供水水源地与水源地附近地质灾害关系研究

科学论坛　Ｉ蕾　供水水源地与水源地附近地质灾害关系研究　刘国兴冯文丽　姜志刚　内蒙古自治区呼和浩特０１０９１０）　（内蒙古自治区煤田地质局［摘要】论文以某开发区水源地为例，通过环境地质调查，选取观测点进行抽水试验等手段，在综合分析研究基础上，基本查明了水源地附近现状地质灾害　与水源地供水的关系，并提出合理建议，为今后水源地附近环境地质灾害研究工作提供依据。　［关键词］地质灾害；水源地；水文地质　中图分类号：Ｘ３２１　文献标识码：Ａ　文章编号：１［】【］９—９１４ｘ（２０１４）４７—０３６０一Ｏ１　引言　随着我国经济建设和城镇化的快速发展，为了保障城镇居民的生活用水问　题，集中供水水源地等基础设施建设的速度、规模也逐渐加快，各种工程遍布全　国。水源地合理使用可以保障民生，但过度开采水源地的地下水也会使水源地　诱发各种地质灾害，影响附近居民的正常生产和生活０ｌ。　１．问题提出　为了查明该地区水位下降、塘干、民房开裂甚至坍塌等地质灾害是否与水　源地取水有关，我们对该水源地周围５ｋｉｎ２范围内的环境地质条件，特别是地下　水的分布、埋藏与出露情况进行了调查，并在水源地周边的鱼塘、开裂坍塌建筑　物附近布置了１２个观测点（含井、钻孔、地表水体），利用水源地水源井进行抽水　试验，对周围１２个点进行连续系统的观测，以查明水源地附近现状地质灾害与　水源地供水的关系　］。　２．地质环境条件　２　１气象水文　月，日平均开采量３６７９７　ｍ３／ｄ，日最大水位降深平均值４．１９ｍ；第四段：ｌ０～　１２月，日平均开采量３６３５６　ｍ３／ｄ，日最大水位降深平均值４．３４ｍ；由以上数字　很容易看出：每年开采量最小的时段是冬季，开采量最大的时段是天气炎热的　６～９Ｎ。　３．２本次工作　为了准确查明水厂开采地下水对环境的影响，根据当地村民反映的影响范　围，并结合对水文地质条件可能的影响，共布置了ｌ２个观测点，进行了群孔抽水　本区为亚热带湿润气候区，年平均降雨量１３７８ｍｍ，最大年降雨量２ｔ０５ｍｍ，　最小年降雨量８８７．４ｍｍ。年内雨旱季节分明，一般５～９月为雨季，月降雨量一般　在１５０ｒａｍ以上，１０－４月为旱季，月降雨量一般在５０ｍｍ以内。年平均蒸发量　１５１９ｒａｍ；年平均气温２１．８℃。　区内有一条河流流经本区，河流汇水面积１０００ｋｍ２，在该河上游建有三个　试验。考虑到水厂正常开采量有大小不同的变化，抽水试验的最大抽水量要略　大于实际开采量，试验的连续抽水时间也大于平时开采的连续抽水时间。本次　群孔抽水延续５ｄ，抽水机降深４．４３ｍ，观测点降深１．０２～０．０６ｍ。根据各观测点　水位降深值，认为本次布置的１２个观测点均在水源地影响范围内。　４地质灾害现状水源地关系分析　根据钻孔资料：该地区深处都属于透水性极弱的红色砂岩、砾岩和泥质岩，　其上部残坡积砂砾石、含砾粉质粘土层虽然含有孔隙水，其补给来源主要是大　气降水、地表水，因含水层底部为红色砂岩、砾岩和泥质岩，基本隔断了上部　Ｌ　隙含水层同下部岩溶含水层之间的水力联系，而水源井是抽取深埋地下的岩溶　水，我们抽水试验连续抽水５ｄ，对极弱透水层之上的孔隙含水层未见明显影响，　停止抽水后附近泉水很快开始有水涌出，说明岩溶水资源充裕，降落漏斗内水　位恢复很快。钻孔在６．５ｍ处遇到厚层石灰岩，灰岩之上为５ｍ左右的含砾粉质粘　土，属于弱透水层，其地下水位埋深２．５５ｍ，水位标高７５．１５ｍ，比水源井的地面　标高还要高，说明粉质粘土透水性弱，同下部岩溶含水层的水力联系很弱口１。　根据在开裂坍塌建筑物附近布置的观测点数据：经５ｄ连续抽水，各观测点　水位降深一般只有数厘米，最大的不超过０．１８ｍ，这样慢速度、小幅度的水位变　化不可能诱发房屋开裂、坍塌等地质灾害。经分析，该地区房屋开裂坍塌可能与　地下水受降雨、河流补给引起的水位变化和自然状态下地下水强烈活动形成岩　溶而诱发地面塌陷等因素造成的地基失稳、建筑物质量较差等原因引起，而与　水源地关系不大。　大型水库，其中２个水库总库容在５亿方以上。该河流流量完全受水库排放水控　制，以上水库均用于农业灌溉，研究区均处于库自流引水灌区之内。　２．２地形地貌　研究区主要为丘陵地形，由侏罗系和老第三系红色砂岩、泥岩构成，标高一　般不超过２００ｍ，山包多呈馒头状，山坡较缓。河流两岸形成的冲积阶地，阶地宽　度１ｏｏ～４００ｍ，阶地标高７４．５ｍ左右。丘陵区缓坡一般被开辟为耕地，为旱地作　物区。丘陵区的谷地及河流冲积阶地一般被辟为水田，靠谷地中溪水灌溉或为　水库的引水灌区。　２　３地层岩性　下二迭统茅口阶（Ｐｌｍ）：在河谷或丘陵区山坡有零星状的露头，岩性为灰　色、灰白色厚层石灰岩，中粒或细粒结构，是岩溶承压含水层的主体层位。　下侏罗统汪门组（Ｊ１ｗ）：在那马附近丘陵区广泛分布，岩性为紫红色、褐红　色泥质或钙质粉砂岩夹有泥岩。它直接沉积在下二迭统茅口阶灰岩的古剥蚀面　上，因而其底部常常有钙质砾岩，其砾石成分主要是石灰岩，其砾径大小差异很　大，一般２ｔｉｎ～１０ｃｍ。　新近系邕宁群（Ｅｌ一２）：分布于本区西北部丘陵区，岩性为棕红色泥岩和泥　质粉砂岩，局部有泥质胶结的砾岩，砾石成分以砂岩、硅质岩为主，砾径０．５～２．　０ｃｍ。　第四系（Ｑ）：冲积阶地地区其表层为松散稍密的粉土，局部还有硬塑状粉　质粘土；下部为砂砾石层，砾石含量不同地段其差异较大，一般ｌＯ～６０％之间，　砾石成分以石英砂岩、硅质岩为主，砂质充填。北部丘陵区一般都有残坡积物分　布，为粉质粘土层、砂砾石层和含砾粉质粘土。　２　４水文地质条件　本区主要含水层为埋藏于侏罗系、老第三系红色砂岩、泥岩之下的岩溶承　压含水层，该含水层由中石炭统到下二迭统一套厚层灰岩，白云质灰岩构成，该　含水层的分布范围包括岩溶平原的东部以及水库的下游区。该含水层岩溶强烈　发育，含水丰富，在岩溶平原见有大型地下河与岩溶深潭分布。在红层丘陵区，　该含水层一般深埋于地下，但在地形切割的低洼地带及基底隆起的地段，局部　浅埋甚至出露地表，受岩溶通道的导通作用，水量丰富水头压力大的埋藏型岩　溶水涌出地表呈上升泉出露。泉水流量稳定、水质良好。该地区的水源地建成投　产以后，只有开机抽水时，泉水才会停止涌水，水源地停泵后很快恢复涌水。　３水源地使用和本次工作情况　３．１水源地使用情况　由于开发区生活与生产用水逐年增长，那水源地开采量也随之增大，根据　不同季节开采量与地下水的位降深，我们把一年分成四个阶段：第一段：１～　２月，日平均开采量２８２３０　ｍ３／ｄ，日最大水位降深平均值３．６１ｍ；第二段：３～　５Ｙ］，日平均开采量３５４３１　ｍ３／ｄ，日最大水位降深平均值４．５０ｍ；第三段：６～９　关于泉、塘、井水量减少甚至干涸问题：按水位下Ｎ，ｏ．１０ｍ作为降落漏斗的　边界，降落漏斗范围就是地下水位下降明显的范围，泉、塘水位降低或水量减小　在所难免。就目前水厂开采状况而言，几乎每天凌晨时段都会停泵，因而水厂机　井附近的泉水都会有水溢出。抽水观测资料还证明，水厂停机３４，时，降落漏斗　水位基本可以恢复到开机前的水位，因而应当明确水厂抽水尚未引起附近地下　水位呈现趋势性的下降态势。但应当肯定水厂在开泵抽水情况下会引起降落漏　斗范围内地下水位下降，泉水流量减少甚至停止溢出。由于水源井取水每天在　１２ｄ左右，停止抽水后，水位恢复较快，因此水源地与井、泉水量减少有一定关　系，但影响不大。　５结论与建议　根据以上分析：该水源地附近民房开裂、坍塌与该水源地没有直接关系，附　近的泉、塘、井水量减少也与水源地取水关系不大。预查明房屋受损原因，应通　过其它途径解决。水源地附近泉水流量减小甚至断流、水井水位下降、水塘干涸　等现象确实与水源井抽水有关，由此给当地村民带来不便应通过有关方面协商　解０￣：Ｉ２１ｏ如果水源地考虑今后可能增大开采量，则建议合理选择观测点，定期进　行观测，以便积累资料用于论证增大开采量的可行性、合理性【３］。　参考文献：　［１】肖平新，２００４，认真学习《地质灾害防治条例）卜＿全面做好地质灾害危　险性评估工作，国土资源部地质环境司．　［２］南宁市良庆区那马镇那扭村地质灾害鉴定报告．广西水文地质工程地　质勘察院２００７．７．　［３】陈孟春黄成民张骏建设用地地质灾害危险性评估方法探讨，工程　勘察ｕＪＪ，２００６增刊．　作者简介：　刘国兴（１９８０一），男，河北唐山入，地质工程师。　３６０；科技博览