新疆托里县庙尔沟镇供水工程建设浅析

王立民

(新疆兵团勘测设计院(集团)有限责任公司，新疆 石河子832000)

庙尔沟镇位于新疆托里县南约66 km，现阶段供水主要采用分散式供水，在庙尔沟镇西侧有一座水塔，其供水井为一眼大口井，井深9.4 m，由于供水管道损坏较为严重，大多数用户需人工担水。同时镇内个别住户和单位采用人工自挖大口井进行临时供水，大口井井深多在10 m以内，大口井水位受季节性气候影响较为严重，在较枯水年份水位较深，甚至部分水井干枯。同时由于庙尔沟镇地下水的来源主要为周边泉水的溢出，而庙尔沟镇以畜牧业为主，其泉眼周边多为牛羊饮水点，造成泉水污染较为严重，直接影响庙尔沟镇人饮安全。为保证居民生活用水，最安全、最经济、有效的措施则是寻求合适地段，进行适合生活饮用的地下水的开采。

由于研究区处于山间洼地内，四周均为中低山丘陵区，地下水埋藏与赋存条件复杂，而在以往的研究过程中，多有凿井失败的先例，同时该区未进行过系统的水文地质勘探资料，对含水层岩性、结构认识不足，在该区是否能提取适合饮用的地下水是该项目建设的主要问题之一。而本次研究之后所提出的布井方案及单井设计，在随后的项目实施中则得到了有效、准确的验证，从根本上解决了庙尔沟镇存在几十年的生活用水难的问题。

1 水文地质条件

1.1 研究区地下水的赋存条件及分布规律

研究区位于玛依力山与扎伊尔山之间的出山口处，地下水的形成严格受山区大气降水的控制。上游山区分布有古生界基岩，以泥盆、石炭系火山碎屑沉积岩为主，由于屡次构造运动的破坏，并经风化作用，裂隙发育，山区大气降水源源渗入其中，形成风化裂隙潜水，并以泉的形式溢出地表，进入研究区。研究区第四系地层较薄，一般为3～6 m，赋存地下水的空间有限。同时在区内可见多处基岩出露，对地下水的径流有一定的阻碍，使得地下水主要沿现有冲沟径流，而冲沟两侧一般不含地下水，即区内地下水基本呈脉状或带状分布。此外研究区地形比降较大，一定程度上也不利于地下水的赋存，故总体来看研究区地下水赋存条件较差。研究区上游泉眼其水质矿化度为0.86 g/L，同时铁和硫酸盐含量略有超标。

1.2 含水岩组富水性

研究区地下水主要为裂隙潜水，透水性相对较弱，本次工作对庙尔沟镇现有两眼大口井进行了简易抽水试验。试验过程中用流量3 m3/h的水泵抽水，一般在数小时内即被抽干。主要原因是潜水在水平方向上的水力联系又相对较弱，含水层缺乏稳定的补给源，而含水层厚度过薄，故一抽即干。根据位于庙尔沟镇西北侧现有泉眼最大流量为3.82 L/s，按泉流量划定本区基岩裂隙含水层为弱富水区，富水性较差。

1.3 地下水的补给、径流、排泄条件

研究区内地下水的补给、径流与排泄主要受气象、地貌条件等因素的影响。研究区内地下水的补给主要来自西北侧上游地区泉水溢出流入补给。由于研究区基岩埋深较浅，且时有出露，阻碍了地下水向下游径流，地下水只能沿现有冲沟呈带状径流，而冲沟两侧一般不含水。区内地下水总体流向与地形坡向基本一致，由西北向东南径流。地下水水力坡度约为4.49%左右，含水层主要以花岗岩风化层为主，在强风化层中，裂隙相对较为发育，地下水径流速度较快。研究区气候干燥，蒸发蒸腾作用相对较强;其次研究区部分水量通过区内冲沟排出研究区，同时部分地下水以侧向径流形式排出区外。

综上所述，研究区地下水补给、径流、排泄呈以下特点:区内地下水主要赋存于花岗岩风化层中，呈带状分布，主要补给源为上游泉水补给。地下水总体流向与地形走向一致，由西北到东南。地下水的排泄以潜水蒸发、冲沟排泄、侧向流出为主。

2 地下水资源量概算

如前所述，研究区地下水的补给源主要为泉水溢出，其溢出量计算公式如下:

计算公式:Q泉水=νAT

式中:Q泉水:泉水溢出量(104m3/a);ν:泉水溢出流速(m/s);A:泉水溢出过水断面面积(m2);T:泉水溢出计算周期(d);

研究区各泉眼无长观资料，根据本次调查走访，研究区内泉水溢出量年内变化较小，基本上常年流水，2012年8月10日-2012年8月15日，对研究区内泉流量进行测量，则研究区补给泉眼流量为12.05 ×104m3/a。

3 宜井区的选择及机井布置

本项目水源地位置的确定遵循以下原则:

(1)水源地应布置在地下水补给条件及开采条件最优的地区，即地下水水量较丰富、水质较优、易于开采地段。

(2)水源地位置应设置花岗岩破碎层较厚的地段，以便于有良好的赋存空间。

(3)工程建成运行后，对环境的不利影响较小的原则。

如前所述，作业区地下水主要补给源为泉水补给，赋存于花岗岩裂隙中，沿泉水径流方向呈带状分布，而泉水两侧其它地区基本不含水。根据本次物探解译成果，研究区内可以满足供水要求的取水点位于庙尔沟镇西北侧4.0 km补给泉眼附近，该处花岗岩风化层厚度约40 m。根据本次调查研究区地下水可开采量量为12.05 ×104m3/a，庙尔沟镇生活需水量4.38 ×104m3/a，远小于地下水可采量，因此地下水水量可满足研究区人饮需求。

由于研究区地下水赋存于花岗岩风化层中，相对而言弱风化层构造致密，质地坚硬，不易于机械施工，而强风化层质地松散，便于施工操作，根据含水层特性，本次工程的取水方式建议采用管井取水。井深设计为40 m，贯穿风化层时终孔;管径426 mm;设计出水量为5～10 m3/h。

4 结语

(1)研究区含水介质以花岗岩风化层为主，富水性较差。地下水主要受上游泉水补给，沿区内天然冲沟径流，并流出区外。

(2)通过水文地质研究工作，确定补给泉眼上游区域为人饮工程初选井位。布设机井1眼，井深设计为40m，井径426 mm，单井出水量为5 m3/h。

(3)设计机井施工完成后，通过对该井进行抽水试验，出水量可达15 m3/h，出水量满足了庙尔沟镇生活需水量。

［1］王立民，农九师一七〇团二连水文地质勘察报告，新疆:新疆生产建设兵团勘测规划设计研究院，2012。