专门水文地质学复习知识点

专门水文地质学复习知识点一、地下水资源的特点：系统性、流动性、可恢复性、可调节性二、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。三、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。四、水文地质调查的方法常用的方法：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。新技术与新方法（1）遥感技术（2）同位素技术（3）GIS技术（4）核磁共振技术五、水文地质调查工作的类型：区域水文地质调查、专门性水文地质调查六、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。（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。（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。七、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。（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。八、水文地质调查工作阶段的划分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。我国不同部门对供水水文地质调查阶段的划分：阶段划分冶金部供水水文地质勘察规范GBJ27-88建设部城市供水水文地质勘察规范GJJ16-86地矿部城镇及工矿供水水文地质勘察规范DZ44-86Ⅰ资源调查阶段规划阶段前期论证阶段Ⅱ普查阶段初勘阶段初勘阶段Ⅲ详查阶段详勘阶段详勘阶段Ⅳ勘探阶段开采阶段开采阶段Ⅴ开采阶段九、水文地质调查工作的原则：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作；6．必须符合多快好省的原则。第二章水文地质测绘一、水文地质测绘(地下水资源地面调查）的基本任务是：1、确定地下水的基本类型及各类型地下水的分布与相互联系；2、确定主要含水层（带）及其埋藏和分布情况，隔水层的特征与分布；3、查明褶皱构造和断裂构造的水文地质特征；4、查明地下水的补给、径流与排泄条件；5、查明地下水的水化学成分及水文地球化学环境；6、概略评价各含水层（带）的富水性、区域地下水资源量、水化学特征及其动态变化规律；7、查明与地下水有关的环境地质问题。二、水文地质测绘的观测项目：1、地质调查；2、地貌调查；3、地下水露头调查；4、地表水、植被和水文气象资料调查；5、与地下水有关的环境地质问题调查。三、地质调查1、地层岩性调查：（1）基岩调查；（2）松散岩层调查；（3）地层调查2、地质构造调查：（1）褶皱构造调查；（2）断层调查；（3）裂隙调查四、地貌调查的任务：（1）对各种地貌单元的形态特征进行观察、描述和测量；（2）查明地貌成因类型，形成时代及发育演变历史，分析地貌与地层岩性、构造和地下水之间的关系；（3）分析地貌与地下水形成及分布的内在联系，从而分析水文地质条件。五、地貌调查的方法：地貌调查一般是与地质调查同时进行，在布置观测路线时要考虑穿越不同的地貌单元，并将观测点布置在地貌控制点及地貌变化界线上。六、地下水露头调查：地下水露头是地下水存在的直接标志，对地下水露头进行调查研究是水文地质测绘的核心工作。地下水露头的种类有：(1)地下水的天然露头——泉、地下水溢出带、某些沼泽湿地、岩溶区的暗河出口及岩溶洞穴等；(2)地下水的人工露头——水井、钻孔、矿山井巷及地下开挖工程等。在水文地质测绘中一般应对各种露头点进行详细的调查，但最多的是泉和水井(钻孔)。1、泉的调查（1）泉的调查内容1)查明泉水出露的地质条件(特别是出露的地层层位和构造部位)、补给的含水层,确定泉的成因类型和出露的高程；2)观测泉水的流量、涌势及其高度，泉水的流量及其动态变化特征，泉的物理性质(包括水温、沉淀物、色、味及有无气体逸出等)和化学性质，采集水样进行水质分析；3)泉水的开发利用状况及居民长期饮用后的反映；4)对矿泉和温泉，还应查明其特殊组分及其出露条件，并对其开发利用的可能性作出评价；5）每一个泉都要现场绘制泉水出露的水文地质平面和剖面图。（2）泉的调查意义1)通过对泉出露条件和补给水源的分析，确定含水层的层位;2)根据泉的出露标高，确定地下水的埋藏条件;3)根据泉水流量大小、涌势、水质及其动态，分析含水层的富水性及类型（是承压水还是潜水）;4)据泉水化学成分及含量,分析含水系统的径流条件及确定地下水的用途;5)据泉水的出露条件，判别某些地质或水文地质条件，如断层、侵入体接触带或某种构造界面的存在，或区内存在多个地下水系统等。2、水井(钻孔)的调查（1）水井(钻孔)调查的内容：1）调查和收集井(孔)的地质剖面和开凿时的水文地质观测记录资料；2）记录井(孔)所处的地理位置、地形、地貌、地质环境及其附近的卫生防护情况；3）测量井(孔)的水位埋深、井(孔)深、出水量、水温以及动态变化特征，采集水样进行水质分析；4）查明井(孔)的出水层位，补、径、排特征，使用年限，井(孔)结构及居民长期饮用后的反映；5）必要时还需对井(孔)进行抽水试验，以便确定井(孔)的出水量及水文地质参数。（2）井(孔)的调查意义在水文地质测绘中，调查水井(钻孔)比调查泉的意义更大:1）调查井(孔)，可以确定含水层的埋深、厚度、出水段岩性和构造特征，分析含水层的类型；2）调查井(孔)，确定含水层的富水性、水质和动态特征。第三章水文地质钻探一、水文地质钻探的基本任务1、揭露含水层，探明含水层的埋藏深度、厚度、岩性和水头(位)，查明含水层之间的水力联系；2、进行各种水文地质试验，确定含水层的富水性及各种水文地质参数；3、采取岩土样和水样，确定含水层的水质，测定岩土物理性质和水理性质；4、利用钻孔监测地下水动态或将钻孔作为开采井。二、水文地质钻探的特点：1、钻孔的孔径大；2、钻孔结构复杂，类型多样；3、对冲洗液有特殊要求；4、钻探工序复杂、观测项目多三、水文地质钻孔布置的具体原则：1、以查明区域水文地质条件为目的的钻孔布置2、以地下水资源评价为目的的钻孔布置3、以供水为目的的钻孔布置4、以排水为目的的钻孔布置5、钻孔的密度6、钻孔的代表性四、水文地质钻孔设计1、孔深：钻孔孔深主要根据钻孔的目的要求、地质条件，并结合生产技术条件来确定。水文地质勘探钻孔的深度，原则上应揭穿主要含水层（含水带）。基岩孔应穿透主要富水段，岩溶区应揭穿岩溶发育带（或主要岩溶含水层）。2、钻孔结构及孔径在松散岩区，开孔多在450mm以上，终孔多在290mm以上；基岩区，开孔多在290mm以上，终孔多在180mm以上。变径的位置，多在含水层下部的隔水层顶部。3、过滤器过滤器是指安装在钻孔含水层（段）的一种带孔井管，其作用是保证含水层中地下水顺利进入井管中，同时防止井壁坍塌及含水层细粒物质进入井中造成水井淤塞。对于松散层钻孔，为了防止孔壁坍塌和保证地下水顺利进入孔内，需要设置过滤器；对于基岩含水层，当孔壁破碎不完整时，也需要安装过滤器来保护孔壁。一般应根据含水层岩性、厚度和埋藏情况对过滤器类型和下置深度做出设计。过滤器长度，一般应与含水层（段）厚度一致。当含水层较厚时，可设计非完整井抽水，每段过滤器长度一般20—30m。孔内沉淀管长度5m左右。4、孔斜为保证下管顺利和抽水设备安装及正常运行，应对孔斜提出要求。一般要求孔深小于l00m时，孔斜不得超过1.5度，当孔深大于l00m时，每增加l00m孔斜不得超过1度，并要求每50m测一次孔斜，以检查是否符合设计要求。5、止水为了获得各个含水层的水位、水量及水文地质参数，在多层结构含水层中进行钻探，需要分层止水，以进行分层抽水试验。（1）止水部位的选择止水部位应选在隔水性能好、厚度较大而稳定的岩层中。（2）止水方法及材料选择应根据止水要求和孔内地质条件来确定。（2）止水方法及材料选择1）暂时性止水：水文地质勘探孔，只满足分层观测及试验时，常用粘土、海带、橡胶、牛皮等进行暂时性止水。2）永久性止水：对勘探开采孔或开采孔，需用粘土，水泥、沥青等材料进行永久性止水。3）止水效果检查：止水效果如何，必须进行检查，常用检查方法是在止水管内抽水或注水，观测其管外水位变化。常用止水材料对比表6、回填与封堵对水井中的非开采含水层和隔水层，提出井壁与井管之间回填封堵的位置、使用材料及要求。五、钻进方法及技术要求1、钻进方法：钻进方法应根据地层岩性和钻孔任务确定。对基岩地层一般采用回转钻进；对于松散岩层，当不需要取岩心时，可采用冲击钻进，当需要取岩心时，应采用回转钻进。2、冲洗液：理论上，水文地质钻孔最好使用清水钻进。实际工作中，为节省护孔管材和提高钻进效率，经常使用泥浆钻进。但使用泥浆粘度过大，对含水层透水性会产生严重不利影响。因此，必须严格控制泥浆的粘度六、水文地质观测1、冲洗液的观测：冲洗液质和量的变化能反映钻进岩层的岩性和透水性。钻进过程中要随时观测冲洗液的消耗量及颜色、稠度和水温的变化，并记录其变化的位置。2、孔中水位的观测当钻孔中揭露新的含水层时，孔内的水位会发生变化，所以在钻进过程中要随时测量孔中的水位。为不影响钻进工作，通常是利用起、下钻之间的时间间隙。当发现水位明显上升或下降时应测量其初见水位和稳定水位，并记录其位置和水位高程。3、钻孔涌水现象观测孔口涌水，表明承压水头高于地面，应立即停钻，记录钻进深度，测定稳定水位和涌水量。4、水温观测当钻进揭露不同含水层时，要分别测定其水温。对厚层含水层，要分上、中、下三段，分别测定地下水温度。测量水温时，应同时观测气温。5、孔内现象观测钻进过程中对孔内发生的能帮助分析判断水文地质条件的各种现象都应进行观测和记录。这些现象包括：进尺突然变快、异常响声、钻具陷落、涌砂、孔壁坍塌等。当出现这些现象时都要分析产生原因并记录其位置及起止深度。6、取水样评价地下水水质，一般可在测定含水层稳定水位后采取。第四章水文地质试验一、抽水试验的概念：抽水试验是通过钻孔或水井抽水，定量评价含水层富水性，测定含水层水文地质参数和判断某些水文地质条件的一种野外试验方法。二、抽水试验的目的和任务1、确定含水层的富水程度、评价井孔的出水能力；2、确定含水层及越流层的水文地质参数：渗透系数K、导水系数T、给水度μ、弹性释水系数μ*、导压系数a、弱透水层渗透系数K′、越流系数b、越流因素B、影响半径R等；3、确定降落漏斗的形状及影响范围，为取水工程设计提供所需的水文地质数据，如影响半径、单井出水量、单位出水量、井间干扰出水量、干扰系数等，依据降深和流量选择适宜的水泵型号；4、直接评价水源地的允许开采量；5、查明某些手段难以查明的水文地质条件：如地下水与地表水以及不同含水层之间的水力联系，含水系统边界的性质及位置，地下水补给通道，强径流带位置等。三、抽水试验分类抽水试验主要分为单孔抽水、多孔抽水、群孔干扰抽水和试验性开采抽水。1、单孔抽水试验仅在一个试验孔中抽水，用以确定涌水量与水位降深的关系，概略取得含水层渗透系数。2、多孔抽水试验在一个主孔内抽水，在其周围设置若干个观测孔观测地下水位。通过多孔抽水试验可以求得较为确切的水文地质参数和含水层不同方向的渗透性能及边界条件等。3、群孔干扰抽水