抽水试验估算某饮用天然矿泉水资源量实践

黎识敏

摘 要： 某饮用天然矿泉水水源地于1993年钻探成井并提交了资源量，但一直未利用。本文通过对该矿泉水井进行抽水试验核实估算，取得的资源量依据充分可靠。

关键词： 矿泉水井； 抽水试验； 核实估算； 充分可靠

1. 前言

某饮用天然矿泉水水源地于1992年10月在该区进行水文地质调查中发现，并于1993年10月钻探成井，但一直未利用。为今后合理规划开发，因此对该矿泉水井资源量进行抽水试验估算，与之前资源量进行对比分析。

2. 项目实例

2.1 项目概况

该矿泉水井位于广东省西北部，前期进行过钻探成井并提交过资源量，但未开发利用，孔口标高25.00m，原井深50.72m，本次估算对原井进行了清孔并加深井深至60.20m，通过抽水试验进行核实估算。

2.2 矿泉水形成的环境条件

气象水文：该水源地处于亚热带季风气候区，年均气温21.5℃，极端最高气温31.8℃，极端最低气温为2.6℃；该地雨量充沛，年均降雨量1998.7mm，6月～8月为丰水期，12月～次年2月为枯水期，充沛的降雨量和茂密的植被，为区域地下水的补给提供了良好的条件；本区河流纵横交错，池塘、湖泊星罗棋布，低山与丘陵间分布有枝状的谷地。矿泉水源地以东的某水库，是区内的主要地表水体，集水面积约102km2。

地形地貌：该水源地为低山丘陵地貌，地势总体自南东向北西倾斜，一般海拔高度为10m～30m，最高峰为南部的牙英山，海拔高度581.1m。

区域地质：该水源地所处区域位于佛岗岩体西缘，区域地层主要有泥盆系、侏罗系和第四系；区域断裂发育，由四条主要断层构成。区域岩浆岩主要有燕山第二期、第三期和第四期黑云母花岗岩组成。

区域水文地质：根据含水层类型、特征及埋藏分布情况，该区地下水类型有：第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。其中，第四系松散岩类孔隙水分布于山间平地和谷地，含水层由粉土、砂砾土和砾石土所组成，厚数米至二十余米，分布普遍。地下水微具承压性，水位埋深1.5m～4.0m，单井水量一般在0.02L/s～0.23L/s，富水性弱，水化学类型为HCO3-Na或HCO3-Ca型；基岩裂隙水主要分布于各种风化或构造错动的岩石中，富水性变化大。在断裂破碎带发育地段，单井水量一般在0.01L/s～0.21L/s，富水性弱，水化学类型为HCO3-Na或HCO3-Na·Ca型，含有多种对人体有益的微量元素。

2.3 水源地水文地质特征

该矿泉水井（ZKl）所处山间谷地为第四系坡洪积相堆积，宽30m～50m，山谷向南西延伸，山谷两侧丘陵零星出露燕山期花岗岩，其余皆为残坡积层覆盖。其中，第四系冲积层（Q4al）主要由粘性土及含砾粉土组成，分布于河谷及河流一级阶地，厚数米至二十余米，地下水位埋深0.50～2.00m，水温21.5℃～24℃；第四系坡洪积层（Q4dl+pl）分布于山间谷地及沟谷两侧坡地，主要由含砾粉質粘土组成，局部夹粉土，厚数米至十余米，地下水位埋深0.2m～4.0m，水温22.5℃～25.0℃，附近居民多在该层取水，民井涌水量约10m3/d～20m3/d；第四系残积层（Q4el）分布于剥蚀丘陵区，主要由含砾、含砂粘性土组成，厚数米至十余米，具隔水性。

该矿泉水井附近断裂构造发育，其中一条主要断裂横切矿泉水区，近东西走向，倾向南，倾角80°，宽度大于2m，组成破碎带岩石为碎裂蚀变花岗岩，蚀变主要为硅化、云英岩化、绿泥石化。沿断裂带可见数条2cm～10cm宽的石英脉平行断裂方向分布。岩石的破碎给地下水提供了赋存空间，地下水活动又促进了裂隙孔隙的发育，从而构成了地下水的富集带。根据钻孔揭露，钻孔单位涌水量0.039L/s·m～0.099L/s·m，属弱富水性。

2.4 水质评价

该矿泉水的特征性指标为偏硅酸，经水质测试，其感官、限量指标、污染物指标、放射性及微生物指标均符合国家标准，可作为饮用天然矿泉水资源予以开发利用。

3. 自流量观测

由于ZK1一直未开采，本次估算对ZK1井的水量、水温进行了一年每月1次的动态观测，观测结果见图1。

据动态观测结果统计，井口自流量：21.24m3/d～22.36m3/d，变幅1.12m3/d；静水位水头高：1.15m～1.20m，变幅0.05m；动水位埋深：14.11m～14.23m，变幅0.12m；单位涌水量：0.113L/s·m～0.120L/s·m；水温：23.5℃，变幅0℃。因此，该矿泉水源地井动态变化幅度不大，属动态稳定型地下水。

4. 抽水试验分析

4.1 钻孔成井结构

该矿泉水ZK1原井深50.72m，2.80m以上下直径168mm无缝钢管，套管四周用水泥止水；2.80m～7.27m为直径130mm的天然孔壁；7.27m～50.72m为直径110mm的天然孔壁；开采层位2.80m～18.01m和28.16m～34.49m。本次估算工作对原井进行了清孔并加深井深至60.20m为直径91mm的天然孔壁。

4.2 抽水试验

本次使用100QJ8-41/8型深井泵，对ZK1孔进行了三次降深抽水试验（见表1、图2），测得地下水水温为23.5℃，抽水层位2.80m～18.01m、28.16m～34.49m，经抽水试验取得最大出水量为150.77m3/d（最大降深15.38m）。

根据对ZK1含水层进行了三次降深抽水试验，最大出水量为150.77m3/d，水位降深15.38m。通过抽水试验并结合一个水文年的动态观测资料，单位涌水量与1993年结果相差较小，因此估算ZK1井可采水量150.77m3/d真实可靠。

5. 结束语

本次核实估算以ZK1井一个水文年的动态观测资料并结合枯水期抽水试验结果，估算该天然饮用矿泉水井最大涌水量位150.77m3/d，可采水量的评价依据充分可靠。