連云港軟土地區(qū)抽水試驗(yàn)研究

【摘要】研究區(qū)位于連云港市徐圩區(qū)， 屬于海相沉積地貌類型，微地貌為鹽池和蝦塘，場(chǎng)地較為開闊，整體上地形高差變化不大。本區(qū)位于華北地臺(tái)南緣，郯廬斷裂帶東側(cè)，基底構(gòu)造以北東向?yàn)橹?，無(wú)活動(dòng)性斷裂，屬穩(wěn)定地塊。本文利用現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)，計(jì)算地層（第一個(gè)含水層，即淤泥層）的滲透系數(shù)，結(jié)合利用室內(nèi)土樣及水樣試驗(yàn)，為工程設(shè)計(jì)選址提供水力坡度、彌散度、電導(dǎo)率、有效孔隙度等其它水文地質(zhì)參數(shù)，對(duì)其它地區(qū)的研究具有很重要的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】連云港；軟土地區(qū)；抽水；試驗(yàn)

1、水文地質(zhì)特征

上部含水層段：海成平原區(qū)，上部為亞粘土，下部為海相淤泥質(zhì)粘土（厚度0至37米），含水層段中的含水粉細(xì)砂層很薄，多呈薄層或透鏡體夾在粘性土層中，水質(zhì)一般為大于10克/升氯化物—鈉型水；上部含水層段表層淡化的一般規(guī)律：沿遠(yuǎn)離海岸方向，淡化程度與深度逐漸增大，在沿岸地帶的表層水位咸水；自地表以下隨深度的增加淡化程度逐漸減弱。水質(zhì)評(píng)價(jià)：一般不宜飲用，也不適合于灌溉。

中部含水層段：海成平原區(qū)，地層相當(dāng)于下、中更新統(tǒng)，地下水具有半承壓～承壓性質(zhì)，含水砂層頂板埋深20～100米，含水砂層總厚40～100米，一般皆由西北向東南逐漸加深加厚，地下水流向總趨勢(shì)亦為自西南指向東北，地下水標(biāo)高變化在1米至3米之間。水質(zhì)評(píng)價(jià)：一般為礦化度大于于10克/升氯化物—鈉型水，綜合危害系數(shù)K>44，為重型堿水，灌溉后土壤迅速產(chǎn)生鹽堿化，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)影響極大、既不能飲用也不能用于農(nóng)田灌溉、沒有開采價(jià)值。

下部含水巖段：水質(zhì)水量較上部含水段為好，東部沿海一帶礦化度大于1克/升，為微咸水，綜合危害系數(shù)K<25，為一級(jí)水，長(zhǎng)期灌溉無(wú)不良影響，水量大，一般單井涌水量可達(dá)1000噸/日以上，缺點(diǎn)是含水層埋藏較深，其頂部一般都在120米以下，成井比較困難。

2、地層特征

研究區(qū)內(nèi)的主要地層巖性為：1層素填土： 灰褐色，松散，土質(zhì)不均勻，主要以粘性土為主，普遍分布，土質(zhì)均勻性差，透水性較強(qiáng)。2層粘土： 灰黃色，軟-可塑，土質(zhì)均勻，切面光滑，干強(qiáng)度和韌性高，普遍分布，透水性弱。3層淤泥： 灰褐色，流塑，土質(zhì)均勻性一般，局部夾粉土薄層，見少量貝殼殘片，干強(qiáng)度高，韌性中等，有輕微淤臭味，普遍分布，透水性較弱。4層粉質(zhì)粘土： 褐黃-黃褐色，可-硬塑，土質(zhì)均勻性一般，切面較光滑，夾大量粉土薄層，局部夾少量鈣質(zhì)結(jié)核（1-4cm，含量3-10%），干強(qiáng)度和韌性中等，該層未鉆透，透水性弱。

3、測(cè)試方法及過(guò)程

本次研究水文井施工使用GXY-200型鉆機(jī)，鉆孔直徑為350mm，成孔后進(jìn)行洗孔約10-15分鐘，然后下井管，下完井管后用清水進(jìn)行正式洗井，待孔壁及井內(nèi)基本干凈后投放濾料及膨潤(rùn)土，正式抽水之前先進(jìn)行試抽水，以確定正式抽水使用的流量大小，試抽水完畢待水位穩(wěn)定后，便進(jìn)行正式抽水工作。勘察孔（取樣孔）使用GXY-150型鉆機(jī)，鉆孔直徑110mm，采用靜壓法進(jìn)行取原狀土樣，現(xiàn)場(chǎng)每5米一箱進(jìn)行排巖芯拍照工作?？辈焖⊥翗又饕M(jìn)行常規(guī)物理力學(xué)測(cè)試及滲透試驗(yàn)，水樣進(jìn)行工程水質(zhì)簡(jiǎn)分析及電導(dǎo)率測(cè)試，電導(dǎo)率主要用電導(dǎo)率儀進(jìn)行測(cè)試，原理是將兩塊平行的極板，放到被測(cè)溶液中，在極板的兩端加上一定電勢(shì)（正弦波電壓），然后測(cè)量極板間流過(guò)的電流，根據(jù)歐姆定律算得電導(dǎo)率。

4、分析原理及計(jì)算過(guò)程

本次抽水試驗(yàn)專門針對(duì)淤泥層進(jìn)行分析研究，根據(jù)裘布衣穩(wěn)定井流計(jì)算公式 ，考慮周邊河流較為密集分布，按定水頭供給模式進(jìn)行取值“影響半徑”R，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)成果，計(jì)算得出滲透系數(shù)。

根據(jù)室內(nèi)土工試驗(yàn)、水質(zhì)分析及現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)，并結(jié)合連云港地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，確定如下水文地質(zhì)參數(shù)（表1）：

說(shuō)明：彌散度D的取值是在無(wú)量綱溶質(zhì)運(yùn)移距離Zc/λf>10m時(shí)。

5、結(jié)論

根據(jù)研究結(jié)果綜合分析，研究區(qū)上部第一個(gè)含水層為潛水層即為淤泥層，建議按弱透水層綜合考慮。研究區(qū)潛水位最大水力坡度IS3-S1=hS4-S2/L S4-S2=（1.33-1.24）/1619=0.05‰。研究區(qū)地下水（潛水）的電導(dǎo)率為25800～27900us/cm。研究區(qū)的地表水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有中等腐蝕性，地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有中等腐蝕性。

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作者簡(jiǎn)介：

王佳健，男，1982-，水工環(huán)中級(jí)工程師，主要從事工程勘察及水文勘察工作。