第七章水文地質(zhì)勘察

1、第 七 章 供水水文地質(zhì)勘察,,第一節(jié) 概 述,為尋找地下水源而開展的各項工作統(tǒng)稱為供水水文地質(zhì)勘察，或稱水源勘察?？辈扉_始前應(yīng)收集的水文地質(zhì)資料：專門的水文地質(zhì)勘察資料綜合性水文地質(zhì)普查資料地質(zhì)普查及礦產(chǎn)勘察報告中的水文地質(zhì)資料,一、供水水文地質(zhì)勘察的任務(wù) 1、查明勘察區(qū)水文地質(zhì)條件，選擇與圈定供水水源地； 2、根據(jù)不同用水要求，對地下水進行水量與水質(zhì)的全面評價； 3、提出取水構(gòu)筑物選擇與布置的

2、技術(shù)經(jīng)濟方案； 4、對地下水資源的合理開采利用和保護提出具體建議。,二、勘察工作的內(nèi)容與程序勘察內(nèi)容（按動態(tài)特征而定） 未開采區(qū)和少量開采區(qū)（天然動態(tài)） ： 水文地質(zhì)測繪、物探、鉆探、抽水試驗、地下水動態(tài)觀測等。 開采區(qū)（動態(tài)受開采因素控制） ： 開采現(xiàn)狀調(diào)查、補給條件調(diào)查、邊界條件調(diào)查、水質(zhì)污染調(diào)查、環(huán)境地質(zhì)問題調(diào)查、地下水動態(tài)與均衡觀測等。,勘察工作程序 接受任務(wù)、確定工作方案

3、、編制勘察綱要 野外作業(yè)、資料整理、提交報告 檢查驗收、質(zhì)量評定,三、勘察階段的劃分 對于城鎮(zhèn)、廠礦企業(yè)集中開采式水源地的勘察，通常分為初勘與詳勘兩個基本階段。 初勘階段（確定水源地位置） ： 在查明水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，對可能利用的水源進行初步的質(zhì)與量的評價，確定擬建水源地，為給水工程初步設(shè)計和詳勘提供依據(jù)。 詳勘階段（在初勘基礎(chǔ)上進行勘探和試驗） ： 通過勘

4、探和試驗，全面評價地下水資源，提出最佳開采方案，為給水工程施工圖設(shè)計提供依據(jù)。,四、允許開采量的精度及其保證率要求 根據(jù)水文地質(zhì)條件研究程度、動態(tài)觀測時間的長短、計算數(shù)據(jù)與參數(shù)的精度、計算方法與公式的合理性、補給的保證程度等方面，將允許開采量的精度分為A、B、C、D、E五級。 E級精度最低，通過搜集資料，用經(jīng)驗參數(shù)確定，為預(yù)測資源量； D級通過小比例尺測繪，在概略評價地下水資源的基礎(chǔ)上，估算允許

5、開采量，為推斷資源量。 C級與B級的區(qū)分，主要是完成的工作量不同。 A級要有三年以上水源地連續(xù)的開采動態(tài)資料。,A級可作為水源地合理開采以及改建、擴建工程設(shè)計的依據(jù)；B級通常是供水工程施工圖設(shè)計的依據(jù)；C級可作為供水工程初步設(shè)計的依據(jù)；D級與E級只能滿足可行性研究與規(guī)劃設(shè)計要求。開采量還要達到一定的保證率和開采年限要求。,第二節(jié) 水文地質(zhì)測繪,一、水文地質(zhì)測繪的目的和任務(wù)目的：初步查明水文地質(zhì)條

6、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提供依據(jù)。任務(wù)：1、查明水文地質(zhì)條件； 2、劃分含水層和隔水層，選擇供水目的層； 3、闡明區(qū)內(nèi)地下水動態(tài)一般特征； 4、評價含水層富水性與開采條件； 5、初步闡明區(qū)域地下水化學(xué)特征及形成條件，調(diào)查地下水污染情況。,二、水文地質(zhì)測繪的方法 水文地質(zhì)測繪一般是在比例尺大于或

7、等于測繪比例尺的地形、地質(zhì)圖上進行的。測繪比例尺應(yīng)與勘察階段相適應(yīng)：一般初勘察采用1/5萬～1/2.5萬，詳勘采用1/1萬或更大的比例尺。 水文地質(zhì)測繪主要由野外填圖來完成。通過合理地布置觀測路線，正確地選擇觀測點，由點及線，由線及面的最終完成測繪工作。,觀測線路的布置：穿越法和追蹤法 觀測點的布置：地質(zhì)、地貌、地下水變化最大或最具代表性的地段。 觀測點的密度：按測繪比例尺而定。

8、水文地質(zhì)測繪成果：文字報告和圖件。 整個水文地質(zhì)測繪應(yīng)劃分為準備工作、野外工作和室內(nèi)整理三個階段。,三、水文地質(zhì)測繪的內(nèi)容 1、地質(zhì)調(diào)查 （1）地層巖性及其富水性； （2）地質(zhì)構(gòu)造的分布與富水部位； （3）節(jié)理裂隙統(tǒng)計，分析裂隙分布特征與富水性。 2、地貌、第四紀沉積物調(diào)查 調(diào)查其成因、分布及其對地下水的影響。 3、地下水露頭（泉、井）調(diào)查,4、水文、氣象調(diào)

9、查主要調(diào)查地表水、降水量、蒸發(fā)量等。5、地下水化學(xué)調(diào)查對地下水露頭和地表水進行水質(zhì)分析。6、地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀調(diào)查四、不同地區(qū)水文地質(zhì)測繪的特點五、遙感技術(shù)、核技術(shù)在測繪中的應(yīng)用,第三節(jié) 水文地質(zhì)物探,特點：效率高、成本低、速度快。 缺點：探測結(jié)果具有多解性，精度不高。 綜合水文地質(zhì)勘探程序：在水文地質(zhì)測繪基礎(chǔ)上，先物探后鉆探。 物探方法眾多，在水源勘察中應(yīng)用最多的是電阻率法

10、。,一、電阻率法的原理（一）巖石的電阻率 導(dǎo)體的電阻率： 式中L是導(dǎo)體的長度，S是導(dǎo)體的橫斷面積，比例常數(shù)ρ為電阻率，表示電流通過長度為1m、截面積為1m2的物質(zhì)時所受的電阻，單位為歐姆·米。電阻率只與導(dǎo)體的性質(zhì)和物理狀態(tài)有關(guān)，是物性常數(shù)。電阻率定量地表示了物質(zhì)的導(dǎo)電性，電阻率越大，導(dǎo)電性越差。,,巖石的電阻率與許多因素有關(guān)，主要受礦物成分、空隙多少、濕度、富水程度和溫度等影響。 常

11、見的巖石處于干燥狀態(tài)時，都具有高電阻率，但當其空隙中含有一定的水分，而水中又溶有鹽分時，就使得水分成為良導(dǎo)電的物質(zhì)存在于巖石的空隙中。 當電流通過時，巖石的電阻可以看成是由巖石本身的電阻R巖和地下水的電阻R水組成的并聯(lián)線路的總電阻，根據(jù)并聯(lián)原理，電流絕大部分經(jīng)由R水通過，巖石的電阻基本由R水決定。,第四紀松散巖石的電阻率變化規(guī)律是： 由于巖石的顆粒越粗，孔隙越大，透水性就越好，地下水循環(huán)也越迅速，TDS含量

12、一般較低，因而電阻率就高；透水性不好的巖石，TDS含量一般較高，所以電阻率就低。山區(qū)基巖的電阻率變化規(guī)律是： 巖漿巖的電阻率一般高于沉積巖；致密巖石的電阻率都高于松散或破碎的含水巖石。,電阻率法最適宜于查明： 1、覆蓋層的厚度，隱伏的古河床和掩埋的沖洪積扇的位置； 2、斷層、裂隙帶、巖脈等的產(chǎn)狀和位置，含水層的寬度及厚度； 3、鉆井的地質(zhì)剖面； 4、地下水位、流向和滲透速度； 5、地下水

13、的礦化度和咸水、淡水的分布范圍； 6、暗河的位置和隱伏巖溶的分布； 7、永凍土層下限的埋藏深度等。,基于電阻率法的物探勘測方法有電測深法、電測剖面法和電測井法。,第四節(jié) 水文地質(zhì)鉆探,通過鉆探可直接了解含水層的埋藏深度、厚度、巖性、分布情況、水位和水質(zhì)等，并驗證測繪與物探的成果；利用鉆井進行抽水試驗、注水試驗，可確定含水層的富水性和水文地質(zhì)參數(shù)；利用鉆井可進行地下水動態(tài)長期觀測。成本昂貴，周期性長。,一、水文地質(zhì)鉆探

14、的要求1、鉆孔口徑： 勘探抽水井的過濾器骨架管的內(nèi)直徑，在松散在層中，一般應(yīng)大于200㎜；在基巖地層中，一般應(yīng)大于100㎜。抽水觀測孔過濾器骨架的外直徑一般不大于75㎜。2、鉆孔深度： 原則上應(yīng)揭穿當?shù)鼐哂泄┧饬x的全部含水層。3、鉆進沖洗液要求：盡量采用清水鉆井。,4、孔斜要求：一般100m內(nèi)不應(yīng)大于1.5度。5、簡易水文地質(zhì)觀測：在鉆過程中，應(yīng)觀測初見水位、穩(wěn)定水位及水的溫度，提鉆前和下鉆前水位

15、，沖洗液消耗情況，巖芯編錄等。6、止水要求7、取樣要求8、洗井要求,二、鉆探孔布置原則基本原則1、以水文地質(zhì)測繪與物探資料為鉆孔布置的依據(jù)；2、以線為主，點線結(jié)合，全面控制水文地質(zhì)條件；3、一孔多用，探采結(jié)合；4、數(shù)量應(yīng)滿足精度要求，重點控制富水部位；5、根據(jù)鉆探資料分析結(jié)果，對設(shè)計進行驗證和修 改；6、在不影響取得全部資料的前提下，盡量考慮交通、供水、供電、排水等施工條件。,第五節(jié) 抽水試驗,一、抽水試驗的任務(wù)

16、和類型（一）抽水試驗的主要任務(wù) 1、測定含水層的鉆孔涌水量（單位降深涌水量）及其與水位下降的關(guān)系。 2、確定含水層的水文地質(zhì)參數(shù)（滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)、給水度、彈性儲水系數(shù)等）。 3、確定影響半徑的大小、降落漏斗的形狀及其擴展情況。 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）抽水試驗類型單孔抽水試驗、多孔抽水試驗、群孔干擾抽水試驗、試驗性抽水試驗完整井抽水試驗、非完整井抽水試

17、驗穩(wěn)定流抽水試驗、非穩(wěn)定流抽水試驗分層抽水試驗、分段抽水試驗、區(qū)域性大型抽水試驗,（1）單孔抽水試驗：僅在一個試驗孔中抽水，用以確定涌水量與水位降深的關(guān)系，概略取得含水層滲透系數(shù)。 （2）多孔抽水試驗：在一個主孔內(nèi)抽水，在其周圍設(shè)置若干個觀測孔觀測地下水位。通過多孔抽水試驗可以求得較為確切的水文地質(zhì)參數(shù)和含水層不同方向的滲透性能及邊界條件，還可了解影響范圍、下降漏斗形態(tài)，確定合理的井距及地下水與地表水之間的水力聯(lián)系等。,（3）群孔

18、干擾抽水試驗：在影響半徑范圍內(nèi)，在兩個或兩個以上鉆孔中同時進行抽水的抽水試驗；通過干擾抽水試驗確定水位下降與總涌水量的關(guān)系，從而預(yù)測一定降深下的開采量或一定開采定額下的水位降深值，同時為確定合理的布井方案提供依據(jù)。,（4）試驗性開采抽水試驗：是模擬未來開采方案而進行的抽水試驗。一般在地下水天然補給量不很充沛或補給量不易查清，或者勘察工作量有限而又缺乏地下水長期觀測資料的水源地，為充分暴露水文地質(zhì)問題，宜進行試驗性開采抽水試驗，并用鉆孔實

19、際出水量作為評價地下水允許開采量的依據(jù)。,基本概念（參見P85、P109）水位降深：從井中抽水時，井周圍含水層中的地下水向井中運動，井中和井附近的水位降低。設(shè)某點（x,y）的初始水頭為H0(x,y,0)，抽水 t 時間后的水頭為H(x,y,t)，則該點的水頭降低值為s，s= H0(x,y,0) - H(x,y,t)， 將 s稱為水位降深， 簡稱降深。降深亦即 抽水井及其周圍某時 刻的水頭比初始水頭 的降低

20、值。,水位降落漏斗：水位降深S在不同的位置上是不同的，井中心降深最大，離井越遠，降深越小，抽水井周圍總體上形成的漏斗狀水頭下降區(qū)；亦即由抽水（排水）而形成的漏斗狀的水頭（水位）下降區(qū)，稱為降落漏斗。影響半徑：是從抽水井到實際觀測不到水位降深處的徑向距離。,水文地質(zhì)參數(shù)滲透系數(shù)：其物理意義為水力坡度為1時的滲透流速。導(dǎo)水系數(shù)( T)：表示含水層給水能力的參數(shù)，其值為含水層滲透系數(shù)與厚度的乘積。給水度(μ)：在單位水平面積巖層柱體中

21、，當潛水位下降一個單位時，在重力作用下釋放出來的水量。儲(釋)水系數(shù)(μ*) ：是指單位面積承壓含水層柱體，在水頭降低1m時，釋放的水體與柱體體積之比。水位傳導(dǎo)系數(shù)：α= T/μ，表示含水層中水位傳導(dǎo)速度的參數(shù)。對于承壓含水層為壓力傳導(dǎo)系數(shù)， α= T/μ*。,二、抽水井的一般構(gòu)造和抽水設(shè)備水井分類（參見P85）水井是常用的集水建筑物，用以開采、排泄地下水。集水建筑物可分為水平集水建筑物（排水溝、集水管、集水廊道等）和垂直集水建

22、筑物（鉆孔、水井、豎井等）。按井徑大小和成井方法：管井、筒井。管井是直徑通常小于0.5m、深度比較大、采用鉆機開鑿的水井。筒井是直徑通常大于0.5m甚至數(shù)米、深度比較淺、通常用人工開挖的水井。按揭穿含水層的程度及進水條件：完整井、非完整井,完整井：貫穿整個含水層，在全部含水層厚度上都安裝有過濾器并能全斷面進水的井。非完整井：未揭穿整個含水層、只有井底和含水層的部分厚度上能進水或進水部分僅揭穿部分含水層的井。或揭穿整個含水層，但只有

23、部分含水層厚度上進水的井。,抽水孔的構(gòu)造 抽水孔由孔室、井管、過濾器、人工填礫、沉砂管、人工封閉物等部分構(gòu)成。,抽水設(shè)備及量測工具 抽水設(shè)備：臥式離心泵、立式深井泵、空氣 壓縮機（空氣揚水機）等。 水量量測工具：量水桶、水表、三角堰、 孔板流量計等。 水位量測工具：測鐘、電測水位計等。,三、抽水試驗的

24、技術(shù)要求（一）穩(wěn)定流抽水試驗 1、抽水試驗層、段的確定：選擇富水性最好的 2、水位下降值和下降次數(shù)的確定： 一般進行三次水位降,,,,,,,最大降深越大越好，最好接近甚至大于開采條件下的水位降深值?；鶐r落程由大到小，松散地層由小到大。,3、穩(wěn)定標準與穩(wěn)定延續(xù)時間： 在穩(wěn)定流抽水的延續(xù)時間內(nèi)，抽水井中的動水位、出水量和時間的關(guān)系曲線只能在一定的范圍內(nèi)波動，不能有水位持續(xù)上升或下降、水量持續(xù)增多

25、或減少的現(xiàn)象。穩(wěn)定標準隨泵的類型不同而不同。 帶觀測孔的抽水試驗，應(yīng)以最遠的觀測孔水位波動不超過2～3㎝為穩(wěn)定。,在抽水井中的動水位、出水量都穩(wěn)定后的抽水階段，叫穩(wěn)定延續(xù)時間。 在動水位和出水量都穩(wěn)定之后，還需要等待下降漏斗曲面亦完全穩(wěn)定，因此需要一定的穩(wěn)定延續(xù)時間。由含水層的富水性、補給條件等決定，地下水越豐富、滲透性越好，漏斗曲面穩(wěn)定越快，穩(wěn)定延續(xù)時間越短。一般8～24小時。4、量測要求：

26、 應(yīng)按照規(guī)定的測量時間間隔進行動水位和出水量的觀測。,（二）非穩(wěn)定流抽水試驗1、抽水延續(xù)時間的確定 按s～lgt曲線判斷， 當曲線出現(xiàn)拐點后趨近 于穩(wěn)定狀態(tài)時，則可結(jié) 束抽水。如不出現(xiàn)拐點 而呈直線下降、動水位 不穩(wěn)定時，抽水時間應(yīng)適當延長。一般抽水時間不需太長，卵石含水層2～3h，礫石 4～6h，含礫粗砂及粗砂 8～15h，中細砂10～24h，粉細砂15～32h。,2

27、、測量要求 抽水初期加密觀測，前30分的觀測時間一般為1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30，以后第30分觀測一次，直到結(jié)束。 在非穩(wěn)定流抽水過程中，抽水井的出水量必須保持不變。,四、利用抽水試驗確定水文地質(zhì)參數(shù)（P109） 穩(wěn)定流抽水試驗：參透系數(shù)、影響半徑 非穩(wěn)定流抽水試驗：導(dǎo)水系數(shù)、儲水系數(shù)、壓力傳導(dǎo)系數(shù)（一）單井穩(wěn)定流抽水試驗計算K（裘布依公式）1、承壓

28、水完整井：式中：s—井中水位降深(m)； Q—抽水井流量(m3/d)； M—含水層厚度(m)； K—滲透系數(shù)(m/d)； r—井半徑(m)； R—影響半徑(m)；,,2、潛水完整井：式中：H—潛水含水層厚度(m)；其它符號意義同前。（二）帶觀測孔的單井穩(wěn)定抽水試驗計算K1、帶一個

29、觀測孔承壓水完整井：式中：sw—抽水井中水位降深(m)；s1—觀測孔中水位降深(m)；r1—抽水井至觀測孔的距離(m)；,,,潛水完整井：式中： —抽水井內(nèi)含水層自底板算水柱高度(m) ； —觀測孔內(nèi)含水層自底板算水柱高度(m) 。2、帶兩個觀測孔承壓水完整井：潛水完整井：,,,,,計算公式來源—地下水向井的穩(wěn)定運動（P85）地下水向完整井穩(wěn)定流計算公式 （裘布依公式）1、潛

30、水完整井：式中：sw—井中水位降深(m)； K—滲透系數(shù)(m/d)； rw—井半徑(m)； Q—抽水井流量(m3/d)； R—影響半徑 (m)。,對于不同類型的抽水井，水量的組成不同。潛水井：降落漏斗在含水層內(nèi)部擴展，抽水量主要來自含水層的疏干量。承壓水井：降落漏斗不在含水層內(nèi)部發(fā)展，而是形成一個承壓水頭的降低區(qū)，抽水量主要靠含水層的彈性釋水量來提供。上述抽水過程隨著

31、抽水時間的延續(xù)，降深不斷增大，降落漏斗不斷擴展，如無補給源，地下水向井的運動則一直處于非穩(wěn)定狀態(tài)。,公式推導(dǎo)假設(shè)條件：1．天然水力坡度等于零，抽水時為了用流線傾角的正切代替正弦，則井附近的水力坡度不大于1/4；2．含水層是均質(zhì)各向同性的，含水層的底板是隔水的；3．抽水時影響半徑的范圍內(nèi)無滲入、無蒸發(fā)，每個過水斷面上流量不變；在影響半徑范圍以外的地方流量等于零；在影響半徑的圓周上為定水頭邊界；4．抽水井內(nèi)及附近都是二維流（抽水井內(nèi)

32、不同深度處的水頭降低是相同的）。,由達西定律： 或,,,,,,,,根據(jù)裘布依的穩(wěn)定流理論，當在潛水完整井中進行長時間的抽水之后，井中的動水位和出水量都會達到穩(wěn)定狀態(tài)，同時在抽水井周圍亦會形成規(guī)則的穩(wěn)定的降落漏斗，漏斗的半徑R稱為影響半徑，井中的水面下降值s叫水位降深，從井中抽出的水量稱單井出水量。,2、承壓水完整井：式中：sw—井中水位降深(m)

33、； Q—抽水井流量(m3/d)； M—含水層厚度(m)； K—滲透系數(shù)(m/d)； rw—井半徑(m)； R—影響半徑（圓島半徑）(m)；,地下水流向井的非穩(wěn)定運動以泰斯為代表的非穩(wěn)定流理論形成于二十世紀三十年代，該理論認為在抽水過程中地下水的運動狀態(tài)是隨時間而變化的，即動水位不斷下降，降

34、落漏斗不斷擴大，直至含水層邊緣或補給水體。,非穩(wěn)定流理論所解決的主要問題 1．評價地下水的開采量 非穩(wěn)定流計算最適合用來評價平原區(qū)深部承壓水的允許開采量，因為這種含水層分布面積大，埋藏較深，天然徑流量較小，開采水量常常主要靠彈性釋放水量，補給量比較難求。因此這類承壓水地區(qū)的開采資源的評價方法是通過非穩(wěn)定流計算，求得在一些代表性地點的地下水位允許下降值所對應(yīng)的取水量作為允許開采量。,2．預(yù)報地下水位下降值

35、 預(yù)報在一定取水量及一定時段之后，開采區(qū)內(nèi)及附近地區(qū)任一點的水位下降值。3．確定含水層的水文地質(zhì)參數(shù) 確定壓力（水位）傳導(dǎo)系數(shù)a、導(dǎo)水系數(shù)T、儲水系數(shù)μ*等。,地下水向完整井非穩(wěn)定流運動的基本方程（泰斯公式）1、承壓含水層定流量抽水時的泰斯公式：式中 —指數(shù)積分函數(shù)或稱井函數(shù)； —井函數(shù)自變量； s—以固定流量Q抽水

36、時，在距井r處經(jīng)t后的降深,,,,2、潛水完整井： 為了便于計算，一般將 制成專門表格（Ｐ101表4-1）。根據(jù)泰斯公式，只要已知含水層的壓力傳導(dǎo)系數(shù)或儲水系數(shù)（給水度）、導(dǎo)水系數(shù)，就可計算開采區(qū)內(nèi)某一時刻任一點的水位降深值，或預(yù)測開采區(qū)內(nèi)某一點不同時間的水位降深值。,,抽水試驗實例 某勘探井井深37米，自然水位4米，上部21米為粗砂層，下部21～35米為砂礫石層，再下為基巖。井管

37、直徑0.2米，8.7 ～35米為過濾器。采用臥式離心泵抽水。,潛水完整井計算公式：,,截距法（P111）,,,第六節(jié) 地下水動態(tài)觀測,地下水動態(tài)概述地下水動態(tài)觀測點的選擇和布置原則地下水動態(tài)觀測的內(nèi)容地下水動態(tài)觀測資料的整理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,一、地下水的動態(tài)概述,含水層（含水系統(tǒng)）經(jīng)常與環(huán)境發(fā)生物質(zhì)、能量與信息的交換，時刻處于變化之中—與時間有關(guān) 地下水動態(tài)的概念 在與環(huán)境相互作用下，含

38、水層（含水系統(tǒng)）各要素（如水位、水量、水化學(xué)成分、水溫等）隨時間的變化，稱之為地下水動態(tài)。,,Company Logo,,,,,,,,,,,,,,www.themegallery.com,,,,,,,,,河北饒陽地區(qū)地下水位動態(tài)曲線,,,Company Logo,,,,,,,,,,,,,,www.themegallery.com,,,,,,,,,（一）地下水動態(tài)的影響因素,1、氣象（氣候）因素—決定動態(tài)總輪廓 特點：大面積，普遍產(chǎn)

39、生影響 (主要有降水與蒸發(fā)因素) 氣象因素表現(xiàn)： 降水的年內(nèi)季節(jié)性變化 降水的 多年變化（如11年周期） 降水的 晝夜變化 與此相對應(yīng)，地下水動態(tài)也有這三種周期性變化 晝夜變化 --在許多地區(qū)不明顯 多年變化 --研究周期長 年內(nèi)變化 --最突出,,Company Logo,,,,,,,,,,,,,,www.themegallery.com,,,,,,,,,氣象（氣候）因素,圖9—3 潛水動態(tài)曲線 （19

40、54—1955，北京） 虛線為氣溫；蘭色柱狀為降水量；紅色為潛水位；黃色柱狀為蒸發(fā)量,,Company Logo,,,,,,,,,,,,,,www.themegallery.com,,,,,,,,,（一）地下水動態(tài)的影響因素,2、水文因素 指地表水體的變化對地下水動態(tài)的影響 從右圖中可以看出什么規(guī)律？ 與地表水體的距離有關(guān) 思考？與潛水比較, 受河水位影響承壓水動態(tài)有何特點？,,Company Logo,,,,,,,,,,

41、,,,,www.themegallery.com,,,,,,,,,（一） 地下水動態(tài)的影響因素,3、地質(zhì)因素 地質(zhì)因素是間接因素（相當于濾波器） 氣候與水文因素決定了一個地區(qū)地下水動態(tài)的總輪廓 地質(zhì)因素起修飾作用，濾波或削峰填谷的作用 潛水位的埋深：埋深的大小，對滯后-延遲時和變幅的影響 包氣帶巖性：K起作用； 飽水帶巖性：K和μ均起作用 地下水所處的空間部位：補給區(qū)，排泄區(qū)。一般而言，補給區(qū)較排泄區(qū)更不穩(wěn)定

42、4、人為因素 包括開采、人工回灌、灌溉、庫渠滲漏、污水排放等,,Company Logo,,,,,,,,,,,,,,www.themegallery.com,,,,,,,,,（二） 地下水天然動態(tài)類型,潛水、承壓水由于排泄方式、交替程度不同，兩者的動態(tài)特征也不同 1、潛水的動態(tài)類型——三種類型 蒸發(fā)型—— 主要出現(xiàn)在干旱半干旱地區(qū)地形切割微弱的平原或盆地。 徑流型—— 廣泛分布于山區(qū)及山前 弱徑流型—— 氣候濕潤的平

43、原與盆地，蒸發(fā)排泄有限，徑流排泄為主，但徑流微弱。,,Company Logo,,,,,,,,,,,,,,www.themegallery.com,,,,,,,,,地下水均衡,均衡：某一時間段、某一地段內(nèi)，地下水水量（熱量、鹽量、能量）的收支狀況，稱為地下水均衡 動態(tài)是均衡的外部表現(xiàn) 1. 地下水均衡方程式—質(zhì)量守恒定律 均衡區(qū)：均衡計算所選定的區(qū)域（三維的） 均衡期：均衡計算的時間段（一個水文年） 均衡方程式一般表達形式：

44、A - B = ΔW A——收入項； B——支出項； ΔW——均衡時段內(nèi)，均衡區(qū)的水量變化量 均衡結(jié)果（表現(xiàn)）：正均衡或負均衡,,Company Logo,,,,,,,,,,,,,,www.themegallery.com,,,,,,,,,地下水均衡圖示,潛水均衡方程式： Xf + Yf + Zc + Wu1 + Qt - ( Zu+Qd+Wu2 ) = μΔh,,,,Company Logo,,,,,,,,,

45、,,,,,www.themegallery.com,,,,,,,,,潛水均衡方程式,Xf + Yf + Zc + Wu1 + Qt - ( Zu+Qd+Wu2 ) = μΔh 幾種條件下的潛水均衡方程式： 干旱半干旱平原區(qū)：忽略Zc ；地形切割微弱Qd→0； 無越流時Qt =0；徑流滯緩Wu1 ? Wu2 → 0； Xf + Yf - Zu =μΔh 多年均衡條件下 ：μΔh =0，則

46、 Xf + Yf = Zu 濕潤山區(qū)潛水均衡 Zu =0 Xf + Yf = Qd 強烈開采區(qū) Xf + Yf = Q開,二、地下水動態(tài)觀測點的選擇和布置原則觀測點的選擇選擇有代表性的水點（泉或井）做觀測點由觀測點連成觀測線，由觀測線組成觀測網(wǎng)觀測井深度：承壓水應(yīng)揭露含水層3～6米；潛水應(yīng)在最低水位以下3～6米。,觀測點布

47、置原則為查明地下水與地表水體間水力聯(lián)系，觀測線垂直于地表水體邊岸布置；為查明各含水層之間的水力聯(lián)系，觀測孔應(yīng)分層布置；對于水源污染問題，在污染源與水源之間布置觀測線；為了解降落漏斗變化，放射狀布置幾條測線；對于水文地質(zhì)單元動態(tài)觀測，測線應(yīng)沿水文地質(zhì)條件變化最大的方向布置；等等。,三、地下水動態(tài)觀測內(nèi)容 地下水的水位、溫度、泉的涌水量、地下水化學(xué)成分變化、井流量等。四、地下水動態(tài)觀測資料的整理動態(tài)觀測卡動

48、態(tài)曲線（單因素或綜合）各觀測線水文地質(zhì)圖不同時期地下水等水位（壓）線圖、離子等值線圖等圖件年度觀測報告,第七節(jié) 地下水資源評價,地下水資源：指有使用價值的各種地下水量的總稱。地下水資源評價，是指在地質(zhì)環(huán)境有保證的前提下對地下水作出定量評價。,一、地下水資源的分類 上世紀四十年代前蘇聯(lián)的普洛特尼柯夫引用礦產(chǎn)地質(zhì)學(xué)的儲量概念，提出了地下水儲量的四分法：靜儲量、調(diào)節(jié)儲量、動儲量（天然流量）以及開采儲量。（一）1979

49、年《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》中的分類方法 分類的基本思路：天然條件下，某一儲水構(gòu)造中的地下水資源處于相對平衡狀態(tài)；開采條件下，補給量增大，排泄量減?。蝗糸_采量大于開采條件下的補給量，則地下水資源的儲存量會逐漸減少。,容積儲存量：指在大氣壓力下，含水層空隙中容納的重力水體積。彈性儲存量：指超過大氣壓力的天然水頭壓力降低到大氣壓力時承壓含水層中能夠釋放出來的重力水體積。天然調(diào)節(jié)儲存量：指在一個地下水補給周期中，含水層最高與最

50、低水位之間的容積儲存量。固定儲存量：指在一個地下水補給周期中最低水位以下含水層中的容積儲存量。人工調(diào)節(jié)儲存量：指在地下水周期補給的條件下，采取人工的方法，暫時支出的固定儲存量，但這部分固定儲存量在地下水豐水期或采用人工回灌地下水時，地下水接受大量補給而充分償還。永久儲存量：指采用經(jīng)濟合理的取水構(gòu)筑物無法獲得的容積儲存量，或者是雖然能夠獲得，但在整個開采期內(nèi)地下水動態(tài)發(fā)生惡化和其它危害。,人工開采量：分為實際開采量（簡稱開采量）和允

51、許開采量實際開采量：指在一定的技術(shù)條件下，采用某種抽水設(shè)備從含水層中實際取出來的地下水水量。允許開采量：指采用經(jīng)濟合理的取水構(gòu)筑物，從含水層中取出的地下水水量，并在整個開采利用地下水的過程中滿足下列條件：總出水量不減少，動水位不超過設(shè)計要求；水質(zhì)、水溫的變化在允許范圍之內(nèi)；不發(fā)生地面沉降、塌陷等不良地質(zhì)現(xiàn)象；不影響相鄰水源地的正常開采。,（二）《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50027-2001）　　　　　中的分類　補給量

52、　　指在天然或開采條件下，單位時間內(nèi)進入含水層的水量。包括地下水的流入、降水入滲、地表水滲入、越流補給、人工補給?！Υ媪俊　≈竷Υ嬗诤畬觾?nèi)的重力水體積?！≡试S開采量,（三）《地下水資源分類分級標準》(GB1518－94) 將地下水資源劃分為允許開采資源和尚難利用資源兩類。允許開采資源：指具有現(xiàn)實經(jīng)濟意義的地下水資源。具體含義與允許開采量一致。尚難利用的資源：指在當前的技術(shù)經(jīng)濟條件下，在一個地區(qū)開采地下水，

53、將在技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)境或法規(guī)方面出現(xiàn)難以克服的問題和限制，目前難以利用的地下水資源。,（四）允許開采量分級　　勘察研究程度不同，決定了地下水資源量的級別及應(yīng)用范圍。根據(jù)勘察階段、水文地質(zhì)條件研究程度、地下水資源量研究程度和開采技術(shù)經(jīng)濟條件四項要素，將允許開采量劃分為五個等級?！　。良壴试S開采量：水源地擴建勘察報告提交的允許開采量，用于水源地的合理開采以及改建、擴建工程設(shè)計，水源地水文地質(zhì)圖的比例尺為１∶1萬或１∶2.5萬?！　。录壴?/p>

54、許開采量：水源地勘察報告提交的允許開采量，作為水源地及其具體工程建設(shè)設(shè)計的依據(jù)，水源地水文地質(zhì)圖的比例尺為１∶1萬或１∶2.5萬。,Ｃ級允許開采量：水源地詳查報告或區(qū)域水文地質(zhì)詳查報告提交的主要資源量，用于水源地及其主體工程的可行性研究，水源地水文地質(zhì)圖的比例尺為１∶2.5萬或１∶5萬?！　。募壓停偶壴试S開采量：分屬普查和區(qū)調(diào)階段提交的水資源量，分別用于水源地規(guī)劃和大區(qū)遠景規(guī)劃，對地下水允許開采量只要求概算。,二、地下水資源的評價內(nèi)容

55、與原則 評價內(nèi)容： 1．地下水水質(zhì)評價：根據(jù)不同用戶的要求，對水質(zhì)進行評價，并對是否會產(chǎn)生水質(zhì)惡化等方面進行預(yù)測。 2．地下水量評價：根據(jù)地下水資源形成的特征和需水量的要求，確定開采方案，評價開采的穩(wěn)定性，論證允許開采量，以及地下水資源的補給保正程度。,3．開采技術(shù)條件的評價：主要指開采期內(nèi)水位下降值是否會超過技術(shù)允許的范圍；地下水對取水構(gòu)筑物是否可能出現(xiàn)腐蝕作用以及水井可能的使用年限等。

56、 4．評價開采地下水時可能產(chǎn)生的影響：如對鄰近現(xiàn)有的取水工程、其它水利工程經(jīng)濟效益的干擾和地面沉降等。 5．保護措施評價：開采時是否需要特殊的地下水資源保護措施(包括水源地衛(wèi)生防護措施)。,評價原則運用地下水與大氣水、地表水相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律進行水量評價 即，充分利用增加的補給量和減少的排泄量充分發(fā)揮儲存量的調(diào)節(jié)作用 枯水期“借用”，豐水期補償采用合理的開采方式水質(zhì)、水量統(tǒng)一評

57、價,第八節(jié) 供水水文地質(zhì)勘察報告,供水水文地質(zhì)勘察成果包括文字報告、水文地質(zhì)圖件和原始資料（鉆探資料、試驗資料、水質(zhì)分析資料等）。,一、文字報告的內(nèi)容 一個完整的地下水水源勘察報告，報告內(nèi)容一般包括以下幾部分： （一）序言 （二）自然地理及地質(zhì)概況 （三）水文地質(zhì)條件 （四）地下水資源評價 （五）結(jié)論與建議,水文地質(zhì)條件包括：含水層類型、巖性、分布以及埋藏條

58、件；隔水層類型、巖性、埋藏條件及其與含水層的相互關(guān)系，與含水層構(gòu)成儲水構(gòu)造的形式；地下水的補給來源、補給方式、補給區(qū)以及補給量地下水的徑流排泄方向以及途徑、徑流排泄量,二、水文地質(zhì)圖件 可分為單項水文地質(zhì)圖和綜合水文地質(zhì)圖兩大類。 （一）單項水文地質(zhì)圖 等水位線圖、等水壓線圖、潛水埋藏深度圖、地下水TDS圖、含水層分布圖、水文地質(zhì)分區(qū)圖等。 （二）綜合水文地質(zhì)圖