1水文地质调查概述

1、专门水文地质学（水文地质勘察）,主讲教师：张卫民 2010年,学位课程,1 水文地质调查的目的与任务 2 水文地质调查的基本方法 3 水文地质调查工作的类型和阶段划分 4 水文地质调查工作的原则和步骤,第一章 水文地质调查概述,第一章 水文地质调查概述1 水文地质调查的目的与任务,一、 水文地质调查的目的 水文地质调查也叫地下水资源调查。 通过一系列的现场观测、勘探、试验以及室内实验研究： 1、查明地下水的形成、赋存和运移特征; 2、查明地下水水量、水质的变化规律; 3、为地下水资源评价、开发利用、管理和保护以及环境问题防治提供所需的水文地质依据。,第一章 水文地质调查概述1 水文地质调查的目

2、的与任务,二、水文地质调查的任务 水文地质调查的任务主要有4项： 1、查明地下水的赋存条件 地下水的赋存条件包括含水介质特征及埋藏分布情况. 为了查明地下水的赋存条件，必须对区域地质结构、地层岩性、地貌、水文、植被等进行调查，从而为地下水系统的圈定及开采层的确定提供基础性资料。,第一章 水文地质调查概述1 水文地质调查的目的与任务,二、水文地质调查的任务 2、查明地下水的运动特征 地下水在含水层中经常处在不断运动中，地下水的水质和水量不断发生变化,而产生这种变化的原因是地下水的补给和排泄。 因此，水文地质调查应查明地下水的补给、径流和排泄条件及渗流参数，为地下水资源定量评价和开采设计提供水文地

3、质资料。,第一章 水文地质调查概述1 水文地质调查的目的与任务,二、水文地质调查的任务 3、查明地下水的动态特征 地下水的水位、水量、水温和水质等随时间在发生不断变化，这种变化既可以由天然因素引起，也可以有人为因素引起。 因此，水文地质调查应查明地下水的水位、水量、水温和水质等随时间变化的规律及其控制因素，为地下水资源开发利用、管理和保护提供资料。,第一章 水文地质调查概述1 水文地质调查的目的与任务,二、水文地质调查的任务 4、查明地下水的水文地球化学特征 地下水的化学成分是进行水质评价、确定其利用价值的依据，也可以帮助分析地下水的形成条件及运动特征。 因此，水文地质调查应查明包括地下水和地

4、表水的化学成分，为地下水水质评价、地下水的形成条件及运动特征提供资料。,第一章 水文地质调查概述1 水文地质调查的目的与任务,小结 一、水文地质调查的目的 1、查明地下水的形成、赋存和运移特征 2、查明地下水水量、水质的变化规律 3、为地下水资源评价、开发利用、管理和保护以及环境问题防治提供水文地质依据。 二、水文地质调查的任务 1、查明地下水的赋存条件 2、查明地下水的运动特征 3、查明地下水的动态特征 4、查明地下水的水文地球化学特征,1 水文地质调查的目的与任务 2 水文地质调查的基本方法 3 水文地质调查工作的类型和阶段划分 4 水文地质调查工作的原则和步骤,第一章 水文地质调查概述,

5、第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,一、常用的方法 当前进行水文地质调查常用的方法有六类： 1、水文地质测绘（地下水资源地面调查） 2、水文地质钻探 3、水文地质物探 4、水文地质(现场)试验 5、地下水动态观测 6、室内分析、鉴定、模拟试验和实验。,一、常用的方法 1水文地质测绘 水文地质测绘是认识一个地区水文地质条件的基础，也是水文地质调查的第一步工作。 它是根据一定的精度要求，在地表对地下水和与其相关的地质水文地质现象进行实地的观察、测量、描述、综合分析，并将它们绘制成图件，总结出该地区水文地质规律。 水文地质测绘成果是布置各种水文地质勘探、试验、动态观测等工作的主要依据。,

6、第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,一、常用的方法 2水文地质钻探 水文地质钻探就是使用一定的钻探工程勘察地表下面较深处的地下水赋存活动情况的工作，是探寻地下水的最直接的勘探手段，也是开采地下水的主要方法,但是费用很高。,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,一、常用的方法 3水文地质试验 在调查现场为获得各种水文地质参数和解决某些水文地质问题而进行的各种类型的水文地质试验工作。例如抽水试验、弥撒试验、示踪试验和渗水试验等，其中抽水试验是最主要的一种水文地质试验。,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,一、常用的方

7、法 4、地下水动态观测 由于地下水具有流动、可变和可恢复等复杂的特点。为寻找它们的规律性，在进行水文地质调查时，常需对区内主要含水层中地下水的动态进行长期的观测工作。 依据观测结果，才能对区内地下水的形成和变化规律，水质、水量和水位进行正确的评价和预测。,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,一、常用的方法 5、室内分析、鉴定、模拟试验和实验 为取得地下水水质、岩石的水理性质、岩石破坏及溶蚀机理、含水层的颗粒成分、地下水运动情况，以及地下水年龄等资料，皆需通过室内研究，包括分析、鉴定、模拟试验和实验等工作。,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,一、常用的方法 6、水文地质

8、物探 利用地球物理方法查明含水介质水文地质特征的勘探叫水文地质物探。水文地质物探具有工作方便、速度快、成本低、用途广等优点，是当前水文地质调查中不可缺少的工作手段之一。,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,一、常用的方法 小结 1、水文地质测绘 2、水文地质钻探 3、水文地质物探 4、水文地质(现场)试验 5、地下水动态观测 6、室内分析、鉴定、模拟试验和实验,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,二、新技术与新方法 1、遥感技术 遥感技术是建立在目标物体电磁波辐射理论上的。通过安装在运载工具（飞机、人造卫星、宇宙飞船等）上的遥感器，远距离对地球表面物体电磁波辐射的信息，

9、通过接收、传输、处理，从中提取有关地质、水文地质的信息。目前在水文地质调查中常用的有航空摄影、多波段卫星测量和红外测量。,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,二、新技术与新方法 1、遥感技术 （1）利用航片和卫片 可以解释出地层岩性、地质构造、地貌、植被和地表水系，勾绘出地貌图和地质图，作为水文地质测绘的原始图件，经野外实地验证和补充，完成水文地质测绘任务。,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,二、新技术与新方法 1、遥感技术 （1）利用航片和卫片,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,二、新技术与新方法 1、遥感技术 （1）利用航片和卫片,第一章 水文地质调

10、查概述2 水文地质调查的方法,二、新技术与新方法 1、遥感技术 （1）利用航片和卫片,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,二、新技术与新方法 1、遥感技术 （2）利用红外测量 可很容易发现地下水向地表水的排泄位置； 可以寻找松散沉积物中埋深不超过10m的地下水； 可以确定泉和沼泽的位置； 确定充水断层、岩溶发育带及暗河出口， 确定包气带湿度，圈定热水分布范围及冻土分布等，并可通过查明地表水体的污染来间接判断地下水污染的线索。,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,二、新技术与新方法 2、同位素技术 地下水在形成和运移过程中，各种化学组分的同位素成分都会进入水中.利用这些同

11、位素踪迹可以研究地下水及其与环境介质之间的关系。环境同位素能对地下水起着标记用和记时作用。因此被广泛应用于水文地质调查工作中。,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,二、新技术与新方法 2、同位素技术 目前在水文地质调查中应用同位素技术可解决下列问题： （1）放射性环境同位素-测定地下水年龄（3H和14C测年法） （2）放射性环境同位素-研究包气带水的运动 （3）稳定环境同位素-研究地下水的起源与形成过程 （4）稳定环境同位素-研究水中化学组份的来源,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,二、新技术与新方法 2、同位素技术 （5）放射性人工同位素示踪-研究地下水运动及水文地

12、质过程的机理： 测定流向、流速、渗透系数等水文地质参数； 研究地下水运动机理，进行弥散试验； 确定含水层之间及含水层与其它水体之间的水力联系； 查明岩溶地下水系统和矿坑涌水通道； 查明水库、水坝渗漏途径等。,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,二、新技术与新方法 3、GIS技术 GIS(地理息系统)是建立在计算机应用基础上，实现对各种地理信息进行获取、存储、检索、处理和综合分析的技术系统。 它具有空间数据采集和编辑、数据库管理和制图、空间查询和综合分析等多种功能。,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,二、新技术与新方法 3、GIS技术 (1) 建立地下水数据库及模拟系统

13、 过去在水文地质调查和监测中获得大量的水文地质现象的数据，一般是将它们用各种图表表示，利用起来很不方便。 地理信息系统能把某一区域的各种地质、水文地质成果、数据和背景资料输入数据库，构成一个综合水文地质系统，能够从数据库中自动提取必要信息。 当与地下水模拟模型接口，可以方便的调用参数，及时模拟水质、水量的变化状态，并展示地下水渗流场和化学场的变化过程。,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,二、新技术与新方法 3、GIS技术 （2）识别含水层 含水层分布受构造和地形等因素影响，常呈不连续分布，其顶、底板界线变化也较复杂。利用GIS可以识别含水层的分布，为开采井布置提供精确的资料。 （

14、3）进行地下水水质研究 地下水的化学组成都经历了复杂的演化过程，这既有水与岩石间的地球化学、水化学、生物化学的相互作用，又有人类活动的强烈影响，使用GIS有助于解决这些问题。,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,二、新技术与新方法 3、 GIS技术 (4) 进行地下水资源管理 地下水资源管理是一项系统工程，GIS在这方面可以发挥特殊的作用。 （5）编制水文地质图 GIS具有处理空间信息的特殊功能，可以用来绘制各种水文地质图。,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,二、新技术与新方法 4、核磁共振技术 核磁共振技术的理论基础是核磁共振效应。核磁共振找水仪适合各类含水层的地下

15、水探测，可以获得含水层的厚度、埋深、孔隙度、含水量等，还能探测地下水污染的分布及确定污染物的组分等。 从很多国家的实践证明，核磁共振找水是一项直接探测地下水的物探方法，与其他物探找水方法相比具有更高的准确性，因此具有广泛的应用前景。,第一章 水文地质调查概述2 水文地质调查的方法,小结 一、常用方法 （1）水文地质测绘 （2）水文地质物探 （3）水文地质钻探 （4）水文地质试验 （5）地下水动态观测（6）室内分析实验 二、新技术与新方法 （1）遥感技术 （2）同位素技术 （3）GIS技术 （4）核磁共振技术,1 水文地质调查的目的与任务 2 水文地质调查的基本方法 3 水文地质调查工作的类型和

16、阶段划分 4 水文地质调查工作的原则和步骤,第一章 水文地质调查概述,第一章 水文地质调查概述3 水文地质调查工作的类型和阶段划分,一、水文地质调查工作的类型 水文地质调查工作，按其目的、任务和调查方法的特点，可分为区域水文地质调查和专门性水文地质调查两种类型。,第一章 水文地质调查概述3 水文地质调查工作的类型和阶段划分,一、水文地质调查工作的类型 1、区域水文地质调查 （1）目的 掌握区域水文地质条件与地下水基本特征，为区域水资源规划、综合利用、水环境保护等奠定基础，为国民经济远景规划或专门性水文地质调查提供具体的水文地质背景资料。,第一章 水文地质调查概述3 水文地质调查工作的类型和阶段

17、划分,一、水文地质调查工作的类型 1、区域水文地质调查 （2）任务 查明区域地下水的基本类型及各类地下水埋藏分布条件，地下水的水量与水质形成条件，地下水资源的概括数量，地下水与区域地表水的关系，以及与区域环境条件的关系。,第一章 水文地质调查概述3 水文地质调查工作的类型和阶段划分,一、水文地质调查工作的类型 1、区域水文地质调查 （3）调查方法的特点 小比例尺（一般小于l：10万），注重以地下水资源与流域及行政区域单元结合划界，应用区域地质、水文、气象、遥感、GIS等技术和资料，采用均衡法进行地下水量概算。,第一章 水文地质调查概述3 水文地质调查工作的类型和阶段划分,一、水文地质调查工作的

18、类型 2、专门性水文地质调查 （1）目的 为某项具体工程建设项目的设计提供所需要的水文地质资料，同时也可以为地下水某方面研究提供依据。 （2）任务 详查水文地质条件，有针对性地进行某个专门项目或具体亟待解决问题的调查，提供工程项目设计所要求的水文地质资料。,第一章 水文地质调查概述3 水文地质调查工作的类型和阶段划分,一、水文地质调查工作的类型 2、专门性水文地质调查 （3）调查方法的特点 比例尺根据工作任务而定，一般要求大于1：5万。调查范围可大可小，并且可在大范围进行特殊的调查，可以根据特殊的方法进行调查，掌握与常见调查相结合的方法。,第一章 水文地质调查概述3 水文地质调查工作的类型和阶

19、段划分,二、水文地质调查工作阶段的划分 1、划分方案 除区域水文地质调查工作外，专门性水文地质调查工作一般分阶段进行。一是由于工程建设是分阶段进行的；二是认识由浅入深的。 但在我国，不同部门、不同行业针对本系统工程建设的特点，对专门性水文地质调查工作阶段有不同的划分方法 。,第一章 水文地质调查概述3 水文地质调查工作的类型和阶段划分,二、水文地质调查工作阶段的划分 1、划分方案 我国不同部门对供水水文地质调查阶段的划分,第一章 水文地质调查概述3 水文地质调查工作的类型和阶段划分,二、水文地质调查工作阶段的划分 1、划分方案 （1）供水水文地质勘察阶段划分 按照2001年公布的国家标准GB

20、500272001 供水水文地质勘察规范，我国的供水水文地质勘察共划分为地下水普查、详查、勘探和开采四个阶段 。,第一章 水文地质调查概述3 水文地质调查工作的类型和阶段划分,二、水文地质调查工作阶段的划分 1、划分方案 （1）供水水文地质勘察阶段划分 1）普查阶段：概略评价区域或需水地区的水文地质条件，提出有无满足设计所需地下水水量可能性的资料。 推断的可能富水地段的地下水允许开采量应满足D级的精度要求，为设计前期的城镇规划，建设项目的总体设计或厂址选择提供依据。,第一章 水文地质调查概述3 水文地质调查工作的类型和阶段划分,二、水文地质调查工作阶段的划分 1、划分方案 （1）供水水文地质勘

21、察阶段划分 2）详查阶段：在几个可能的富水地段基本查明水文地质条件，初步评价地下水资源，进行水源地方案比较。控制的地下水允许开采量应满足C级精度的要求，为水源地初步设计提供依据。,第一章 水文地质调查概述3 水文地质调查工作的类型和阶段划分,二、水文地质调查工作阶段的划分 1、划分方案 （1）供水水文地质勘察阶段划分 3）勘探阶段：查明拟建水源地范围的水文地质条件，进一步评价地下水资源，提出合理开采方案。探明的地下水允许开采量应满足B级精度的要求，为水源地施工图设计提供依据。,第一章 水文地质调查概述3 水文地质调查工作的类型和阶段划分,二、水文地质调查工作阶段的划分 1、划分方案 （1）供水

22、水文地质勘察阶段划分 4) 开采阶段：查明水源地扩大开采的可能性，或研究水量减少，水质恶化和不良环境工程地质现象等发生的原因。 在开采动态或专门试验研究的基础上，验证的地下水允许开采量应满足A级精度的要求，为合理开采和保护地下水资源，为水源地的改、扩建设计提供依据。,第一章 水文地质调查概述3 水文地质调查工作的类型和阶段划分,二、水文地质调查工作阶段的划分 1、划分方案 （2）农田供水水文地质勘察阶段的划分 目前我国尚无专门的规定。由于对供水保证程度的要求较集中供水水源地低，因此勘察阶段可适当减少。在我国一般可划分为3个勘察阶段，即：区域水文地质勘察阶段、详细勘察阶段、开采阶段。,第一章 水

23、文地质调查概述3 水文地质调查工作的类型和阶段划分,二、水文地质调查工作阶段的划分 2、划分要求 上述是划分的一般原则，在实际工作中，可根据勘察区水文地质条件的复杂程度、已有研究程度、需水量大小和可能取水方案的多少来确定勘察阶段划分。 （1）勘察阶段除应与设计阶段相适应外，还可根据需水量、现有资料和水文地质条件等实际情况，进行简化与合并。勘察阶段简化与合并后提出的允许开采量，应满足其中高阶段精度的要求；,第一章 水文地质调查概述3 水文地质调查工作的类型和阶段划分,二、水文地质调查工作阶段的划分 2、划分要求 （2）当水文地质条件简单，现有资料较多，水源地已基本确定，少数管井能满足需水要求时，

24、可直接打勘探开采井。对有使用价值的勘探孔，如不影响统一开采布局时，也可结合成井。,第一章 水文地质调查概述3 水文地质调查工作的类型和阶段划分,小 结 一、水文地质调查工作的类型 1、区域水文地质调查：目的、任务和调查特点 2、专门性水文地质调查：目的、任务和调查特点 二、水文地质调查工作阶段的划分 1、划分方案：供水水文地质勘察阶段划分 1）普查阶段 ；1）详查阶段 ； 3）勘探阶段 ；3）开采阶段 2、划分要求,1 水文地质调查的目的与任务 2 水文地质调查的基本方法 3 水文地质调查工作的类型和阶段划分 4 水文地质调查工作的原则和步骤,第一章 水文地质调查概述,第一章 水文地质调查概述

25、4 水文地质调查工作的原则和步骤,一 、水文地质调查工作的原则 水文地质调查，一般应遵循下述原则： 1一般要分阶段进行 由于工程建设一般是分阶段进行的，如规划阶段、可行性研究阶段、初步设计阶段、施工设计阶段等。 不同阶段对水文地质资料的内容和精度有不同要求，为满足工程建设需要，水文地质调查工作要分阶段来进行。,第一章 水文地质调查概述4 水文地质调查工作的原则和步骤,一 、水文地质调查工作的原则 2要采用综合手段进行 由于水文地质调查要解决的问题较多，任何一种方法都无法单独解决水文地质调查的所有任务，必须采用综合手段才能完成。 （1）常规方法：水文地质测绘、水文地质物探、水文地质钻探、水文地质

26、试验、地下水动态观测及室内分析实验等。 （2）新技术与新方法：遥感技术、同位素技术、GIS技术、核磁共振技术等。 为提高水文地质调查的精度和速度，尽可能采用新技术与新方法。,第一章 水文地质调查概述4 水文地质调查工作的原则和步骤,一 、水文地质调查工作的原则 3要按一定程序进行 水文地质调查必须按照先设计后施工、先测绘后勘探的程序进行。 通常按水文地质测绘水文地质钻探水文地质试验一地下水动态长期观测的顺序来安排 。,第一章 水文地质调查概述4 水文地质调查工作的原则和步骤,一 、水文地质调查工作的原则 4要参照有关规范进行 为了保证水文地质调查工作的顺利进行，对各种目的水文地质调查工作都制定

27、了相应的规范(程)。如供水水文地质勘察规范、供水水文地质钻探与凿井操作规程等。 这些规范是过去经验的总结，水文地质调查人员必须熟悉这些规范和要求，并自觉遵守。,第一章 水文地质调查概述4 水文地质调查工作的原则和步骤,一 、水文地质调查工作的原则 5要加强综合分析研究工作 在实际工作过程中，应对取得的各种调查资料随时进行分析研究，不断加深对水文地质条件的认识，当发现调查的资料与原来的认识有较大出入时，应及时进行综合分析研究。 不要等到调查工作结束后才发现问题，这时再去补做工作，必然造成浪费和延误工期。,第一章 水文地质调查概述4 水文地质调查工作的原则和步骤,一 、水文地质调查工作的原则 5要

28、加强综合分析研究工作,公安农场,盐池,二连洼地,黄花沟,第一章 水文地质调查概述4 水文地质调查工作的原则和步骤,一 、水文地质调查工作的原则 6必须符合多快好省的原则 做任何工作，都要力争做到以最少的工作量，最少的投入，在最短的时间内取得高质量的成果，这就是多快好省的原则。 水文地质调查时，各工种投入工作量的确定原则是由少到多，由点成线，控制到面，以求既在经济技术上合理可行，又取得高质量成果。,第一章 水文地质调查概述4 水文地质调查工作的原则和步骤,一 、水文地质调查工作的原则 小结 1一般要分阶段进行 2要采用综合手段进行 3要按一定程序进行 4要参照有关规范进行 5要加强综合分析研究工

29、作 6必须符合多快好省的原则,第一章 水文地质调查概述4 水文地质调查工作的原则和步骤,二、水文地质调查工作的步骤 水文地质调查工作一般分三步进行，即准备工作、野外工作和室内资料整理工作。 1准备工作 准备工作包括组织准备、技术准备和物质、后勤管理准备等，而其核心是技术准备中的调查设计书的编制。 准备工作应集中精力做好下面几项工作：,第一章 水文地质调查概述4 水文地质调查工作的原则和步骤,二、水文地质调查工作的步骤 1准备工作 （1）收集与整理已有的相关资料 一般在接受调查任务后，应首先收集现有资料，如区域地质、水文地质、水文、气象等资料，尽量将前人工作的成果及原始资料都能收集到，然后进行系

30、统分析和整理，做到对调查区的水文地质条件和存在问题有初步认识。,第一章 水文地质调查概述4 水文地质调查工作的原则和步骤,二、水文地质调查工作的步骤 1准备工作 （2）现场踏勘 在分析研究已有资料基础上，应组织有关人员进行现场踏勘，实地了解调查区的自然地理、地质、水文地质概况，验证前人资料。 A、踏勘路线布置：应根据调查区的地质、水文地质条件确定，力求穿越调查区地层出露较完整及水文地质条件有代表性的剖面。,第一章 水文地质调查概述4 水文地质调查工作的原则和步骤,二、水文地质调查工作的步骤 1准备工作 （2）现场踏勘 B、踏勘路线数量：当调查区范围较小、水文地质条件比较简单时，可以布置一条踏勘

31、路线； 当调查区范围较大或水文地质条件比较复杂时，应布置若干条踏勘路线。,第一章 水文地质调查概述4 水文地质调查工作的原则和步骤,二、水文地质调查工作的步骤 1准备工作 （2）现场踏勘 通过踏勘应对调查区地质、水文地质条件及交通条件等有一个全面的了解，以便在编制设计书时能做到指导思想明确、重点突出、有的放矢，使工作布置和设计符合实际条件。,第一章 水文地质调查概述4 水文地质调查工作的原则和步骤,二、水文地质调查工作的步骤 1准备工作 （3）编制设计书 设计书是水文地质调查的“作战方案”，是野外调查工作的主要依据，也是能否高质量完成调查任务的关键环节，在准备工作阶段应集中精力编好设计书。 设计书的类型一般包括总体设计、年度设计和单项设计。总体设计是对水文地质调查的全面设计，年度设计和单项设计根据总体设计书的要求编写。,第一章 水文地质调查概述4 水文地质调查工作的原则和步骤,二、水文地质调查工作的步骤 1准备工作 （3）编