浅谈岩溶地区找水的方法

浅谈岩溶地区找水的方法

陈志泉

广西北海水文工程矿产地质勘察研究院536000

摘要：岩溶地区的水，主要集中在溶洞、裂隙以及管道之中，因岩溶发育均匀性非常的差，而且浅部位置被泥质大量充填，给地下水勘查工作带来了一定的难度。本文将对目前常用的几种岩溶地下水查找技术和方法进行分析，并在此基础上以某岩溶地区找水工程为例，谈一下个人的观点和认识，仅供参考。

关键词：岩溶地区；地下水；找水；方法

随着科技水平的不断提高以及对岩溶地区地质地貌研究的不断深入，目前在岩溶地区地下水勘查工作中，已经取得了很大的进展。在此过程中，找水技术和方法是关键，因此加强对找水方法的研究与探索，对于岩溶地区的水资源勘查与开发，具有一定的现实意义。

一、岩溶地区常用的找水技术和方法

1、资料收集

到有关部门收集工作区的基础地质资料，是岩溶地区找水的基础工作。不同工作区的基础地质工作程度不同，一般地区都会有1：20万以上的水文地质调查资料，工作程度相对高的地区会有1：5万，收集资料对于了解和认识工作区的地质背景资料和构造特征十分重要。

2、野外调查

到调查区调查的岩溶地区找水的前提，野外调查的重点：①根据收集到资料寻找出富水性岩层和弱含水层在调查区分布情况，富水性岩层和弱含水层的交界处，在富水岩层一侧如有构造裂隙，成井的机率较大；②寻找区域构造在调查内分布的位置和构造类型，断层带的岩性特征，其中着重划分断裂构造类型是张性断裂和压性断裂，一般来说张性断裂在断裂带布井成井机率较大，压性断裂由于断裂带中岩层的胶结作用，断裂带往往成为一道阻水墙，在断裂带的上盘布井成井机率较大，在断裂带的下盘布井，由于地下水的交替缓慢，裂隙或溶洞中往往充填粘性土，水量虽然也较大，但很难洗清，成井机率不大，③寻找调查区落水洞，在调查区地下水径流方向上的两个或多个落水洞之间，往往存在着岩溶通道，在岩溶通道的地方打井，成井机率较大，且水量较大；④调查工作区地下水位的埋藏深度和变化规律，这有利成井时确定成井深度。

3、地球物理探测

主要采用低频大地电场法和高密度电法，主要目的是在高阻的完整溶岩中，寻找相对低阻、低电位的含水岩溶构造裂隙带和充水的溶洞，二者相互验证，确定岩溶构造破碎带和充水溶洞的存在的可能性。

⑴低频大地电场法

该种找水技术方法，比较适用于那些圈定了的断裂破碎带、岩脉以及岩溶发育带和基岩裂隙区域的地下水勘查。勘探方法采用天然电场三频剖面法，一般点距10m，三频测量170HZ、67HZ、25HZ。

⑵高密度电法

对于高密度电法而言，主要应用于深部岩溶含水层探测。该种方法，可用于覆盖层厚度、基岩面起伏探测；同时，还可应用于构造破碎带探测，对岩性分界面、洞穴以及喀斯特，对浅、中以及深部位置的岩溶含水层明显异常进行准确反映。勘探方法采用高密度的温纳剖面法，极距10m，60个电极，温纳装置扫描16层，施伦贝尔装置扫描20层。

⑶物探测线布设与追踪物探异常

岩溶地区地下水分布非常不均匀，而且在含水层中地下水在可溶岩地带的分布也不均匀，在某含水层在标高相同范围内，即便相差几米，其地下水富水性也可能会相差甚远。岩溶地区地下水的水力联系各向异性非常明显，比如疏干煤层底板，距水位下降核心的钻孔，水位下降以后，疏干影响几乎可以不考虑；岩溶地下水，不仅具有相互联系的水面，而且还有独立的汇聚管道流动空间。对于巨大的岩溶水而言，不仅可以在大空间内予以贮存，而且还可在微细裂隙内进行贮存。基于上述岩溶地区水分布不均匀性、各向异性特征分析，物探测线建议采用多向、双向方式进行布置，并且追踪异常建议采取多位点追踪。

二、典型案例探讨

1、工况概述

大新县榄圩乡陇内屯，地处峰丛谷地内，四面环山，地形上整体西北高、东南低，该屯共有190人，最困难的就是人畜饮水问题，丰富水季节主要靠村西面山泉水，至枯水季山泉水几乎断流，村民饮用水主要靠水柜中的水。过去先后有几个施工队在该屯周围施工过8个钻孔，均未能成井。

2、收集资料

收集该的1：20万水文地质图，从图中了解至调查区出露在地层岩性为石炭系下统大塘阶浅灰色厚层状灰岩，白云质灰岩，调查区为碳酸盐岩岩组，含水量丰富，但在从区域上来看，陇内屯位于区域水文地质单元分界线顶部附近，这是打井困难原因所在。

3、野外调查

野外调查小组对陇内屯的周边进行调查，调查到距离陇内屯东侧约3km的渠问屯一口机井井深90m，丰水期水位约50m，枯水期水位约70m，单井涌水量约20m3/h；南东侧约2km的隆江一口机井井深70m，丰水期水位约45m，枯水期水位约60m，单井涌水量约30m3/h，据调查访问，该口井的钻井过程，在60m左右有掉钻现象，推断为一溶洞，溶洞高有2～4m。在调查区调查过程中发现在陇内屯的北面有落水洞，屯的南面也有一个落水洞，在大雨时雨水直接流入洞内，没有淤积过。根据调查结果可大概勾画出屯北-屯南-隆江屯北西～南东向的岩溶地下通道。

4、地球物理探测

屯北-屯南-隆江屯北西～南东向的岩溶地下通道的垂直方向上，布置了三条高密度电法测线分别为W1、W2、W3，测线长为300m，其中W2在130～200段底部存在低阻异常，异常面积很大，推断是岩溶裂隙带。再布置上与推断溶道方向一至的布测线W4，测线长600m，在W4测线255m处出（W2在130～200段处附近）出现低阻异常。提取测线W4温纳剖面255m点处数据绘制测深曲线，测深曲线显示在浓度25～80m视电阻率测深曲线变平缓，推断80m深段为岩溶裂隙带。

沿高密度电法测线方向采用低频大地电场法做4条三频剖面测线，W2在130～200段处附近也出现低电位差异常。

5、钻井

根据野外调查和物探测试，在W4测线255m处出布井一口，井深设计150m。钻探岩层为0～46m为松散层，46～150m为灰岩，49～49.5m和54.3～55.6m为岩溶裂隙带，59，6～60.4m为溶洞。经抽水试验，水位降深9m，单井涌水量为7.5m3/h。满足了该屯的人畜饮用水。

结束语：

岩溶石地区找水过程中，应当立足实际，结合本地水文地质条件，靶向找水，只有这样才能提高找水效率。

参考文献：

[1]潘晓东；张发旺；孟小军；曾洁；陈志兵.深切河谷附近岩溶地区打井找水模式[J]现代地质，2015（04）.

[2]詹金锚.高密度电法在岩溶地区找水定位中的应用[J]低碳世界，2014（06）.

[3]梁竞；韦启锋；洪卷；郑盛业；秦永才；闫福生；冯永雄.自然电场法在岩溶地区找水打井中的应用[J]工程勘察，2016（02）.

[4]王宇.岩溶找水与开发技术研究[M]北京：地质出版社，2006．