水文地质工程地质实习报告（word版）

1、水文地质工程地质实习报告水文地质工程地质实习报告 学院:资源环境学院 班级:地质 1001 班 姓名: 学号: 指导老师:王素玲 刘保民 时间:2013. 09 目目 录录 前前 言言 .1 实习的目的任务.1 实习过程.1 完成工作量统计.1 1 1 自然地理及地貌概况自然地理及地貌概况 .2 1.1 气象、水文.2 1.2 地形与地貌.2 2 2 区域地层区域地层 .5 3 3 区域构造及新构造运动区域构造及新构造运动 .7 3.1 地质构造.7 3.1.1 东西向构造.7 3.1.2 北东向构造.8 3.1.3 北西向构造.8 3.2 新构造运动.8 3.3 区域地震活动.9 4 4 区

2、域水文地质条件区域水文地质条件 .10 4.1 含水层组及富水性.10 4.1.1 寒武奥陶系灰岩岩溶含水层组.10 4.1.2 石炭系薄层灰岩岩溶含水层.10 4.1.3 第四系松散沉积物空隙水含水层组.11 4.2 地下水的补给、径流、排泄条件.11 4.2.1 岩溶水的补给、径流、排泄.11 4.2.2 孔隙水的补给、径流与排泄.12 4.3 地下水水化学特征.13 4.4 地下水资源概况.13 5 5 岩土工程地质特征岩土工程地质特征 .14 6 6 高新区地下水补给、径流、排泄条件高新区地下水补给、径流、排泄条件 .15 6.1 含水层组划分及特征.15 6.1.1 浅层潜水微承压含

3、水层组.15 6.1.2 中层潜水微承压含水层组.15 6.1.3 深层潜水微承压含水层组.15 6.2 地下水的补给、径流、排泄条件.15 6.2.1 地下水补给.15 6.2.2 地下水径流与排泄.15 6.3 浅层地下水水化学地质特征.16 7 7 高新区岩土工程分析与评价高新区岩土工程分析与评价 .17 7.1 分析场地的稳定性.17 7.2 地下水腐蚀性评价.17 8 8 结结 论论 .19 河南理工大学水文地质工程地质实习报告 前言 1 前前 言言 2015 年 3 月 1 日至 3 月 15 日,我们毕业设计小组的六位同学在潘国营教授 的带领下 实习的目的任务实习的目的任务 本次

4、实习的目的在于培养学生野外实际工作能力和运用所学工程地质和水 文地质专业课理论知识分析野外水文地质和工程地质现象。具体包括: (1)了解水文地质工程地质测绘的基本方法、操作技能和工作步骤； (2)掌握观察描述水文地质工程地质现象的能力； (3)掌握整理和编录野外调查资料方法和基本技能； (4)学会编写“水文地质工程地质调查报告”和编绘基本图件； 本次实习的主要任务是:在焦作高新区开展水文地质工程地质测绘,通过野外调查,了 解调查区域的地层、岩性、构造、地貌、水文地质条件和工程地质现象,然后对 实习区的水文地质工程地质条件进行综合评价,编写水文地质工程地质调查报告 和编绘潜水等水位线图。 实习过

5、程实习过程 实习主要分为四个阶段。一是准备阶段；二是踏勘阶段:该阶段的主要工作 是在老师的带领下,实地踏勘焦作周边地区的典型水点、有代表性的工程地质现 象,从而对整个区域的水文工程地质条件有一个大概的了解；三是水文地质工程 地质测绘阶段:东西以塔南路为界将实习区域划分为 2 个部分,分组分地带对地下 水的各天然、人工露头进行全面踏勘、调查研究。第四个阶段是室内整理,主要 任务是对第三阶段积累的资料进行整理、汇总,以图和报告的形式阐述 具体过程是 八月二十六日,开实习动员会,齐永安院长讲话,王素玲教授,刘保民老师介绍实习情况,布置实 习任务。 八月二十七日灵泉碑,马村演马矿,水厂参观实习 八月二

6、十八日济源九里沟,济渎泉水文地质实习 八月二十九日至九月四日在焦作市周边进行水文实习。 九月五日至九月十二日,数据整理,室内制图并编制实习报告 完成工作量统计完成工作量统计 本组实习的填图范围为东至沙坪坝一带,西至郑焦晋高速沿线,北至南水北调 工程沿线,南至大沙河,踏勘点数量 175、测量井点数量 139,过域面积约 60 平方 公里。通过大家的共同努力,实习成果最后以图和报告的形式呈现。 河南理工大学水文地质工程地质实习报告 1 自然地理及地貌概况 2 1 1 自然地理及地貌概况自然地理及地貌概况 1.11.1 气象、水文气象、水文 焦作市的气候属暖温带大陆性季风气候,严冬酷冷,盛夏炎热,四

7、季分明。多 年平均气温 14.9,多年平均降水量 594.4mm,年最大降水量为 921.6mm(1965 年), 年最小降水量为 289.4mm(1981 年)。降水年内分配不均,多集中在六、七、八月 份,三个月降水量约占全年降水量的 65左右。区内河流有丹河、峪河、西石 河、三门河、丹河属黄河水系,其余属海河水系。丹河和峪河为常年性河流,其 他为季节性河流。流经市区的河流自西向东依次是普济河、闫河、翁涧河,这三 条河流均为排污河。 1.21.2 地形与地貌地形与地貌 焦作市地处太行山脉与豫北平原的过渡地带。地貌由平原与山区两大基本 结构单元构成,地势由西北向东南倾斜,由北向南渐低。从北部山

8、区到南部平原呈 阶梯式变化,层次分明。 图 1-1 焦作市水资源管理办公室参观水文模型图 其地貌由北向南依次为: 山区丘陵区山前洪积平原山(扇)前槽交接洼地郇封岭岗地沁河河漫 滩黄沁河冲积平原古黄河河漫滩青风岭岗地黄河河漫滩(黄河带状冲积 平原)。 根据其特征及成因,全市可划分为山地、山前平原两个一级地貌单元和八个二级 地貌单元 (1)山地山地: 河南理工大学水文地质工程地质实习报告 1 自然地理及地貌概况 3 主要分布于焦作市北部,包括修武县、马村区、解放区、山阳区、中站区、 博爱县和沁阳市的北部山地,是太行山脉的一部分。 1 构造侵蚀中山 分布于市区北部山西境内的晋庙铺、柳树口、夺火一带,

9、山体呈北东向展布, 标高+1000- +1790m,地形陡峭,沟谷深切,似峰林地貌。组成山体岩性以元古界变 质岩为主。 2 构造溶蚀低山 分布于寨豁、赵庄、西村、黑龙王庙一线以北,地面标高+500- +1000m。地 形起伏较大,沟谷深切。组成山体岩性多为中奥陶灰岩,地表岩溶发育,有溶隙、 溶沟、溶槽及大型溶洞。 3 构造剥蚀丘陵 分布于近山前地带,标高+200- +500m,山顶呈浑圆状,山坡平缓。地表多出露 中奥陶系灰岩和石炭二叠系砂页岩。 (2)山前倾斜平原山前倾斜平原: 分布于山前一带,由季节性河流堆积而成。由坡洪积斜地、冲洪积扇群、扇 (间)前洼地和交接洼地组成。 其中,山前倾斜平原

10、分布于太行山前五里源、待王、阴庙、西向一线以北,主 要为坡积、洪积、冲积扇裙组成,地面高程 87200m,坡降 610,组成物质以 粉土、粉质粘土为主,部分为砂砾石,地势由北西向南东倾斜；沁、黄河冲积平原 分布于沁河与黄河之间,以及武陟县东部,由黄河、沁河冲积而成,组成物质为全 新统粉土、粉质粘土,地面高程 85110m,地形平坦,坡降 23,微向东南倾斜； 扇前洼地分布于沁河和大沙河两岸,地面高程在沁河两岸为 110120m,在大沙河 岸沿岸为 8098m,地势低洼、易发生洪涝灾害,由冲积粉质粘土组成；岗地主要 分布于武陟获嘉一带,为最早的黄河故道,高出两侧地面 24m,组成物质为粉 土、粉

11、细砂夹粘土、粉质粘土薄层；温县一带也呈岗状分布,东西长约 35km,南 北长约 23km,组成物质为粉土；滩地分布于黄河河床的两侧,依其高低差异,又 分为高、低漫滩,二者高差 24m,微向河床倾斜, 由粉土、粉细砂及粘土组成,见有薄层理。 1. 坡洪积斜地 不连续的分布于市区东北部的方庄、薄壁近山前地带,由重力和坡面水流作 用堆积而成,粘土、碎石、卵石等组成的坡积物呈倒石堆状或围绕坡麓堆积构成 坡积裙,坡积裙相连组成 坡积斜地。 2.冲洪积扇 在丹河、西石河、山门河、子房沟、翁涧河等河流的出山口处,间歇性暂时 洪流堆积作用形成了一系列冲洪积扇。不同时期,不同河流的洪积扇重叠或相连, 呈带状沿太

12、行山前连成一片。组成物质为粉质粘土、粘土、卵砾石等。 3.扇前洼地 分布于铁路线以南至新河间的朱村于村墙南待王一带,为西石河、翁 涧河、山门河洪积扇的前缘地带,地形低洼,地面标高 95-85m,微向东南倾斜。组 成物质以粉质粘土、粉土为主,夹有沙层。 河南理工大学水文地质工程地质实习报告 1 自然地理及地貌概况 4 4.交接洼地 分布于新河大沙河一带,为黄河、沁河的冲积平原和太行山山前冲洪积平 原之间的交接洼地,由粉质粘土、粉细砂土组成。地势低洼,地面标高 100-90m, 微向东南倾斜。 在山前冲洪积平原中上部,分布有十几座煤矿。采煤引起地表下沉变形,地表形成 塌陷坑。据调查,焦作矿区有较大

13、的塌陷坑 17 个,塌陷面积近 70km2。 河南理工大学水文地质工程地质实习报告 2 区域地层 5 2 2 区域地层区域地层 地区出露有太古界、元古界震旦系、下古生界寒武系和奥陶系、古生界石 炭二叠系、中生界三迭系和第四系。 1.1.太古界太古界(Ar)(Ar) 出楼于山区峪河口、薄壁一带,岩性为中等程度变质作用形成的片麻岩和混 合岩,厚度大于 1000m。 2.2.震旦系震旦系(Z)(Z) 分布于山区马鞍山水库一带,与下伏太古界呈角度不整合接触。主要岩性为 浅红、紫红色石英状砂岩,厚度 100- 500m。 3.3.寒武系寒武系(E)(E) 出露于丹河、峪河等深切河谷中,与下伏震旦系地层呈

14、平行不整合接触。厚 度 100- 500m,分上中下三统。下统主要为泥灰岩、泥质灰岩、砖红色页岩和砂 岩,中统下部为紫红色页岩、砂岩,中上部为深灰色亮晶灰岩、白云岩,上统是中 厚层状结晶白云岩。 4.4.奥陶系奥陶系(O)(O) 山区广泛出露于地表,山前倾斜平原区则隐伏于石炭二叠系地层之下,与 下伏寒武系地层呈整合接触。总厚度 500m,分中统、下统。下统出露于深切河 谷两岸,岩性为青灰色细晶白云岩和硅质条带或硅质团块白云岩。中统广泛分布 于山区,山前倾斜平原区除局部埋藏于新生界地层之下外,大部分埋藏于石炭地 层之下,是一套碳酸盐岩地层,厚度约 400m。岩性主要是黑色、灰色厚层状灰岩、 白云

15、质灰岩和泥灰岩。 5.5.石炭系石炭系(C)(C) 山区零星出露,山前平原区则隐伏于新生界地层之下,是一套由灰岩、泥岩、 页岩组成的海陆交互相沉积,含煤数层,厚 70-90m。 6.6.二叠系二叠系(P)(P) 隐伏于山前平原之下。岩性为砂岩、页岩互层,夹可采煤层。厚度为 70- 120m。 河南理工大学水文地质工程地质实习报告 2 区域地层 6 7.7.三叠系三叠系(T)(T) 未出露,据钻孔揭露,岩性为砂岩、页岩,夹煤层。 8.8.第三系第三系(R)(R) 地表未出露,据钻孔资料,下部为砾岩、泥岩、砂岩、灰岩互层,上部是粘土、 砂砾石互层。 9.9.第四系第四系(Q)(Q) 主要分布于山前

16、冲洪积平原区,分中更新统、上更新统和全新统。 (1)中更新统(Q2al-pl) 零星分布于近山前地带,上部为坡洪积成因的粉质粘土和粉土,含碎石及钙 质结核；下部为松散卵砾石、含砾粘土和粉质粘土等,厚 20-88m。 (2)上更新统(Q3al-pl) 广泛分布于山前倾斜平原上。由冲洪积黄土状粉土、砂及砂砾石组成,厚 5-60m。粉土、粉质粘土中富含钙质结核和小砾石、局部有钙质结核层,柱状节 理和大裂隙发育。 (3)全新统(Q4al) 分布于南部黄河和沁河冲积平原上,由浅黄色粉土及砂层组成。厚 10- 40m。 河南理工大学水文地质工程地质实习报告 2 区域地层 7 3 3 区域构造及新构造运动区

17、域构造及新构造运动 3.13.1 地质构造地质构造 本区广泛发育了燕山运动以来所形成的各种构造形迹,断裂构造尤为发育, 多为高角度正断层。受断裂构造控制,区内地层形成由北向南呈阶梯状下降的单 斜式构造形式,倾角为 10-20,见图 31。区内主要构造体系轮廓有东西向 构造、北东向构造和北西向构造。工作区地表多被第四系松散堆积物覆盖,断裂 构造以隐伏构造为主。 O2 C-P 朱 岭 断 层 赵 庄 断 层 凤 凰 岭 断 层 朱 村 断 层 1 2 3 O1 图 31 焦作市区域构造剖面图 3.1.13.1.1 东西向构造东西向构造 主要包括凤凰岭断层和盘古寺新乡断裂,两条断裂规模大,切割深度较

18、大, 早、更新世活动较强烈,并对区域性构造格局和地形、地层分布等有一定控制作 用。 (1)凤凰岭断裂 沿走向大致分为三段,各段活动性略有差异。西石河以西,由近于平行的五 条东西向断层组成,断层错断古生界地层,断距小于 100m。上新世以来断层落差 约 250m,局部见有断裂错断晚上更新世早中更新世地层,表明中更新世前断层 曾有过活动。西石河以西至焦作市北,断裂沿山前向东延伸,在地貌上构成山区 和平原自然分界。在焦作市以东的平原区,断层隐伏于新生界地层之下。 (2)盘古寺新乡断裂(焦作段称朱村断层) 河南理工大学水文地质工程地质实习报告 3 区域构造及新构造运动 8 是一条规模较大、切割较深的区

19、域性断裂,对全区地形地貌、构造格局和地 层厚度有较强的控制作用。断裂分三段:柏山以西,构成山区与济源盆地的分界 线,两侧基岩落差 700-1000m,沿断层局部见有破碎带,下盘为下古生界地层,上 盘早更新世地层被断层错断,中更新世地层无明显变形迹象。有关地质资料证实,该 断层活动时代为 N2Q2。自柏山至修武大高村,断裂隐伏于第四系下。大高村东 (称董村断裂)断层两侧沉积地层及构造活动均不同,其南是武陟隆起,其北是修 武地堑。据煤田物探资料,该断层自古生界以来具有明显的继承性正断层活动特 征,新生界地层最大断距达 800m。该断层现在仍在活动,沿断裂也曾记录到一些 小地震活动。 3.1.23.

20、1.2 北东向构造北东向构造 是本区最发育的构造,规模较大的断裂有九里山断层、马坊泉断层和薄壁断 层,规模较小断裂更多,有三十九号井断层、王封断层、三号井断层、洗仓上断 层等。这些北东向断层将焦作西部地区切割成地垒和地堑断块,焦作东部地区切 割成南升北降的阶梯状断块。 九里山断裂为一隐伏正断层,与薄壁断层组成地堑,其间沉积了巨厚的第三 系和第四系地层。有关资料显示,该断裂在第三纪晚期和第四纪早更新世是活动 强烈。薄壁断层是区内的一条基底断裂,下盘出露太古界、震旦系和下古生界地 层,上盘为上古生界和新生界地层。在晚第三纪时活动比较强烈,近期仍有微弱 活动的迹象。1973 年 10 月辉县 2 级

21、地震和 11 月修武的 2.2 级地震与该断裂活 动有关。 3.1.33.1.3 北西向构造北西向构造 有平陵断裂和武陟断裂,断裂规模和活动性都次于其它方向断裂。 3.23.2 新构造运动新构造运动 本区新构造运动比较活跃,主要的表现形式有: (1)差异性升降运动,即山区强烈上升,平原区不断下降。基岩山区由于强烈 上升,基岩裸露,沟谷深切,山坡陡峭,河床堆积物很少,河谷断面多呈“V”字型。 平原区由于长期下降,相继沉积了中更新统、上更新统,其中上更新统厚度就达 500-700m,最厚达 1000m 以上。现代的地壳变形资料表明,不均匀沉降活动仍在 继续。 河南理工大学水文地质工程地质实习报告

22、3 区域构造及新构造运动 9 (2)老构造继承性活动。近期以来,在新地应力场作用下,区内一些断裂如凤 凰岭断层、盘古寺新乡断层、薄壁断层、九里山断层等均继承性活动或复合 性活动,物探、地震、卫星照片等方面的资料均明显地显示出断层活动迹象。 (3)地震活动比较频繁。 3.33.3 区域地震活动区域地震活动 焦作历史地震活动水平较低,自有地震史料记载以来,仅有过一次中等强度 的地震,即 1587 年 4 月 10 日在 35.30N、113.50E 的修武县发生的 6 级地震,震 中距离焦作城区约 26km,对焦作造成烈度为 6 度的破坏。由于焦作处在河北地 震带、汾渭地震带和河淮地震带的交接部位

23、,发生在这些地震带上的中强震,会 对焦作市造成一定程度的破坏。根据历史地震资料统计,对焦作造成烈度为 5 度 以上破坏的历史地震共有 12 次,其中造成烈度为 6 度破坏的地震 7 次。 区内现今时常发生小地震,自 1970 至今年,共记录到级地震为 ML3 次,最大 的地震为 1979 年 3 月 20 日修武 4.0 级地震。地震活动与活动断裂有一定联系, 1587 年修武 5.5 级地震发生在北东向马坊泉断裂与东西向朱村断裂交汇出, 1979 年修武 4.0 级地震发生在盘古寺新乡断裂和平陵断裂的交汇处。 河南理工大学水文地质工程地质实习报告 3 区域构造及新构造运动 10 4 4 区域

24、水文地质条件区域水文地质条件 4.14.1 含水层组及富水性含水层组及富水性 依据含水介质特征、储水条件、地层时代和含水层富水性,区内含水层可以 划分为寒武系奥陶系灰岩岩溶含水层组、石炭系薄层灰岩岩溶含水层和第四 系松散沉积物空隙水含水层组。 4.1.14.1.1 寒武寒武奥陶系灰岩岩溶含水层组奥陶系灰岩岩溶含水层组 含水层岩性主要为奥陶系中统灰岩和寒武系中统灰岩,总厚 900m,岩溶裂隙 发育,富含裂隙岩溶水,是本区最富水的含水层。在北部山区呈裸露型,山前倾斜 平原区掩埋于石炭二叠和新生界地层之下,呈埋藏型。 岩溶发育程度和含水层富水性与岩性、构造、地形、地貌等条件有关。主 干断层包括凤凰岭

25、断层带、朱村断层带、九里山断层带和方庄断层带是岩溶地 下水径流带和富集带,岩石破碎,岩溶发育,裂隙密集,岩溶水沿这些主干断层富 集、运动。凤凰岭断层带上分布着数个大型水源地,其中岗庄水源地,在 0.05km2的面积上分布有 50 个水源井,取水量超过 1.5m3/s。凤凰岭断层与朱村 断层之间的焦西矿区、凤凰岭断层与九里山断层相交出来的三角形区域即演马、 韩王、九里山、古汉山一带,在东西向主干构造控制下,北东向断裂构造发育,造 成岩石破碎,岩溶发育,并发育有溶洞,富水性强,是岩溶水极强富水区,单井出水 量大于 3000m3/d,最大可达 16000m3/d。处于该区的演马矿、九里山矿、王封矿

26、等均是大型岩溶水充水煤矿,常发生大型岩溶水突水事故。方庄断层和九里山断 层相汇处附近即冯营、方庄一带,奥陶系灰岩埋深小于 500m,岩溶也比较发育, 单井出水量 1000-3000m3/d,是岩溶水强富水区。朱村断层以南和焦东矿区的凤 凰岭断层以南,奥陶系灰岩岩溶含水层深埋于新生界和石炭二叠系地层之下, 岩溶发育微弱,富水性较差,是弱富水区。北部山区奥陶系灰岩出露于地表,岩溶 水水位埋深大,岩溶发育程度和富水性具有不均匀性。 4.1.24.1.2 石炭系薄层灰岩岩溶含水层石炭系薄层灰岩岩溶含水层 石炭系薄层灰岩岩溶水分布于山前冲洪积平原上的石炭系薄层灰岩中。石 河南理工大学水文地质工程地质实习

27、报告 4 区域水文地质条件 11 炭系有 5-11 层薄层灰岩,其中第八层灰岩和第二层灰岩分布比较稳定,八灰厚 6-10m,二灰厚 4-21m,含裂隙岩溶水。八灰和二灰位于大煤之下,距煤层分别是 20m 和 70m,是煤层底板充水含水层,常造成矿井底板突水。石炭系薄层灰岩地表 出露很小,直接接受大气降水入渗补给量非常有限,仅在近山前及九里山、演马 矿一带与第四系松散沉积物条带状接触的区域,接受上部空隙水的越流补给。因 此,石炭系薄层灰岩是煤层底板的直接充水层,对煤矿生产构成威胁,但供水意义 不大。 4.1.34.1.3 第四系松散沉积物空隙水含水层组第四系松散沉积物空隙水含水层组 空隙水主要分

28、布于山前冲洪积平原区,含水层主要为砂砾石层或中细砂层, 顶板埋深为 20-40m。受地质、地貌和水文地质条件的影响,含水层富水性空间 分布不均。 丹河、西石河、三门河等河流的冲洪积扇上,含水层为砂砾石层,厚度 20- 50m,导水性和渗透性强,补给、径流条件好,富水性最强。单井出水量扇体上部 为 3000-5000m3/d。冲洪积平原的扇间区,含水层为砂、砂砾石,连续性差,常呈 透镜体,厚度为 10-15m,导水性和渗透性较差,单井出水量 500-1000m3/d。坡洪 积裙区,含水层是坡洪积的碎石和砾石,连续性差,多呈透镜状,局部半胶结,富水 性最差,单井出水量小于 500m3/d。 4.2

29、4.2 地下水的补给、径流、排泄条件地下水的补给、径流、排泄条件 4.2.14.2.1 岩溶水的补给、径流、排泄岩溶水的补给、径流、排泄 焦作北部太行山区是岩溶水补给区,地表分布有大面积的寒武奥陶系碳酸 盐岩,地表及地下岩溶发育,且山区大气降水丰富,扩大气降水入渗是焦作岩溶水 重要补给来源之一,见图 41。丹河常年有水,流经碳酸岩盐分布区,河床渗漏 严重,多年平均渗漏量为 1.60m3/s。西石河、三门河、子房沟河流属季节性河流,经 碳酸岩盐分布区,河水在距出山口 5-10km 地段全部漏失补给地下水。地表水沿 河渗漏也是焦作岩溶水的重要补给来源之一。 图 41 岩溶水接受补给方式剖面示 意图

30、 岩溶水在焦作北部、西部接 受补给后,由北向南、向东南以水平径流方式向山前排泄区径流汇集。赵庄断层 降水入渗补给区 河流渗漏 排泄区 Q o2 o2 c+p 河南理工大学水文地质工程地质实习报告 4 区域水文地质条件 12 是一条弱导水断层,岩溶水以赵庄断层为界形成水位差达 70-200m 的底下水力陡 坎。断层北为高水位区,岩溶水水位与大气降水同步变化,丰水期(每年 9-10 月) 水位 200-240m,枯水期(每年 3-5 月)水位 130-160m,水位升降幅度与降水量大小 成正比。断层南是低水位区。岩溶水水位低,水位受大气降水和人工开采的双重 影响,年水位变幅小,丰水期水位仍 80-

31、85m 左右,枯水期水位 70-80m,年水位变 幅 10-12m。近山前地带断裂构造和岩溶发育,岩溶水循环径流交替条件好,是岩 溶水排泄径流区。来自北部山区的岩溶水,沿凤凰岭断层、九里山断层、朱村 断层等强导水断裂运动、富集,并形成岩溶水强径流带。区内分支断裂及小构造 也十分发育,相互连通,从而使山前地区的岩溶水具有统一流场和相似的水位动 态。 天然条件下,岩溶水在九里山残丘南侧的奥灰“天窗”处以泉群形式集中排 泄,在目前开采条件下,人工开采和矿井排水是岩溶水主要排泄方式。 4.2.24.2.2 孔隙水的补给、径流与排泄孔隙水的补给、径流与排泄 空隙水补给来源有大气降水入渗、农田灌溉水回渗和

32、地下水侧向径流等。 山前冲洪积平原区地势比较平坦,地表植被发育,包气带岩性多为砾石、砂及粉 质粘土等,渗透性好,大气降水容易下渗补给孔隙地下水。因此,大气降水入渗是 孔隙水的重要补给方式之一。市区西部和市区东部农业区多用矿井排水灌溉农 田,焦作南部农业区多采用城市污水灌溉农田,矿井水和污水沿渠道渗漏、农田 灌溉水回渗也是孔隙水的重要补给方式。人工开采、矿井排水和地下水蒸发是 孔隙水的主要排泄方式。此外,在灵泉碑和小张庄,孔隙水还以泉和自流井形式 向外排泄。 天然条件下,孔隙水由冲洪积扇上部向扇前缘径流,径流方向与地形坡降方 向基本一致,可见附图 3 焦作市高新区等水位线图,在目前开采条件下,受

33、矿区长 期排水及人工开采影响,孔隙水径流状态发生了变化,孔隙水分布区出现了水位 埋深含水层疏干区,水位降落漏斗区和水位稳定区。近山前地带,因煤矿长期 排水和人工开采,水位大幅度下降,水位埋深 3060m,含水层处于疏干半疏干 状态。老城区南部因集中开采已形成孔隙水水位下降漏斗,漏斗附近孔隙水由漏 斗边缘向中心运动。丰收路以南孔隙水,补给与排泄处于平衡状态,水位稳定,地 下水自西北向东南运动。 河南理工大学水文地质工程地质实习报告 4 区域水文地质条件 13 4.34.3 地下水水化学特征地下水水化学特征 本区岩溶水属于大气降水、地表水溶滤入渗型,其化学成分是水与岩石相 互作用的结果。太行山山区

34、分布有大面积的碳酸岩盐地层,岩石化学成分主要是 CaO 和 MgO,在水和水中 CO2共同作用下,碳酸岩盐中的碳酸钙、碳酸镁等被溶于 水中,从而使岩溶水以 HCO3、Ca2+、Mg2+等离子为主,水化学类型以 HCO3CaMg 型为主。 市区东部的孔隙水水质较好,水化学类型为 HCO3-CaMg；市区西部的孔隙 水水质略差,固形物、硬度和各种离子含量都较东部高,水化学类型为 HCO3SO4-CaMg 型;铁路以南的孔隙水因埋藏浅,径流条件不好,并常年接受 各种地面污水入渗补给,水质差,已受到较为严重的污染,水中各种离子含量较高,固 形物含量最高达 2313.56 mg/l,水化学类型复杂多样,

35、有 HCO3SO4-CaNa 型 和 ClHCO3SO4-CaNa 型。 4.44.4 地下水资源概况地下水资源概况 焦作处于区域岩溶地下水的集中排泄区,地下水资源比较丰富。地下水资源 由岩溶水和孔隙水组成,以岩溶水资源为主。据河南省第一水文地质工程地质大 队编写的焦作地区综合水文地质勘察报告,焦作地区地下水天然资源总量为 10.758 m3/s,其中岩溶水为 8.09 m3/s,孔隙水为 2.668 m3/s。 河南理工大学水文地质工程地质实习报告 5 岩土工程地质特 征 14 5 5 岩土工程地质特征岩土工程地质特征 焦作高新区第四系冲洪积层厚度 140 m 左右,分布的沉积物主要是粉质粘

36、土、 粉土、中砂、细砂和粉砂。根据沿途特征和工程地质性质,深度 40m 之内土层可 以划分为 6 个工程地质单元土层,自上而下分述如下: 素填土素填土。岩性以粉质粘土为主,含植物根系及少量砂、砖粒、石子等,其 特征与物理性质同粉质粘土接近,厚 00.5m。 粉质粘土工程地质单元粉质粘土工程地质单元。厚 6.0-9.0m,以粉质粘土为主,局部夹粉土、粉 砂或细砂层,根据力学性质又可细分为 3 个亚层。 -1 亚层粉质粘土。黄褐色或黑褐色,可塑-硬塑状,含少量小砾石和蜗牛 碎壳,局部相变为粉土,厚为 0.0-3.5m。 -2 亚层粉质粘土。黄褐色或黑褐色,可塑-软塑状,局部流塑状,局部夹 粉细砂和

37、粘土透镜体,厚 2.1-7.4m。 -3 亚层粉质粘土。硬塑-可塑状,夹粉砂透镜体,厚 0.0-5.9m。 粉质粘土工程地质单元粉质粘土工程地质单元。厚 2.2-8.3m,黄褐色,可塑状,局部为流塑或软 塑。具有黄色钙质条纹和斑点,含少量钙质结核,夹粉土、粉砂或细砂透镜体。 粉质粘土、砂、粉土工程地质单元粉质粘土、砂、粉土工程地质单元。以粉质粘土为主,夹细砂、粉土和粘 土透镜体,局部地段相变为细砂或粉土层,最大揭露厚度 8.7m。粉质粘土呈可塑 状,局部为软塑。粉土呈黄褐色,可塑,以透镜体状分布于粉质粘土间。砂层呈黄 褐色,中等密实状态,饱水。 粉质粘土工程地质单元粉质粘土工程地质单元。最大揭

38、露厚度 18.4m,可塑-硬塑,含少量姜石 和蜗牛壳,夹薄层粉土或粉砂透镜体。 粉质粘土夹砂土工程地质单元粉质粘土夹砂土工程地质单元。粉质粘土,黄褐色,可塑,粉砂为黄褐色, 饱和,中密。最大揭露厚度为 3.8m。 河南理工大学水文地质工程地质实习报告 6 高新区地下水补给、径流、排泄条 件 15 6 6 高新区地下水补给、径流、排泄条件高新区地下水补给、径流、排泄条件 6.16.1 含水层组划分及特征含水层组划分及特征 高新区含水层可划分为三组,即分为浅层潜水微承压含水层；中层潜水 承压含水层；深层潜水承压含水层三类。 6.1.16.1.1 浅层潜水微承压含水层组浅层潜水微承压含水层组 浅层潜

39、水微承压含水层:分布于焦武路一线,埋藏较浅,埋深不到一米,地 形复杂,此含水层组的地下水埋深较浅,主要存在于第四系松散沉积物中,属孔隙 水。其特征表现如下:大气降水直接戏其进行补给；主要通过地面蒸发及人 工排泄等方式进行排泄；其动态有明显的季节性变化；易受到污染；位 置浅无连续隔水层。 6.1.26.1.2 中层潜水微承压含水层组中层潜水微承压含水层组 中层潜水承压含水层:分布于塔南路两侧,埋藏较深,埋深大于一米,地形 平缓。其特征与浅层潜水微承压含水层基本相似。 6.1.36.1.3 深层潜水微承压含水层组深层潜水微承压含水层组 深层潜水承压含水层:分布于铁匠庄附近。其特征表现为:具承压性,

40、无 自由水面；补给区和分布区不一致且补给区小于分布区；动态变化不显着； 埋深大,不易受污染,水质较好。 6.26.2 地下水的补给、径流、排泄条件地下水的补给、径流、排泄条件 6.2.16.2.1 地下水补给地下水补给 研究区地下水主要补给为大气降水。高新区的西北方向有高山、低山和丘 陵,广泛出露有寒武奥陶系灰岩,是该区地下水的补给区。 在石灰岩裸露区,地形一般较缓,空隙及岩溶发育,大气降水大多渗入地下, 是岩溶水的主要补给地带。第四系松散沉积物主要分布于山前冲洪积平原区,地 形平缓,植被发育,能直接吸收大气降水渗入而获得补给,主要形成空隙水。 6.2.26.2.2 地下水径流与排泄地下水径流

41、与排泄 高新区地下水总体上是由西北向东南径流,地形由低山丘陵过渡到平原,地 下水总的运动形式以顺层为主,垂直运动只发生在地下水补给区附近。 河南理工大学水文地质工程地质实习报告 6 高新区地下水补给、径流、排泄条 件 16 地下水的排泄在山前平原由于埋深较浅,以蒸发作用为主；而在东南方向则 由于朱村断层右盘为隔水盘,使地下水的流向受阻,在其附近则以泉和鱼塘的方 式为排泄方式；另外也有部分地下水渗入大沙河,也可作为一种排泄方式。 6.36.3 浅层地下水水化学地质特征浅层地下水水化学地质特征 高新区岩溶水属于大气降水、地表水溶滤入渗型,其化学成分是水与岩石 相互作用的结果。 高新区西南部和北部的孔隙水水质较好,水化学类型为 HCO3CaMg；高新 区西部的孔隙水水质略差,固形物硬度和各种离子含量都较东部高,水化学类型 为 HCO3SO4CaMg 型；高新区中东部因孔隙水埋藏浅,径流条件不好,并常 年接受各种地面污水入渗补给,水质差,已受到较为严重