绪论水文地质学和工程地质学研究的内容

绪论一、水文地质学和工程地质学研究的内容水文地质学是研究地下水的专门科学。它研究地下水在周围环境(岩石围、大气圈、。水圈、生物圈以及人类活动)影响下，数量和质量在时间劝空间上的变化规律；主要包括地下水的分布与形成规律、化学成分、运动规律及动态变化等问题，其目的在于如何运用这些规律，更合理地利用地下水资源和更有效地防治地下水的危害。地下水存在并运动于地哀以下的岩土空隙中,因此，地下水的各种特性与运动条件都与所在地区的地质情况——岩性、构造、地貌等密切相关。此外,由于地下水是整个自然界水体的一部分，它与大气降水、地表水之间又有密切的联系，因此，水文地质学是一门综合性的自然科学，它与岩石学、第四纪地质学、地貌学、构造地质学、气象学、水文学及水力学等关系密切。’‘水文地质学是一门新兴的科学，它是在最近几十年中，随着生产的发展而形成的独立科学。目前，在水资源利用与开发，与矿床开采、地下建筑物有关的地下水研究方面得到了迅速的发展。。工程地质学是一门和水文地质学紧密联系的地质学科，它专门研究与工程建筑有关的地质问题，如地面建筑与井筒建筑中的地质问题。其空要研究内容是各种建筑物建造的地质条件，建筑物修建后自然地质条件的改变和可能发生的不良地质问题，以及保证建筑物稳定和正常使用的工程地质措施。因此，工程地质学的任务是阐明岩土的工程地质性质和影响岩土强度及变化的地质因素，以及保证岩土稳定性的工程地质措施。。工程地质学和水文地质学一样，也是以地质学为基础，应用数学、力学和胶体化学等学科的知识，来解决与工程建筑有关的各种地质问题。工程地质学与水文地质学的关系尤其密切，在研究工程地质问题时，，往往必须考虑地下水的影响。二、水文地质学及工程地质学在国民经济建设中的作用及其与煤矿律设和生产的关系水是人类生活和生产中不可缺少的物质。人每天需要饮用水，现代的大城市和大工矿区集中了数十万或数百万、以致上千万人口，不但在数量上需要大量的饮用水，同时在质量上也有严格的要求。地下水由于通过了岩土的过滤作用，在质量上和卫生条件有较多的优越性，所以世界各国大城市，多数尽先利用地下水作为供水水源。水是发展工农业生产不可缺少的重要自然资源。建立大型工矿企业，不但需要饮用水，工业本身也需要用水，如炼lt钢需低温水6．7t，加工1t石油需水5—15t，生产1t肥皂需水o．5t，生产100m棉布需水3—5t，蒸汽锅炉需用大量软水。这些往往采用地下水，例如，我国蒸汽机车用水约有70％取之地下水。其次，农作物处长需要消耗大量水分，据测定，生产1kg小麦约需耗水1—1．5t，1kg皮棉约需耗水5t。我国广大的华北、西北地区地表水缺乏，大气降水量小，经常受到旱灾威胁，开发和利用这些地区蕴藏的地下水以满足工农业的需要是非常重要的。当地下水中富集了某种元素时，可成为育工业价值的矿床。例如，四川自贡地区地下水为卤水，西北地区地下水中合有溴、碘元素，这些地区的地下水可作有用矿产开采。地下水中由于含有特殊成分或有较高的温度，具有医疗价值，加北京的汤山、西安的华清池等都是良好的疗养地。此外，某些地下水中台有硅、短、把、锌、讯、钢、铂、钻等对人体健康有益的微量元泰其水质符合医疗卫生和矿泉水的标准，这些地下水具有医疗保健作用和较高的经济价值，如北京门头沟矿、四川重庆市命架出及铜梁县巴岳山，内蒙古东乌珠穆沁旗额仁高比乡，以及广东等地均巳陆续发现优质的具有较高医疗和经济价值的矿泉水。近年来，利用地下热能已成为一个筋课题。利用地热实际上就是利用地下热水，如我国广东某地已利用地下热水发电，天津市已在取暖、加热等方面开始利用地下热水，我国有的农村已开始利用地下热水，以弥补燃料的不足。综上所述，水文地质学对人民生活及工农业的发展具有重要的意义。这是有利的方面。地下水对生产也有不利的影响，例机地下水可引起土壤的盐渍化和沼泽化严重地影响土地的合理利用和农作物的生长。水库、水坝、渠道的漏水，以及地下水对建筑物基础的侵蚀作用，使水利工程和建筑物遭到破坏。此外，地下水流入矿井坑道不仅要增加矿山排水费用，影响矿出生产的安分甚至还会造成矿井突然淹没事故。例如，1984年6月，河北省开滦范各庄矿发生一起特大突水掩并停产事故，突水量达20533m／min，造成数亿元的经济损失．又如，1935年山东淄博煤矿北大井，日本帝国主义不顾工人死活，进行掠夺性的开采，发生突水淹井事故，突水量达4433m／min，井下535名冲国矿工无一得救，造成举世闻名的北大井惨案。有些矿床由于充水条件复杂，矿井充水性强，影响已查明的矿产不能早日开采。如我国太行山东、南麓煤田，许多大原组煤层都是由于水文池质条件复杂，目前暂时未能开采。工程地质学是研究与工程建筑高关的地质问题的科学，面国民经济建设与国防建设需要建造各种工程建筑物。因此，工程地质学与国民经济每部门的关系也很密切。例如，城市规划和修建大型工业和民用建筑物，要求对建筑物地基进行详细研究，选择合适的建筑场地，确定地基的承载能九以及预测建筑物修建后自然地质条件的改变和可能发生的不良地质问题，露天开采和地下开采分别要考虑边坡和巷道的稳定性。在国防建设中，．修建军港、炮台、地下工程等都必须考虑地质情况。矿井建设是一项复杂的工程建筑。井筒能否按期建成，其中与工程地质条件及其研究程度有密切的关系，如开滦林西矿风井，地表50m表土层由粘土层、流砂层、细沙层和卵石层等组成，由于对工程地质条件研究不够施工方法选择不当，曾采用板校法施工，木板桩通不过，而改用铁板桩，遇到含水流沙层、砂质粘土层时，又改用化学矽化法施工，但往下遇到卵石层，矽化法又不能通过，：不得不把已凿好的16。44m的共简报废。后来，改变井简位置并采用冻结法施工，才顺利通过。