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1、單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,*,供水水文地質,,第七章 供水水文地質勘察,,第七章 供水水文地質勘察,主要內容,,,一、概述〔根本概念〕,,二、水文地質測繪,,三、水文地質物探,,四、水文地質鉆探,,五、抽水試驗,,六、地下水動態(tài)觀測,,七、地下水資源評價,,八、供水水文地質勘察報告,,7.1 概述,,,供水水文地質勘察：查找地下水資源而開展的各項工作的總稱,,目的：為水源地設計和建設部門供給水文地質資料,,,一、供水水文地質勘察的任務,,1.查明勘察區(qū)水文地質條件，選擇與圈定供水水源地,,2.依據(jù)不同用水要求，對地下

2、水進展水量和水質評價,,3.提出取水建筑物選擇與布置得技術經(jīng)濟方案,,4.對地下水資源的合理開采利用和疼惜提出具體建議,,,二、勘察工作的內容與程序,,內容：一般包括水文地質測繪、物探、鉆探、抽水試驗、地下水動態(tài)觀測等。,,程序：承受任務 確定工作方案 編制勘察綱要 野外作業(yè) 資料整理 提交報告 檢查驗收 質量評定,,三、勘察階段劃分,,,1.初勘階段,,主要任務：確定水源地具體位置,,2.詳勘階段,,主要任務：在擬建水源地及其取水建筑物范圍內進展勘察及試驗工作，全面評價地下水資源〔水量和水質〕，提出最正確開采方案，為給水工程施工圖設計供給資料,

3、,,四、允許開采量的精度及其保證率要求,,允許開采量：經(jīng)濟技術可行，在整個開采期內水量不會削減，動水位不超過設計標準，水質和水溫在允許范圍內，不影響已建水源地正常開采，不發(fā)生危害性的環(huán)境地質問題的條件下的所能取得的地下水資源量。,,,允許開采量的精度分為5級：A級、B級、C級、D級、E級,,E級：搜集資料，用閱歷的水文地質參數(shù)估算水資源量，為猜測資源量,,D級：通過小比例尺水文地質測繪，概略評價地下水資源量，估算允許開采量，為推斷資源量,,C級：一個水文年以上的地下水動態(tài)觀測資料，群孔干擾抽水試驗，并建立和完善數(shù)學模型，猜測水位、水量、水質變化,,B級：與C級一樣，只不過B級強調大型簡潔的水源

4、地,,A級：三年以上水源地連續(xù)開采地下水動態(tài)觀測資料，群孔干擾抽水試驗，并建立和完善數(shù)學模型，猜測水位、水量、水質變化,,,供水保證率：到達90%～97%〔留意理解“保準旅”〕,,7.2 水文地質測繪,,,一、水文地質測繪的目的和任務,,目的：,,了解巖性、構造、地貌以及水文、氣象與地下水的關系，通過綜合分析爭論，提示地下水的形成，分布與富集規(guī)律，初步查明勘探區(qū)的水文地質條件，對地下水作為供水水源的可能性作出初步評價，為進一步布置勘探工作供給依據(jù)。,,主要任務：,,1.查明勘探區(qū)地質、地貌、水文、氣象的根本特征,,2.確定含水層的性質，地下水類型，劃分含水層隔水層，選擇供水目的層,,3.說明

5、區(qū)內地下水的補給、徑流、排泄，地下水動態(tài)關系,,4.評價含水層的富水性，資源量及其開采條件,,5.初步說明地下水化學特征及其形成條件，調查地下水污染,,,二、水文地質測繪的方法,,,根本工作方法：野外填圖〔野外填圖主要依靠觀測點和觀測線〕,,根本步驟：,,1.首先，合理布置觀測路線：沿地質、地貌、水文地質條件變化最大方向，以獲得最正確的把握效果。,,2.正確地選擇觀測點：布置在地質、地貌、地下水變化最大或具代表性地段。,,水文地質測繪的實質：通過具有代表性的觀測點及其沿線所觀測的資料，分析爭論地質、地貌、水文地質現(xiàn)象，并準確地標記在地形、地質圖上；按由點及線，有線及面的原則最終完成區(qū)域水文地質

6、測繪工作，并以圖件和文字報告表示。,,圖件包括：實際資料圖、地質圖、地貌圖，第四紀地質圖、地下水等水位線圖、地下水水化學突擊綜合水文地質圖。,,,三、水文地質測繪的內容,,,1,.,地質調查,,2.,地貌、第四紀沉積物調查,,3.,地下水露頭的調查,,4.,水文氣象調查,,5.,地下水化學調查,,6.,地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀調查,,四、水文地質測繪的新技術,,遙感技術,RS,：衛(wèi)片、行片和紅外成像,,核技術,,,7.3 水文地質物探,,,一、電阻率法,,根本原理,,依據(jù)巖石電阻率的不同來區(qū)分巖石種類的方法,,電阻率是一個反映導電性能的指標,,巖石電阻率的影響因素：礦物成分、空隙多少、濕度和富水程

7、度、溫度,,1.礦物成分：良導電礦物〔石墨、磁鐵礦、方鉛礦等〕、不良導電礦物〔石英、云母、長石、方解石等〕,,2.空隙、富水性、TDS：空隙連通性好，富水性好，地下水中TDS含量高，巖石的電阻率小，導電性能好。,,裝置：四極對稱裝置,,,,,,在水文地質勘查中的應用,,1.掩蓋層的厚度，隱伏的古河床和掩埋的洪積扇的位置,,2.斷層、裂隙、巖脈的產(chǎn)狀,,3.鉆井的地質剖面,,4.地下水位、流向和滲透速度,,5.地下水的礦化度和咸水、淡水的分布,,6.永凍土層下限的埋藏深度等,,,二、電測深法的原理及其應用,,,就是在地表同一測點上，從小到大漸漸轉變供電電極之間的距離，進展視電阻率測量來爭論地表到

8、深部巖層的變化狀況,,當增大供電電極極距時，電流流入地下的深度也越大，不同深度處巖層的特性通過視電阻率反映出來，從而達了解地層沿垂直方向的不變化,,三、電測剖面法,,保持供電電極距，并使得整個裝置的相對位置固定不變〔即探測深度不變〕的狀況下，沿確定方向移動裝置，所得的測量數(shù)據(jù)反映了地層沿水平方向的變化規(guī)律,,,四、電測井法,,,工作原理：利用儀器并通過電纜把下井裝置送入管中進展測量；在電纜提升的過程中，測量各地層的電阻率變化。,,7.5 抽水試驗,,,抽水試驗的目的：測定含水層的參數(shù)，為水資源評價與取水建筑物設計供給依據(jù)，同時提示水文地質條件。,,一、抽水試驗的任務與類型,,〔一〕主要任務,

9、,1.測定含水層的鉆孔涌水量，及其與水位下降的關系。,,2.確定含水層的水文地質參數(shù)，如K，T、u、u*等。,,3.確定影響半徑R，降落漏斗的外形及其擴展狀況。,,4.了解地下水與地表水之間，各含水層之間的水力聯(lián)系。,,〔二〕主要類型,,1.單孔抽水,,只在一個孔內抽水；了解鉆孔的Q與s的關系及含水層的富水性，滲透性；多在初勘階段進展,,2.多孔抽水,,一個孔抽水，一個或多個觀測孔；測定含水層水文地質參數(shù)，了解影響范圍，漏斗外形及變化，確定井距及地下水與地表水之間的水力聯(lián)系；多在詳勘階段進展,,3.群孔干擾抽水試驗,,兩個或兩個以上抽水井；了解區(qū)域s與Q的關系，評價區(qū)域允許開采量，確定開采方案

10、；多在詳勘和開采階段進展,,4.試驗性抽水,,模擬實際開采過程，取得水文地質參數(shù)，確定允許開采量；在枯水期進展，開采量接近需水量,,,二、抽水試驗的技術要求,,,〔一〕穩(wěn)定流抽水試驗,,1.抽水試驗層次及試驗段確實定,,選擇富水性最好的層或段，且一般分層抽水,,2.抽水試驗井中水位下降和下降次數(shù)確實定,,一般三次水位降深,,3.抽水穩(wěn)定標準和穩(wěn)定連續(xù)時間確實定,,穩(wěn)定流抽水必需保證井中的水位水量在確定范圍內波動,,穩(wěn)定連續(xù)時間：地下水豐富的、滲透性好的卵石粗砂含水層，8h；地下水量不大，補給條件差的中細粉砂含水層，16h；基巖裂隙水分布地區(qū)，24h,,4.水位水量觀測要求,,抽水時：開頭5、1

11、0、15、20、25、30min，后來每30min或1h,,水位恢復：1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30min，后來每30min,,,,〔二〕非穩(wěn)定流抽水試驗,,,1.抽水連續(xù)時間,,用s～lgt曲線來推斷：曲線是否消逝拐點,,閱歷推斷：卵石2～3h，礫石4～6h，,,含礫粗砂及粗砂8～15h，中細砂10～24h，,,粉砂15～32h,,2.測量要求,,抽水時觀測時間間隔為：1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30min，后來每30min,,,三、抽水試驗資料的現(xiàn)場整理與分析,,,要求繪制Q～s，Q～t，h～t的關系曲線,,分析：〔Q～s曲線〕,,曲線Ⅰ：地下水具

12、承壓性；水位下降大,,，含水層富水性差，補給條件差的承壓水,,曲線Ⅱ：地下水無承壓性；水位下降小,,，或含水層富水性強，補給條件好的潛水,,曲線Ⅲ：地下水源缺乏，抽水時消耗地下水,,的固定存儲量；抽水井的過濾器杜塞或井壁坍塌,,曲線Ⅳ：一般認為測量有誤或洗井不好，資料不能使用，需重新抽水；也有人認為是由于吸水管伸入到過濾器下部且三維流的存在,,7.6 地下水動態(tài)觀測,,,地下水動態(tài)：地下水的水位、水量、水溫及水質〔化學成分和氣體成分〕在各種因素綜合影響下隨時間而有規(guī)律的變化。,,一、影響地下水動態(tài)的因素,,1.氣候及氣象因素：造成地下水動態(tài)的周期性,,2.水文因素,,3.地質因素,,4.人為

13、因素,,二、地下水動態(tài)觀測點的選擇和布置原則,,〔1〕觀測點的選擇：一般以新井作為代表性觀測點，生產(chǎn)井不做觀測點，且觀測井的深度“3～6m”〔揭露承壓含水層或潛水最低水位以下〕,,〔2〕觀測點的布置原則,,,1.為查明地下水與地表水的水力聯(lián)系的觀測線，應垂直于地表水體的邊岸,,2.為查明各含水層之間的水力聯(lián)系，觀測孔應分層布置,,3.為查明污染的影響，觀測孔布置在水源地與污染源之間，并呈直線排列,,4.為了解漏斗的變化狀況，放射狀布置幾排觀測孔,,5.為查明兩水源地之間的影響，應在水源地之間布置一排觀測孔,,6.為把握一個水文地質單元，觀測線要沿著水文地質條件變化最大的方向布置,,7.在水文地

14、質條件簡潔或地下水集中開采區(qū)，觀測點密；水文地質簡潔地區(qū)，觀測點少,,7.7 地下水資源評價,,,地下水資源：是指有利用價值的各種地下水量的總稱,,一、地下水資源分類,,(一)按《供水水文地質勘察標準》,,,1.補給量：流入含水層的水量,,,(1)自然補給量,,(2)開采補給量,,,,,2.儲存量：儲存在含水層中的重力水量,,,(1)容積儲存量:,,在大氣壓力下，含水層空隙中的重力水〔潛水〕,,,,(2)彈性儲存量:,,自然水頭降低到大氣壓時，含水層釋放的重力水〔承壓含水層水〕,,,,(3)自然調整儲存量:,,一個地下水補水周期中，含水層中最高水位與最低水位之間的容積儲存量,,(4)彈性儲存

15、量:,,一個地下水周期內中，最低水位以下含水層中的容積儲存量,地下水水位最低時,地下水水位最高時,天然調節(jié)儲存量,固定儲,,存量,,3.排泄量,,,,,,,(1)自然排泄量：在自然條件下，徑流量、泉水溢出量、蒸發(fā)量,,(2)開采排泄量：在開采條件下，徑流量、泉水溢出量、蒸發(fā)量,,(3)人工開采量：,,,允許開采量,,,〔2〕《地下水資源分類分級標準》,,,1.允許開采資源,,承受經(jīng)濟合理的取水構筑物，從含水層中取出的地下水水量，并在整個開采期內滿足：,,① 出水量不會削減，動水位不超過設計要求；,,② 水質、水溫的變化應保持在允許范圍之內；,,③ 不影響相鄰水源地的正常開采;,,④ 不發(fā)生地面

16、沉降、塌陷等危害性的工程地質現(xiàn)象,,2.難利用的資源,,二、地下水資源的補給量和儲存量的計算,,,(一)補給量計算,,1.綜合補給量,,在單項補給量不易計算，而各排泄量和儲存量變化量時，利用水均衡原理〔Q補=Q排±ΔW〕,,Q補=Q排±ΔW=E+Qy+Qj+Qk±ΔW,,2.大氣降水入滲補給量,,Q補=α*P*F,,3.地下徑流流入補給量〔側向補給量〕,,Q側=K*i*w,,Q’=M*F’(巖溶地區(qū)〕,,地下水徑流模數(shù),,4.河流入滲補給量,,,Qs=Qa-Qb,,Q1=KI1BH Q2=KI2BH,,Qs=Q1+Q1,,,,,,,5.越流補給量〔依據(jù)Darcy定理〕,Q,a,Q,b,

17、Q,1,Q,2,,,(二)儲存量計算,,1.容積儲存量〔潛水含水層〕,,Wc=μV,,2.彈性儲存量〔承壓含水層〕,,Wc=Fμ*h,,三、地下水資源允許開采量的評價,,,允許開采量是地下水水資源評價的中心問題，主要取決于補給量同時還與開采的經(jīng)濟技術條件及開采方案有關 。,,計算方法有：水均衡法、開采試驗法、相關分析法、數(shù)值法、解析法、電模擬法和系統(tǒng)分析法等,,1.水均衡法,,a、水量均衡法是區(qū)域性地下水資源評價的最根本方法,,b、常用于水文地質條件簡潔，水文地質參數(shù)多且不易確定的區(qū)域的允許開采量確實定,,c、計算結果比較粗，適用于地下水埋深比較淺，地下水的補給和消耗比較單一的地區(qū),,根本原理：,,,對于一個地區(qū)〔均衡區(qū)〕的含水層組來說，在補給和消耗的不平衡進展過程中，任一時段內〔均衡期〕的補給量和消耗量之差，應等于這個含水層〔組〕中水體積的變化量，據(jù)此，再把將來的開采量亦作為一種消耗量考慮進去，則可建立如下開采條件下的水均衡方程式：,含水層,,體積變化量,傾向,,水量交換,垂向,,水量交換,允許開采量,,感謝觀看！,,