谈述陕北陕北中部地下水取水建构物

摘要：随着陕北能源化工基地建设力度不断加大，资源型缺水已成为制约当地国民经济发展的瓶颈问题，而不当的地下水取水方式也引起了经济的较大浪费。本文结合安塞县各乡镇已实施的供水水源地，对地下水取水建构物进行实践介绍，为该地区地下水开发利用提供参考，也为地下水安全开采提供一定的指导意义。
关键词：地下水；取水建构物

1 研究区概况

安塞县位于延安市北部，延河上游，县城距延安市30km，属暖温带半干旱大陆性气候，多年平均气温8.8℃，多年平均降水量502.7mm。延河在安塞县境内贯穿南北，发育支流有杏子河、西川河和楼坪川，境内流程90km，流域面积2591km2，占全县总面积的90%。安塞县地处陕北黄土高原中部，黄土梁峁是其主体地貌形态，总体特征是地面切割强烈，河流沟谷密集，地形破碎，呈现出波状起伏的丘陵地貌景观。

2 地下水开采条件

全县位于陕北黄土梁峁区地下水系统中，细分为4个亚系统：黄土梁峁潜水亚系统、第四系冲积层潜水亚系统、中生界裂隙孔隙潜水亚系统、中生界裂隙孔隙承压水亚系统。
黄土梁峁潜水亚系统：含水层主要由粉土类土组成。由于黄土梁峁地带为地貌凸起，基岩面较高，处于快速疏干状态，不具备储水和透水条件，无集中供水意义。
第四系冲积层潜水亚系统：冲积含水层呈带状散布于延河及其主要支流河谷，与下伏碎屑岩风化带含水层之间无稳定隔水层存在，二者具有统一的潜水面。冲积层渗透系数一般为0.2~2.5m/d，单井涌水量100~500m3/d。其补给主要来自上游和两侧地下水的侧向径流，开采条件下可激发河水入渗补给，是具有一定开发利用前景的含水层。但由于冲积层含水层厚度小，提供水量有限，调节能力差，且基岩风化带以下的水质差，故不适用于传统的管井取水形式。
中生界裂隙孔隙潜水亚系统：分布全区，经历了从中生界侏罗系安定组、直罗组到下白垩系洛河组的多旋回演变过程，沉积了一整套河湖相碎屑岩建造，构成了向北西缓倾的单斜储水构造。其中洛河组厚层砂岩裂隙孔隙水潜水和延安组砂岩夹泥岩裂隙孔隙潜水，单井出水量可达100～150 m3/d，为较弱-中等富水，为当地解决生产及生活用水的良好含水层，尤其是30m以上的浅层风化壳裂隙孔隙水水质好，为乡镇供水的主要取水层段。
中生界裂隙孔隙承压水亚系统：分布全区，处于中生界15～30m以下的碎屑岩岩层之中。总体弱富水，为微咸水—半咸水，且深度越大，水质较差。取水方式为管井，一般不具开发利用前景。

3 取水建构物介绍

近年来，随着地下水开采强度的增加及科学技术的进步，以辐射井和渗流井为代表的水平集水方式开采被越来越多的应用于当地取水工程实践中。
辐射井一般由大口井及辐射孔组成，渗流井一般由大口井、辐射孔及集水廊道构成，由于辐射孔及集水廊道增加了有效取水断面长度，将比较分散的资源最大限度富集在一起，从而达到实现集中供水的目标，根据各个水源地的具体水文地质条件，布置适当工程量，只要能保证其有效取水断面长度一般均可满足用水单位的需水量要求。
图1 辐射井地质结构图 图2 集水廊道地质剖面图
对于安塞县下伏基岩为侏罗系的地区，在河流漫滩低阶区均以傍河取水的渗流井或辐射井进行设计，二者均以激发河水侧渗补给为主。
对于安塞县下伏基岩为白垩系的地区，由于河床沉积物中粗粒相较少，一般以含泥的中粗砂为主，渗透性较差，故取水工程应以傍河取水的辐射井集水建构物进行设计。
另外，安塞地区洛河砂岩受单斜构造的控制，厚度由东向西，自南而北逐渐增厚。在黄土梁峁正地形地区，地下水水位埋深较大，含水层厚度一般100～150m，可考虑采用中深井开采地下水，井深一般150～250m，据已有资料，单井出水量一般为50～150 m3/d。

4 取水建构物实践

对区内已实施的13处乡镇集中供水水源地进行统计，大口井井深16~30m，辐射孔长度501~721m，集水廊道长度300~500m，各水源地实际出水量在216~1381m3/d。
上述13处乡镇集

源于：大学生论文网www.udooo.com

中供水水源地均依据所在地区地貌和地层特征进行分别设计，取水建构物类型为辐射井或渗流井，出水量均达到了设计出水量，实践证明在陕北中部地下水取水采用辐射井或渗流井是科学和可行的。