砚山炭房村供水水文地质特征分析

张 华，刘海峰，康晓波

(云南省地质环境监测院，云南 昆明 650216)

引 言

从2008年起，云南连续三年出现特大干旱，使得部分泉水流量减小甚至出现断流，地下水位下降，区域水文地质条件发生了变化，导致地下水开采难度增加。本文根据“云南重点岩溶流域水文地质及环境地质调查(南丘河流域)”成果，通过南丘河流域及盘龙河流域上游的一个水文地质单元(炭房单元)钻探过程的分析，总结复杂岩溶山区布孔的经验和教训。

1 水文地质特征

炭房村属文山州砚山县维摩乡，位于砚山县北东20km，地处南丘河(珠江水系)和盘龙河(红河水系)两大水系的分水岭地带，区域地貌部位为滇东南岩溶高原的高原面。附近地貌以峰丛洼地为主，侵蚀地貌极少的分布于单元的南部。地势北高南低，以峰丛洼地地貌为主，补给区海拔1600m～1700m。

炭房村气候类型属亚热带高原季风气候，5月—10月为雨季，雨季降雨量占全年雨量的83%，11月至次年4月为旱季，降雨量只占全年雨量的17%。年平均气温19℃，1980～2009年年平均降雨量997.92mm，多年平均蒸发量约2 000mm。2008年底以来，降雨偏少，水资源较为紧缺，旱情严重。加之2009年降雨严重不足，全年总降雨量仅为705.5mm。雨季洼地形成洪涝，淹没庄家，一般在7天左右地表水才能消完；而旱季年年干旱。

炭房单元中三叠统个旧组(T2g)为主要含水层组，个旧组下段(T2ga)岩性为灰—深灰色中—厚层白云岩夹白云质灰岩，局部夹泥灰岩、泥岩；个旧组上段(T2gb)岩性为灰—深灰色中—厚层灰岩夹白云质灰岩，局部地区夹泥质灰岩及泥灰岩；下三叠统永宁镇组(T1y)为夹层状含水层，主要岩性为灰及深灰色薄—中厚层泥质灰岩、泥质条带灰岩及泥灰岩，局部夹鲕状灰岩、蠕虫灰岩；南部出露下三叠统飞仙关组(T1f)岩性为紫红色薄层状粉砂岩及泥质粉砂岩，局部夹黄色厚层状细砂岩；北部出露古近系砚山组(Ey)岩性为上部含砾砂岩夹砾岩，下部中厚层砾岩夹含砾砂岩；在洼地底部有第四系冲、残积层粘土覆盖。

炭房单元以北东向弧形构造为主，区域上属树皮旋扭构造的组成部份。主要有炭房向斜及炭房断层。炭房向斜位于炭房的北东部，向斜轴为北东—南西向，长10km，宽约4km，核部地层为Ey碎屑岩，两翼地层为T2g灰岩。炭房断层呈北东南—南西向，延伸长度约10km，破碎带约50m，沿断层带可见构造角

砾岩，且胶结紧密、坚硬，有细砂石充填，角砾呈棱状到次圆状，直径1cm～8cm。该断层性质为一条压性断层。

目前炭房村供水主要是依靠村中的三口深井，分别是1号、2号、3号钻孔，其中2号、3号到了旱季抽不出水而停用，只有1号能正常使用，但在旱季仍然不能满足用水需求，缺水较为严重，缺水时间为2～6月，缺水人口在1 500人左右。2009年在南丘河流域开展“云南重点岩溶流域水文地质及环境地质调查(南丘河流域)”项目，在踏勘期间了解炭房村较为缺水，因此计划在炭房村东南侧施工一个水文地质钻孔(SK26)，地理坐标：E：104°11′38″、N：23°43′45″，H：1 547m。

炭房单元地表分水岭东以大山脚、长岭街、白脸山南一线为；南以白石岩一线的流域边界；地下分水岭西以幕菲勒、炸围冲一线，北以迷巴低西山、阿铺塘一线(见图1)。

图1 炭房单元水文地质图

通过调查分析，炭房一带地下水水位在5～15m左右，无地表出露的泉水，有的也是雨季出露的季节性泉水。炭房村的地下水补给区主要是来自单元东部、北部和西部，北部、东部含水层岩性为T2gb灰岩夹白云岩为主，富水性较强，地下水以管道的形式由北、东向南径流，在地表无排泄点，上部分提供天窗提水排泄，大部分向南部低一级的排泄基准面排泄。节理、溶洞发育；西部含水层岩性为T2ga、T2gb白云岩夹灰岩、灰岩夹白云岩，富水性强—中等，只有雨季时地表水以低洼洼地渗入补给地下水，通过裂隙向南径流，节理发育(见图2)。

图2 炭房村水文地质剖面图

图3 激电测深工作布置图

炭房村的东部，地势相对低洼的地段都是一个落水洞，在地表可见两个天窗，两个天窗呈南北向排布，相距200m，洞口呈圆形，直径3m～5m，可见深度4m～6m，平水期水位5m～10m，旱季干枯。北部2号钻孔，孔深约70m，现在作为该村的生活用水，每天抽水200m3，但是到了旱季供水不足。

炭房村西部附近，无地表水点出露，南部也无地表水出露，但是打了3口浅井，据访问水量不大，且会出现浑浊。

2 物探解译结果

在炭房村东部岩溶发育地带布置激电测深点36个，组成2条激电测深剖面(Ⅰ剖面和Ⅱ剖面)(见图3)，各条剖面长720m左右，形成两条电阻率和视充电率断面图。

Ⅰ剖面激电测深：该剖面共完成激电测深点18个，剖面长715m。该剖面在24～34号点地段视电阻率幅值(ρs)较低，表明岩溶较为发育，且视充电率(Ms)幅值较高，表明赋水性较好(见图4)。

Ⅱ剖面激电测深：该剖面共完成激电测深点18个，剖面长723m。该剖面在7～13号点及31～35地段视电阻率幅值(ρs)较低，表明岩溶较为发育，且视充电率(Ms)幅值较高，表明赋水性较好(见图5)。

图4 Ⅰ剖面激电测深综合断面图

图5 Ⅱ剖面激电测深综合断面图

物探解译后建议水文钻孔布置在Ⅰ剖面24号点、28号点及Ⅱ剖面11号点附近，重点观察地下35m～120m处的岩芯变化情况，推荐钻孔深度宜为180m～200m。后经过论证钻孔选择Ⅰ剖面14号点附近，主要依据是，Ⅰ剖面14号附近发育有天窗，地表岩溶发育，而且靠近剖面11号点。

3 钻探验证

图6 SK26号水文地质钻孔柱状图

从物探、钻探差异对比分析得出：Ⅰ剖面第四系覆盖层解译厚度与实际厚度相差较大；150m以下经钻探岩溶不发育，而物探解译推测为富水带。Ⅱ剖面与Ⅰ剖面相距100m，因此，解译结果基本一致。

4 原因分析

北东向断裂构造的北西侧钻孔水量达170m3/d，而断裂的南东侧钻孔水量普遍较小或者为干孔，干孔与有水钻孔对比分析得出；干孔一带地表地貌组合为峰丛洼地，北高南低，岩溶发育不均匀，有天窗、落水洞，表现为垂直岩溶发育强烈，地下水位变幅较大，岩溶水力坡度大，水流速度快，地表水下渗呈垂直径流，所以钻孔要布置在径流带难度较大。而北西处有水钻孔一带，地表有积水潭，地势相对平缓，说明地表岩溶不发育，岩溶发育均一，地下岩溶以水平发育为主，导致钻孔出水量较大F1断层，断层倾向西，断层带上有次棱角状胶结物，北西向地下水向断层带径流，受断层阻隔，地下水在断层带富集；断层东侧SK26孔一带，地下水垂直径流转南径流，因此，难于形成地下水富集带。

参 考 文 献

[1]张华，何绕生，彭淑惠等.云南重点岩溶流域水文地质及环境地质调查[R].2009.

[2]云南省地质局第二地质队.1/20万文山幅区域水文地质普查报告[R]，1980.2.16～18.

[3]SL326-2005，水利水电工程物探规范[S].北京：中国水利水电出版社，2005.

[4]王宇.岩溶找水与开发示范研究[S].北京：地质出版社，2007.16～18.

[5]中国地质调查局.严重缺水地区地下水勘查论文集第二集[S].北京：地质出版社，2004.16～18.