水文地质勘察资料

水文地质勘察资料第一页，共36页。寻找地下水源而开展的各项工作统称为供水水文地质勘察或水源勘察。一6.3.1概述勘察的目的：为水源地设计提供需要的水文地质参数。目前水源地的勘察设计存在以下三种情况：1、以进行过勘察，勘察资料基本上满足设计要求；2、勘察资料缺乏，场地水文条件复杂，需要勘察；3、有零散的水文地质资料，可以根据设计需要确定是否要勘察或确定勘察应提供的资料。第二页，共36页。一、供水水文地质勘察的任务1、查明勘察区水文地质条件，选择与圈定供水水源地；2、根据用水要求，对地下水的水质、水量进行评价；3、提出取水构筑物选择与布置的技术经济方案；4、对地下水资源的开发与利用提出建议。二、勘察工作的内容勘察工作要分步骤、分阶段进行；内容包括：水文地质测绘、物探、钻探、抽水试验、地下水动态观测等。第三页，共36页。三、勘察阶段的划分水文地质勘察是人们对地下水储存规律认识的过程，需由浅及深分阶段进行，同时必须与规划、设计阶段相适应。通常分为：初勘阶段---查明水源地的具体位置，并对其进行初步的质与量的评价；详勘阶段---对拟建水源地进行钻探和试验工作，全面评价水资源，为施工图设计提供设计参数。补充勘察阶段---水源地投产后，因水源地的动态变化或扩大生产需要而进行的。第四页，共36页。四、勘察工作的程序尽管各阶段的水文地质勘察工作的内容和要求可能会因为实际情况有所不同或有所侧重，但各阶段的工作程序却基本相同：

1．准备工作；（收集资料，组织、编制工作、设计文件和要求……）

2．水文地质调查测绘；

3．水文地质勘察；

4．测试工作；

5．文件、报告编制。第五页，共36页。6.3.2水文地质测绘—勘察的基本方法1一、水文地质测绘的目的与任务

1．查明勘察区的地质、地貌、水文、气象的基本特征；

2．确定含水层的性质、地下水类型、层间关系；

3．查明地下水的补给、径流、排泄的地质地貌条件及动态水的一般特征；4.评价水资源情况及开采条件；

5.调查地下水的污染情况。第六页，共36页。

主要通过野外填图来完成。二、水文地质的测绘方法野外调查：确定观测路线--沿地质、地貌、水文条件变化大的方向进行；观测点布置----布置在地质、地貌、水文条件变化大的或具有代表性的地段；观测点的密度、观测线路长度应按不同比例尺测绘精度要求执行。整个工作划分为：准备工作、野外调查、室内整理三个阶段。第七页，共36页。三、水文地质测绘的内容

1.地质调查岩性、产状、地质构造、水位的统计2.地貌、第四纪沉积物调查地貌单元、成因、结构构造、厚度、分布特点、新构造运动与地下水的关系3.地下水露头(泉、井)4.

水文、气象调查5.地下水化学调查6.地下水开发利用现状调查第八页，共36页。

6.3.3水文地质物探、钻探—重要手段一、水文地质物探

物探是以观测地质体的天然物理场或人工物理场的空间或时间分布状态，确定水文地质条件的方法。（一）优点与局限性物探方法效率高、成本低、装备轻便，能从较大范围勘察地质构造和测定地层各种物理参数。迅速探测较大范围内水文地质情况：

1．覆盖层下基岩面的起伏变化；隐伏断裂构造；

2．地下水位、流向和渗流速度；

3．埋藏或隐伏的自然地质现象（如岩溶等）等三维资料。因此一般在钻探布设前安排物探工作。第九页，共36页。二、常用的物探方法

1．电阻率法---水源地勘察中应用最广。

2．电测深法

3．电测剖面法

4．电测井法

5．磁法勘探6．地质雷达第十页，共36页。三、水文地质钻探水文地质钻探是勘察和开发地下水的重要手段。直接、准确了解含水层的埋藏深度、厚度、岩性、分布情况、水位、水质等，并验证测绘和物探的成果。利用钻井可以进行抽水试验、注水试验等，确定设计参数。水文钻孔的布孔原则:水文钻孔成本高，周期长，投入大，因此每个钻孔布置都有明确的目的。钻孔布置应遵循以线为主，点线结合，达到全面控制水文地质条件的目的。第十一页，共36页。CompanyLogo6.3.4抽水试验抽水试验是水文地质勘察中的重要环节，主要目的是测定含水层的水文地质参数。一、抽水试验的目的：通过抽水试验，主要收集下列资料:(1)确定含水层的渗透系数等水文地质参数。(2)确定钻孔(井)涌水量。(3)确定降水漏斗曲线形状及影响半径。(4)确定地表水与地下水的关系。二、抽水试验类型单孔抽水试验、多孔抽水试验、群孔干扰抽水试验、试验性开采抽水第十二页，共36页。

抽水井，一般由井管和滤水管所组成，井管直径依据地质条件、设计要求及抽水设备而定，一般不应小于D=127mm.滤水管可采用钻孔钢管、钢筋骨架(渗水混凝土管)等材料制作，外包滤网、缠丝，其孔隙率不宜小于30%，并设垫筋。三、抽水井的构造第十三页，共36页。第十四页，共36页。真空泵式抽水装置第十五页，共36页。水位计电测水位计浮标水位仪第十六页，共36页。CompanyLogo滤水管过滤网的孔眼与土的颗粒组成有着密切的关系，其关系式为:过滤器类型第十七页，共36页。四、观测井的构造对于不同的地质条件，观测井在构造上也应有所有同。现对软弱土层中的观测井构造现提出以下几点要求:(一)观测井的直径不得小于100mm,滤管长度应等于含水层的厚度。

(二)滤管钻孔其孔隙率不低于20%，施工时先包扎过滤网(70～120目)再包扎纱窗保护网。

(三)观测井顶口安装活动盖，防止杂物进人井内。第十八页，共36页。五、抽水试验的技术要求（一）稳定流抽水试验抽水试验的层次及试验段确定选择富水性最好的层或段做抽水试验，水质差别大的要分层或分段做试验。抽水试验中水位下降值或下降次数的确定一般进行三次水位降深；三次降深差均匀分配：

下降值越大越好，最好接近或大于将来开采的降深。三次吸水管口安装深度要相同。基岩中抽水降深由大到小，有利于土中小颗粒排除；松散地层中应由小到大以防坍塌。第十九页，共36页。抽水稳定标准或稳定延续的时间确定抽水过程应连续抽水，动水位、流量与时间关系要在一定范围内，用水泵抽水时，水位波动范围不大于3—5cm，出水量稳定。有观测孔时，最远观测孔水位波动不超过2—3cm为稳定；动水位、出水量稳定后要等下降漏斗曲面完全稳定，抽水试验稳定延续的时间与含水层的透水条件相关，砂卵石层稳定快，可稳定8H,砂土要求在12—24小时间。抽水试验中的测量要求

先测初始水位。动水位、出水量观测时间间隔应当是：试验开始时，5、10、、15、20、25、30分钟观测一次，以后每30分钟或1小时观测一次，直到试验结束。抽水结束后，恢复水位的观测时间间隔是：1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30分钟各观测一次，以后每30分钟或1小时观测一次，直到水位稳定。

第二十页，共36页。（二）非稳定流抽水试验非稳定流抽水试验延续时间确定：常按s-lgt曲线来判断。当曲线出现拐点后趋于稳定水平时，可结束试验工作；若不出现拐点而呈直线下降，动水位不能稳定，则抽水时间可适当延长，卵石含水层抽水要2—3h,中细砂10—24h。观测要求：为了绘制s-lgt曲线，观测时间间隔是：1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30分钟各观测一次，以后每30分钟观测一次，直到试验结束。在非稳定流抽水试验中，抽水井的出水量必须保持不变。第二十一页，共36页。Q一s关系图六、资料整理1.试验地段平面图。2.水位、流量与时间关系曲线图。3.水位恢复曲线图。4.渗透系数K的计算。5.水跃值。6.影响半径R的确定。在水井内进行抽水，当降深比较大时，即产生井内动水位低于井壁外动水位的现象。这种现象称为水跃。井内外的水位差，称为水跃值。第二十二页，共36页。

6.3.5地下水的动态观测与评价含水层（含水系统）经常与环境发生物质、能量与信息的交换，时刻处于变化之中—与时间有关。地下水动态的概念在与环境相互作用下，含水层（含水系统）各要素（如水位、水量、水化学成分、水温等）随时间的变化，称之。第二十三页，共36页。地下水的各要素与环境相互作用

降水——补给地下水系统——水位上升(出现变化）激励—脉冲式的降水响应—波状信号的信息地下水水位对外界输入（降水）响应的特点：（1）滞后和延迟现象（2）有叠加现象

因外界激励（或输入）而引起的系统响应（或输出）的变化幅度是含水系统内部结构作用的结果某要素（水位）随时间的变化程度用稳定性来恒量动态稳定——变化幅度小动态不稳定——变化幅度大第二十四页，共36页。一、地下水动态的影响因素1、气象（气候）因素—决定动态总轮廓特点：大面积，普遍产生影响(主要有降水与蒸发因素)气象因素表现：降水的年内季节性变化降水的多年变化（如11年周期）降水的昼夜变化与此相对应，地下水动态也有这三种周期性变化昼夜变化--在许多地区不明显多年变化--研究周期长年内变化--最突出

第二十五页，共36页。CompanyLogo气象（气候）因素潜水动态曲线

（1954—1955，北京）

虚线为气温；兰色柱状为降水量；红色为潜水位；黄色柱状为蒸发量第二十六页，共36页。2、水文因素

指地表水体的变化对地下水动态的影响从右图中可以看出什么规律？与地表水体的距离有关思考？与潜水比较,受河水位影响承压水动态有何特点？

第二十七页，共36页。3、地质因素地质因素是间接因素（相当于滤波器）—主要指地震、滑坡、崩塌等因素的影响，地质因素是间接因素，气候与水文因素决定了一个地区地下水动态的总轮廓；地质因素起修饰作用，滤波或削峰填谷的作用。潜水位的埋深：埋深的大小，对滞后-延迟时间和变幅有影响；包气带岩性：K起作用；饱水带岩性：K和μ均起作用；地下水所处的空间部位：补给区，排泄区。一般而言，补给区较排泄区更不稳定。

第二十八页，共36页。4、人为因素的影响----包括开采、人工回灌、灌溉、库渠渗漏、污水排放等

第二十九页，共36页。内容包括地下水的水位、水温、泉的涌水量、水化学成分等的变化。在开采区还应观测固定井的流量变化。水位、水温的测量一般5～10天观测一次；水化学成分的分析则是每月或一季度观测一次。需要进行地下水均衡计算时，还得与水文、气象观测配合，进行降水、补给、蒸发、入渗等项目的观测。二、地下水动态观测的内容第三十页，共36页。三、动态观测资料的整理1、动态观测卡，每个观测孔（井）都建立一套档案，记录该孔的编号、标高、孔的结构、深度、规格、记录时间；2、每个孔根据观测记录绘制地下水各要素（水位、水量、成分等）的动态曲线。3、绘制动态综合曲线；4、绘制各观测区的水文地质剖面图；5、不同时期的地下水等水位线图（等水压线图）第三十一页，共36页。山西广胜寺岩溶泉流量动态曲线第三十二页，共36页。四、地下水资源评价地下水资源的分类：分类方法很多，很杂，没有统一的分类有影响的分类（1979年供水水文地质勘察规范中提出的分类法）分为：储存量、补给量和允许开采量储存量---指储存于含水层内的重力水体积，根据含水层埋藏条件不同，又分为容积储存量、弹性储存量、天然储存量和固定储存量补给量----指天然状态下或人工开采条件下，单位时间内由大气降水、地表水入渗、含水层径流补给、越流补给和人工补给等流入含水层的水量。（天然补给量、开采补给量）允许开采量----指采用经济合理的取水构筑物，从含水层中取出的地下水量。并在开采中能保持稳定；水质、水温变化在允许范围内；不发生地面沉降等不良地质现象；不影响相邻水源地的正常开采。第三十三页，共36页。五、地下水资源的评价内容1、地下水水量评价根据水资源的特征，确定允许开采量，论证水资源的补给保证程度。2、地下水水质评价根据用户的要求，对水的物理化学成分评价