前言
四平市地处战略要地,是东北重要交通枢纽,是吉林省重要的工业城市。随着四平市“一核三带”的经济发展战略的提出,工农业发展迅速,城市需水量、开采量逐年增加。水源不足,供需矛盾突出,严重的影响工农业发展和居民生活用水。为解决四平市水源不足问题,满足城市工农业发展和生活用水的需要,寻找有集中开采价值的地下水供水水源地日趋迫切。地下水供水水源地是指水质好、分布广、不易被污染、调蓄能力强、供水保证程度高而被人们广泛开发利用的地下水水源地。
1、技术路线与工作方法
技术路线参照水源地普查阶段的工作模式。首先在全面收集与分析气象、水文、区域性水文地质研究成果及专题性水源地评价资料的基础上,进行水文地质测绘,初步查明区内主要含水层的水文地质特征,圈定地下水可能富水地段。然后进行水文地质钻探和抽水试验。最后,在资料综合分析研究的基础上,对地下水资源潜力、开采的技术经济条件及可能出现的环境地质问题进行初步评价,对研究区做为应急供水源地勘查的可行性做出评估,划出进一步勘查的重点靶区。
采用的工作方法主要有水文地质地面调查、地下水位动态观测与统测、水文地质钻探、物探测井、抽水试验、水土样分析、综合研究等。
2、调查工作部署原则
调查工作量部署主要遵循如下原则:
(1)已有资料二次开发与野外地质调查相结合的原则。在搜集以往勘查工作的原始资料及研究成果的基础上,充分收集、消化、吸收已有资料,针对任务书要求,开展野外水文地质调查,灵活布置实物工作量。主要资料有1986年吉林省地质矿产据编著的《四平市供水水文地质勘察报告》等。
(2)加强计算机技术、GPS定位、同位素等技术方法的应用,体现综合研究与信息系统密切结合、传统技术与新技术新方法结合的原则。
(3)以折马背—河夹信子—小塔子的白垩系泉头组粗砂岩作为本次供水水源地的主要调查层位。该层段初步分析水文地质条件优越,同时可避免应急开采时对现状开采层产生较大影响。
3、总体工作部署
(1)水文地质地面调查:比例尺1:1万,调查总面积20km2,包括四平市铁东区折马背—河夹信子—小塔子沿线丘陵地区与平原地区的过渡带。调查研究开采条件下水文地质条件,圈定出地下水供水水源地的富水地段与目的层,为勘查孔的确定选定靶区。调查内容主要有地层岩性、岩相,含水层分布、埋藏状况、富水性;地下水开采利用现状及历史;地下水水位、水质、水温及动态特征,地表水与地下水联系;气象、水文、地形地貌、社会经济、土地利用、地表水及地下水污染等。另外还要调查地裂缝、地面沉降、地下水水质变化等环境地质问题。
(2)地下水动态观测与统测:工作目的在于掌握工作期内不同地下水类型、不同埋深地下水位动态特征及流场特征;了解不同地区、不同地层层位地下水的水力联系,为正确分析水文地质条件及地下水资源评价提供基础资料。建立地下水动态长期观测9点,观测期1年,每月6次。
(3)水文地质钻探:为了了解调查区供水水源地主要靶区含水层的埋藏深度、厚度、岩性、水位、水质状况,了解主要供水目的层的富水程度及水文地质参数,划定应急供水水源地的靶区,拟在调查区内粗砂岩较厚的地区施工水文地质勘探孔一眼,深度150m,取水段40-100m。孔位初步定在折马背—河夹信子一带,该区基岩埋深约在5-7m,初步分析粗砂岩层较厚,由于北西向构造影响,加大了含水介质的贮水空间,上覆有较丰富的潜水补给,补给条件较好,矿化度小,集中开采时产生的环境地质问题小,供水水文地质条件优越,有较好的应急供水前景。
(4)物探测井:配合水文地质钻探进行。测井目的是为了弥补岩芯采取率的不足,在钻孔中取得更多的地质、水文地质资料,指导成井。包括电阻率、视电阻率梯度(顶部、底部梯度)和自然电位。另外,为了查明地层中,特别是底砾层中的泥质含量,进行自然γ测井。全孔测量,长度各为150m。
(5)抽水试验:开展水文地质试验的目的,是为了测定供水目的层的富水性及水文地质参数,深入研究地层条件并为地下水资源评价提供基础数据。进行2个井点的抽水试验,拟为稳定流抽水试验,但为了求取更多的水文地质参数,应尽量创造条件采用多孔非稳定流抽水试验。
(6)水土样试验:为了研究工作区地下水化学场的分布特征,划分地下水的水化学分类,分析地下水超标组分的空间分布,了解开采条件下水文地球化学条件的变化特点,进行综合水质评价,布置地下水采样工作。水质样品在勘探孔及调查区水井中采取,在已有水质资料分析的基础上,分区、分层采样,总计10件,均为全分析样。对于本次施工的水文地质勘探孔水样按《生活饮用水卫生标准》规定的项目进行测试。
环境同位素是研究地下水的起源、形成过程、水循环条件的有效手段,故本次工作中布置同位素(氘、氚、氧-18)取样工作,共取9组,取样点分不同层位沿同一剖面线布设。
为了准确的掌握地层岩性状况,钻探过程中采取岩土测试样,进行物理性质指标测量。为了研究粗砂岩的渗透性,采取粗砂岩岩芯10件,进行渗透试验分析。
(7)数据库建设:对项目进行过程中,搜集及调查的所有基础数据、成果数据进行入库,形成统一数据库,为地下水供水水源地的研究和今后水文地质工作提供第一手资料。
(8)综合研究:对取得的所有的资料进行综合分析研究,分析工作区的水文地质条件、开采条件,评价各种资源状况。对研究区做为水源地勘查的可行性做出评估,圈定出进一步勘查的重点靶区。
对地下水资源的开发和利用,应由政府统一管理,合理开发,确保地下水资源不受污染和破坏,防止水源枯竭,更好地为建设四平作出贡献。