红层风化裂隙弱含水层水文地质特征及储水单元类型研究——以金堂城东南地区为例

摘要

随着全球性水资源短缺局势的不断发展,过去被忽视的风化岩体中的裂隙水资源的开发和利用已受到缺水地区人们的普遍关注。通过野外调查及水文地质试验,并结合前人地质、水文地质资料,本论文对金堂城东南地区红层风化裂隙弱含水层水文地质特征及储水单元类型研究的主要成果如下:
　　 (1)通过对金堂县境内金乐路沿线筑路工地开挖的红层岩层实测剖面节理裂隙几何特征进行描述分析。研究区内红层地质构造较简单,为单斜构造；岩性较单一,一般为砂泥岩互层；剖面优势裂隙倾向范围在SW～WN之间,倾向在249.9°概率为最大；倾角范围在60°～90°之间,倾角在80.1°概率为最大；基于Monte-Carlo法随机产生裂隙网络,初步分析裂隙连通性对红层弱含水层补给排泄的影响。
　　 (2)根据金堂转龙镇民井水质情况,选取具体井孔水样进行水质分析检测,结果显示:井水水样pH在6.9～7.4之间,属中性水；井水总溶解性固体TDS在523.8～955.9mg/l之间,属低矿化度水；总硬度在250.2～510.5mg/l之间,属于硬水到极硬水；其中龙灯桥村两个井点水样S01、S02及转龙新街水样S03氟化物超标,S01锰超标。
　　 (3)根据研究区地貌类型及地层岩性特征等控制因素,将区内储水单元主要划分为三类,即:浅丘及缓丘型储水单元、中丘型储水单元、深丘型储水单元；在各种因素控制下,各类储水单元水文地质特征及地下水的分布和富集特征有所不同。
　　 (4)结合金堂一、二期探采结合孔的布置及抽水试验,对典型弱含水层储水单元风化裂隙弱含水层的抽水试验数据进行分析:控制区内浅丘区天马山组和蓬莱镇组储水单元单井出水量在5.76～24.0m3/d之间,渗透系数在0.14～0.45m/d之间；深丘区天马山组储水单元单井出水量在0.76～2.16m3/d之间,渗透系数在0.06～0.42m/d之间；深丘区蓬莱镇组储水单元单井出水量在1.8～3.0m3/d之间,渗透系数在0.05～0.06m/d之间。
　　 (5)“红层地区弱含水层”在概念上应在传统的“红层含水层”的研究范畴基础上有所扩展,含水介质的划分除传统的基岩裂隙、构造裂隙及风化裂隙介质外,还应包括红层地区分布范围较小的第四系坡积物、残积物以及冲洪积物中的孔隙介质；经原位渗水试验分析求得研究区内两试验点处的垂向渗透系数k分别为5.9m/d和5.2m/d,此类含水介质属于中等透水岩体。对于水资源相对贫乏的红层地区,这部分介质中的红层地下水也是不容忽视的水源。