水文地质勘查ppt课件-

1、水文地质勘查1 水文地质调查的目的、任务与重要性 2 水文地质调查工作的类型 3 水文地质调查工作阶段的划分 4 水文地质调查所使用的主要手段 5 水文地质调查程序和设计书编写要求 第一章 水文地质调查工作概述1 水文地质调查的目的、任务与重要性 水文地质条件的认识、水文地质问题的解决均依赖于水文地质调查。 目的：为工程项目设计或国民经济发展规划的制定提供水文地质依据。 任务：查明水文地质条件，地下水的形成、赋存、运动特征，水质、水量的分布、变化规律，为利用或排泄地下水提供水文地质依据。 重要性：（1）水文地质资料来源于调查；（2）水文地质调查是一项费用高、工期长的工作；（3）既要有高水平的专

2、业理论知识，又要懂得如何进行水文地质调查。 按其目的、任务和调查方法的特点分为三类（1）区域性水文地质调查；（2）专门性水文地质调查；（3）地下水动态和均衡的监测。2 水文地质调查工作的类型 一、区域性水文地质调查目的：为制定某项国民经济的远景规划提供水文地质依据。或 为某项专门任务提供区域性的水文地质背景资料。任务：概略查明区域水文地质条件，包括地下水的类型，埋藏 分布条件，水量水质形成条件，地下水资源的概略数量。范围：较大，几百、几千或上万平方公里。比例尺：一般小于110万。 2 水文地质调查工作的类型 二、专门性水文地质调查目的：为某项具体工程建设项目的设计提供水文地质资料，或为开展地下

3、水某方面 的专项研究所进行的水文地质工作。任务：详细查明调查区水文地质条件，解决所提出的生产实际问题，保证工程项目设计所需的水文地质资料。范围：一般较小，视工程项目的规模而定。比例尺：一般大于15万。 2 水文地质调查工作的类型三、地下水动态和均衡的监测 目的：查明水位、水量、水质等随时间的变化规律。进行任何类型的水文地质调查都需要地下水动态和均衡方面的资料。为管理、保护地下水资源，保护生态环境服务。时间：有长有短。监测项目：水位、水量、水质等。 2 水文地质调查工作的类型一、水文地质调查工作阶段划分的必要性 水文地质调查工作阶段划分主要针对专门性的水文地质调查，专门性的水文地质调查任务一般都

4、是分阶段进行的，其原因主要是，专门性水文地质调查是为工程建设项目设计服务的，而项目的设计工作一般都是分阶段进行的，不同设计阶段所需水文地质资料的内容和精度也有不同的要求，因此水文地质调查也应划分为相应的阶段来进行。3 水文地质调查工作阶段的划分 二、水文地质调查阶段的划分方案 3 水文地质调查工作阶段的划分从上表可见，城市供水水文地质勘查，不同部门所划分的阶段数和各阶段的任务基本一致，仅阶段的名称有所不同。农田灌溉供水水文地质调查，一般划分为：普查、详查、开采三个阶段。矿床水文地质调查，原则上应与矿床地质勘探的划分相一致，划分为：普查、初勘、详勘三个阶段，对某些矿床，把详勘又划分为详查与精查两

5、个阶段。3 水文地质调查工作阶段的划分三、划分水文地质调查阶段的具体要求 表1-1所列调查阶段是针对水文地质条件较复杂的大型供水工程项目而规定的，对某个具体工程项目应当根据当地水文地质条件的复杂程度，项目规模、重要性，及已有水文地质研究程度等因素来划分勘查阶段。（1）已有120万或110万比例尺的区域水文地质调查成 果，可不进行前期论证，直接进行初步勘查。（2）无不同水源地比较，初勘与详勘合为一个阶段。（3）需水量较小的供水项目，当水文地质条件又不复杂时，只需打2-3个钻孔即可满足要求时，可将勘探与开采相结合（探采结合），直接进入开采阶段。3 水文地质调查工作阶段的划分一、使用的主要手段 六种

6、最基本的水文地质调查所使用的手段(1) 水文地质测绘（填图）；(2) 水文地质钻探；(3) 水文地质物探；(4) 水文地质野外试验；(5) 室内分析、测定、模拟实验；(6) 地下水动态与均衡研究（地下水动态长期观测）。 另外还有：遥感技术：航、卫片地质水文地质解释；地下水同位素技术；计算机技术等。 4 水文地质调查所使用的主要手段 1水文地质测绘（填图） 是认识一个地区水文地质条件的第一步，也是全部水文地质工作的基础。 按一定精度（比例尺）要求，对地质水文地质现象进行野外观察、测量、描述，并将它们绘制成图件，总结出水文地质规律。也就是在搞清地质条件的基础上，对地下水的形成条件、赋存状态与运动规

7、律进行研究。 4 水文地质调查所使用的主要手段水文地质勘探使用一定的工程手段对地下水进行勘查。(1) 钻探(2) 物探(3) 坑槽探其中最主要的是钻探，其次是物探。 4 水文地质调查所使用的主要手段2水文地质勘探为了取得水文地质参数或解决水文地质问题需进行水文地质试验 (1) 抽水试验（矿区：放水试验）； (2) 注水或渗水试验（水电工程：压水试验）； (3) 连通试验； (4) 弥散试验； (5) 流速、流向测定试验等。 4 水文地质调查所使用的主要手段3水文地质野外试验 4地下水动态观测 4 水文地质调查所使用的主要手段 包括水位、水量、水质、水温等进行长期观测，以便对地下水的形成和变化规

8、律、水质、水量、水位等进行正确的评价和预测。 地下水的水质，岩石的水理、力学性质，岩石的破坏及溶蚀机理，含水层的颗粒成分等需要通过实验、室内分析测定。 4 水文地质调查所使用的主要手段5室内分析、测定、模拟实验 6水文地质物探 4 水文地质调查所使用的主要手段物探包括：电法；地震等。物探与水文地质测绘和钻探相配合，可以查明许多地质、水文问题，节约工作量。 7遥感技术它是根据电磁波理论，用装置在飞机和人造卫星等各种飞行器上的专门仪器，接收地面上各种地质体发射或反射的各种波谱信息，从而解释判定出被测地区的地貌、地质水文地质条件，并可绘制成各种图件。优点：提高质量、加快进度、减少测绘和勘探工作量、减

9、轻体力劳动等。在自然条件复杂，交通困难的地区更显示出其优越性。 4 水文地质调查所使用的主要手段二、调查的类型和阶段不同，使用的调查手段也不同 调查的类型和阶段不同，要求的成果精度不同，采用的比例尺、调查手段和安排的工作量也不相同。 4 水文地质调查所使用的主要手段1区域性水文地质调查（水文地质普查）水文地质普查为地区总的经济建设规划提供水文地质资料而进行的区域水文地质调查。目的：为地区（区域）总的经济建设规划提供水文地质依据。比例尺：150万110万水文地质测绘。（中小）调查手段：以水文地质测绘为主，配合少量的勘探和试验工作。任 务：概略地查明区域地下水的形成、分布、富集规律，为国民经济远景

10、规划和水文地质勘探设计提供依据。具体要求：初步查明主要含水层的埋藏、分布特征，地下水形成条件，地下水类型，地下水水质，补给与排泄条件，运动规律，并概括地对区域地下水水量和开发远景作为评价。 4 水文地质调查所使用的主要手段2专门性水文地质调查（水文地质勘探）水文地质勘探：在水文地质普查后所选定的局部地段上，为某项生产（工程）建设提供水文地质依据所进行的专门性水文地质调查工作。水文地质勘探又常分为：初步勘探、详细勘探 目的：为某项生产建设提供水文地质依据。 4 水文地质调查所使用的主要手段水文地质初步勘探目 的 ：是在已有区域资料基础上，为完成某一具体任务而进行的。比 例 尺 ：110万15万大

11、中比例尺的水文地质测绘。（大中）调查手段：水文地质测绘、水文地质勘探、水文地质试验、地下水长期观测。任 务：较确切地查明调查区地质构造、地下水形成条件、赋存特征，预测水量、水位的变化，提出合理开发（或疏干）措施，为供（或排）水项目初步设计或布置详细勘探工作提供依据。 4 水文地质调查所使用的主要手段目 的：通常是在初勘圈定的地段上进行详勘，为技术（或施工）设计提供水文地质依据。比 例 尺：工作精度要求高，12.5万11万或者更大比例尺的水文地质调查。（大）调查手段：以勘探及试验为主，一年以上时间的地下水动态观测，以及室内实验研究。任 务：精确地查明调查区的水文地质条件，提出精确的水量、水位预测

12、，对水质、供、排水条件，作出全面深入的评价。 4 水文地质调查所使用的主要手段水文地质详细勘探5 水文地质调查程序和设计书编写要求 （1）接受调查任务。 调查任务分为纵向任务（上级下达的）和横向任务（地方委托的）。纵向任务既可以是上级主管部门下达的指令性计划任务，也可以是生产单位立项经上级主管批准后下达的计划内任务。如为横向任务，则需和任务委托单位（一般称甲方）签定委托任务合同后，方算正式确定调查任务。（2）编制水文地质调查工作设计书（即勘查工作计划）。 在设计书编写前，应进行已有地质、水文地质及其他有关资料的收集工作；组织有关人员进行调查区的现场踏勘，以了解调查区的自然和工作条件，使编写的设

13、计书更加符合实际情况。（3）开展野外调查工作。一、水文地质调查工作的一般程序接受调查任务编制调查设计书野外调查编写报告成果验收和鉴定务（4）编写调查工作成果。接受调查任务编制调查设计书野外 调查编写报告成果验收和鉴定务（5）按规定程序组织调查成果的验收和鉴定工作。5 水文地质调查程序和设计书编写要求 5 水文地质调查程序和设计书编写要求 调查工作设计书是布置和进行各项调查工作的基本依据，是整个调查任务能否在规定时间和已定经费内高质量完成的关键，也是生产单位负责人首先应做好的工作。纵向任务及重大横向任务的设计书，需经专家评审通过和上级主管部门批准后方可执行。 二、调查工作设计书的编写要求设计书的

14、主要内容 5 水文地质调查程序和设计书编写要求第一部分：论述部分 对调查区已有研究工作的评述和调查区的地质、水文地质条件。 （1）调查工作的目的、任务，调查区位置、面积及交通条件，调查阶段和调查工作起止时间；（2）自然地理及经济地理概况；（3）已有地质、水文地质研究程度和存在问题；（4）调查区地质、水文地质条件概述。 5 水文地质调查程序和设计书编写要求第二部分：调查工作设计部分： （1）各项调查工作设计应包括计划使用的调查手段，各项调 查工作布置方案，工作依据的主要技术规范，调查工作量及每项工作的主要技术要求。布置调查工作时，既要满足有关规范对工作量定额及工作精度的要求，又要考虑保证完成关键

15、任务（如供水中的水资源评价），防止平均使用勘查工程量。（2）物资设备计划、人员组织分工、经费预算及施工进度计划等。（3）预期调查工作成果。 思考题水文地质调查的目的、任务？我国不同部门对供水水文地质调查阶段的划分？最基本的水文地质调查所使用的手段?1 水文地质测绘的任务 2 水文地质测绘的基本工作方法 3 地质调查 4 地貌调查 5 地下水露头的调查研究6 地表水的调查 7 与地下水有关的环境地质调查 第二章 水文地质测绘 1 水文地质测绘的任务 水文地质测绘（水文地质填图）是以地面调查为主，对地下水和与其相关的各种现象进行现场观察、描述、测量、编录和制图的一项综合性工作（一种调查手段）。目

16、的：为地区规划或专门性生产建设提供水文地质依据。提 交 成 果：图件水文地质图；报告水文地质测绘报告等。 水文地质测绘是水文地质调查的基础，在水文地质普查阶段，主要是进行水文地质测绘，在勘探阶段，测绘则是退居次要地位。通常在相同比例尺的地质图上填水文地质图。填图，这时称为综合性地质水文地质测绘。此种测绘所用的地形底图比例尺，一般要求比最终成果图的比例尺大一倍。 1 水文地质测绘的任务 一、水文地质测绘的主要任务水文地质测绘的主要任务是解决下列问题：（1）测区内地下水的基本类型及各类型地下水的分布状态、相互联系情况；（2）测区内的主要含水层、含水带及其埋藏条件；隔水层的特征与分布；（3）地下水的

17、补给、径流、排泄条件；（4）概略评价各含水层的富水性、区域地下水资源量和水化学特征及其动态变化规律；（5）各种构造的水文地质特征；（6）论证与地下水有关的环境地质问题。1 水文地质测绘的任务 二、水文地质测绘的主要内容水文地质测绘一般应包括下述调查内容：（1）基岩地质调查；（2）地貌及第四纪地质调查；（3）地下水露头的调查；（4）地表水体的调查；（5）地表植物（即地下水的指示植物）的调查；（6）与地下水有关的环境地质状况的调查。 总体讲，水文地质测绘是综合性的调查研究工作。 1 水文地质测绘的任务 三、水文地质测绘的主要成果 水文地质测绘的成果主要有： 水文地质图（包括具代表性的水文地质剖面）

18、；水文地质测绘工作报告（或图幅说明书）；各种地下水点和地表水体的调查资料。 1 水文地质测绘的任务 水文地质图与地质图比较，有以下不同：（1）内容的综合性。 各种地质界线； 地貌单元界线； 地下水点； 岩石的富水性； 地下水类型； 含水层的埋藏条件； 地下水流场特点； 水化学特征等。 成果图既可是一张综合性的水文地质图，也可以由一系列地下水单项要素图件组成。 1 水文地质测绘的任务 （2）鉴于水文地质图内容的复杂性，水文地质图不单纯是在野外实地测绘时一次性填绘出来的，而是在野外对各种地质、地貌、地下水露头及其它有关现象的观察测量资料所填绘的草图基础上，加上某些室内外试（实）验、分析和动态观测资

19、料，通过室内整理研究后编制出来的。 在野外进行水文地质测绘主要需掌握对地质、地貌、水文地质点进行观测、描述和测量的基本方法。1 水文地质测绘的任务 一、准备时期 收集与熟悉测绘区自然地理、地貌、地质及水文地质资料；确定各项工作量，对测绘点，测绘路线作出合理安排；对航、卫片进行解释；现场踏勘，建立地层层序，确定标志层；按照“规范”编制各项技术要求，工作规程和成果标准，制定有关的规章制度。2 水文地质测绘的基本工作方法 二、野外时期实测剖面：首先是查明层序、岩性、厚度、接触关系，确定标志层；其次是研究岩石中的空隙等水文地质特征。布置原则：剖面应选在有代表性的地段上，沿地层倾向布置。2 水文地质测绘

20、的基本工作方法 布置观测点： 每个测点要求观测仔细、描述认真、测量准确、记录全面、绘图清晰和采样完整。通常观测点有三类：（1）地质点；（2）地貌点；（3）水文地质点（或简称为水点）。2 水文地质测绘的基本工作方法 （1）观测点的布置原则：地质点：布置在地层界面、断裂带、褶皱变化剧烈部位、裂隙、岩溶发育部位等；地貌点：布置在地形控制点、地貌成因类型控制点、各种地貌分界线等；水文地质点：布置在泉、井、钻孔、地表水体、地表水渗漏地段等重要的水文地质点上。2 水文地质测绘的基本工作方法 （2）观测线的布置原则：要用最短的路线观测到最多的内容。在基岩区：小比例尺时，垂直于地层（含水层）、断层等的走向布置

21、观测线（穿越法），大比例尺时，也常沿层追索（追索法）；在松散层分布区：则垂直于河流走向或垂直于地貌分界线方向；在山前倾斜平原：沿地表倾斜最大的方向。布置观测线还要注意三点：a.从主要含水层的补给区向排水区布置；b.能见到更多的水点，井、泉、钻孔、地表水体等；c.应有较多的地质露头。2 水文地质测绘的基本工作方法 为取得被淹没的断层的确切位置，裂隙或岩溶的发育地段，常布置一些坑、槽、浅钻或物探工作。又如为取得含水层的富水性、水文地质参数等资料，常布置一些水井的简易抽水试验。再如为取得松散层的厚度也可布置一些物探工作。3进行必要的轻型勘探和抽水2 水文地质测绘的基本工作方法 4作好野外时期的汇总工

22、作 野外测绘时期，每天都要对当日的记录和图件认真地检查，清抄编录，清绘图件，整理样品，总结出规律性的认识，并对第二天的工作作出安排。 2 水文地质测绘的基本工作方法 室内时期是完成编写测绘成果的阶段，是整理、分析所得资料，编写出高质量报告的关键时期。三、室内时期2 水文地质测绘的基本工作方法 仔细核实、检查野外获得全部原始资料，一旦发现问题需返回现场作补充工作；进行实验室工作，完成水、土、岩样分析，实验和鉴定工作；确定图件报告的编制原则；正式编制图件和编写文字报告；按规定评审报告，并按评审意见进行修改与补充；按要求将资料存档。 主要工作有：水文地质测绘通常在相同比例尺的地质图上进行。在无地质图

23、的地区，则需进行综合性的地质水文地质测绘。由于地下水是形成、运动于各种地质体之中，赋存于地下岩石的空隙之中，质与量的变化都受到地质条件的制约，与当地的地层和构造条件密切相关，因此，只有掌握了地质条件，才能准确地认识区内的水文地质条件。地质调查是整个水文地质测绘中最基本、最重要的内容，地质图是编制水文地质图的基础。 3 地质调查 水文地质测绘中地质调查的内容（1）观察、描述地层、岩性、构造；（2）填绘出各种地质分界线；（3）分析其与地下水的关系。 3 地质调查 下面我们将讨论在水文地质测绘中研究地层、岩性、构造的目的和主要研究内容。（1）岩石是贮存地下水的介质。因此，岩性是划分含水层和地下水类型

24、的基础，一定类型的岩石就赋存一定类型的地下水（空隙类型）一、岩石性质的调查研究1调查研究岩性的目的 3 地质调查 （2）岩石的产出条件直接决定着含水层的类型（埋藏条件）。 块状产出的岩浆岩，地下水多呈脉带状分布；层状产出的岩石，通常有层状含水层分布，才能构成承压水盆地（或斜地）；结晶的岩石，常有风化裂隙水分布。（3）岩性常常决定着岩石的富水性（或含水性）。 岩石的含水性是指岩石中地下水富水程度，一般以水井在单位降深下的出水量表示（单位涌水量q：L/sm）。岩石的含水性能主要取决于岩石中空隙的发育程度，而这些条件又和岩石类型有关。一般可溶岩类岩石的含水性为最好，各种泥质岩石为最差。 3 地质调查

25、 （4）岩石的矿物类型和化学成分，在很大程度上决定着地下水的化学类型。（5）岩石的类型在很大程度上决定着地下水开采过程中可能出现的有害环境地质作用。如在黄土地区易出现湿陷和坍塌，在软性土层地区易出现地面沉降，在岩溶区易出现地面塌陷等。 3 地质调查 2测绘中对岩性观察研究的主要内容在松散岩石中，对地下水赋存条件影响最大的因素是岩石的孔隙性。因此，要着重观测研究岩石组成的颗粒大小、排列及级配，其次是岩石的结构与构造，再次是岩石的矿物与化学成分。在非可溶性的坚硬岩石中，对地下水赋存条件影响最大的因素是岩石的裂隙发育状况。因此，要着重研究裂隙的分布状态、张开程度、充填情况及裂隙发育强度等。这些特征主

26、要决定于其成因类型，尤其是构造裂隙的力学属性。此外，对玄武岩、火山岩等喷出岩还应注意它们有完成岩孔洞存在。在可溶岩中，对地下水赋存条件影响最大的因素是岩石的岩溶发育强度。因此，要着重研究岩石的化学、矿物成分及岩石的结构和构造与岩溶发育的关系。 3 地质调查 二、地层的调查研究地层是构成地质图和水文地质图的最基本的要素。在地质测量时，地层是最基本的填图单位。有了地层时代的概念，便有了三维空间地质结构的概念。在正常的地层层序中，我们只要知道其中的某个层位，便可知道该层上、下的地层。地层又是识别地质构造的基础，凡是确定较大型的构造形迹，都必须有地层方面的依据。层状含水层，总是和某个时代的地层层位相吻

27、合。因此，搞清了地层的时代和层序，也就搞清了含水层的时代和埋藏、分布条件。 3 地质调查 图23所示，是3个钻孔中所遇岩性不同，而地层时代却相同（因沉积环境所致），如不了解这一点，则很可能认为3个钻孔之间有断层存在；图24则说明，虽属同时代的岩溶，但因构造运动影响，其高程却相差悬殊。 3 地质调查 （1）如测区内已有可以利用的标准地层剖面，在进行水文地质测绘时，应首先到现场校核和充实该标准剖面。（2）如测区内没有已建立的标准地层剖面，则进行水文地质测绘时的首项任务就是测制调查区的标准剖面。这时，亦常需进行综合性地质一水文地质测绘。（3）在测制或校核好标准地层剖面的基础上，确定水文地质测绘时所采

28、用的地层填图单位，即确定出必须填绘出的地层界线。（4）野外测绘时，按地质测量要求，实地填绘出所确定地层的界线，并对其作描述。（5）据测区内地层的层序、时代、岩性及岩相变化特征，以及化石种类等，分析区内的古地理环境和其地质发展史，以判断区内地下水形成等水文地质条件。 在水文地质测绘中，研究地层的任务是： 3 地质调查 三、地质构造的调查研究 地质构造对地下水的埋藏、分布、运移和富集有较大的影响（构造控水）。 在基岩地区，构造裂隙是最主要的贮水空间（其次还有风化裂隙、成岩裂隙和溶蚀孔洞）。在一般情况下，构造裂隙的力学性质决定着裂隙的含水性，而不同力学性质的裂隙又是有规律地分布在某种构造体系和构造形

29、迹的特定部位。因此，研究构造条件，就可帮助我们寻找基岩地下水的赋存部位和富水规律。 3 地质调查 （1）一些隔水岩层或断层，可起到拦阻和富集地下水的作用；（2）向斜构造也常有利于汇集地下水；（3）区域地质构造格局和构造形迹的空间展布形态，在很大程度上控制着地下水的补、径、排条件和富集规律（构造控水）。 构造条件决定着基岩地下水贮存的环境： 3 地质调查 （1）查明区内主要的构造及各种构造形迹的分布范围、空间展布形式及构造线方向；确定有利于地下水贮存的构造部位。（2）深入分析各种构造形态及其组合形式对地下水贮存、补给、运移和富集的影响。（3）观察研究各类岩石裂隙的成因类型、发育强度，特别是确定张

30、应力裂隙的发育部位及其与岩石含水性的关系。 1基岩地区研究构造的任务 3 地质调查 （1）山区和平原区的接触关系。一些山区和平原之间的年轻断裂构造，常常控制着山区裂隙水和岩溶水对平原区孔隙水的补给条件，应予以充分注意。（2）沉积盆地基底中的最新断裂构造和构造隆起。它们对上覆年轻沉积物的分布范围、厚度、岩相特征及现代环境地质作用等起控制作用，而这些因素又极大程度上控制着含水层或地下水的埋藏、分布条件。（3）地壳的升降运动对河谷地质结构、岩溶作用的控制作用与影响。 2在松散沉积物分布区研究构造的任务 3 地质调查 （1）对岩石中空隙的数量、特征和形成条件进行调查研究。（2）对含水层、隔水层的分布特

31、征及稳定性进行调查研究。（3）对松散岩层的成因、分布特征、空隙大小和数量进行调查研究。（4）对基岩的风化裂隙带和构造裂隙的形成规律进行研究，掌握其集中分布带的展布规律。（5）对可溶岩中岩溶的发育规律进行调查研究（平面上的分布规律，垂向上的发育深度）。 四、地质调查的要求1从地下水赋存的地层，形成条件着眼，对区内各类松散层，基岩的岩性、构造、层序组合进行研究的基础上： 3 地质调查 在基岩区地质构造对地下水的补给、径流、排泄条件、分布规律、富水地段往往起控制作用（构造控水）。（1）褶皱构造；（2）断裂构造；（3）倾斜构造；（4）不同类型岩层的接触带等。2对区内的地质构造进行调查研究 3 地质调查

32、 4 地貌调查 地貌调查在水文地质测绘中占有重要位置，对调查区的地貌条件认识不清，对该区水文地质条件的分析也必定出现问题。1第四系松散沉积物分布区 第四纪沉积物的分布经常与一定形态的地貌单元相吻合。地貌既可反映出地层、岩性、构造和外动力地质作用，尚可反映出第四系地层的类型和范围，也可反映出该区地下水的埋藏、分布特征和形成条件。 不同沉积类型的松散沉积物岩性、地貌呈有规律的变化地下水的特征不同。洪积扇中的地下水：由山区平原：地表水动力条件的分带沉积作用分带地貌岩性分带地下水分带4 地貌调查水文地质分带： 洪积扇上部带（潜水深埋带或盐分溶滤带）； 洪积扇下部带（溢出带或盐分过路带）； 洪积扇前缘以

33、下带（潜水下沉带）。 4 地貌调查总的水文地质特点（由上下）： 地形上坡度由陡变缓； 岩性由粗变细； 岩层透水性由好到差； 地下水埋深由大到小； 补给条件由好到差； 地下水的排泄，由径流排泄到蒸发排泄（干旱半干旱气候下）； 矿化度由小变大，水化学类型：HCO3SO4Cl型水； 水化学成分的形成作用：由溶滤作用浓缩作用（干旱半干旱气候下）； 地下水水位变幅由大到小； 由潜水承压水。 4 地貌调查地下水的开发利用洪积扇顶部：通常潜水埋深大，不利于取用地下水；溢出带以 下，水质差；溢出带以上：最利于取用地下水。4 地貌调查2基岩区在基岩区，地貌单元常可反映出当地可能存在的含水层的类型、埋深和补、径、

34、排条件。（1）在侵蚀构造山区，地形陡，切割剧，第四系盖层薄；降水易流失，入渗条件差，地下水径流条件较好，且多被沟谷排泄；孔隙水不发育，地下水贮存条件不好。（2）在剥蚀堆积的丘陵区，第四系盖层虽不太厚，但风化壳较厚，故风化裂隙水较发育。（3）在构造盆地或单面山地貌区，常有丰富的承压（或自流）水分布。4 地貌调查3地貌调查的主要任务（1）对各种地貌单元的形态特征进行观察、描述和测量，查明其成因类型、形成时代和发育历史，；（2）查明各地貌单元与地下水之间的关系等。4 地貌调查 地貌调查，一般是和水文地质测绘同时进行的，故在布置测绘路线时要考虑穿越不同的地貌单元，并将其分界线填绘在地形图上。要求：把所

35、得的资料，绘制成地貌剖面图和平面地貌图。 对于寻找和认识地下水来说，地质、地貌的调查仅是一种间接的手段（方法），对地下水露头的调查研究，则是直接可靠的方法，是整个水文地质测绘的核心工作。地下水露头的种类有：（1）地下水的天然露头泉、地下水溢出带、某些沼泽湿地、岩溶区的暗河出口及岩溶洞穴等；（2）地下水的人工露头水井、钻孔、矿山井巷及地下开挖工程等。在地下水露头的调查中，利用最多的是水井（钻孔）和泉。 5 地下水露头的调查研究 一、泉的调查研究泉是地下水的天然露头，泉水的出流表明地下水的存在。泉的调查研究内容有：（1）查明泉水出露的地质条件（特别是出露的地层层位和构造部位）、补给的含水层，确定泉

36、的成因类型和出露的高程。（2）观测泉水的流量、水质及泉水的动态特征；现场测定泉水的物理特性，包括水温、沉淀物、色、味及有无气体逸出等；（3）泉水的开发利用状况及居民长期饮用后的反映；（4）对矿泉和温泉，在研究上述各项内容的基础上，还应查明其特殊组分及其出露条件与周围地下水的关系，并对其开发利用的可能性作出评价。 5 地下水露头的调查研究 通过对泉水出露条件和补给水源的分析，可帮助确定区内的含水层层位，即有哪几个含水层或含水带。据泉的出露标高，可确定地下水的埋藏条件。泉的流量、水质及其动态，在很大程度上代表着含水层（带）的富水性、水质和动态变化规律，并在一定程度上反映出含水层是承压水还是潜水。据

37、泉水的出露条件，还可判别某些地质或水文地质条件，如断层、侵入体接触带或某种构造界面的存在，或区内存在多个地下水系统等。 5 地下水露头的调查研究 另外，对泉水的研究，可根据泉流量的不稳定系数对泉进行分类，来判断泉的补给情况。 泉的不稳定系数=年最小流量/年最大流量 5 地下水露头的调查研究 泉的类型极稳定的稳定的变化的变化极大的极不稳定的不稳定系数110.50.50.10.10.030.03对于一些大泉，由于水量丰富、水质良好和动态稳定，多用于供水水源。对于一些矿泉和温泉，应侧重分析其成因、特殊的化学成分、水温特点，调查其治病效果和热能利用情况。 在水文地质测绘中，调查水井比调查泉的意义更大。

38、调查水井，能可靠地帮助确定含水层的埋深、厚度、出水段岩性和构造特征，反映出含水层的类型；调查水井，能帮助我们确定含水层的富水性、水质和动态特征。二、水井（钻孔）的调查5 地下水露头的调查研究 水井（钻孔）的调查内容有：（1）调查和收集水井（孔）的地质剖面（钻孔柱状图）和开凿时的水文地质观测记录资料；（2）记录井（孔）所处的地形、地貌、地质环境及其附近的卫生防护情况；（3）测量井孔的水位埋深、井深、出水量、水质、水温以及其的动态特征；（4）查明井孔的出水层位，补、径、排特征，使用年限，水井结构，用后的反映。在泉、井调查中，都应取水样，测定其化学成分；需要时，应在井孔中进行抽水等试验，以取得必需的

39、参数。在测绘中，对某些能反映地下水存在的非地下水露头现象（如地表植物、盐碱化等）及干钻孔等也应予以研究。5 地下水露头的调查研究 在自然界中，地表水和地下水是地球大陆上水循环最重要的两个组成部分，两者之间经常存在着相互转化的关系。图29和图210分别反映了石羊河流域和北方岩溶区地表水与地下水相互转化的情况，且具普遍规律性。只有查明两者相互转化关系，才能正确评价出地表水和地下水的资源量，避免重复和夸大，才能了解地下水水质的形成和被污染的原因，才能正确制定区域内水资源的开发利用规划和保护环境的措施。6 地表水的调查 6 地表水的调查 地表水调查研究的内容，在查明地表水体的类型、水系分布、所处地貌单

40、元和地质构造位置的基础上，进一步调查以下内容：（1）查明地表水与周围地下水的水位在空间、时间上的变化特征。（2）观测地表水的流速及流量，研究地表水与地下水之间量的转化性质，即地表水补给地下水地段或排泄地下水地段的位置；在各段的上、下游测定地表水流量（断面测流），以确定其补、排量及预测补、排量的变化。（3）结合岩性结构、水位及其动态，确定两者间的补排形式（空间上），常见的有：集中补给（注入式）；直接渗透补给；间接渗透补给；越流补给。从时间上考虑，则常将补给（或排泄）分为常年、季节和暂时性三种方式。（4）分析、对比地表水与地下水的物理性质与化学成分，查明它们的水质特征及两者间的变化关系。（5）调查

41、地表水（主要为江河）的含沙（泥）量及河床淤积或侵蚀速度。（6）研究地表水的开发利用现状，掌握远景规划。 6 地表水的调查 一个地区地下水与地表水往往具有密切的水力联系。查明地表水体的类型、分布；测量地表水体的流量、水位、水化学成分等；通过断面测流的方法，确定河流与地下水的补排关系，补排水量及具体地段；在岩溶区注意分析河流量的增减或消失与地层岩性或构造的关系；利用遥感技术对地表水体污染方面的研究。对地表水的调查内容（原教材）：6 地表水的调查 植物生长离不开水。某些植物的分布可以指示该地区有关地下水。例如：在干旱地区，某些喜水植物的生长，常指示该处有地下水；在盐碱化地区，可依据植物分带现象判断土

42、壤的盐碱化程度。对地表植物的调查：6 地表水的调查 地下水是导致许多环境地质作用的最活跃、最重要的因素。许多环境地质问题的产生，都可不同程度地反映出地下水的存在及地下水的埋藏条件或活动情况。因此，在供、排水的水文地质测绘中，应对现存的或可能发生的环境地质问题进行观察研究。 7 与地下水有关的环境地质调查 1分清环境地质问题的类型（l）在天然条件下，与地下水活动有关的环境地质问题有滑坡、地震、塌陷、崩坍、沼泽化、盐渍化、冻胀以及地方病等；（2）在供、排水条件下（人为条件下），与地下水作用有关的环境地质问题有地下水位持续大幅度下降、地面沉降、塌陷、地裂缝、崩坍、地震、井（泉）水枯竭、水质恶化、海水

43、入侵、土地沙漠化、植被衰亡、次生盐碱化及地方病等。上述有些问题，在天然条件下可以发生，在开采条件下（人为条件下）也可以发生，调查中应仔细区分。7 与地下水有关的环境地质调查 （1）研究、调查区内地下水开采或排水前后产生的环境地质问题的类型、规模。重点放在供、排水后可能发生的环境地质问题上。（2）调查、研究各种环境地质现象与区域地质构造、地下水状况和开发利用间的关系。（3）了解各种环境地质作用的时、空变化规律，预测其发展趋势。（4）对现存和预测出的环境地质问题，提出防治措施；对同一地区的供水、排水及环境保护，作到统一规划与管理。2调查研究的内容7 与地下水有关的环境地质调查 水文地质测绘的主要任

44、务和调查内容？水文地质测绘中对地表水调查研究的意义及调查研究的内容？泉的调查研究内容？地貌调查在水文地质测绘中的意义？思考题1 水文地质钻探的重要性和基本任务2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计3 钻进过程中的水文地质观测工作 4 水文地质勘探钻孔的布置原则第三章 水文地质钻探 1 水文地质钻探的重要性和基本任务一、水文地质调查中采用的勘探工程钻探：借助机械或化学方式（爆破能）破碎岩土层，在地下形成规 格和质量符合设计要求的钻孔，以达到寻找和开采矿产（固、液、气态）及其他工程建设目的。回转钻进、冲击钻进、冲击回转钻进。坑探：坑探是地质勘探工作的一种技术手段，是为了揭露地质及矿产现象而在地表或地下挖

45、掘不同类型坑道的工作。探槽、浅井、平巷、斜井和坚井等。 物探：用物理的原理研究地质构造和解决找矿勘探中问题的方法。重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探等。 二、水文地质钻探工作的重要性水文地质钻探（按国家标准，水文地质钻探称为水文钻探）是直接探明地下水的一种最重要、最可靠的勘探手段。水文地质钻探是进行各种水文地质试验的必备工程，是对水文地质测绘、水文地质物探成果所作地质结论的检验方法。随着水文地质调查阶段的深入（区域性水文地质调查、专门性水文地质调查），水文地质钻探工作量在整个勘查工作中占有越来越重要的地位。水文地质钻探，设备复杂沉重、成本昂贵、施工技术复杂且工期长，对整个勘查的

46、完成、勘查项目的投资起决定作用。1 水文地质钻探的重要性和基本任务三、水文地质钻探的基本任务 总体上讲： 在水文地质测绘、水文地质物探的基础上，进一步查明含水层的岩性、层次、构造、厚度、埋深分布及水量、水质、水温等水文地质条件、特征和参数，解决和验证水文地质测绘和物探遥感工作中难以解决的水文地质问题，为评价和合理开发利用地下水资源提供可靠的水文地质资料和依据。同时，在“以探为主、探采结合”成井或专门打井后开采地下水，为工农业生产、国防建设和城镇居民及干旱地区人民提供生产生活用水或矿泉水饮料，直接为国民经济建设和人民生活服务。 1 水文地质钻探的重要性和基本任务具体来讲：1揭露含水层，探明含水层

47、的埋藏深度、厚度、岩性和水头 压力；查明含水层之间的水力联系。2借助钻孔进行各种水文地质试验，以确定含水层富水性和各种水文地质参数，如：渗透系数(K)、导水系数(T)等 。3通过钻孔（或在钻进过程中）采集水样、岩土样，以确定含水层的水质、水温和测定岩土的物理力学和水理性质。4利用钻孔监测地下水动态或将钻孔作为供水井。1 水文地质钻探的重要性和基本任务四、钻探工作必须遵循的准则1水文地质钻探工作必须贯彻执行先水文地质测绘与物探，后钻探施工以 及坚持“先踏勘、后设计”和“先设计、后施工”的工作程序，即必须在水文地质测绘和物探工作的基础上布置水文地质钻孔，以及坚持没有地质、施工设计，不准施工开钻的原

48、则。2对于探采结合钻孔，应本着“以探为主，探采结合”的原则进行，即应满足“探”为主，在获取准确可靠的水文地质资料的同时结合成井。3水井钻探工程应在有充分水文地质资料的地区进行，并在钻探中采取必要措施收集和论证水文地质资料，严格按照成井工艺规程要求成井。1 水文地质钻探的重要性和基本任务五、钻探工作的基本要求1水文地质钻探是以获取准确可靠的水文地质资料，满足地质设计要求，达到地质设计目的进行的，因此，要本着需要与可能的精神，在进行钻探设计和施工中采取切实可行的最优方法与工艺，满足地质设计要求。同时，要努力提高地质、施工设计的准确程度，以便最大限度地减少因设计不当而造成的损失。2在钻探工程施工的全

49、过程中，都要始终贯彻“优质、高效、低耗、安全”和“质量第一”的原则，推广应用钻探新设备、新方法、新工艺，提高经济效益。同时，在加强全面质量管理的活动中，既要反对单纯追求进尺，忽视工程质量的倾向，也要反对忽视安全和不注重经济效益，片面追求脱离实际可能或超越规程规范的技术要求。1 水文地质钻探的重要性和基本任务3要搞好钻孔各项原始资料的记录与整理工作。提交的资料必须真实、准确、可靠，对伪造钻孔原始资料数据者，必须严肃处理。4从事水文地质及水井钻探的全体人员，必须认真学习和严格遵守水文地质钻探规程。但本规程中有些条款只是一般性和原则性的规定要求，在贯彻执行时允许施工单位依据具体情况制订实施细则或补充

50、规定。此外，有关现场管理制度，可参照工程地质钻探规程和岩心钻探规程有关规定要求，结合各自的实际情况制订实施细则或补充规定。1 水文地质钻探的重要性和基本任务一、钻进方法正循环回转钻进 反循环回转钻进冲击回转钻进 机械冲击钻进 特殊钻进技术与特种工艺 2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计 钻孔冲洗作用：冷却钻头，清除孔底岩屑，加固井壁。冲洗液：清水、泥浆、压缩空气、乳化液。套管：水泥套管、钢管、铸铁管、玻璃钢、塑料管等。常用的钻进方法及选用原则： 软岩和中硬岩层，用硬质合金回转钻头钻进； 中硬及部分中硬以上岩层，用铣齿牙轮钻头钻进； 中硬以上岩层及硬岩，用金刚石钻头钻进； 硬脆岩层，用液动（气动）孔

51、内冲击器钻进或镶齿牙轮钻进更有效；2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计 二、钻孔类型1. 地质孔 通常只在小、中比例尺的区域水文地质普查中布置，一般要通过钻探取心进行地层描述和进行简易水文地质观测，但不进行抽水试验。2. 水文地质孔 在各种比例尺的水文地质普查与勘探中布置，一般要进行单孔稳定流抽水试验，必要时要进行多(群)孔非稳定流抽水试验，以获取不同要求的水文地质参数，评价与计算地下水资源。3. 探采结合孔 在各种比例尺的水文地质普查与勘探中均会遇到。4. 观测孔 有抽水试验观测孔和长期观测孔(简称长观孔)两种，通常只在大、中比例尺的水文地质勘探中布置。2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计 三、水文

52、地质钻孔结构及钻进方法的特点 结构特点：水文钻孔的结构比一般地质钻孔要复杂得多。 原因：水文钻探的任务不仅是取出岩芯，探明地层剖面，还 必须取得许多水文地质数据，或将井孔保留下来，作为供水 井或地下水动态观测井长期使用。 要求：为了实现上述多种功用，对水文钻孔的结构和钻进方 法就必然有多方面的要求。2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计 1.钻孔(井)结构包括孔径、孔段和孔深，除地质孔外，井身结构应包括：a.井管：包括井壁管、过滤管、沉淀管的直径、孔段和深度。b.填砾、止水与固井位置及深度。2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计 井壁管：支撑和封闭井壁的无孔管。内径应满足抽水设备的安装和正常抽水要求，若采

53、用深井泵抽水时，安装泵管的井管内径应大于泵管外径约50mm。过滤管：一般与含水层厚度大体一致，厚度超过30m时，可选用20-30m安装在主要含水层处；若含水层透水性很差时，可适当加长。沉淀管：底部用以沉积井内砂粒和沉淀物的无孔管。应与相连的过滤管同径，安装长度一般为46m，底部应封闭，顶部在0.5m范围内应加工成过滤管结构。井管采用丝扣或电焊连接，若使用其他方法连接时，应保证接头不错动或渗漏。井管连接成管柱后，轴心线应一致。管柱底端和过滤管部位应装设扶正器，确保管柱处在井孔中心位置。2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计 （1）井管结构 由井壁管、过滤管和沉淀管等三部分组成，相互相合和要求应符合以下

54、各条规定。a. 具有良好的强度，能承受地层和静水侧压力以及管柱自重产生的拉压力。b. 能抵抗井水腐蚀，有较好的防腐蚀性能。c. 无毒、无味，对井水不污染，能溶于水中的有害物质含量低于国家规定指标。d. 管身圆直，端口平整，连接牢固，密封良好，无渗漏、无残缺、无裂纹。2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计 （2）井管性能基本要求 （3）井壁管类型选择井管类型井 管 特 性适 用 条 件孔 深水 质铸铁井管抗压、抗侧压强度较高，耐冲击、抗拉强度较低，有一定防腐蚀性能中深孔、浅孔适于一般水质的水井中使用钢质井管抗拉、抗压、抗侧压抗弯强度高，有一定的抗腐蚀性能，成本较高深孔、中深孔玻璃钢井管耐腐蚀性能良好，

55、质量轻，有较高的强度，但成本较高中深孔、深孔适于一般水质的水井和腐蚀性较大的水井中聚氯乙烯井管（PVC）耐腐蚀性良好，质量轻，价格低，强度较低浅孔、中深孔2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计 （1）钻孔的直径（口径）较大。 一般地质勘探孔的主要任务是取岩芯，故口径较小（直径一般小于150mm）。水文钻孔，除取岩芯外，还必须满足抽水试验或作为生产井取水的要求。为保证抽出更多的水量和便于下入水泵，当前水文地质钻孔或水井的直径一般均在300一500mm，最大孔径可达1000mm或更大。 2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计 2.水文地质钻孔结构特点（2）钻孔的结构复杂 水文钻孔，为了分层取得不同深度含水层的

56、水质、水量及动态资料，或为阻止非开采层以外含水层中的劣质地下水进入水井之中，常需对揭露的各个含水层采取分层止水的隔离措施。变径下管止水则是最有效的隔离方法（图3一1）。有时，为减轻随钻进深度增加而加大的钻机荷载或为节省井壁管材，也需变径。2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计 （3）为了保证地下水顺利地进入钻孔（水井），同时又能阻止含水层中的细颗粒物质进入钻孔或防止塌孔，在钻孔揭露的含水层段，常需下入复杂的滤水装置，即过滤器；而对井壁与井管之间的非含水层段，则需用粘土、水泥等止水材料进行封堵，以阻止地表污水或开采含水层以外的劣质地下水沿孔壁和井管之间的空隙流入开采含水层中。因此，水文钻孔的结构是较复

57、杂的（图3l）。2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计 （4）为了防止钻进时所用的泥浆（即冲洗液）堵塞含水层，影响水井的出水量，对水文孔钻进时所用的冲洗液质量（密度、稠度等）有严格要求。一般要求尽量用清水钻进；在砂砾石含水层钻进时，泥浆粘度要求在1825秒之间。在钻进结束后，必须认真地进行洗井工作。对城市生活和工业用水井，正常运行时的井水含砂量要求小于百万分之一；农业灌溉水井，应小于五十万分之一。（5）为保证水泵顺利下入井中，并长期安全地工作，对水文钻孔，特别是将用于供水的井，对其孔身斜度（孔斜）应有严格要求，一般要求孔身斜度每100m小于1度。2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计 3. 典型钻孔(井)

58、结构型式（1） 一径成孔(井)除孔口管外，一径到底的钻孔，即一种口径、一道管柱的钻孔。这类钻孔通常是较稳定的第四纪松散地层或基岩为主的水文地质钻孔、探采结合孔或观测孔。有井管、过滤管（填砾或不填砾）。没有井管、过滤管的基岩裸孔。下井管、过滤管并填砾孔之孔径一般应比管直径大150-200mm。2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计 （2） 多径成孔(井) 具有两个或两个以上变径孔段的钻孔，即多次变径，并用一套或多套管柱的钻孔。通常是上部为第四纪松散层、下部为基岩或具有两个以上主要含水层的水文地质钻孔、探采结合孔及地质孔。通常只在第四纪地层中下井管、过滤管并填砾或不填砾。基岩除破碎带、强烈风化带需下管外

59、，一般为裸孔。2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计 4.钻孔结构的确定 根据钻孔类型、水文地质条件、终孔直径及深度、钻进工艺方法、抽 水方法及钻探设备等因素综合确定。 进行抽水试验的钻孔，其松散地层的钻孔直径要能满足根据预计出水量选用的过滤管直径和填砾间隙的要求。基岩钻孔直径则一般以满足根据预计出水量能下入之抽水设备口径要求或过滤管直径要求为依据确定。 在条件具备与可能时，要采用一径成井工艺；在松散、破碎、严重漏失等复杂地层应采用既护壁性能好又易于破壁解淤的优质泥浆钻进，争取少下或不下套管，以简化钻孔结构。2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计 四、水文地质钻探的设计 在钻探任务确定之后，水文地质技术人

60、员的重要任务之一，便是编制水文钻孔的设计书，它是钻孔施工的依据。1. 编制依据 水文地质钻探施工设计的编制是根据项目的水文地质设计书或项目委托计划任务书或合同的要求. 在现场踏勘的基础上，按照现有的生产定额、材料消耗定额、人员和设备配备与费用定额等资料为依据进行编制. 根据需要与可能，选用设备和选择最优施工方法与工艺，以确保工程质量和获取量佳的技术经济效益。 2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计 2.主要内容 （1） 施工项目的基本情况和设计依据 工区的地理位置、交通条件、地形地貌、气候和生活条件。 地质条件：包括地层划分和岩石可钻性级别、地质构造和水文地质条件，着重说明影响钻探施工的主要地质因素