贵州省铜仁市碧江区滑石乡老麻塘村白秧坪成井报告及地下水开发工程方案建议

1、贵州省2013年新建机井600口铜仁市碧江区滑石乡老麻塘村白秧坪（D004）成井开发利用方案贵州省地质矿产勘查开发局二零一三年十二月贵州省2013年新建机井600口铜仁市碧江区滑石乡老麻塘村白秧坪（D004）成井开发利用方案报告编写：朱 璞 赵 强 审 核：陈坤福 李贡辉项目负责：韩 平总工程师：周 琦局 长：何 刚施 工 单 位：贵州省地质矿产勘查开发局103地质队提交报告单位：贵州省地质矿产勘查开发局提交报告时间：2013年12月目 录一、概述1（一）目的及任务1(二）缺水区及缺水现状2（三）完成的实物工作量及质量评述2二、水文地质条件及水环境5三、“探、采”结合井简况6（一）施工过程概况

2、6（二）钻孔地质结构及岩性6（三）成井结构及隐敝工程7四、抽水试验7五、地下水涌水量及质量评价8（一）水文地质参数水文参数的计算公式和计算过程8（二）推算最大允许开采量和推荐水源地建议开采量9（三）取水对周边环境的影响10（四）水质评价10六、地下水开发工程方案建议15七、结论与注意事项15（一）结论15（二）注意事项16附 件1、铜仁市碧江区滑石乡老麻塘村水质分析报告书2、铜仁市碧江区滑石乡老麻塘村抽水试验综合成果图一、概述（一）目的及任务1、目的根据贵州省2013年找水打井项目管理实施办法、贵州省2013年找水打井工作技术实施纲要以及贵州省农村饮水安全工程“十二五”需机井解决地下水源的规划

3、项目册，对人饮工程点展开水源地水文地质勘查，查明工作点区域水文地质条件，并采用“探、采”结合，为人饮工程点提供安全的地下水水源地。2、任务充分收集工作建设区水文地质资料，了解“探、采”点附近的环境水文地质概况、地下水资源开发利用现状和缺水状况；开展1:1万供水水文地质调查、水文地质物探，查明勘查区地质构造和水文地质条件，圈定地下水赋水带，确定“探、采”孔位，并论证开采地下水是否对周边产生不良环境地质问题；通过水文地质钻探、抽水试验，了解含水层结构、赋水性，并计算水文地质参数和单井可开采量；采取钻孔水样进行水质分析，根据水质分析结果，对地下水质量作出评价，提出地下水适用范围及使用建议；“探、采”

4、结合井，为人饮工程地下水开发工程提供安全的人饮水源地；编制成井报告及地下水开发利用方案建议。(二）缺水区及缺水现状1、地理位置“探、采”结合井位于铜仁市碧江区滑石乡老麻塘村，地理位置坐标：东经:109°1848，北纬：27°5049，高程：601m，铜仁至大兴快速通道旁，交通便利。（如图1）2、缺水现状铜仁市碧江区滑石乡老麻塘村饮水安全工程，缺水人口达1670人。由于长期严重干旱，原有水源枯竭，地表河流干枯，老百姓日常生活用水特别困难，饮用水源需到几公里外背运，缺水极为突出。（三）完成的实物工作量及质量评述1、完成实物工作量2013年3月，对该地进行了野外水文地质调查和论证

5、工作，通过水文物探工作，确定人蓄安全饮水应急抗旱孔位后，于6月10日正式进场，投入SPJ-300型钻机一台，于6月21日正式施工，2013年7月19日结束凿井任务，此次凿井任务主要完成实物工作量为：（1）1:1万水文地质调查3km2；（2）进行了水文地质地球物理勘探：高密度电法120点2条，对称四极电测深40点；（3）编制凿井施工设计；（4）完成凿井进尺150.30m；（5）进行三次降深抽水试验，试验采用深井潜水泵进行抽水。抽水试验三次降深的稳定延续最短时间分别为24小时、16小时、8小时。动水位和出水量观测频率为抽水开始第1、3、5、10、20、30、40、60、75、90min，以后每30

6、min观测一次，稳定后每小时观测一次。其中水位和涌水量分别使用万用表和三角堰进行观测。（6）取、测水质全分析样、特殊分析样、氰酚样和细菌分析样1组4件。2、质量评述（1）1:1万水文地质调查对工作区开展的1:1万水文地质调查，调查精度满足相关规程和规范要求。（2）地球物理勘探进行了水文地质地球物理勘探：高密度电法120点2条，对称四极电测深40点。（3）井径及井深井径分别为280、254、180；井深150.30m；分别于孔深50.00m、100.00m测得孔斜为0°30、0°30，井斜度低于规范1.5°/100m规定；满足设计及有关规范要求。（4）井管下置井管根

7、据凿井揭露的水文地质情况，针对性下置管型（无缝实管及筛管）、管径（分别为273、219），总体管型及下置深度与实际水文地质情况相匹配，质量良好。（5）固井止水该孔固井深度为22.50m，经抽水试验验证，固井止水效果良好。（6）水位和流量观测及水质检测抽水水位观测采用万用电表、胶质铜芯线、钢尺计测，流量用三角堰观测，采集水样送贵州省地质矿产中心实验室作特殊分析、氰酚分析、全分析检测及微生物分析。水位、流量观测及水质检测满足相关规程和规范要求。（7）成井质量评述成井总体质量优，水质、水量、井深、水文地质简易观察、抽水试验等均达到设计、规范要求，自评为优质井。二、水文地质条件及水环境1、气象及水文勘

8、查区内属中亚热带温润季风性气候，四季分明，冬无严寒、夏无酷暑，气候宜人，雨量充沛、光热水条件匹配较好等特点。当地年平均温度16.5,极端最高气温43.5,极端最低气温-4.0,年降雨量1302.7mm，年均无霜期270-290天，占全年总天数的76%。，年均日照时数1171.4小时。区内属洞庭湖水系，支流纵横，勘探区地表溪沟较发育，多属于季节性溪沟，枯季断流。2、地形地貌地貌组合类型为：属低中山丘陵河谷地貌，是武陵山脉中段。3、地层岩性及构造地层岩性出露地层为寒武系中上统娄山关群第（2-3ls），岩性为灰、灰白色中厚层状白云岩、灰质白云岩。构造勘查区构造发育，以近东西向和南北向的张性断裂交错发

9、育为主，岩层单斜，总体倾向东，倾角30°左右。4、地下水补、径、排条件勘探区内地下水以大气降水入渗补给为主，降雨沿较为发育的溶隙、裂隙等通道入渗，由四周山峰向谷地中汇集、径流，受地形地貌及地质构造的控制，地下水总体流向为南东向北西，以泉的形式于断裂带附近或谷地低洼部位排泄地表。根据地层岩性、含水介质及水动力条件划分，勘探点区地下水类型为裂隙水，含水介质为溶蚀裂隙，含水性不均匀，富水性强。5、水环境现状勘查区人类活动以农业生产为主，无工矿企业，污染源以生活污水、垃圾为主，排放量小，地下水基本未受污染，水环境现状良好。三、“探、采”结合井简况（一）施工过程概况该井于2013年9月4日开工

10、，2013年9月13日施工结束，终孔孔深为150.30m，总工期9日。施工过程主要包括了钻探、固井止水、扩孔、下管等工作阶段。（二）钻孔地质结构及岩性该钻孔于第四系粘土层开孔，粘土层厚1.5m；1.5150.30m为基岩层，揭露地层为寒武系中上统娄山关群（2-3ls），岩性为灰、灰白色中厚层状白云岩、灰质白云岩。结合钻探工程及井下摄影资料查明：该井在孔深2728m、116121m段发育溶孔、裂隙、间断性裂隙，为该井的主要出水块段。（三）成井结构及隐敝工程该井在孔深018.60m下入273mm实管18.9m，用水泥灌浆固井，目的是阻隔地表水及第四系松散岩类孔隙水向井中渗入；在孔深-0.417.0

11、0m下入219mm实管17.40m，17.4028.70m下入219mm虑水管11.70m，28.7057.60米下入219mm实管28.90m,其余孔段孔壁完整,在钻进、抽水试验及捞砂过程中未发现掉块、垮塌等不良现象,达到成井目的,钻孔成井结构及下管情况（表2）。表2 成井结构及井管安装简表孔深（m）井径（mm）井管类型规格（mm）下入深度（m）管长（m）018.60273固井实管27318.6018.90057.60254实管219-0.617.028.757.646.3254滤水管21917.0028.711.7057.60150.50180四、抽水试验按照贵州省地下水勘查技术要求规定，

12、本次抽水试验采用稳定流三次降深抽水，施工结束后，进行静止水位观测，抽水前静止水位1.20m，抽水设备为150QJ32110深井潜水泵（下泵深度为52.00m），水位观测使用测管（下管深度为50m）、胶质铜芯线、万用电表、钢尺；水温观测用普通温度计（18），流量观测采用三角堰。降深（S3）从2013年9月15日8时00分开始，2013年9月16日11时00分完成，历时27小时00分，稳定时间24小时，动水位26.7m，降深25.5m，三角堰高13cm，稳定流量8.531L/S（737m3/d）。降深（S2）从2013年9月16日11时00分开始，2013年9月17日5时00分完成，历时18小时，

13、稳定时间17小时，动水位18.10m，降深15.90m，三角堰高12cm，稳定流量6.984L/S（603m3/d）。降深（S1）从2013年9月17日5时00分开始，2013年9月17日14时00分完成，历时9小时00分，稳定时间8小时，动水位9.8m，降深8.6m，三角堰高10.2cm，稳定流量4.652L/S（401m3/d）。抽水试验结束后，立即进行恢复水位观测，停泵后3小时00分水位恢复至1.20m 且稳定。因此，所提供的允许开采量保证程度高。五、地下水涌水量及质量评价（一）水文地质参数水文参数的计算公式和计算过程根据稳定流抽水试验成果，井地下水类型为潜水，采用如下公式计算探采井渗透

14、系数、影响半径。 （1）2 （2）式中：K渗透系数（m/d）R影响半径（m）Q涌水量（m3/d）H测试段厚度（123.3m）Sw水位降深值（m）r抽水井半径（m）具体方法：假设R0=100m，代入（1）式，运用（1）式及（2）式进行叠代运算，当两次计算结果误差小于0.01时为止。计算结果：不同降深情况下的渗透系数及影响半径分别为K3=0.443m/d，R3=334.261m；K2=0.498m/d，R2=234.894m；K1=0.574m/d，R1=128.372m；平均渗透系数为=0.0.505 m/d。（二）推算最大允许开采量和推荐水源地建议开采量用三次降升绘制Qs曲线，曲度法判断该曲线

15、线形。该曲线的曲度值：当2n1时，Qs曲线为指数型，最大可能涌水量公式为：（3） =>N=1.398 m故（m3/d）式中：Qmax推测最大涌水量（m3/d） Smax推测最大降深值（m） 计算得： m=1.779N=1.398Smax=44.625mQmax=1081.97m3/d推算最大可能涌水量为1081.97m3/d。根据地方提供资料，铜仁市碧江区滑石乡老麻塘村白秧坪缺水人口为1670人，大牲畜145头，按0.12m3 /天·人（畜）计算，需217.00m3/d即可满足，结合缺水人口及抽水试验资料综合分析，因此建议该井开采量为480m3/d。（三）取水对周边环境的影响探

16、采结合井周边第四系残坡积覆盖层01.50m，在离机井约100米远处有一出水井，抽水试验期间水井水井水位下降，但100内无较大溶穴及落水洞出现。探采井揭露第四系残坡积覆盖层1.50m,该区岩溶以裂隙为主，总体上区内地下水水环境地质条件好。该井主要抽取116121m溶蚀裂隙中的地下水，在施工阶段、抽水试验过程中对距井点300m范围内的地面观测，未发现岩溶塌陷、地面开裂等不良环境地质问题。该井取深部的地下水，开采地下水不会诱发不良环境地质问题。（四）水质评价抽水试验结束前，采集水样到贵州省地矿局第二工程勘察院实验测试中心进行水质化验。水样的物理指标：无色、无味、透明、水温18；化学指标：总硬度332

17、.57mg/l，PH值7.2，阳离子含量以Ca2+ 、Mg2+为主，阴离子含量HCO3-为主,水质按其化学成分分为HCO3-Ca2+ Mg2+型水。探采结合井水质检测结果详见水质分析报告书。（1）按照地下水质量标准（GB/T1484893）、生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006）对水质进行评价。选取的评价项目为：PH、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、挥发性酚类、氰化物、砷、汞、铬、总硬度、铅、氟、镉、铁、溶解性总固体、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物。评价方法采用参与水质质量评价的各项因子对应“标准”中规定的五个类型水赋值范围，以“从优不从劣”原则划分类别（表3），通过划分的类别来确定单项组分的评

18、价分值Fi（表4），然后综合各因子单项评价分值，以综合评价指数反映地下水质量。根据各单项组分评分值，按下列公式计算出反映水质质量的综合评价指数F：(4)其中: (5)式中:参评因子单项分值Fi的平均值Fmax参评因子单项分值中的最大值n样品组数从上述二式计算得出的综合评价指数F可以确定地下水质量级别（表5）。表3地下水质量分类指标表项目序号类别标准值项目类类类类类检测结果1PH6.58.55.56.5,8.59<5.5，>97.32氨氮（NH4）（mg/l）0.020.020.20.50.50.003硝酸盐（以计）（mg/l）2.05.02030300.004亚硝酸盐（以计）（mg

19、/l）0.0010.010.020.10.10.00335总硬度（以CaCO3计）（mg/l）150300450550550332.576溶解性总固体（mg/l）30050010001120011200323.567高锰酸盐指数（mg/l）1.02.03.010100.0008铁（Fe）（mg/l）0.10.20.31.51.50.009硫酸盐（mg/l）5015025035035031.0910氯化物（mg/l）5015025035035012.4111氟化物（mg/l）1.01.01.02.02.00.0012铅（Pb）（mg/l）0.0050.010.050.10.10.03013镉（C

20、d）（mg/l）0.00010.0010.010.010.010.00014铬(六价)（Cr6+）（mg/l）0.0050.010.050.10.10.00015砷（As）（mg/l）0.0050.010.050.050.050.00016汞（Hg）（mg/l）0.000050.00050.0010.0010.0010.000017锰（Mn）（mg/l）0.050.050.11.01.00.00018氰化物（mg/l）0.0010.010.050.10.10.000219挥发性苯酚（以苯酚计）（mg/l）0.0010.0010.0020.010.010.0002表4 水质指标分类评分分值表类别

21、Fi013610表5 地下水质量分类说明表级别优良（）良好（）较好（）较差（）极差（）值<0.800.80<2.52.50<4.254.25<7.20>7.20地下水分类说明地下水化学组分的含量低于当地背景质，适用于各种用途。地下水化学组分的含量主要接近反映当地背景质,也适用于各种用途。各种评价组分质量指标与GB574985生活饮用卫生标准相符。以人体健康基准为依据，主要适用于集中式生活饮用水水源及工农业用水。以农业和工业用水质量要求为依据，除适用于农业用水和部分工业要求外，经适当处理后，可作为生活饮用水。 不能作为生活饮用水源，其他用水可根据使用目的选用。依照上

22、述方法，评价得到该水样综合评价指数F为2.17，水质为优良（II），适用于各种用途。（2）根据水质检测报告，以中华人民共和国国家标准生活饮用水卫生标准（GB5749-1806）标准进行水质评价。1、感官指标水物理性质呈无色、无味、无嗅、透明，色度值15，浑浊度值1，无肉眼可见物，煮沸前后均无异臭异味，地下水水温恒定不受气温变化的影响，常年温度保持在18，总体上地下水物理性质良好（表6）。表6 感官指标对照表 对比项测试项目中华人民共和国国家标准生活饮用水卫生标准（GB5749-1806）测试结果色度（铂钴色度单位）15浑浊度（NTU-散射浊度单位）1水源与净水技术条件限制时为3臭和味无异臭、异

23、味无肉眼可见物无无2、微生物指标水质检测菌落总数290个/ml，大肠杆菌群总数3个/100ml，大肠菌群总数超过生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006），须经煮沸消毒处理后可作生活饮用水（表7）。表7 微生物指标对照表 对比项测试项目中华人民共和国国家标准生活饮用水卫生标准（GB5749-1806）测试结果大肠菌群（CFU/100mL）不得检出3菌落总数（CFU/mL）1002903、毒理指标根据生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006）与水样的毒理指标检测结果进行对比，毒理指标未超过标准（表8）。表8 毒理指标对照表对比项测试项目中华人民共和国国家标准生活饮用水卫生标准（GB574

24、9-1806）测试结果砷（As）（mg/L）0.010.000镉（Cd）（mg/L）0.0050.003铬（六价)（Cr6+）mg/L）0.050.007铅（Pb）（mg/L）0.010.030汞（Hg）（mg/L）0.0010.0000氰化物（mg/L）0.050.000氟化物（mg/L）1.00.0002硝酸盐（以N计，mg/L）10地下水源限制时为200.00334、化学指标根据生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006）与水样的化学指标检测结果进行对比，化学指标未超过标准（表9）。表9 化学指标对照表对比项测试项目中华人民共和国国家标准生活饮用水卫生标准（GB5749-1806）测试

25、结果pH（pH单位）不小于6.5且不大于8.57.2铝（mg/L）0.20.00铁（mg/L）0.30.246锰（Mn）（mg/L）0.10.010铜（mg/L）1.00.004锌（mg/L）1.00.007氯化物（mg/L）25012.41硫酸盐（mg/L）2503.18溶解性总固体（mg/L）1000323.56总硬度(以CaCO3计，mg/L）450332.57耗氧量（CODMn法，以O2计，mg/L）3水源限制，原水耗氧量6mg/L时为50.0.96挥发酚类（以苯酚计，mg/L）0.0020.0002综上所述，该“探、采”结合井水样检测结果分析，微生物指标超过生活饮用水标准，毒理指标、化学指标均未超标，经煮沸、消毒处理后可作生活饮用水。六、地下水开发工程方案建议1、该井实抽涌水量为737m3/d，根据区内规划解决的缺水人数，建议该井开采量为480m3/d。2、建议该井安装20T/h深井潜水泵及配电设备，潜水泵下入深度考虑50m左右。3、在井附近修建泵房，周边斜坡较高处修建高位水池，同时安装下水管道引水至农户家。七、结论与注意事项（一）结论1、探采结合井静止水位为1.20m，水位降深值为25.50m时，涌水量为737m3/d；计算最大影响半径R=334m，平均渗透系数K=0.5