水文实习四-承压水等水压线图

实习四编制承压水等水压线图一、实习目的1、掌握绘制承压水等水压线图的基本方法。2、学会读承压水等水压线图。二、编制承压水等水压线图原则1、绘制等水压线图时,所用的地形地质底图比例尺应大于或等于水文地质观测实际材料图和编制的承压水等水压图比例尺。2、承压水等水压线图中所采用的所有水文地质观测点(井、钻孔、泉、地表水观测站点)与所研究的该地下承压水含水层都应具有一定的水力联系(这些工作均应在水文地质勘查期间通过抽水、放射性示踪或化学试剂示踪、水质资料分析等确定。这些方法都将在后续课程中介绍)。3、绘制承压水等水压线图前应了解和掌握该地区地形地貌、植被、地层岩性、厚度、产状和时代、水文地质条件等。在松散沉积区,应掌握第四系沉积厚度与沉积物特征、古地貌和现代地貌空间分布关系。在基岩地区,应掌握褶皱发育类型、断裂发育性质、节理空间分布规律等。在岩溶区,还应了解和掌握该区的岩溶发育和分布规律。因为这些都控制着承压水等水压线的流场分布状态。4、所采用的水文地质观测点静水位,必须是同一时间统测的数据(要求最多不超过3天)。尤其是岩溶十分发育地区,地下水从补给到径流与排泄,均以岩溶管道形式流动,历时很短。因此,更应在尽可能短的时间内测得资料(最好当天内)。5、按规范要求,对该区水文地质观测点统一编号。用规定的各种符号,以适当大小投在底图上,然后将各点观测数据标上(见图Ⅱ—3图例)。6、不同比例尺图件,规定有相应数量和密度的水文地质观测点。大比例尺应全部实测；对于中比例尺图件,若局部控制点不足,一般情况应补齐。但在条件不具备情况下(资金、设备、地形和水源等),可依据地形、岩层产状和厚度、岩性、构造等资料进行推测勾绘。但必须在有关文字说明或图例中表示清楚。并建议以后有条件时进一步查明；对于小比例尺图件,可依据有关资料进行推测勾绘。三、承压水等水压线图绘制方法承压水水压等值线的走向和形态影响因素十分复杂,主要有构造、岩性和人工作用等。1、构造构造因素主要在基岩区影响比较明显,因为地下水主要沿张性断裂、节理和裂隙运动。不同构造发育地段地下水流动途径不同,流场等水压线形态则不同。(1)、断层在张性断层发育地段,地下水主要沿主干断层破碎带运动,细小裂隙仅提供储水作用。所以,在主干断层破碎带走向方向地下承压水测压水面呈倾斜的槽状分布,沿主干断裂带等水压线呈向地下水流方向凹形弯曲状,且密度较疏。而周围两侧分布较密,渗透能力较弱,水力坡度较大。在压性或剪性断层发育地段,地下水主要沿主断层带外围两侧的派生张性裂隙运动,主断层带上则无水流。因此,该地段的承压水等水压线平行主断层带走向,垂直或以一定角度斜交穿过外围两侧张性裂隙发育带,测压水面呈W形,但两边分布多数情况下不对称。在岩溶区,张性断层、裂隙发育带,下伏岩溶溶洞、溶孔和溶蚀裂隙也很发育。在我国北方地区多呈岩溶径流带形式存在,而南方则以大型岩溶管道和地下暗河发育。其地下承压水测压水面形状在岩溶发育早期基本上同上述相近；在岩溶发育的中期多呈U形,北方宽浅,南方窄深；后期地下承压水测压水面形状,只能根据非可溶岩的分布特征、可溶岩层溶蚀残留情况,地表水系分布特征等确定。(2)、褶皱在褶皱构造发育的非可溶岩区,由于褶皱轴部节理、裂隙发育,地下水多沿褶皱轴部分布和运动。因而,在这些地区向斜构造中蕴藏的地下水多数都很丰富,地下承压水测压水面呈槽状,等水压线形状同上面张性主干断裂带。背斜构造只有在特殊条件下才蕴藏丰富的地下水,地下承压水测压水面从补给区到排泄区多呈较窄缓的斜面状,等水压线分布由裂隙发育程度和导水性能决定,呈垂直或斜交穿过。在可溶岩区,岩溶发育早期同上述情况。岩溶发育中期褶皱轴部地下溶洞、暗河极为发育，褶皱轴部测压水面呈U形状,向斜较窄,背斜较宽。岩溶发育晚期褶皱轴部可溶岩被溶蚀饴尽,地下水失去压力转为潜水或地表水。而两翼则地下水多沿平行非可溶岩岩层与可溶岩岩层接触面运动,其流向与褶皱构造的展布方向大致相同,测压水面形态从两翼到轴部方向呈倾斜弯曲状。2、岩性及地层产状在可溶岩与非可溶岩接触地带,地下水沿可溶岩承压含水层运动到与非可溶岩接触处时受阻,地下水或出露为上升泉或沿接触带岩层层面裂隙继续运动。因此,其承压水等水压线走向垂直或斜交此接触带走向。在沉积平原内部,承压含水层的隔水顶、底板多为亚砂土、亚粘土或砂质粘土,具弱透水性质。使下部承压含水层中的水与上部承压含水层或潜水含水层中水多少有些水力联系。因此,该承压含水层的等水压线形状受上、下含水层水压的影响。在天然状态下,各含水层静水压力可能接近。当某一含水层被强开采时,各含水层静水压力出现明显差异。未开采的含水层由于越流作用,静水压力也有所下降,但保持高于采水含水层。其测压水面围绕开采井呈较浅的漏斗状分布。3、人工作用在我国北方的大多数山麓平原或坳陷盆地边缘,由于煤矿采掘强烈排水疏干奥陶系灰岩中的岩溶水,造成地面出现许多塌陷(陷落柱),这些塌陷多具有一定规律分布。有些呈带状、串珠状或树枝状,说明下伏可溶岩岩溶径流带沿此走向分布。下伏承压含水层测压水面沿此带呈槽状,是该煤矿开采井群最主要的导水通道。测压水面下降漏斗沿此方向扩展较明显。四、承压水等水压线图的判读承压水等水压线图反映着该区域承压含水层地下含水系统的流场分布状况。由该等水压线图可大致了解该地区地下水的补给、径流、排泄、埋藏和富集的规律。1、补给由承压水等水压线的标高值与地形等高线标高值,结合地表岩层露头,可大致圈定出。通常在补给区承压水等水压线标高值小于地形等高线值,呈无压状态,且地表有大面积的透水岩层或风化破碎岩石出露。2、径流根据承压水等水压线反映的槽状测压水面(实际为不连续)和垂直于承压水等水压线所做的水流方向(用箭头表示),可判断出该地区地下水的径流状况。3、排泄由等水压线图上的泉、河谷泄流点、湿地或沼泽位置(这些位置的地下承压水等水压线标高值等于地形等高线的标高值),以及等水压线图上水流箭头方向密集汇集处可判断和圈定出。4、埋深由承压水等水压线图上叠加的承压含水层顶板等高线标高值与该点地形等高线标高值相减,可确定该点承压含水层中地下水的埋藏深度。5、富水地段根据该区承压含水层等水压线图上地下水径流和汇集状况、承压水埋深、含水层厚度或构造发育程度和范围,可大致圈出其富水地段。6、确定井位在基岩地区,由于承压水等水压线反映的是地下水虚拟水面。真正的地下水流动却十分复杂,往往等水压线图上反映的地下水强径流带内不见得都能打出水。只有揭露到断层、大型节理、岩溶溶洞和溶蚀裂隙上,才能有充足的水。所以,布井时一要注意该径流带上地表处构造发育状况,最好是在断裂交汇处、褶皱轴部;二要注意该处的地下水埋深和所掌握的地表上这些构造发育深度(通常由褶皱或断层所破坏的岩层时代跨距及各时代地层的总体厚度估算确定),只有达到含水层深度,这些构造带内才可能有充足的水,在这些构造带上才能定井。