工程勘察项目地下水水位变化幅度分析

2020-12-31吴高权

中国金属通报 2020年8期

吴高权

（湖南省有色地质勘查局二四七队，湖南长沙 410129）

地下水水位受气象、水文、人为等因素的影响较大，具有一定的周期性及随机性，一般随着降水量的增加而升高，随着取水量的增加而下降，其变化幅度因地理环境不同而不同[1，2]；其中，气象因素主要表现在降水和蒸发上，地下水水位在枯水期下降，在丰水期上升；水文因素表现为山塘水库等地表水对地下水下渗补给的影响，地表水量丰富地下水上升，反之则下降；人为因素主要指地下水开采对地下水位的影响，调查区的开采主要包括灌溉用水及生活用水的开采，开采量大则地下水水位下降，反之则上升。通过观测井的长期水位观测，可以完善区域水文地质资料，有助于了解观测点地下水的排泄、径流、补给条件，可以比较直观地反映出地下水的变化规律；可用于指导勘察成果中场地地下水水文参数的提出，对后期的工程设计及施工具有积极意义。

1 气象水文特征

图1 月平均降雨量趋势图

长沙属亚热带温湿气候带，具明显的季风气候特征，降雨较丰沛，雨季大部分集中在4-9月份，约占年降水的65%以上，降雨量大于蒸发量。场地范围及附近的地表水主要为溪水、沟渠、山塘和水库，主要来源是大气降水，主要流向由北往南；地下水主要包括上覆土层中的松散层潜水和基岩裂隙水两类，补给来源主要为侧向径流补给及大气降水等地表水下渗补给。根据收集到的气象资料，长沙月平均降雨量如图1所示。

2 观测成果分析

地下水水位的观测方式有钻井观测和水准观测等传统方式[3，4]；随着科技的进步，地下水水位自动监测技术已经成熟，在地下水水位长期监测中得到了普遍应用。本次基于成本控制，采用传统观测方式对固定观测井进行了为期一年的地下水水位观测，观测时间段为2019年6月至2020年6月，观测频率为月均1-2次，雨天一般选在雨后2-3天再进行观测，主要观测地下水水位的埋深。根据场地工程地质及水文地质调查成果，结合现场的实际情况，本次选取4个观测井对地下水水位进行了观测，4个观测井的基本情况如表1所示。

表1 观测井基本情况表

根据观测数据，各观测井的水位埋深变化情况分别如图2-图5所示。

图2 观测井1水位埋深趋势图

该观测井整体地势较高，地表水由西北侧往东南侧汇集流动，地下水主要补给来源为降水、水库等地表水下渗补给及侧向径流补给，地下水类型主要为基岩裂隙水。根据上图可知，该观测井一年内地下水埋深变化趋势与降水量趋势总体一致，仅局部时间段异常，地下水埋深走势呈“U”型，枯水季节时地下水水位变化幅度总体不大；该观测井地下水水位最大变化幅度约为7米。

图3 观测井2水位埋深趋势图

该观测井整体地势稍低，地表水由东侧往西侧汇集流动，地下水主要补给来源为降水、水库等地表水下渗补给及侧向径流补给，地下水类型主要为基岩裂隙水及松散层潜水，其中基岩裂隙水具承压性。根据上图可知，该观测井一年内地下水埋深变化趋势与降水量趋势总体一致，仅局部时间段异常，地下水埋深走势呈“U”型，枯水季节时地下水水位变化幅度较小；该观测井地下水水位最大变化幅度约为4米。

图4 观测井3水位埋深趋势图

该观测井整体地势较高，地表水由东北西三侧往南侧汇集流动，地下水主要补给来源为降水、水库等地表水下渗补给及侧向径流补给，地下水类型主要为基岩裂隙水。根据上图可知，该观测井一年内地下水埋深变化趋势与降水量趋势大概一致，局部时间段异常，地下水埋深走势呈“V”型，枯水季节时地下水水位仍有较大的变化幅度；该观测井地下水水位最大变化幅度约为7米。

该观测井整体地势较高，地表水由西北侧往东南侧汇集流动，地下水主要补给来源为降水、水库等地表水下渗补给及侧向径流补给，地下水类型主要为基岩裂隙水。根据上图可知，该观测井一年内地下水埋深变化趋势与降水量趋势大概一致，地下水埋深走势呈“V”型，枯水季节时地下水水位有一定的变化幅度，但变化幅度不大；该观测井地下水水位最大变化幅度约为5米。

图5 观测井4水位埋深趋势图

比较以上四图可知，各观测井的地下水埋深变化趋势与月平均降水量趋势总体上是保持一致的，但每个观测井又有自己的一些特点。枯水季节1号观测井与2号观测井地下水水位上下波动，未出现3号观测井与4号观测井的“V”型低点；每个观测井水位异常出现的时间没有一致性，基本上是随机的；地层情况基本相同的1号、3号、4号观测井，地下水水位变化趋势没有相关性；2号观测井的地下水水位在枯水季节时波动较为平缓，且时间跨度较其他三个观测井的要长，可能的原因在于该观测井所处地势低，地下水补给充分，且该基岩裂隙水具有承压性。