专门水文地质学

河南理工大学HenanPolytechnicUniversity专门水文地质学学院：资源环境学院班级：水文13-2学号：311303030220姓名:王东晟2016.04.05专门水文地质学课程总结专门水文地质学是水文地质学是水文与水资源工程专业，地下水科学与工程专业及勘察技术与工程专业的主要专业之一，它是在地质，水文地质基本理论指导之下，论述水文地质调查理论与方法的课程。其任务是使我们在生产中能够经济合理地安排水文地质调查工作种类和工作量，分析和解决实际问题，培养我们具有完成水文地质生产和科学研究任务的能力。专门水文地质学主要包括水文地质调查方法，供水水文地质和矿床水文地质三个部分。一.水文地质调查方法部分：主要介绍水文地质调查应用的技术方法。是以水文地质普查和供水地质勘察为基础，并适当引申到更深入的勘察条件和涉及到的其它目的水文地质勘察工作的某些内容。二.供水水文地质部分：重点讨论为供水目的而进行专门性水文地质调查时对地下水水质，水量的评价方法及要求，地下水资源的合理开发，保护与管理。这部分为这门课的重点，给出了当前水文地质理论与技术的发展水平。三.矿床水文地质部分：是讨论在进行矿床地质调查的同时所进行的水文地质调查工作，介绍了矿井涌水量和防治矿井突水的理论方法，矿井疏干与采矿导致的环境地质问题等，以及与之有关的水文地质调查方法。水文地质调查的目的，任务与重要性目的：运用各种技术方法和手段揭示一个地区的水文地质条件任务：为工程项目设计或国民经济发展规划的制定提供所需要的水文地质资料重要性：1.一切水文地质生产和科学研究成果质量的高低和结论的正确与否，主要取决于水文地质资料的多少及其是否正确可靠。2.因为水文地质的调查是一项费用很高，工期较长的工作，勘探工程布置不当或不按规程的技术要求进行，不但得不到应有的工程设计所需要的水文地质资料，而且浪费大量的费用，人力，精力。例如：某省会拟在城市主要水源上游河谷中，建设一个日产水量15万m³的特大型地下水源地，用了两年时间，花费了220万元的勘察费。由于对下游水库的来水量和当地农业用水可能产生的影响缺乏有利的论证，所提交的15万m³/d开采量没有保证，只好放弃拟建的地下水源地工程。水文地质调查工作的类型一.区域水文地质调查适合中小比例尺的综合性水文地质调查任务：概略查明区域性水文地质条件，特别是区域内地下水的基本类型及各类地下水的埋藏分布条件，地下水的水量及水质的形成条件，以及地下水资源的概略数量。例如：一些大型供水项目，提出几个可能的水源地比较方案，或为查明水源地的补给范围，补给来源，补给边界位置和性质。范围：一般较大，具体适任务决定。比例尺一般小于1:10万。二.专门性水文地质调查为某项具体的工程建设目的设计提供所需要的水文地质条件。任务：较详细地查明调查区内的水文地质条件，解决所提出的生产问题，保证工程项目设计所需要的水文地质条件资料。范围：适工程项目的规模或科研课题的需要决定。例如：供水水文地质调查的范围，需要根据需水量的大小来决定，一般应包括水源地在开采条件下可能增加的补给范围。三.地下水动态和均衡的监测不管任何水文地质调查都需要，在定性或定量调查评价水文地质条件时，都需要有地下水动态和均衡方面的资料。重要性：随着地下水资源的大规模开发利用，与地下水开发有关的环境地质问题越来越多，因此，为管理和保护地下水资源，以及保护地质环境，地下水动态的监测任务越来越重要水文地质调查所使用的主要手段最基本的水文地质调查所使用的手段有六种：1.水文地质测绘2.水文地质钻探3.水文地质物探4.水文地质野外实验5.室内分析，测定，模拟实验6.地下水动态与均衡研究水文地质调查工作的一般程序1.接受调查任务2.编制水文地质调查工作设计书3.开展野外调查工作4.编写调查工作成果5.按规定程序组织调查成果的验收和鉴定工作水文地质测绘通过对调查区内地质，地貌，地下水露头和地表水状况的观测分析，从宏观上认识地下水的埋藏，分布和形成条件的一种调查手段重要性：整个水文地质调查任务的开始。其成果的质量是布置各种水文地质勘探，实验，动态观测等工作是否合理，正确的关键，是保证水文地质人员在解决具体水文地质问题时不因为地质，水文地质条件认识不正确而导致得出错误的结论。主要调查内容：1.基岩地质调查2.地貌及第四纪地质调查3.地下水露头的调查4.地表水体的调查5.地下水指示植物的调查6.与地下水有关的环境地质状况的调查地质调查水文地质测绘中的地质调查内容和一般以矿产为目的的地质测量基本一致，即以观察，描述地层，岩性，构造和填绘出它们的分界线为主要内容。水文地质调查是研究它们和地下水埋藏分布和形成条件之间的关系。岩石性质的调查原因：1.岩石是贮存地下水的介质2.岩石的产出条件直接决定着含水层的类型3.岩性常常决定岩石的区域含水性地层的调查地层是构成地质图和水文地质图的最基本的要素。地层又是识别地质构造的基础，凡是确定较大型的构造形迹，都必须有地层方面的依据地质构造的调查地质构造对地下水的埋藏，分布，运移和富集有较大的影响地貌调查任务：对各种地貌单元的形态特征进行观察，描述和测量，查明其成因类型，形成时代和发育历史，分析其与地层，构造和地下水之间的关系地貌调查一般是与水文测绘同时进行的，故在布置测绘路线是要考虑穿越不同的地貌单元，并将其分界线填绘在地形图上。地下水露头的调查研究对于寻找和认识地下水来说，地质，地貌的调查仅是一种间接的手段对地下水露头的调查研究，则是直接可靠的方法，是整个水文地质测绘的核心工作。种类：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。例如：泉是地下水的天然露头，泉水的出流表明地下水的存在，对于其的研究，可帮助确定区域内的含水层层位，即有哪几个含水层或含水带调查水井，能可靠的帮助确定含水层的埋深，厚度，出水段岩性和构造特征，反映出含水层的类型；还有含水层的富水性，水质，动态特征。地表水的调查在自然界中，地表水和地下水是地球大陆上水循环最重要的俩个组成部分，两者之间存在相互转换的关系。只有查明两者相互转换的关系，才能正确的评价出地表水和地下水的资源量，避免重复和夸大，才能了解地下水水质的形成和被污染的原因，才能正确制定区域内水资源的开发利用规划和保护环境的措施。与地下水有关的环境地质调查地下水是导致许多环境地质作用的最活跃，最重要的因素。许多环境地质问题的产生，都可不同程度的反映出地下水的存在及地下水的埋藏条件或活动情况。水文地质钻探水文地质调查中采用的勘探工程，包括钻探，坑探，槽探和物探等，但最重要的是水文地质钻探水文地质钻探的重要性和基本任务重要性：1.直接探明地下水的一种最重要，最可靠的勘探手段，是进行各种水文地质试验的必备工程，也是对水文地质测绘，水文地质物探成果所作地质结论的检验方法。2.水文地质钻探，由于其设备复杂沉重，成本昂贵，施工技术复杂且工期长，对整个勘查的完成，勘查项目的投资均起决定性作用。任务：1.揭露含水层，探明含水层的埋藏深度，厚度，岩性和水头压力；查明含水层之间的水力联系。2.借助钻孔进行各种水文地质试验，以确定含水层富水性和各种水文地质参数。3.通过钻孔采集水样，岩土样，以确立含水层的水质，水温和测定岩土的物理力学和水理性质。4.利用钻孔监测地下水动态或将钻孔作为供水井。钻进过程中的水文地质观测工作为获得各种水文地质资料，除在钟孔后进行物探测井和抽水试验外，核心的工作就是在钻进过程中进行水文地质观测。水文地质物探物探方法成本低，速度快，用途广泛，是当今水文地质调查中不可缺少的勘察手段使用的原因：因为不同类型或不同含水量的岩石，或不同矿化程度的水体之间存在着物性上的差异。因此，我们可以借助各种物探测试仪器，测定出某一方向，某一深度，或者某一范围内岩石或水体的某些物理特征值的变化，从面分析，推断出某一方向和某一深度或范围内的岩性，构造和岩层含水性能的变化。方法：地面物探方法，地球物理测井任务：通过地面物探方法寻找含水层或富水带，确定它们的分布范围，埋藏深度，厚度和产状；通过物探测井方法准确的确定含水层的厚度，深度，富水程度，咸淡水界面位置，或测定某些水文地质参数及完成某些水井工程探测任务水文地质试验抽水试验：抽水试验是通过从钻孔会水井中抽水，来定量，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工作。任务：1.直接测定含水层的富水程度和评价井的出水能力2.抽水试验是确定含水层水文地质参数的主要方法3.抽水试验可为取水工程设计提供所需水文地质数据4.通过抽水试验，可直接评价水源地的允许开采量5.可以通过抽水试验查明某些其他手段难以查明的水文地质条件渗水试验：是一种在野外现场测定包气带土层垂向渗透性的简易方法，在研究大气降水，灌溉水，渠水，暂时性表流等对地下水的补给量时，常用这种试验。缺陷：水体下渗是常常不能完全排出岩层中的空气，这对试验必然产生影响钻孔注水试验：当钻孔中地下水埋藏很深或试验层为透水不含水时，可用注水试验代替抽水试验，近似测定该岩层的渗透系数。在研究地下水人工补给或废水地下处置的效率时，也需要进行钻孔注水试验。缺陷：由于注水试验常常是在不具备抽水试验条件下进行的，故注水井在钻进结束后，一般都难以进行洗井。因此用注水试验方法求得的岩层渗透系数，往往比抽水试验求得的要小的多地下水动态与均衡的研究地下水资源和其他矿产资源的最主要的区别是，其量和质总是随着时间而不停地发生变化。所谓地下水动态即是指表征地下水数量与质量的各种要素等随时间而变化的规律。其变化规律可以是周期性的变化，也可以是趋势性的变化地下水的质与量之所以变化，主要是由于水量和溶质成分在补充和消耗上的不平衡所造成的。所谓的地下水均衡，就是指这种在一定范围，一定时间内，地下水水量，溶质含量及热量等的补充与消耗之间的数量关系。当补充与消耗量相等时，地下水处于均衡状态。当补充量小于消耗量时，地下水处于负均衡状态，当补充量大于消耗量时，地下水处于均衡状态。地下水在天然状态条件下，一般多处于均衡状态，在人为活动影响下，则可能出现负均衡或正均衡状态。意义：对于认识区域水文地质条件，水量和水质评价，以及水资源的合理开发与管理，都具有非常重要的意义。任何目的，任何勘察阶段的水文地质调查，都必须重视地下水动态与均衡的研究工作。由于对地下水动态规律的认识，往往要经过相当长时间的资料积累才能得出结论，因此在水文地质调查时，应尽早的开展地下水动态与均衡的研究。地下水动态的基本任务：1.查明区域内地下水动态的成因类型和动态特征的变化规律2.为建立计算模型，水文地质参数分区及选择参数提供参数地下水均衡研究的基本任务：1.要确定均衡区的范围及边界呢位置与性质2.确定均衡区内地下水均衡要素的组成及地下水水量或水质均衡方程的基本形式3.通过直接或间接方法，确定出地下水各项均衡要素值，为地下水水量，水质的计算与预测提供基础参数4.通过区域水均衡计算，确定出区域内地下水的均衡状态，预测某些水文地质条件的变化方向，为制定合理的地下水开发方案及科学管理措施提供基本依据地下水动态成因类型：主要是根据地下水的水位动态过程曲线的特点予以鉴别，一般是根据对地下水动态影响最大的自然及人为因素对地下水动态成因类型给予命名水文地质调查成果水文地质调查成果，根据调查工作的类型，分为区域性水文地质调查成果与专门性水文地质调查成果俩个大类型。前者包括为综合目的的水文地质普查报告和具专门目的的前期区域水文地质调查报告；后者包括某个勘探阶段的报告，某单项调查的水文报告。水文地质图系：基础性图件，综合性或专门性图件，单项地下水特征性图件，利用改造规划型图件，预测与管理性图件。综合水文地质图：把区域水文地质调查中所获得的各种水文地质现象和资料，用各种符号和方式，反应到按一定比例尺缩小的图纸上所编制的一种具综合内容的地质-水文地质图。文字报告：调查成果的重要组成部分，与图件相辅相成，主要用于对水文