貴州省岑鞏縣天星鄉河塘嚴重缺水區地下水找水實錄
1 河塘區缺水狀況
天星鄉位于岑鞏縣城以北40 km處，北與羊橋鄉，西與天馬鎮和大有鄉，東與水尾鎮，南與玉屏縣接壤。河塘位于天星鄉東南7 km處，有通往玉屏縣和岑鞏縣的鄉鎮公路通過，交通較為方便。
該區包括河塘、關莊、東沖等三個村，計30個村民組，現有672戶，3320人，大牲畜6665頭。由于位于巖溶發育區，且地處舞陽河和車壩河分水嶺地帶，地表水資源嚴重缺乏，人畜飲水得不到正常供給，為解決人畜飲水，當地村民采用人工開挖水塘蓄集雨季大氣降水，以解決干旱或枯水季節嚴重缺水時的一部分日常生活用水。但由于水源不衛生，常導致疾病發生。由于缺乏水源，現有的1900畝田就有842畝為望天田，一遇天旱糧食嚴重歉收，人民生活極度困難，在貧困線上掙扎。
區內以農業為主，人畜、耕地面積情況詳見表1。
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表1 河塘地區基本情況表
2 水文地質條件
河塘位于車壩河流地表分水嶺附近，地處石方屯背斜地帶。石方屯背斜軸向北北東，核部出露地層為下寒武統清虛洞組石灰巖，翼部出露地層為中寒武統石冷水組和高臺組淺灰色泥質、砂質白云巖，北北東向壓扭性斷裂較發育。清虛洞組石灰巖分布區地貌呈丘峰洼地，洼地中多見落水洞、巖溶漏斗。石冷水組和高臺組泥質、砂質白云巖分布區地貌呈緩丘谷地，谷底平坦。清虛洞組巖溶發育，含裂隙溶洞水，為區內主要含水層位，高臺組巖溶不發育，含水介質以細小裂隙為主，含水性較差，具有相對隔水性能。地下水主要接受大氣降水補給，由南向北徑流。
3 項目實施的工作簡況
1998年我院承擔的我國南方巖溶石山貧困地區找水勘查工作，根據項目工作的宗旨及當地 *** 的要求，于1998年6月至9月在岑鞏縣天馬—天星一帶對河塘及外圍進行了找水勘查工作，采用1∶5萬水文地質測繪，基本查明了河塘地區水文地質條件、地下水的空間分布。利用水文電法物探，初步圈出了背斜傾伏端地下水相對富集區及地下水主徑流帶。在此基礎上布設了勘探鉆孔，通過鉆探、抽水試驗、水質分析等工作，在該區打出了單井日出水量5048.64 m3的深井，不僅為區內提供了豐富的供水水源，而且為同類型缺水地區的找水提供了經驗。
4 探采結合孔的確定
采用常規水文地質物探手段確定地下水集中徑流帶的空間狀態，選擇更佳部位布設勘探孔位。具體 *** 和步驟為：在地面水文地質測繪初步圈出的相對富水的背斜傾伏端，用充電法物探初步找出地下水主徑流方向，然后垂直地下水主徑流方向按一定間距布設勘探剖面，采用對稱四極剖面法（AB=150 m）掃面，并在視電阻率平面等值線圖的基礎上確定低阻帶區，區內地下水富集區視電阻率ρS＜600 Ω·m（圖1）。沿布設的勘探線作視電阻率測深，綜合平面視電阻率低阻帶和垂向視電阻率測深曲線確定地下水的徑流集中帶空間分布，如26線222～230點、28線205～207點等。從圖1中看出，平面上從上游向下游，地下水富水帶由寬變窄。從圖2中看到，垂向上富水的視電阻率低值帶在70～150 m范圍內。
圖1 河塘塊段電探等ρS平面成果圖
根據地層特征，鉆孔在施工過程中全孔采用硬質合金清水鉆進。
根據水文地質測繪和水文地質物探結果綜合分析，把勘探孔布置在地下水集中徑流帶由寬變窄的“頸瓶”口地帶的28線206點附近。其電測綜合斷面見圖2。物探電測深曲線見圖3。
圖2 28線電探綜合斷面圖
圖3 28線206點電測深曲線
5 鉆井施工情況
5.1 鉆井結構
施工的鉆孔為探采結合孔，采用的鉆機類型為SPJ-300型，開孔孔徑φ330 mm，孔深6 m，進入基巖1.0 m后，下入φ325 mm無縫鋼管并注入水泥砂漿固井，6.0～40 m井段孔徑φ237 mm，40～137.5 m井段孔徑φ219。
該孔孔內0～4.0 m為第四系（Q）土層；4.40～81.5 m為+s 泥質、砂質白云巖；81.50～137.50 m為灰巖及白云巖。孔內在53～71 m段裂隙極為發育，為紅粘土充填，這一段常發生掉塊和垮塌現象，終孔后該段采用φ219 mm和φ168 mm篩管進行了護壁處理，81.50～137.50 m段垂直裂隙發育，并見有地下水溶蝕現象。孔深在 130 m前地下水位多在4～5 m，103 m后水位有回升現象，終孔后測得地下水靜水位為3.50 m。
5.2 抽水試驗結果
采用機泵型號250JC/k130-8×11的電動深井泵進行抽水試驗，由于水量豐富，井孔涌水量太大，而水位降深較小，按照規范作了兩次降程的試驗，試驗結果見表2。
表2 抽水試驗結果表
5.3 水質
根據對孔內地下水取全分析樣分析，地下水水質較為良好，水溫16℃，礦化度小于0.53 g/L，pH值7.5，其他各種指標均符合國家生活飲用水水質標準，也適宜農田灌溉和工業用水水質標準。區內為農業區，無大型工礦企業，主要污染源為當地農田中施放的農藥、化肥，因此只要管理好農田施肥或農藥使用量、使用 *** ，就能使該區擁有良好的生活和灌溉用水。
6 成果分析
河塘位于石方屯背斜南部傾狀端，北東向壓扭性斷層較發育，含水層巖石較破碎，巖溶發育。根據水文地質測繪，水文物探及鉆探結果分析，地下水主要賦存于深部的含水層中。受構造控制，地下水由南向北徑流，受北東向斷層阻隔而富集（如圖4）。由于河塘地處地表分水嶺附近，其地勢較高，雖然由于構造控制形成了主徑流帶，但由于地表下部北東向壓扭性斷層具一定的透水性能，致使地下水涌不出地表，而在地下徑流，形成地表干旱，但地下水較豐富的狀況。
圖4 河塘地下水示意圖
河塘地區找水成功說明了：
（1）在貴州巖溶山區缺水的地表分水嶺地帶（或位置較高地帶），構造有利的組合往往能起到了較好的控水作用，認真研究地質構造，是缺水區找水的重要工作。
（2）必須根據具體的水文地質條件，依靠先進、合理的勘探技術手段和認真的綜合研究，才能在巖溶缺水區找到豐富的地下水資源。
在貴州巖溶石山區還存在大量的嚴重缺水區，河塘嚴重缺水區地下水勘查工程找水的成功，為以后在貧困巖溶石山區的找水提供了較好的示范實例。
7 效益分析
河塘大井水位降深9.24 m，涌水量5048.64 m3/d，從水量上相當一個小（一）型水庫，而工程投資卻僅20余萬元，無論經濟效益還是社會效益都有良好的效果。
河塘大井成功出水后，得到省、地區及縣各級 *** 及有關部門的高度重視，新聞媒體也對其進行了報道。根據縣 *** 委托，我院于1998年10月完成了《貴州省岑鞏縣天星鄉河塘灌區地下水開發規劃》報告。
灌區工程建成后，可徹底解決區內關莊、河塘、東沖以及周邊附近等地的3000余人及牲畜飲用水問題，從而使村民能安居樂業。此外，可使842畝原有稻田得到保灌外，土變田新增稻田面積1541畝，并得到保灌，其余土地也可成為水澆地。由此，河塘、關莊、東沖三個村可從現在人均僅有稻田0.57畝（保證豐收的僅0.29畝）的基礎上新增0.46畝，即平均人均擁有穩定稻田1.0畝，人均吃糧標準將達到900～1200斤，并可發展其他副業，從而越過貧困線。
另外當地穩產稻田產量1200斤/畝，根據概算河塘灌區工程總費用約227萬元，工程完成后每年灌區內增加經濟收入約176萬元，基建投資回收期為1.3年。因此，該工程投資低，回報率高，資金回收快，社會效益和經濟效益均較好。
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