供水区勘探成果分析与优化措施

立岗供水区设计目的层为第Ⅱ、Ⅲ含水岩组，在勘探过程中，发现立岗供水区第Ⅱ含水岩组在供水区西北部水质变差，第Ⅲ含水岩组仅在习岗镇五星村小部分范围内地下水溶解性总固体含量小于1　g/L，因此开采目的层调整为第Ⅱ含水岩组。

（1）水文地质条件

供水区处于银川冲湖积平原二级阶地前缘及一级阶地后缘结合部位潜水—承压水的多层迭置区，根据本次勘探资料及前人资料，将本次供水区内370　m深度划分为四个含水岩组：第Ⅰ含水岩组：40~70　m以上；第Ⅱ含水岩组：位于40~70　m以下，150~170　m以上位置，含水层厚60~110　m；第Ⅲ含水岩组：位于150~170　m以下，230~270　m以上，含水层厚60~100　m；第Ⅳ含水岩组：位于230~270　m以下，370　m以上。本次勘探目的层为第Ⅱ含水岩组，为初步了解第Ⅲ、Ⅳ含水岩组的水文地质条件，布设了第Ⅲ含水岩组勘探孔13眼，第Ⅳ含水岩组勘探孔1眼，结合供水区内前人资料，分述如下。

第Ⅰ含水岩组：含水岩组位于40~70　m以上，含水层厚度30~65　m，主要由1~3层褐灰色、青灰色细砂与粉细砂组成，间夹1~2层褐灰色黏砂土、砂黏土薄层或透镜体，单层厚度一般1~3　m，最厚可达13　m。由于地表普遍覆盖3~10　m厚的黏砂土，致使地下水普遍具有微承压性。水位埋深2~6　m，单井涌水量小于1　500　m3·d-1，为一般富水区。

在供水区内由南向北从孙家庄到立岗镇的中部狭长范围内及供水区的西部区域，地下水溶解性总固体小于1　g/L，其余区域均大于1　g/L以上。

第Ⅱ含水岩组：与上覆第Ⅰ含水岩组间有一层黏性土隔开，岩性为褐灰色黏砂土或砂黏土，厚0.5~2　m，局部地段可达9　m，水平方向上连续性好。第Ⅱ含水岩组埋深40~70　m以下，150~170　m以上，含水层厚60~110　m，主要由青灰色细砂组成，局部夹有1~3　m褐灰色黏砂土、砂黏土薄层或透镜体，单层厚度1~2　m，分布极不连续。承压水压力水头埋深3~4　m，普遍高于上覆微承压水水位；富水性强，据本次勘探资料，单井涌水量为1766~4712　m3·d-1。

地下水溶解性总固体含量在供水区中部向南的狭长的区域及中部向东的条带状区域溶解性总固体小于1　g/L，其余区域溶解性总固体均大于1　g/L。

第Ⅲ含水岩组：与上覆第Ⅱ含水岩组间有一层黏性土，岩性为褐灰色黏砂土或砂黏土，厚度一般1~3　m，最大厚度达5.1　m，由于其隔水层上下交错，致使隔水顶板在水平方向上分布不连续，与第Ⅱ含水岩组具有相似的水力性质。第Ⅲ含水岩组位于150~170　m以下，230~270　m以上，含水层厚60~100　m，由1~2层青灰色细砂、粉细砂组成，局部夹有薄层褐灰色黏砂土、砂黏土薄层或透镜体，单层厚度一般小于2　m。承压水压力水头埋深1~4　m，富水性较第Ⅱ含水岩组稍弱。

地下水溶解性总固体含量在五星村范围内小于1　g/L，其余地区地下水溶解性总固体含量均大于1　g/L。

第Ⅳ含水岩组：第Ⅳ含水岩组在该区无前人资料，根据本次观4孔（373.4　m），顶板埋深268.15~283.52　m，底板埋深357.40~363.52　m，含水层厚度64.26　m，地层岩性以细砂为主，夹有薄层黏砂土。承压水压力水头埋深4.23　m，单井涌水量1966.464　m3·d-1。

（2）水化学特征

第Ⅰ含水岩组：在供水区内，地下水水化学类型以HCmc、HCmn型水为主。在供水区中部自南向北狭长范围内，地下水溶解性总固体含量小于1g/L，其东西两侧逐渐增至1　g/L以上；在调查区的西侧得胜十队、经济桥六队一带地下水溶解性总固体含量也小于1　g/L。

第Ⅱ含水岩组：在供水区内，地下水水化学类型以HSmn、HSmc型水为主。在供水区中部自南向北较小范围内，地下水溶解性总固体小于1　g/L，向东西两侧逐渐增大。

第Ⅲ含水岩组：在供水区内，地下水水化学类型以CSnm型水为主，其他类型的地下水零星分布。地下水溶解性总固体含量仅在供水区中部五星村一带小于1　g/L，其余地区均大于1　g/L。

第Ⅳ含水岩组：依据本次勘探的观4号孔水样分析结果显示，该孔地下水水化学类型为CSnm型，地下水溶解性总固体含量为5.064　g/L，其中铁、锰离子超出《生活饮用水卫生标准》的一般化学指标。

（3）参数选取

本次在供水区中心位置布设第Ⅱ含水岩组主孔1眼，第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ含水岩组观测孔各1眼，进行孔组非稳定流抽水试验，分析抽水试验资料，满足有越流补给条件下的抽水试验，采用配线法、拐点法、水位恢复法及Aquifer　Test分别计算水文地质参数，通过对比，四种方法计算所得水文地质参数值比较接近，对比该区前人报告参数，结果相近。说明水文地质条件概化合理，抽水资料准确，计算的水文地质参数可信，水文地质参数选取见表4-3。

表4-3　立岗供水区水文地质参数选取表

（4）开采方案(www.xing528.com)

根据上述水文地质条件，结合已完成的抽水试验主孔，以井距1000　m、排距800　m布设开采井12眼，单井开采量为2500　m3·d-1，井群开采量为3万m3·d-1，开采目的层为第Ⅱ含水岩组，布井区面积约11.22　km2。

（5）地下水资源评价

①地下水资源量评价

地下水资源量分别采用开采条件下补给量法与水均衡计算法进行计算对比。

开采条件下补给量：由于井群集中开采，改变了地下水的天然平衡状态，形成以开采区为中心的降落漏斗及开采条件下的激发补给量。这些量包括：第Ⅰ含水岩组越流补给量、侧向径流补给量和弹性释水量。经计算，本区第Ⅱ含水岩组各项补给量为3.486万m3·d-1，其中第Ⅰ含水岩组的越流补给量为2.672万m3·d-1。

水均衡法均衡方程式为：

式中符号意义同前。

天然状态下，均衡区内地下水的补给项包括大气降水入渗补给、田间灌溉入渗补给、侧向径流补给和渠系入渗补给，地下水的排泄项包括潜水蒸发量、侧向径流排泄和排水沟排泄。

通过天然状态下补给项及排泄项计算，在均衡区内总补给量为2.693万m3·d-1，总排泄量为2.658万m3·d-1，均衡结果为0.035万m3·d-1，呈微弱正均衡。均衡结果见表4-4。

表4-4　立岗供水区第Ⅰ含水岩组水均衡结果

通过上述计算，第Ⅰ含水岩组的总补给量为2.693万m3·d-1，第Ⅱ含水岩组在开采状态下获得的越流补给量为2.672万m3·d-1，说明第Ⅰ含水岩组的补给量可满足第Ⅱ含水岩组的越流补给量；开采条件下第Ⅱ含水岩组的补给量为3.486万m3·d-1，说明供水区开采运行后，允许开采量为3万m3·d-1是有保障的。

②水质评价

水质评价采用国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）中水质常规指标和一般锅炉用水水质评价标准，对布井区内地下水水质进行评价，评价结果表明布井区内第Ⅱ含水岩组地下水水质较好，除部分点铁、锰离子及氨氮超标外，其他指标均符合生活饮用水常规指标。一般锅炉用水评价结果表明，第Ⅱ含水岩组供水区内为锅垢多、硬垢质、起泡、非腐蚀性的水。

③保证程度分析

通过上述资源量评价，在布井区范围内，地下水水量大、水质好，可满足开采要求。在开采条件下，通过干扰叠加法和开采强度法预测开采20年时地下水最大水位降深为17.11m，不超过第Ⅱ含水岩组顶板埋深31m；通过溶质混合预测和相似比拟法，预测开采20年时地下水溶解性总固体含量最大为0.883　g/L，未超出生活饮用水卫生标准。

综上所述，通过勘探查明了该区地下水空间分布规律，圈定了水质基本满足生活饮用水卫生标准可开采资源量（B级）为3万m3·d-1的集中供水区，为滨河新区建设提供了供水水源。