「找水经验」多年冻土地区,如何寻找地下水?

2022-06-14
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我国黑龙江省北部和青藏高原山地,分布有岛状多年冻上。由于冻结层具有隔水层的性质,因此多年冻七地区的地下水具有自己的特点。就埋藏条件而言,一般可以把多年冻土地区的地下水分为冻结层上水、冻结层间水和冻结层下水三种;与之相应,当地群众称之为浮水、腰水和底水(图150)。


冻结层上水即位于多年冻结层以上融冻层中的地下水。其特点是距地表近,一般接受大气降水补给,水量较小,寒冷季节地下水冻结成冰,温暖季节又融化成水,所以一般只能作为季节性的小型供水水源。


存在于多年冻结层上下界线之间的地下水是冻结层间水。补给来源不同的冻结层间水,其性质也不相同:接受冻结层下水补给的,动态变化稳定,温度较高;接受冻结层上水补给的,动态变化较大。


埋藏在多年冻结层以下的地下水是冻结层下水。这种地下水通常具有承压的性质,水量比较丰富,动态变化稳定,是多年冻土地区可靠的供水水源,常常可以满足中型供水的需要。


在多年冻土分布地区,寻找地下水的主要方法有:


1.通过访问寻找地下水

多年冻上地区,如兴安岭一带森林稠密,地下水露头难干寻找,同时由于冻土地区地下水的出露和涌水最随季节变化很大,因此,向当地群众访问有关地下水源的线索,有着特别重要的意义。

例如大兴安岭四棵树地区,就是通过访问,找到一处从冰丘裂隙中涌出的花岗岩裂隙上升泉,流量1.2--2.3升/秒。


2.沿河流两岸寻找冻结层上水

河流两岸或是湖泊近旁,地下水的补给条件较好,往往有比较丰富的冻结层上水赋存。

如黑龙江省牙林线铁路施工时,就是利用靠近河流的冻结层上水作为工程及生活用水的(图151)。



3.根据积雪动态寻找冻结层下水

由于冻结层下水的温度较高,往往促使地表积雪融化或是融化后冻结成冰,这种积雪的变化,是寻找冻结层下水的标志。

如黑龙江省上库力地区有第四系承压水涌出地表,据野外观察,地下水分布地带积雪很少,并且形成一个一公里多长、数十米宽的冰锥。附近钻探结果,承压水水头高出地表0.7米,单孔出水量大于250立方米/昼夜。


4.根据冰锥及醉汉林寻找冻结层下水

冰椎、冰丘、冰水岩盘和醉汉林等是多年冻土区特有的地貌景观,也可以作为寻找地下水的标志。

如大兴安岭伊图里河右岸,在不足1平方公里的范围内,共发现直径20-50米的冰丘5个。其中2号冰丘地表隆起1.2米,裂隙长20米,深0.5米,有泉水外溢,附近高20余米的树木,因地表隆起呈醉汉林状态。在冰丘和冰丘的地下水上游开挖试坑,深2一3米,有地下水上涌(图152)。



5.根据植物的生长情况导找地下水

非多年冻土地区,在地下水水位埋藏较浅的地方,生长有喜水植物,植物生长茂盛。在多年冻土地区,情况与此相伴:在地下水水位埋藏不深的地方,由于地下水冻结的结果,树木根系不牢,东倒西歪,春季枝条发芽较晚,夏季树叶枯黄,秋季落叶较早,冬季枝干稀疏,因此,根据树木的这些生长情况,也可以作为寻找地下水的标志。


1958年3月,在大兴安岭加格达附近见有一片冰锥,长2000米,宽50-100米。在锥范围内,树木 枯萎,甚至死亡。同年7月,又到现场观察,发现有片岩裂隙泉水一处,流量2.3升1秒,附近草木稀少。


6.根据冬季水流情况寻找地下水

在多年冻土地区,到了隆冬,一般河水全部冻结,但在有地下水补给河水的地段,冰层很薄,甚至水流湍湍,水汽弥漫。


在大兴安岭地区进行水源勘测时,曾利用过这种方法。那里有一段河流,冬季冰冻厚度只有10厘米,经勘测,地下水源丰富。


7.利用物探、钻探等方法寻找地下水

冻土层的电阻率很高,有利于电测的定量分析。铁道部在大兴安岭新建铁路线沿线寻找地下水,采用了地面地质调查,配合电法勘探、钻探等勘探工作,取得了良好的效果。


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