一、工作概况:
淳化县方里水站位于县城东南约25公里、方里镇西300米处,地貌上属渭北黄土塬区,山前洪积地层,海拔高程约1100米左右,地下水相对埋藏深且较贫乏,在分布上也不均匀。
水站原有的一眼深机井现在出水量不能满足需要,基本报废,为解决本区域居民的生活用水困难,水利局欲在水站有限范围内钻凿壹眼深机井,为确保凿井的准确和可靠性,特委托我单位在特定范围内进行地下水电法勘探,目的是选择最佳井位,凿井深度、预测可能出水量。
根据对该区域已有资料的分析和现场初步踏勘,为确保工作质量和精度,采用物探方法—四极对称电测深法,工作测点布设一般平行地形走向进行了野外测量。
在测量的过程中加大了测点(或极距)密度等方法,达到了预期目的。
二、勘探技术
1.野外测量技术工作方法
本次勘查设计主要以该区地表450m以内的第四系地层和下部三叠系地层作为研究对象,根据该区域已有的资料分析和现场勘查,我们采用TD4自动电阻率系统物探仪进行野外测量,做了视电阻率测深法,测得视电阻率值(ρs)、极化率(η)、衰减度(D)、激发比(J)曲线进行综合分析。
测深点极距选取原则为AB/2:MN/2=3:1的等比装置,最大
供电电极AB/2=450m,跑极方向一般平行地形走向。
本次测量电源采用2.5KW发电机组,经过整流变为支流电源进行测量,工作中最大供电电流达1.7A,确保了信号足够大。
2.质量分析及评述
本次测区共完成测点2个,质量相对误差0.87%,在曲线有明显变化的低阻或高阻采用不同点位,不同观测方式(改变电极接地位置),不同条件观测(改变供电电流)等方法。
确保测量的准确率。
三、区域水文地质概况
1、地质条件及地层岩性
1、自然地理及地质构造
测区大的构造处在渭北黄土塬去,地势比较开阔,东边有冲沟切割,切深120m左右,西北有爷台山阻隔,大的构造属爷台三西南方向SN——WE相正断层的上盘位置;属山前洪积扇特征,测区处在洪积扇的中缘部位,从北到西成西东相小背斜发育,属山前洪积地质构造,第四系洪积物较厚,地层主要以山前洪积为主,基岩成倾角从北向南下降。
2、地层岩性
本县区域发育中、新生代洪积陆相地层为特征,从出露地层自下而上分为:
三叠系(T)
(1)、下三叠统(T1)
刘家沟组(T1L):是河流相为主的灰白、紫红及紫灰色砂岩,夹有少量粉砂岩、泥质粉砂岩以及多层不稳定砾岩。
与下伏二叠系上统孙家组为连续沉积。
和尚沟组(T1h):是一套以湖泊相为的棕红、桔红、紫红泥岩,以富含钙质结核为特征。
与下伏刘家沟组连续沉积。
(2)、中三叠统(T2)
纸坊组(T2Z):与下伏和尚沟组为平行不整合接触。
岩性可分为两段,下段为姿色、黄绿色块状细砂岩夹粉砂质泥岩;上段为暗紫色粉质泥岩夹页岩、细砂岩。
同川组(T2t):下段以黄绿、灰绿、黄色细砂岩为主夹粉砂质泥岩、粉砂岩;上段为灰黑、灰绿色页岩、油页岩、泥质粉砂岩与粉砂质泥岩。
与下伏纸坊组整合接触。
(3)、上三叠统(T3)
胡家村组(T3y):与铜川组连续沉积,岩性以灰色、灰绿色厚层块状中粒砂岩为主,夹泥质岩,有煤线,油页岩。
为主要含煤层。
永坪组(T3y)为灰绿、黄绿色厚层状细砂岩、粉砂岩与泥岩互层。
第三系(N)
第三系发育不全,只有上新统(N2)出露,主要分布在中生代的夷平面上,够成黄土塬的基础。
岩性为河湖相深红、紫红及棕红色粘土岩、砂质粘土岩,含钙质结核,底部有砂砾岩,与下伏白垩系地层呈不整合接触。
第四系(Q)
第四系发育较好,从下统至全新统都有出露,主要为黄土堆积,构成黄土高原之骨架;次为风积沙、河湖积及冲、洪积的粗粒沉积。
(1)、下更新统(Q1)
多掩埋于地下,不整合在第三系之上,自下而上分为:三门组(Q14):河湖相沉积,与下伏基岩为不整合相接触。
岩性为棕红色、蓝灰粘土、砂质粘土、粉细砂、中砂及砂砾石层。
午城组(Q12):岩性为浅棕色、桔红色石质黄土,夹钙质结核层与黄土状砂质粘土层,质地致密,古土壤层密集。
(2)、中更新统(Q2)
主要为黄土堆积,下部为浅棕黄色粘土层,上部为浅黄褐色黄土状粉砂土层,夹多层棕红色古土壤层,岩性稳定,厚度变化较大。
(3)、上更新统(Q3)
马栏组(Q32):分布在黄土塬,梁顶部,为风成灰黄色黄土,与下伏地层平行不整合接触。
(4)、全新统(Q4)
分布广泛,成因类型复杂,组成各地的最新覆盖。
黄土塬区以风成、冲积及坡残积次生黄土层为主。
2、水文地质条件
该区地表全被第四系黄土覆盖,黄土层厚度约数十米,夹多层古土壤和钙质结核;粗粒岩性及厚度在区域分布上不稳定,一般随基岩面起伏而变化,通常在基岩面低凹地带较厚,靠陷伏基岩梁和分水岭变薄。
(1)浅埋的第四系下部洪积层中潜水。
黄土层埋深大约在140m左右,局部有上层滞水,主要在80—140m左右,富水性小,且不均一,潜水水量受大气降水、地形、地貌影响较大,其涌水量较小,差异较大,天旱时水位下降,雨水涝时水位上升;有部分黄土裂隙水从沟底排泄。
(2)基岩裂隙水:有风化层水、砂岩裂隙水,富水性大小取决于砂岩颗粒粗细、厚度、裂隙发育程度有关,本区
地下基岩主要以泥页岩为主,砂岩层薄,颗粒较细,因此含水性较弱。
四、电探资料的解释
本次实地布设测点2个,分别做了四极对称电测深法和激发极化法,根据测量曲线并结合本区域已知资料进行了综合分析:
1号测点(位于水站北300m)曲线反映分析:25—140m,ρs曲线下降较快,视电阻率值从41.09ΩM下降到27.50ΩM,分析此段地层为黄土、粘土、亚粘土、亚砂土含数层古土壤层,结合激发极化曲线反映分析,在80—100m左右含有黄土裂隙水;125—140m左右的洪积层中含有空隙水;140—350m,ρs曲线出现较快上升,视电阻率值从27.50ΩM上升到40.01ΩM,分析此段地层为泥页岩夹细砂岩,激发极化曲线反映含水层在140—150m左右的砂页岩风化破碎层中,其次在200、300m左右反映弱含水层;350—400m,ρs曲线上升较慢,激发极化曲线出现含水峰值,衰减度值为87%、极化率值为0.85%、激发比值为0.77%,分析此段地层主要为砂岩,裂隙比较发育,含水性相对较富;400—450m,ρs曲线上升较快,激发极化曲线反映有弱含水层存在。
2号测点(位于水站南600m处)ρs曲线分析基岩埋深在150m左右,结合激发极化曲线反映分析,第四系松散层含水
性相对较差;155m以下主要以泥页岩含细砂岩为主,砂页岩风化破碎层含水相对较差,主要在275—300m含有砂岩裂隙水,含水性较弱;在400—450m,ρs曲线上升较慢,激发极化曲线出现含水峰值,衰减度值为105.3%、极化率值为1.50%、激发比值为1.58%,分析此段地层主要为砂岩,裂隙比较发育,含水性相对较富。
(附ρs曲线图)
五、结论与建议
1.根据对当地地形地貌的踏勘和本此实地测量曲线结合已知资料的综合分析,本地区地下水含量弱并且埋藏较深。
1号测点主要含水层在: 80—100m、125—140m左右的第四系松散层中,140—150m左右的砂页岩风化破碎层中,含水性相对较强,在200、300m左右含有裂隙水,含水性相对较弱,在350—400m左右,主要以砂岩为主,裂隙比较发育,含水性较强;如果在测点处钻凿深井,如果钻凿深度250m 左右,预计出水量在7吨/小时左右、钻凿深度400m左右,预计出水量在10—15吨左右。
2号测点第四系松散层含水性相对较差,基岩接触面比较风化,但含水性较弱,在275—300m含有弱基岩裂隙水,在400—450m左右主要以砂岩为主,裂隙比较发育,含水性较好。
如果在此点处钻凿深井,深度在450m左右,预计出水量为8吨/小时左右。
2.钻井施工过程中,一定要严格按照国家有关凿井技术规范严格施工,以防影响该井的出水量,初孔钻成后,应进行孔内电测井,进一步分析地层、含水层位置、厚度及出水量。
淳化县方里水站地面电法勘探报告
咸阳市水文地质勘探公司
二00八年九月十二日
淳化县方里水站地面电法勘探报告
项目负责:丁锡广
技术负责:吉高超
报告编写:吉高超
审核:魏建武。