韦乃营水文地质工程地质实习报告.doc

河 南 理 工 大 学 水文地质工程地质实习报告水文地质工程地质实习报告 学学 院：院：资源环境学院资源环境学院 班班 级：级：地质工程单招地质工程单招 08-1 班班 姓姓 名：名：韦韦 乃乃 营营 学学 号：号：310803060127 指导老师：指导老师：王素玲王素玲 冯有利冯有利 陈江峰陈江峰 潘洁南潘洁南 日日 期：期：2011 年年 9 月月 28 日日 目目 录录 前前 言言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、地貌.2 2 2 区域地层区域地层4 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 3.2 新构造运动.8 3.3 区域地震活动.9 4 4 区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 4.2 地下水的补给、径流、排泄条件.11 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 6.2 地下水的补给、径流、排泄条件.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 水文地质工程地质实习报告 前言 1 前前 言言 本次水文地质工程地质实习主要是了解焦作市自然地理、地貌概况及熟悉 该区域地层、区域构造和新构造运动，以及分析该区域的水文地质条件和岩土 工程地质特征，进而掌握高新区地下水的补给、径流、排泄条件，对其岩土工 程进行分析和评价。实习的填图范围西至焦郑焦武高速公路，东至史平陵， 北至丰收路，南至大沙河，基本覆盖了整个焦作市高新区，面积约 45.38 平方 公里。本次实习的任务主要有两点：一是对该范围内地下水的天然和人工露头 进行实地调查、取样、分析，在明确焦作市水文地质条件的基础上，研究确定 高新区地下水的补给、径流和排泄条件；二是通过钻孔取样，对岩芯进行编录， 并据岩性特征详细划分地层，运用工程地质方法对该范围内地层的承载力、稳 定性及不良地质现象进行评价。 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 质填图阶段。南北以新河为界、东西以塔南路为界将该区域划分为 4 个部分， 每班四组，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； 最后一个阶段是室内整理，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。 这次实习，我是地质单招 08-1 班第一组成员，测量井点数量为 89 多个。 最后对水质作出相应的分析，实习成果均以图和报告的形式呈现，还望老师和 同学多多指正。 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，这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、 峪河为常年性河流，其它为季节性河流。流经市区的河流自西向东依次有普济 河、闫河、翁涧河，这三条河流均为排污河。 1.21.2 地形、地貌地形、地貌 焦作市分为两大地貌单元：北部为太行山区，南部为黄河、沁河冲洪积平 原。全区地形，西北高，东南低。北部山区地面高程+200- +1790m，地形陡峭， 河谷深切，岩石裸露，发育地表岩溶景观，地面起伏大。市区及市区南部为山 前倾斜平原区，地形略向南、南东倾斜，由北向南逐渐降低，地面标高+80- +200m。且对焦作市山门河阶地进行实地测量，并作出剖面图，见附图 1。 在长期内外地质营力的相互作用下，形成了山地和冲洪积平原两个一级地 貌单元。根据地貌成因和形态特征，山地和冲洪积平原共划分为七个二级地貌 单元。分述如下： 1.2.11.2.1 山地山地 (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，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) 构造侵蚀丘陵 水文地质工程地质实习报告 1 自然地理及地貌概 况 3 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。 1.2.21.2.2 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。 (1) 坡洪积斜地 不连续地分布于市区东北部的方庄、薄壁（见山前地带） ，有重力和坡面水 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 积构成坡积群，坡积群相连组成坡积斜地。 (2) 冲洪积扇 在丹河、西石河、三门河、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。组成物质为粉质粘土、粘土为主，夹有砂层。 (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，焦作矿区有较大的塌陷坑 17 个，塌陷面积近 70 km2。 水文地质工程地质实习报告 2 区域地层 4 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，见区域地层简表 2-1，现由老至新分述 如下： 表 2-1 区域地层简表 岩石地层单位 界系统组代号 厚度 （m） 岩性特征 第 四 系 Q 由黄色、红色亚砂土、亚粘土、砾石组成 新 生 界 第 三 系 R0362 以红色粘土岩为主，含钙质结核 石千峰组P22119 主要由紫红色、黄色砂岩、砂质泥岩组成， 区域内主要分布于济源一带上统 上石盒子组P21主要由紫色、灰色砂岩、砂质泥岩组成 下石盒子组P12585由砂岩、砂质泥岩、泥岩组成 二 叠 系 下统 山西组P1184 由砂岩、砂质泥岩及煤层组成，二1煤层厚 度大，但稳定，为区域主要可采煤层、 上统太原组C395 灰岩与砂岩、砂质泥岩、煤层或煤线层，灰 岩中富含蜓、腕足类化石，泥岩中含植物化 石 上 古 生 界 石 炭 系 中统本溪组C220 为灰白色铝土质泥岩及铝土岩，夹砂岩、砂 质泥岩薄层,与下伏地层呈平行不整合接触 奥 陶 系 中统马家沟组O2 3363 65 为灰深灰色厚层状隐晶质灰岩、灰白色白 云质灰岩，夹生物碎屑灰岩、角砾状泥灰岩、 与下伏地层呈平行不整合接触 三山子组 33 中厚至薄层状细晶白云岩、含燧石白云岩 炒米店组 32 2027薄层状细晶白云岩上统 崮山组 31 2532细晶白云岩、鲕粒白云岩、叠层白云岩 中统张夏组 2 主要为鲕粒白云岩 馒头组 13 220主要为紫红色页岩和灰岩 朱砂洞组 12 17.3主要以纹层状灰岩为主 下 古 生 界 寒 武 系 下统 辛集组 11 5.5 主要为中粗粒石英砂岩，砂质页岩和白云质 灰岩，与下伏地层呈平行不整合接触 元 古 界 震 旦 系 Z 1051 52 主要为紫红色，肉红色变质石英砂岩和石英 岩，与下伏地层呈角度不整合接触。 太古界Ar 主要以片麻岩和混合岩为主 水文地质工程地质实习报告 2 区域地层 5 1 1、太古界（、太古界（ArAr） 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。 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 水文地质工程地质实习报告 2 区域地层 6 粘土、砂砾石互层。 9 9、第四系（、第四系（Q Q） 主要分布于山前冲洪积平原区，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。 水文地质工程地质实习报告 3 区域构造及新构造运动 7 3 3 区域构造及新构造运动区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 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） 是一条规模较大、切割较深的区域性断裂，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 水文地质工程地质实习报告 3 区域构造及新构造运动 8 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。 3.1.23.1.2 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。 （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 水文地质工程地质实习报告 3 区域构造及新构造运动 9 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，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。 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 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 水文地质工程地质实习报告 4 区域水文地质条件 11 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。 4.24.2 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 降水入渗补给区 河流渗漏 排泄区 Q o2 o2 c+p 水文地质工程地质实习报告 4 区域水文地质条件 12 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 80-85m 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 空隙水的补给、径流与排泄空隙水的补给、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 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 水文地质工程地质实习报告 4 区域水文地质条件 13 衡状态，水位稳定，地下水自西北向东南运动。 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，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。 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 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。 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， 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， 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。 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，已受到较为严重的污染，水化学 类型复杂多样，有 HCO3SO4CaNa 型和 CLHCO3SO4CaNa 型。 水文地质工程地质实习报告 7 高新区岩土工程分析与评价 17 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 7.17.1 分析场地的稳定性分析场地的稳定性 高新区位于第四系冲洪积扇的下部，冲洪积层厚度 140 m 左右，分布的沉 积物主要是粉质粘土、粉土、中砂、细砂和粉