3.5.3.1 开发技术条件
三家村位于泸西县城南7km，属中枢镇所辖，处在泸西盆地中下游的盆底东部边缘溶丘台地上，交通便利。盆地内地形平坦，海拔1710m左右，盆地边缘地形向西倾斜，坡度10°～20°，山体走向北东，山体多呈浑圆状，海拔1850m左右。三家村有人口720人，大牲畜150头，农民人均纯收入1500元/年。村中有一表层泉，雨季流量5m3/d左右，旱季近于断流。由于附近唯一河流中大河遭受污染，河水中亚硝酸盐2.93mg/L、氨氮60.41mg/L、细菌总数7683 CFU/mL、总大肠菌群≥240 MNP/100mL，严重超标，分别超标2925倍、3019倍、75倍和800倍，水质类型为Ⅳ—Ⅴ类，长期以来饮用不卫生安全的河水，饮水卫生状况极差。当地群众身体健康受到严重威胁。
3.5.3.1.1 水源地概况
三家村处于盆地中下游岩溶水径流区，水源地类型为覆盖型饱水带富水块段，地理坐标东经103°44′43″，北纬24°27′47″，海拔1705m。属泸西富水块段的东部，富水块段面积42.98km2，允许开采量2511.2×104m3/a。岩溶水分布不均匀，富水性差异较大。盆地边缘地带常有表层岩溶泉出露(图3-27)，雨季流量0.064～2.172L/s，旱季近于断流。地表为第四系冲积土层，厚8～15m，含水层为个旧组泥—粉晶厚—块状白云岩，岩溶发育不均匀。为一向北西倾斜的单斜构造，断层不发育。区内东部斜坡区出露路美邑组砾岩，分布海拔最大可达2000m，与个旧组地层呈角度不整合接触。处于新寨断层以西，新寨断层为一区域性压扭性正断层，北东向展布。
3.5.3.1.2 含水介质特征
含水层中节理裂隙发育，主要有走向为10°～20°、30°～40°、320°～330°，倾角70°～87°的三组节理。岩溶发育程度受岩石结构、节理裂隙发育程度的控制，空间分布上差异极为明显，主要有两类：一类岩石为粉—细晶结构，节理线密度一般20～40条/m。4组样统计，白云岩中CaO含量36.73%，MgO含量15.60%，SiO2含量0.63%，CaO/MgO=2.35，岩溶发育均匀性差，以溶隙、溶孔为主，层面溶蚀较强烈，含水介质为溶隙、溶孔构成的溶隙网状结构；另一类岩石为碎裂结构，俗称破白云岩，常呈透镜状或条带状分布，微裂隙极为发育，节理线密度一般100～150条/m，岩体破碎呈角砾状或砂状，9组样统计，白云岩中 CaO 含量31.10%，MgO 含量17.79%，SiO2含量0.79%，CaO/MgO=1.57，岩溶以发育零星的针状溶孔为特征，含水介质为裂隙网状结构。
图3-27 泸西小江流域三家村—大兴堡水文地质图
1—纯碳酸盐岩；2—不纯碳酸盐岩；3—碎屑岩；4—松散土层；5—下降泉；6—落水洞；7—钻孔；8—实验孔及编号；9—岩组类型界线；10—断层；11—暗河；12—饱水带富水块段；13—表层带富水块段；14—岩溶水流向；15—岩溶水转换带；16—隧道
3.5.3.1.3 岩溶水赋存特征
主要接受盆地上游的径流补给和盆地边缘的侧向补给，岩溶水在从盆地边缘向盆地内的径流过程中，据民井调查资料，在盆地边缘地带土石交接部位常形成表层岩溶含水层，埋藏深度具有随基岩面、地形起伏变化的特点，季节性变化大，水量小。局部可形成表层岩溶泉，雨季流量0.067L/s，旱季近于断流，但不干涸，成为有限的生活饮用水源。饱水带岩溶水的分布、赋存受岩溶发育特征控制，细晶结构的白云岩中，岩溶水赋存于溶隙、溶孔中，富水性强，但不均匀；碎裂结构的破白云岩中，岩溶水赋存于网状裂隙中，富水性强而均匀。如处于细晶结构白云岩中的79号孔，由于岩溶发育的不均匀性，涌水量仅为50m3/d，而本次施工的处于破白云岩中的S4孔，涌水量为406.94m3/d。岩溶水总体径流方向自北向南，水位埋藏较浅，一般小于8m，略具承压性，水位变幅不大，小于3m。
3.5.3.2 实验情况
在研究已有资料的基础上，共布置了1：5万水文地质测绘5km2，1：1万水文地质测绘1km2，电阻率剖面4条39点，激电测深9点，环形测深3点，地质雷达测量剖面69m，核磁共振测量5个测点，抽水试验2次，岩样10件，水化学样8件。研究流程与大衣村基本相同。
电测深成果资料表明，示范点岩溶较为发育，但不均匀。5个核磁共振点测量反映出主要含水层在27m以下，含水层连续性较好，但不均匀，体积含水量0.3%～4.8%。经综合分析研究，认为横向上岩溶发育程度均匀性较垂向上差，含水层连续性较好，含水较丰富。
经钻探证实，0～8.9m为紫红色粘土，8.9～150.24m为个旧组泥—粉晶块状白云岩，白云岩呈碎裂结构，节理裂隙极为发育，岩体破碎呈角砾状、砂状，是主要的含水层段，富水性均匀，电测深、核磁共振测量结果与钻探验证结果吻合较好。
采用深井电潜泵作了两次降深抽水试验，历时50.5 h，抽水试验成果参数见表3-10。
表3-10 泸西小江流域三家村深井抽水试验成果表
三家村隐伏岩溶水开发工程包括管井取水、蓄水池、输水工程几个部分，蓄水池布置在三家村东部山体斜坡上，距管井350m。
大衣村裸露型饱水带富水块段深井开发
油气分离器故障的异常现象:
发动机颤动:
发动机出现不规则的金属爆震，发动机温度过高而震颤，燃油燃烧不完全，废气中有黑烟，油耗会增加。
发动机故障灯亮:
正常行驶中，速度莫名其妙的变化。发动机发出尖锐的汽笛般的声音，有些会因为混合气过浓而报发动机故障灯。
以下是油气分离器的扩展数据:
油气分离器的功能:
油气分离器是整个电潜泵系统的重要组成部分之一，其作用是作为油气进入多级离心泵的吸入口。
油气分离器的原理:
在混合气液进入多级离心泵之前，通过分离器将游离气体从井液中分离出来，以减少气体对电潜泵工作特性的影响，防止离心泵气蚀和气锁，使多级离心泵能够正常工作。
3.5.1.1 开发技术条件
大衣村位于泸西县城北东22km处，属泸西县白水镇所辖，交通便利，是红河州、泸西县的“小康建设示范村”，国土面积1.5km2。示范区位于泸西岩溶盆地北部白水溶丘台地槽谷区。全村有98户432人、214头大牲畜，农民人均纯收入1576元/年。主要水源为3个泉点，雨季流量2.76～71.42L/s，旱季总流量小于0.5L/s，旱季缺水，经济作物的栽培要靠拉水解决。以沟水作人畜饮水，旱季人畜饮水缺乏且不卫生，沟水中总大肠菌群大于240 MNP/100mL，细菌总数1920 CFU/mL。
3.5.1.1.1 水源地概况
大衣村区域上处于溶蚀高原面区域分水岭附近岩溶水的补给—径流区，皮家寨大泉系统、阿庐古洞暗河系统两个岩溶水系统的上游，水源地类型为裸露型饱水带富水块段，地理坐标东经103°51′06″，北纬24°39′03″，海拔1825m。属白水富水块段南西部，白水富水块段呈长条形，北东向展布于槽谷底部，长约16km，宽1～3km，面积37.3km2，允许开采量1963.7×104m3/a。补给区北西为鸟格组砂泥岩、南东为个旧组砂泥岩构成隔水边界(图3-25)，北、北东以流域分水岭为界，南西为透水边界，汇水面积103km2。白水富水块段为一向西倾斜的单斜构造，北东向展布，断层不发育，地层倾角一般15°～30°。含水层主要为个旧组浅灰、灰白色粉晶厚—块状白云岩夹灰质白云岩，薄-中层泥晶灰岩。该区覆盖层厚2～15m，岩溶水位埋藏浅，一般0～20m，变幅较小。泉水出露较多，流量一般2～30L/s，动态变化较大，部分旱季近于断流。富水块段适宜采用截水槽、大口井、管井等方式开采。
3.5.1.1.2 含水介质特征
富水块段内基岩零星出露，地表岩溶形态以溶隙、溶沟、溶槽为主，充填红粘土，面积溶蚀率2.9%。地表洞穴以水平发育为主(高程1850m)，规模较大的溶洞主要有长街洞、槟榔洞、当当石等，一般长22～75m，最长者136.3m(槟榔洞)。岩溶发育深度较大，大于200m，岩溶发育差异大，均匀程度自北东向南西变差，北东部较均匀，南西部大孟泽—吾乃白一带均匀性差，由较均匀的溶隙网状结构向非均匀的隙-管结构过渡。由于岩溶发育的不均匀性，个别地段强岩溶发育带可达120m左右。据富水块段内25个已有钻孔资料统计，地下岩溶发育相对较均匀，垂向上形态差异较为明显，一般90m(尤其是50m)以上，以溶隙、小溶洞、蜂窝状溶孔为主，溶隙间多为粘土半充填，钻孔遇洞率为28%，遇洞0.64m/100m，洞高一般0.1～1.3m，最大洞高6.88m，部分为粘土半充填，贮水空间主要为溶隙、溶管、蜂窝状溶孔；90m以下岩溶形态主要为溶孔、细小溶隙，溶隙普遍为粘土紧密充填。富水块段外围补给区岩溶发育极不均匀，洼地、漏斗、落水洞常见。
图3-25 泸西小江流域白水饱水带富水块段水文地质图
1—纯碳酸盐岩；2—不纯碳酸盐岩；3—碎屑岩；4—松散土层；5—下降泉；6—上升泉；7—季节泉；8—钻孔；9—实验孔及编号；10—岩组类型界线；11—实测及推测断层；12—饱水带富水块段；13—表层带富水块段；14—岩溶水流向；15—流域边界；16—水库
3.5.1.1.3 岩溶水赋存特征
富水块段内岩溶水主要接受大气降水的渗入补给和周边山区的侧向补给。周边山区大气降水渗入补给后，向槽谷底部径流，总体上自北东向南西径流，由于地形较平缓，距区域排泄基准和皮家寨大泉、阿庐古洞暗河系统主径流带较远，岩溶水力坡度较小，岩溶水的径流方向与地形坡向基本一致，水力坡度一般0.1%～0.53%，径流相对滞缓，水位埋藏浅，一般小于20m，变幅较小，年变幅0.3～2.87m。因第四系粘土层的存在，常具有微承压性。
块段内富水性强且较均匀，据25个钻孔资料统计，孔深60.37～279.70m，降深2～34m时，钻孔单井涌水量在200～3000m3/d的有20个，占80%，钻孔单井涌水量在小于200m3/d的有5个，占20%。受岩溶发育程度的控制，垂向上富水性差异较大，上部富水性强，下部富水性弱，一般90m以上均匀性相对较差，裂隙中多有粘土充填，连通性较差，富水性、渗透性强而不均一。钻孔抽水试验单位涌水量q=4.09～44.79L/s·m，渗透系数K=18.668～47.194m/d。90m以下岩溶发育弱，富水性、渗透性弱。但个别地段则下部富水性强、上部富水性弱，如ZK20号孔，孔深56.60m抽水时，降深5.07m，q=1.65L/s·m，孔深154.15m抽水时，降深仅2.39m，而q=14.121L/s·m。槽谷上游分水岭附近岩溶缓丘地带，由于岩溶发育不均匀，加上岩溶裂隙后期常被粘土充填，各岩溶裂隙间连通性较差，钻孔单井涌水量常较小，如大衣村实验孔，孔深160.00m，上部溶蚀虽较强烈，但由于粘土充填，溶隙连通性较差，降深100m时，涌水量约50m3/d，水色浑浊，采用井下爆破后增加了溶隙连通性，涌水量扩大到357m3/d。
富水块段内，岩溶水在自北东向南西径流过程中，吾乃白一带成为富水块段内岩溶水向泸西盆地排泄的透水边界，吾乃白以南至白水塘一带，由于地形地貌变化和受皮家寨、阿庐古洞暗河系统的影响，岩溶发育强烈极不均一，水动力条件逐渐增强，岩溶水位逐步加深，岩溶水埋藏深度一般大于30m。
3.5.1.2 实验情况
在研究已有资料的基础上，共布置了1：5万水文地质测绘80km2，1：1万水文地质测绘2km2，电阻率剖面9条1.4km，激电测深10点，环形测深4点，地质雷达测量剖面323m，核磁共振测量3个测点，钻探160.00m，井下爆破2次，抽水试验2次，水化学样2件。
勘查工作步骤为收集研究已有资料、水文地质测绘、电阻率和激电测深、环形测深、核磁共振测量、地质雷达、综合分析研究和钻孔设计、钻探与取样、试抽水、孔内爆破、抽水试验。
研究流程为：在完成水文地质测绘后，初步选定岩溶水富集条件较好的地段作靶区，在靶区内基本垂直推断的岩溶水径流方向，先布置电阻率测深剖面，剖面构成勘探网，点间距为60m，选出在视电阻率等值线断面图上反映出的低阻“亮窗”或带附近，单支曲线反映低阻异常的测点；在所选点上，进行环形测深以判断岩溶发育的均匀性；选择均匀性好的点，采用核磁共振测量，进一步验证水文地质认识，探测其富水程度，判断富水带(层)；再在核磁共振测量线圈围限的小面元中，优选最富水的小面元，在其中用加密的激电测深或视电阻率测深测量，确定岩溶储水空隙的具体埋藏分布位置，为钻井位置的确定和设计提供依据；最后采用地质雷达测量剖面，探测覆盖层厚度及评价其稳定性。
电测深成果资料表明，拟选孔位靶区内20m以下岩溶较为发育，但不均匀，成层性、方向性较为明显。靶区内3个核磁共振点测量反映出主要含水层在20～40m、60～100m，含水较丰富，有多层岩溶水，体积含水量1.6%～6.1%。20m以上为表层岩溶水。经综合分析研究，电阻率测深、核磁共振结果基本吻合，符合该区岩溶水的埋藏分布和赋存规律。
经钻探揭露，0～7.90m为紫红色粘土，7.90～160.00m为个旧组灰白、浅灰色块状泥—粉晶白云岩，泥质白云岩，节理裂隙较发育。岩溶水混合稳定水位17.60m，共有多层岩溶水，富水性差异较大，其中8～10m左右，即粘土与基岩接触带附近，岩溶发育，以大溶隙、溶孔为主，赋存表层岩溶水，季节性变化大，由15个民井调查资料证明，表层岩溶水水量小，在旱季一般均干枯。钻探结果18.60～19.30m、22～24m、29.50～30m、41.05～41.45m、49.75～51.45m、55.55～57.05m、120.60～121.50m溶蚀强烈，蜂窝状溶孔发育，直径1～15mm，粘土半充填，是主要的含水层段，富水性较强，渗透系数0.110m/d。133.15～156.9m，蜂窝状溶孔发育，直径0.5～3mm，富水性较弱。与核磁共振测量结果、电测深测量结果接近，找水效果较为理想。
由于岩溶发育均匀性、连通性较差，终孔后初次试抽水，降深达到100m，涌水量约50m3/d，且水色浑浊。为增加钻孔涌水量，对钻孔岩溶发育情况进行综合分析后，分别选取41m、121m两处岩心较为破碎的孔段实施孔内爆破。41m处采用薄壁钢管装入硝铵炸药17kg，电雷管引爆，121m处采用薄壁钢管装入硝铵炸药27kg，电雷管引爆，两次爆破后，裂隙间连通性增强，溶隙中的充填被疏通，涌水量大幅度增加，但很浑浊，断续洗孔约60 d水才清。
采用深井电潜泵作了两次降深抽水试验，历时112.5 h，抽水试验成果参数见表3-8。
表3-8 泸西小江流域大衣村深井抽水试验成果表
大衣村隐伏岩溶水开发实验工程包括管井取水、蓄水池、机电、输水工程几个部分，蓄水池布置在管井旁。
