重庆红层缺水区浅机井的成井与维护.pdf

重庆红层缺水区浅机井的成井与维护 刘安云 旷正国 黄杨 樊新庆 (重庆市地质矿产勘查开发局，重庆400039) 摘要：重庆市红层地区缺水，即是资源性缺水，也是技术性和工程性缺水。浅机井供水工程，是红层缺水地区开 发利用地下水解决分散农户人畜饮用水困难的最佳模式。浅机井的成井，应有必要的水文地质条件与环境地质条件。 成井工艺应符合要求、取水应选择恰当的机械设备。正确的使用与维护，才能保证红层地下水持续地开发利用。 关键词：红层浅机井成井维护 1 背景 重庆市的红层是以侏罗系和白垩系为主的泥岩夹砂岩地层，地貌上形成丘陵与山地，面 其中农村人口1000余万。 重庆市红层区降雨充沛，地表水资源较为丰富，由于独特的地形地貌，时空分布不均匀，存在 着资源性和功能性缺水。近年来，随着人类工程活动的增强，城镇化建设加快，特别是三峡水库的 修建及移民迁建城市的建设，红层区需水量增加，缺水人口达到了320万，供需水矛盾十分突出。 通常认为，红层地下水资源贫乏，特别是浅层风化带地下水，无开采利用价值。就集中供水而 言，单井涌水量50m3／d的钻孔确实无供水意义，然而对分散农户，却是相当宝贵的 饮用水源。重庆市红层区地下水分布广泛，水质好，普遍适合人畜饮用，埋藏较浅(10-200m)，易 于开发，采用浅机井的取水方式普遍能达到理想的效果。 2001～2005年，中国地质调查局在重庆市红层区开展了地下水资源勘查与供水示范工程，共打 浅机井2000多I：1，成功地解决了2万多农村人IZl及上万头牲畜的饮用水困难。该项工程引起了重庆 市委、市政府的高度重视，成立了市领导任组长、市级相关部门为成员的“重庆市农村饮水安全工 作领导小组”，安排专项资金，统一规划和组织实施农村的安全供水工作。按相关规划，在“十一五” 期间将在红层区大面积推广实施，打浅机井25万口，解决120万人的饮水困难。 为了让红层区人民“饮上水、饮好水”，浅机井能长期稳定地供水，对成井工艺和使用过程中的 维护就显得十分重要。 2浅机井的成井 难方面，发挥了极其重要的作用1。 2．1成井条件 实施的浅机井水量既要满足农户的需要，水质又要符合饮用水的标准。因此，对红层区的水文 地质条件，特别是在地下水贫乏区或水文地质条件复杂区应加强研究。 (1)重庆市红层区可划分为七个含水岩组，赋存风化带裂隙水和承压水，它位于不同的地质构 基金项目：中国地质调查局资源评价重点调查资助项目(NO：200314200006) 第一作者简介：刘安云(1965～)，男，高级工程师，硕士研究生，主要从事区域水文地质与工程地质研究。 338 造(地层产状平缓的川中台拱，产状多变的川东褶皱带)和地貌(丘陵、低山、中山)单元之中， 水文地质条件比较复杂。红层风化带裂隙水分布广泛，水量小，不是每处均可供开发利用；而红层 承压水受含水砂岩层与地质构造的控制，分布范围窄。因此，在红层中找 水，确定打井孔位，要根据红层地下水的富集规律，在不同的含水岩组中寻找不同的蓄水构造，只 有在蓄水构造布孔，才能钻出地下水。 侏罗系的含水岩组普遍存在风化型蓄水构造。谷地、洼地、顺向陡坡坡脚带风化壳发育，汇水 条件好，是风化带裂隙水富集地区或富水带。侏罗系中统上沙溪庙组的砂岩层，在向斜轴区的高台 形成滞水型蓄水构造。在地层水平，砂岩层也较完整的高台中部地区，是地下水的富集区；若地层 缓倾，砂岩层也较完整，则缓倾砂岩层岩体的中下部形成地下水富集带。红层承压水主要赋存在侏 罗系上、下沙溪庙组厚度较稳定的砂岩层中；地层倾角10。～45。，砂岩层厚度较稳定，层厚5m 的可形成富水性较好的单斜型蓄水构造；在向斜轴部区，可形成富水性好的向斜型蓄水构造。 (2)红层地下水的水质受含水介质物质组成的影响。侏罗系的遂宁组、上沙溪庙组地层局部含 有薄膜状石膏、岩盐等化学岩物质，影响了地下水的水质，在这一区域钻井要小心谨慎。第一要避 开含盐量富集区打井取水；第二要控制井深，钻孔深度不应超过地下水积极循环交替带的深度。 同时，浅层地下水的水质，又受人类生产生活活动的影响。工业废水，生活污水、粪坑，堆放 的垃圾等，都可成为地下水的污染源。因此，布井时应考虑到周围环境的影响，远离污染源，否则 地下水的水质难达到农村饮用水卫生标准。 2．2成井工艺 井位确定后，通过不同井径的钻探，形成浅机井；然后用井口管止水，修筑井台；最后安装设