地质找水在五莲县缺水地区中的应用

王宁，肖建国，刘福臣

（1.日照市水利移民管理局，山东日照 276826；2.日照市马陵水库管理局，山东日照 276826；3.山东水利职业学院，山东日照 276826）

地质找水在五莲县缺水地区中的应用

王宁1，肖建国2，刘福臣3

（1.日照市水利移民管理局，山东日照 276826；2.日照市马陵水库管理局，山东日照 276826；3.山东水利职业学院，山东日照 276826）

运用地质分析方法，探讨了五莲县地层岩性、地质构造、岩层产状等因素对地下水的影响，探索出风化带含水层、裂隙发育带含水层、断层含水层、岩脉含水层、水平硬层含水层、倾斜（垂直）硬层含水层等6种含水构造，成功打出11眼出水量大的深井，解决了缺水村庄的饮水问题。

五莲县；地质找水；含水层；裂隙水

山东省日照市五莲县是一个山区丘陵县，全县500多个村庄，有近100个村没有吃上自来水，群众饮水非常困难。地下水受地形、地貌、岩性、地质构造的影响，找水定井难度大，以往成井率不到40%，造成了人力物力上的极大浪费。为解决农村自来水问题，日照市政府实施农村饮水安全工程，2013年拨款200万元，为五莲县缺水村庄解决饮水问题。五莲县实施的农村饮水安全工程，面对着是基岩裸露、地下水贫乏的山丘区，笔者采用地质分析直接找水法，历时1个多月为五莲县15个村庄定井15眼，其中11眼成井，无水4眼（其中2眼打井位置偏离勘测井位约50 m），单井最大出水量80 m3/h（王里法家村），最小出水量2 m3/h（街头大洼村），彻底解决了11个村庄的人畜饮用水问题。按照缺水山区2 m3/h出水量的成井标准，此次成井率高达80%，在该县打井历史上属首次。

1 地层岩性及地下水类型

1.1地层岩性

五莲县发育有侏罗系、胶南群等地层。侏罗系上统为莱阳组，是一套陆相碎屑岩，有粗粒至细粒长石石英砂岩、类砂质页岩和粉砂岩；五莲县胶南群变质岩主要有黑云钾长片麻岩、黑云变粒岩、白云钾长片麻岩，夹石英岩及大理岩透镜体，遭受中、低级区域变质作用，混合岩化作用较弱。

1.2 地下水类型

五莲县地下水类型主要为基岩裂隙水、第四系孔隙水2种类型。除河流附近第四系厚度较大，孔隙水相对丰富外，农村饮水安全工程打井的15个村庄，都是基岩地区，区内地下水主要为风化裂隙水、构造裂隙水、层间裂隙水，由于风化带厚度及裂隙发育不均匀，裂隙水连通性差，储水空间有限，找水定井难度很大，是山东省比较严重的缺水区之一。

2 含水构造地质分析

2.1风化带含水层

风化带含水层是以基岩风化带为蓄水空间，以其下部未风化的不透水岩层为隔水底板而形成的蓄水构造。风化带的岩石成分、结构和构造等因素对风化裂隙的发育程度有很大影响。在沉积岩地区，抗风化能力弱的岩石（如泥岩、页岩等），风化后成为土状，也不易形成风化裂隙，含水性差；在花岗岩、变质岩地区，由单一矿物组成的岩石（如石英岩、正长岩等）抗风化能力强，不易形成风化裂隙，含水性较差；而由多种矿物组成的粗粒结晶结构的岩石（如粗粒花岗岩、花岗片麻岩等）裂隙相对发育，蓄水空间大，往往是较好的含水层，成井率较高。五莲县石场镇后坪头，基岩为胶南群花岗片麻岩，出露的岩层岩石风化严重，推断风化层厚度较大，含水条件较好，在补给条件较好的村南布井1眼，井深123 m，出水量5 m3/h，解决了该村饮用水问题。

2.2 裂隙发育带含水层

在构造运动强烈地区，往往遇到岩石破碎的裂隙密集带，构成裂隙发育带含水层，也可以定井。裂隙含水层受裂隙的成因、产状、数量、大小、连通以及充填物的影响，裂隙发育密度越小、连通性越差、产状水平的剪裂隙，含水性越差；裂隙发育密度越大、连通性越好、产状直立的张裂隙，含水性越好。五莲县中至镇两河村，基岩为胶南群花岗片麻岩，在村东南冲沟内，岩石破碎，张裂隙发育，加之该处地下水补给条件较好，布井1眼，井深160 m，出水量5 m3/h，彻底解决了该村饮用水问题。

2.3 断层含水层

断层含水层是指以断层破碎带为蓄水空间，以断层两侧完整的岩石为相对隔水边界，并在适宜的补给条件下形成的能够富集和储存地下水的断层构造。五莲县的沉积岩地区，断层构造不发育，即使有规模较小的断层，因破碎带中的泥状物质太多，胶结充填现象较为严重，富水程度大大降低，成井率也较低。变质岩、花岗岩地区，发育在脆性岩层中的张性断层，其构造带一般由角砾岩组成，结构疏松，孔隙发育，透水性强，含水相对丰富，如果没有被后期物质充填胶结，则断层构造往往是较好的含水层。如五莲县松柏乡政府驻地办公楼后，发育一北东向断层，倾向东南，倾角78°左右，围岩为花岗岩，断裂带发育，岩性破碎，在倾向方向布井1眼，井深130 m，出水量4 m3/h，解决了周围村庄的吃水问题。

2.4 岩脉含水层

岩脉蓄水构造是以岩脉与围岩中的裂隙为蓄水空间，呈带状分布的蓄水构造。岩脉的岩性是决定岩脉是否含水的主要因素。富含铁镁矿物的基性岩脉多为塑性岩石，在构造运动下裂面多闭合，不利于地下水的储存，井的出水量较低，一般来讲成井率较低；富含石英的酸性岩脉（如花岗岩、石英岩）等脆性岩石，在构造运动下裂面多张开，有利于地下水的储存，是较好的含水构造，在岩脉内定井，成井率一般有把握，出水量很大，基本能满足村庄饮用水的要求。如五莲县街头镇大洼村地处五莲山余脉，基岩为胶南群花岗片麻岩，在该村村北发现一北西向花岗岩脉，岩脉近似于直立，宽约3 m，延伸较远，围岩为胶南群变质岩，在岩脉内定一井位，井深158 m，出水量2 m3/h，基本解决了该村群众饮水问题。

2.5 沉积岩硬层含水层

五莲县的沉积岩地区，主要地层为侏罗系页岩、砂岩，厚度大，裂隙发育差，地下水严重匮乏。在这些地区，软硬相间地层中的硬层（如砂页岩中的砂岩、砂砾岩中的砾岩），颗粒较粗，含水性能稍好，是相对较好的含水层。根据岩层的产状，分为水平硬层含水层、垂直硬层含水层2种类型。

1）水平硬层含水层。在构造变动不大的沉积岩地区，夹在页岩中的砂岩、砂岩中的砾岩，有可能成为较好的含水层，井深打透含水层，井的出水量往往有保证。如五莲县于里镇法家村，地层为侏罗系砂页岩地区，地表出露为页岩，经过地质分析，在埋深40 m左右应为砾岩夹层，推断为较好的含水层。在该村村东打1眼140 m深井，出水量高达80 m3/h，解决了全村500多人的饮用水和20多公顷农田灌溉问题。

2）倾斜（垂直）硬层含水层。在构造变动较大的沉积岩地区，原始水平岩层的产状发生改变，岩层变为倾斜岩层或垂直岩层，在岩石裸露地区，可见不同岩性的岩层相间分布。如五莲县于里镇大冯家坡村，地层为侏罗系砂页岩地区，岩层走向为北西340°，地表可见紫色页岩出露，其中间有厚度不大的砂岩，在岩层的倾向方向布井1眼，井深140 m，出水量20 m3/h，从根本上解决了该村500多人的饮用水问题。

3 结语

五莲县地下水主要为风化裂隙水、构造裂隙水、层间裂隙水，由于裂隙发育的不均匀性，裂隙水连通性差，应用常规的电测找水方法往往效果不佳。实践证明，采用地质找水方法解决了该县11个村庄的饮用水问题，打井成功率高达80%，效果显著。

（责任编辑 崔春梅）

P641.7

B

1009-6159（2014）-10-0025-02

2014-02-25

王宁（1968—），女，工程师