水文地质勘查基础PPT课件

1、水文地质学起源水文地质学起源 据有关资料记载，英国农民Joseph Elkington可能是第一个运用地质学原理解决水文地质问题的人。 1856年法国液压工程师达西建立了描述通过充填多孔沙粒管道的水流的数学关系，这就是著名的达西定律Q=KIA，此定律是所有水文地质学研究工作的基础。 第1页/共29页水文地质勘察程序水文地质勘察程序收集资料，编制设计水文地质调查水文地质勘探孔施工及试验地下水资源评价地下水水质评价水文地质勘察第2页/共29页水文地质调查水文地质调查根据勘察阶段、地质、水文地质条件、地下水资源评价方法及现场调查情况综合确定水文地质勘察孔的位置及数量第3页/共29页水文地质调查水文地

2、质调查 机、民井统调(原则上15内完成（无降水日）) 泉调查 河流测流 水质调查 其它（地质、构造、地貌及专项调查要求（农田、矿泉水）根据勘察阶段、地质、水文地质条件、地下水资源评价方法及现场调查情况综合确定水文地质勘察孔的位置及数量第4页/共29页水文地质调查水文地质调查 机、民井统调(原则上15内完成（无降水日）) 泉调查 河流测流 水质调查 其它（地质、构造、地貌及专项调查要求（农田、矿泉水）根据勘察阶段、地质、水文地质条件、地下水资源评价方法及现场调查情况综合确定水文地质勘察孔的位置及数量第5页/共29页水文地质勘探孔施工及试验水文地质勘探孔施工及试验 根据目的要求进行孔径设计，包括开

3、孔孔径、变径位置及孔身各段直径、终孔孔径 水文测井，重点是确定含水层位置，设计下管顺序 下管、洗井、抽水试验，如果多层含水层，根据工作目的考虑进行分层止水 钻孔直径要求大于井管外径150-200mm（填砾料孔） 抽水孔过滤器要求松散层内径大于200mm，基岩大于100mm 观测孔大于75mm 过滤器长度，含水层小于30米，可与含水层一致 含水层厚度大于30，可采用20-30米，含水层渗透性差适当加长。 观测孔过滤器2-3米即可水文地质勘探孔施工注意事项水文地质勘探孔施工注意事项(许多提交的报告中勘探孔不符合要求许多提交的报告中勘探孔不符合要求)第6页/共29页水文地质试验水文地质试验 渗透系数

4、、给水度、孔隙度、纵向弥散度抽水试验、注水试验、渗水试验定容积瞬时抽（注）水试验、压水试验水文地质参数求取 室内试验室内试验现场水文地质试验第7页/共29页水文地质勘探孔施工及试验水文地质勘探孔施工及试验 水文地质求参首选，前提是抽水能够延续足够的时间 抽水试验作用： 确定含水层水文地质参数，评价含水层富水性，为评价地下水资源、预测矿坑涌水量、确定影响半径、合理井距等提供设计依据； 抽水试验落程要求： 1、一般要求3个落程，分别为最大S3、(2/3)S3、(1/3)S3 潜水S3 ：完整井1/3-1/2含水层厚 非完整井1/3-1/2孔底至地下水位的高度 承压水S3：尽量降至含水层顶板 2、下

5、列情况可难做一个最大降深落程 水量较小（q0.1L/(s.m)）含水层 水量较大，最大抽降能力小于1米 精度要求不高或研究价值不大的含水层 已掌握一定水文地质资料的地区 具体求参过程就选择合适的模型（仔细研究）和对应的公式水文地质试验水文地质试验抽水试验抽水试验第8页/共29页水文地质勘探孔施工及试验水文地质勘探孔施工及试验 注水试验 了解岩土层相对透水性和裂隙发育的相对程度，评价岩土层的透水性不便进行抽水试验钻孔或干的透水岩土层中 渗水试验 野外现场测定包气带非饱和岩层的渗透系数 定容积瞬时抽（注）水试验被测含水层渗透性相对较弱，选取该方法 压水试验了解坚硬岩层相对透水性和裂隙发育程度（透水

6、率），主要为灌浆孔距、排距提供所需参数。其它水文地质试验其它水文地质试验第9页/共29页水文地质试验适用条件水文地质试验适用条件水量不足水量不足无水无水包气带包气带水量充足水量充足抽水试验抽水试验定容积瞬时抽（注）水试验注水试验注水试验 渗水试验渗水试验第10页/共29页地下水资源评价地下水资源评价 补给量补给量一般指的潜水或浅层微承压水补给资一般指的潜水或浅层微承压水补给资源评价，以多年均衡情况下的补给总源评价，以多年均衡情况下的补给总量（或排泄总量）量（或排泄总量）表示表示 储存量储存量 可开采资源可开采资源 量量含水层内储存的资源量含水层内储存的资源量W=V或或W=FSH指一定技术、经济

7、条件下，开采过指一定技术、经济条件下，开采过程中不会诱发严重的环境问题，可以程中不会诱发严重的环境问题，可以持续开采利用的地下水量持续开采利用的地下水量 地下水资源评价内容第11页/共29页补给量计算方法补给量计算方法平原地区山区补给量法补给量法排泄量法排泄量法.第12页/共29页资源量计算涉及资料：降水量、开采量、河流径流量、渠道引水量、灌溉面积、地下水位和埋深，一定要采用同一时期的新资料第13页/共29页可开采资源量评价可开采资源量评价可开采资源量评价区域地下水区域地下水资源评价资源评价水源地地下水资源评价第14页/共29页区域地下水可开采资源量评价方法区域地下水可开采资源量评价方法水量均

8、水量均衡法衡法水文比水文比拟法拟法数值法数值法水文分水文分析法析法水动力水动力学法学法第15页/共29页水量均衡法步骤水量均衡法步骤 Content Title Content Title Content Title确定地下水补给资源量，评价可开采资源量确定地下水补给资源量，评价可开采资源量确定均衡期，分别计算（丰、平、枯）的补给量、排泄量确定均衡期，分别计算（丰、平、枯）的补给量、排泄量确定水文地质参数（降水入渗系数、潜水蒸发系数等）确定水文地质参数（降水入渗系数、潜水蒸发系数等）根据均衡区水文地质参数的差异进行计算区分区根据均衡区水文地质参数的差异进行计算区分区建立水文地质模型，确定计算区

9、及各项均衡要素建立水文地质模型，确定计算区及各项均衡要素第16页/共29页可开采资源量评价可开采资源量评价可开采资源量类型平衡型平衡型消耗型第17页/共29页平衡型平衡型可开采资源量需综合考虑现状开采量、开采技术可开采资源量需综合考虑现状开采量、开采技术条件、水位埋深状况和地质环境约束条件来确定，条件、水位埋深状况和地质环境约束条件来确定，平衡型包括平衡型包括自然平衡型自然平衡型及及以丰补欠型以丰补欠型两种，要求两种，要求按评价的可开采资源量开采时，不得产生以下问按评价的可开采资源量开采时，不得产生以下问题题1 1、为防止盐渍化，地下水埋深一般大于、为防止盐渍化，地下水埋深一般大于2 2米米2

10、 2、为防止沙化，地下水埋深乔灌区小于、为防止沙化，地下水埋深乔灌区小于8 8米，草原区米，草原区 小于小于3-4米米3 3、不产生海水倒灌、水质恶化等地下水环境质量问题、不产生海水倒灌、水质恶化等地下水环境质量问题第18页/共29页消耗型消耗型严重缺水区，以不产生严重地质环境问题为原则，人为确定最大降深及对应开采期限，每年以一定的下降速率计算出可开采资源。（盘锦、部分地热井）第19页/共29页水源地地下水可开采资源量评价方法水源地地下水可开采资源量评价方法水均衡水均衡法法比拟法比拟法数值法数值法井群干井群干扰法扰法开采试开采试验法验法第20页/共29页水源地可开采量评价方法水源地可开采量评价

11、方法 水均衡法水均衡法 适用于大型水源地，水文条件清晰，补径适用于大型水源地，水文条件清晰，补径排关系明确。排关系明确。 开采试验开采试验 法法 井群干扰法井群干扰法 适用于水文地质条件复杂，一时难以查清地下水适用于水文地质条件复杂，一时难以查清地下水补径排规律而又急需做出水量评价的中小型水源补径排规律而又急需做出水量评价的中小型水源地，分为开采抽水法、补偿疏干法、试验外推法地，分为开采抽水法、补偿疏干法、试验外推法 适用于井法不多，抽水井比较集中且相互干扰适用于井法不多，抽水井比较集中且相互干扰的集中供水水源地的集中供水水源地各评价方适用条件第21页/共29页地下水质评价与分区地下水质评价与

12、分区生活饮用水水质标准.工业用水水质标准和水质评价.农田灌溉用水水质标准.矿泉水水质标准.水质受污染的主要有害物质指标v根据地下水用途分别按下列水质评价标准进行评价并分区第22页/共29页水文地质勘察（调查）报告最终成果水文地质勘察（调查）报告最终成果 文字报告 ：1、综合水文地质图（至少包括一个剖面图） 2、其它专项图（单项要素评价图、开发利用规划图等）（按规范目录要求编写）含水层类型、富水性、埋藏条件地下水动力特征、水质等内容第23页/共29页近期水文地质勘察报告问题近期水文地质勘察报告问题 1、收集引用数据应为最新的，不能用几十年前数据 2、应先编制工作设计再施工，以免造成工作中漏项或工

13、作量不足，导致报告精度不够 3、及时了解行业动态，新规范出来后应执行新规范，个别单位还按旧规范编制，导致成果不合格 4、野外工作要认真负责，取水样前洗井要彻底，不能图省钱省事，最后导致样品不合格。第24页/共29页近期水文地质勘察报告问题近期水文地质勘察报告问题 5、插图要规范，网上地图截图、谷歌地图不能直接作交通图，作为一个插图三要素要齐全 6、报告引用别处数据时应注明来源，保证数据的可溯性 7、水文地质参数计算，选择计算公式时应考虑模型的适用性（包括含水层情况、抽水情况，边界条件等），不能拿个公式就套用，导致计算的参数不合理第25页/共29页近期水文地质勘察报告问题近期水文地质勘察报告问题 8、报告结论依据要充分，作为勘查报告，结论不能靠臆测 9、水文地质图及剖面图不合标准，按院内制图说明编制 10、水井的结构图画的不合理，与报告中数据不能一一对应，应按一定比例绘制，滤管位置、止水位置应标注清楚 11、写报告要学会思考，个别水资源论证报告出现枯水年补给量都大于排泄量，明显是计算上有漏项或参数选择有误。第26页/共29页