻率测深，结合平面视电阻率低阻区和垂直视电阻率测深曲线，确定地下水径流集中区的空间分布，如26线222 ~ 230点，28线205 ~ 207点。从图1可以看出，从上游到下游，地下水的富水区由宽变窄。从图2可以看出，垂向富水的视电阻率低值区在70 ~ 150m范围内。

图1汤和区块电法勘探Isorho-S平面成果图

根据地层特点，施工中采用全孔硬质合金清水钻进。

根据水文地质填图和物探成果综合分析，勘探孔布置在地下水集中径流区由宽到窄的“瓶颈”口区28线206点附近。电气测量的综合部分如图2所示。地球物理和电测深曲线见图3。

图2 28线电法勘探综合剖面图

图3 28线206点电测深曲线

5钻井施工情况

5.1钻孔结构

施工钻孔是勘探和生产的结合。所用钻机为SPJ-300，孔径φ330 mm，孔深6 m，进入1.0 m基岩后，下放φ325 mm无缝钢管，注入水泥砂浆固井。6.0 ~ 40 m井段井径为φ237 mm，40 ~ 137.5 m井段为φ 266。

洞内0 ~ 4.0 m为第四系(Q)土层；4.40 ~ 81.5 m为+s泥质和砂质白云岩；81.50 ~ 137.50m为石灰岩和白云岩。孔内53 ~ 71 m段裂隙极为发育，被红粘土充填。这一段经常发生堵塞和坍塌。终孔后，该段受φ219 mm和φ168 mm筛管保护，81.50 ~ 137.50 m段垂直裂缝发育。孔深130 m前，地下水位多为4 ~ 5 m，孔深103 m后，地下水位上升，最终孔后地下静止水位为3.50 m。

5.2抽水试验结果

抽水试验采用机泵型号为250 JC/k 130-8×11的电动深井泵。由于水量丰富，井筒涌水量过大，水位下降较小，按照规范进行了两次试验。测试结果如表2所示。

表2抽水试验结果表

5.3水质

根据对洞内地下水的分析，地下水水质较好，水温为16℃，矿化度小于0.53 g/L，pH值为7.5。其他指标符合国家饮用水水质标准，也适用于农田灌溉和工业用水水质标准。该地区为农业区，没有大型工矿企业。主要污染源是当地农田释放的农药和化肥。因此，只要农田施肥或使用农药的数量和方法管理得当，该地区就能有良好的生活用水和灌溉用水。

6结果分析

汤和位于十方屯背斜南斜端，北东压扭性断层发育，含水层岩石破碎，岩溶发育。根据水文地质填图、水文地质勘探和钻探成果分析，地下水主要赋存于深层含水层中。受构造控制，地下水由南向北流动，并被NE向断层富集(图4)。因为河塘位于地表分水岭附近，所以地势比较高。虽然由于构造控制形成了主径流带，但由于地表下的ne向压扭断层具有一定的透水性，地下水无法涌出地表，在地下流动，造成地表干旱但地下水丰富的局面。

图4河塘地下水示意图

汤和地区找水的成功表明:

(1)在贵州喀斯特山区缺水地表分水岭地带(或更高地带)，有利的构造组合往往能起到良好的控水作用。在缺水地区找水，认真研究地质构造是一项重要的工作。

(2)只有根据具体的水文地质条件，依靠先进合理的勘探技术，认真综合研究，才能在岩溶缺水地区找到丰富的地下水资源。

贵州喀斯特山区仍存在大量严重缺水地区。河塘严重缺水地区地下水勘查项目的成功，为今后贫困岩溶山区找水提供了很好的示范范例。

7效益分析

汤和大井水位降低9.24 m，涌水量5048.64 m3/d，从涌水量来看，属于相当小的(一)型水库，但工程投资仅20多万元，经济效益和社会效益都很好。

汤和大井放水成功后，得到了省、区、县政府及相关部门的高度重视，新闻媒体也进行了报道。受县政府委托，我院于1998+00年6月完成了《贵州省岑巩县天星乡汤和灌区地下水开发规划》报告。

灌溉工程建成后，可彻底解决官庄、汤和、东涌及周边地区3000多名人畜的饮水问题，让村民安居乐业。另外，原有水田842亩可灌溉，新增水田面积1541亩，可灌溉，其余土地也可灌溉。这样一来，汤和、官庄、东冲村可以从目前的人均稻田0.57亩(只需0.29亩就能保证丰收)增加0.46亩，即人均稻田1.0亩，人均粮食标准将达到900 ~ 1.200斤，还可以发展其他副业，从而跨越贫困线。

另外当地稳定稻田产量1.200斤/亩。据估算，汤和灌区总造价约为227万元。项目建成后，每年可增加灌区经济收入约1.76万元，基础设施投资回收期为1.3年。因此，该项目投资少，回报率高，资金回收快，具有良好的社会效益和经济效益。