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      標(biāo)題: 專(zhuān)門(mén)水文地質(zhì)學(xué)相關(guān)知識(shí)匯總 [打印本頁(yè)]

      作者: way2    時(shí)間: 2022-11-8 16:38
      標(biāo)題: 專(zhuān)門(mén)水文地質(zhì)學(xué)相關(guān)知識(shí)匯總
      √水文地質(zhì)勘察工作的目的、任務(wù)及其重要性
      目的:
      運(yùn)用各種技術(shù)方法和手段,揭示一個(gè)地區(qū)的水文地質(zhì)條件,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)以及在判定利用或排除地下水措施和分析解決與地下水有關(guān)的環(huán)境地質(zhì)、地質(zhì)工程問(wèn)題時(shí),提供所需的水文地質(zhì)資料和依據(jù)。
      任務(wù):
      (1)地下水資源開(kāi)發(fā)利用:為各類(lèi)水質(zhì)型、水量型缺水地區(qū)城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村、工礦、國(guó)防生活、生產(chǎn)用水,農(nóng)業(yè)與生態(tài)用水提供科學(xué)方案,尋找質(zhì)好量多的地下水源。
      (2)地下水危害防治:為城市建設(shè)和礦山、國(guó)防、水利、港口、鐵路、輸油輸氣管線等各類(lèi)工程建設(shè)防治各種地下水危害提供科學(xué)依據(jù)和方法。
      (3)地下水理論研究:地下水作為地球水循環(huán)的重要組成部分,它的形成、運(yùn)動(dòng)、儲(chǔ)存、分布、循環(huán)及其在成礦、地質(zhì)作用等方面機(jī)制仍需要開(kāi)展深入的理論研究。
      重要性:
      ①認(rèn)識(shí)來(lái)源于實(shí)踐。水文地質(zhì)資料來(lái)源于調(diào)查,一切水文地質(zhì)生產(chǎn)和科學(xué)研究成果質(zhì)量的高低和結(jié)論的正確與否,主要決定于占有實(shí)際資料的多少及其是否正確可靠。而這一切又決定于水文地質(zhì)調(diào)查手段的使用和布置是否得當(dāng)和調(diào)查勘探工作是否嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)程(范)的要求進(jìn)行。
      ②水文地質(zhì)調(diào)查(與勘探)是一項(xiàng)費(fèi)用很高、工期很長(zhǎng)的工作。勘探工程布置不當(dāng)或不按規(guī)程的技術(shù)要求進(jìn)行,其后果將是既浪費(fèi)勘查費(fèi)用,又不能提供工程設(shè)計(jì)所需的水文地質(zhì)資料,如果據(jù)其得出錯(cuò)誤的結(jié)論,將會(huì)給工程建設(shè)、國(guó)家財(cái)產(chǎn)、生產(chǎn)環(huán)境等多方面造成巨大的損失。
      ③一個(gè)擔(dān)負(fù)著水文地質(zhì)勘查任務(wù)的專(zhuān)家,僅僅掌握水文地質(zhì)的基礎(chǔ)理論知識(shí)是不夠的,只有那些既有較高水平的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí),又懂得如何進(jìn)行水文地質(zhì)調(diào)查工作的人,才能勝任水文地質(zhì)生產(chǎn)、科研工作的重任。
      √水文地質(zhì)勘察有那些主要技術(shù)手段(工種)
      水文地質(zhì)測(cè)繪、水文地質(zhì)鉆探、水文地質(zhì)物探、水文地質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)、室內(nèi)分析模擬試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)。
      何為水文地質(zhì)測(cè)繪
      水文地質(zhì)測(cè)繪俗稱(chēng)水文地質(zhì)填圖,是水文地質(zhì)勘察的基礎(chǔ),也是首先開(kāi)展的工種,是認(rèn)識(shí)一個(gè)地區(qū)水文地質(zhì)條件最初、最直接、也是最重要的手段和過(guò)程。是以地面調(diào)查為主,對(duì)地下水及與其相關(guān)的各種現(xiàn)象進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)揭露、觀察、描述、測(cè)量、編錄,并對(duì)取得的材料和資料信息進(jìn)行綜合分析研究,繪制成圖,揭示其內(nèi)在聯(lián)系,用以判明調(diào)查區(qū)的水文地質(zhì)條件。
      水文地質(zhì)測(cè)繪的任務(wù)有那些
      通過(guò)對(duì)測(cè)區(qū)地質(zhì)、地貌、地下水露頭及其它與地下水有關(guān)的各種現(xiàn)象,如水文氣象、植被、物理地質(zhì)作用等,進(jìn)行觀察、描述、分析和研究,弄清其相互關(guān)系,闡明地下水運(yùn)動(dòng)、儲(chǔ)存、分布的規(guī)律,并將這些調(diào)查內(nèi)容以合理的、科學(xué)的符號(hào)、顏色、花紋、圖例等標(biāo)志于地形圖或地質(zhì)圖上。
      (1)測(cè)區(qū)內(nèi)地下水的基本類(lèi)型及各類(lèi)型地下水的分布狀態(tài)、相互聯(lián)系情況;
      (2)測(cè)區(qū)內(nèi)的主要含水層、含水帶及其埋藏條件;隔水層的特征與分布;
      (3)地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件;
      (4)概略評(píng)價(jià)各含水層的富水性、區(qū)域地下水資源量和水化學(xué)特征及其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律;
      (5)各種構(gòu)造的水文地質(zhì)特征;
      (6)論證與地下水有關(guān)的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。
      水文地質(zhì)測(cè)繪的精度要求
      普查階段1∶500000~1∶100000
      初勘階段1∶25000~1∶50000
      詳勘階段1∶1000~1∶25000
      填圖單位一般規(guī)定填圖所劃分單元的最小尺寸:一般為2mm
      水文地質(zhì)測(cè)繪對(duì)巖性研究的意義及內(nèi)容
      1巖性調(diào)查研究的意義
      (1)巖石是貯存地下水的介質(zhì)。因此,巖性是劃分含水層和地下水類(lèi)型的基礎(chǔ),一定類(lèi)型的巖石就賦存一定類(lèi)型的地下水不同類(lèi)型巖石所賦存的地下水類(lèi)型。
      疏松孔隙巖石:孔隙水,也可見(jiàn)少數(shù)裂隙水,松散巖石的孔隙裂隙水(黃土);裂隙水(某些成巖裂隙發(fā)育的粘土)
      巖漿巖、結(jié)晶片巖、膠結(jié)的沉積巖:裂隙水,半膠結(jié)巖石的孔隙裂隙水
      可溶性巖石:巖溶水, 巖溶--裂隙水
      火山噴出巖裂隙水大孔洞地下水
      (2)巖石的產(chǎn)出條件直接決定著含水層的類(lèi)型 :
      塊狀產(chǎn)出的巖漿巖分布區(qū),地下水多呈脈帶狀分布;通常只有在層狀產(chǎn)出的巖石中,才能有層狀、似層狀的含水層分布,才能構(gòu)成承壓水盆地(或斜地);結(jié)晶和結(jié)晶片理發(fā)育的巖石,常有片狀的風(fēng)化裂隙水分布。
      (3)巖性常常決定著巖石的區(qū)域含水性。
      巖石的區(qū)域含水性,是指某種巖石中地下水分布的廣泛程度和有水地段的平均富水程度,一般以水井在某一降深下的出水量表示。巖石的含水性能主要取決于巖石的原生和次生孔穴和裂隙的發(fā)育程度,而這些條件又和巖石類(lèi)型有關(guān)。因此,巖石的類(lèi)型和巖石的區(qū)域含水性有著一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。一般以可溶巖類(lèi)巖石的區(qū)域含水性為最好,各種泥質(zhì)巖石為最差。
      (4)巖石的礦物類(lèi)型和化學(xué)成分,在頗大程度上決定著地下水的化學(xué)類(lèi)型。
      (5)巖石的類(lèi)型在很大程度上決定著地下水開(kāi)采過(guò)程中可能出現(xiàn)的有害環(huán)境地質(zhì)作用。如在黃土地區(qū)易出現(xiàn)濕陷和坍塌,在軟性土層地區(qū)易出現(xiàn)地面沉降,在巖溶區(qū)易出現(xiàn)地面塌陷等。
      √2.測(cè)繪中對(duì)巖性觀察研究的主要內(nèi)容
      ①在松散巖石中,對(duì)地下水賦存條件影響最大的因素是巖石的孔隙性。因此,要著重觀測(cè)研究巖石組成的顆粒大小、排列及級(jí)配,其次是巖石的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造,再次是巖石的礦物與化學(xué)成分。
      ②在非可溶性的堅(jiān)硬巖石中,對(duì)地下水賦存條件影響最大的因素是巖石的裂隙發(fā)育狀況。因此,要著重研究裂隙的分布狀態(tài)、張開(kāi)程度、充填情況及裂隙發(fā)育強(qiáng)度等。這些特征主要決定于其成因類(lèi)型,尤其是構(gòu)造裂隙的力學(xué)屬性。此外,對(duì)玄武巖、火山巖等噴出巖還應(yīng)注意它們有無(wú)成巖孔洞存在。
      ③在可溶巖中,對(duì)地下水賦存條件影響最大的因素是巖石的巖溶發(fā)育強(qiáng)度。因此,要著重研究巖石的化學(xué)、礦物成分及巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造與巖溶發(fā)育的關(guān)系。
      試述水文地質(zhì)測(cè)繪調(diào)查中泉水研究的意義和內(nèi)容
      √2、泉水研究的意義
      ①根據(jù)泉的分布確定含水帶、含水層的分布規(guī)律;
      ②根據(jù)泉的性質(zhì)確定泉的成因;
      ③根據(jù)泉的流量確定含水層的富水性;
      ④泉的流量大小及其變化程度反映地下水的補(bǔ)給特征和來(lái)源;
      ⑤根據(jù)泉水的物理性質(zhì)、化學(xué)成分、氣體成分可判斷地下水的形成年齡、形成環(huán)境和歷史,地下水的循環(huán)深度等;
      ⑥有些泉水可直接作為供水水源,開(kāi)發(fā)利用
      3、泉水調(diào)查研究?jī)?nèi)容
      (1)泉水出露的位置、標(biāo)高、地貌部位、產(chǎn)出狀態(tài)(片狀、群狀、線狀等);
      (2)查明泉水出露的地質(zhì)條件(特別是出露的地層巖性層位和構(gòu)造部位),補(bǔ)給的含水層;
      (3)確定泉水類(lèi)型(潛水、上層滯水、承壓水)、成因(斷層、接觸帶)、出露條件(侵蝕切割);
      (5)調(diào)查分析泉水的水質(zhì)、水量動(dòng)態(tài)變化特征及其受降雨影響的表現(xiàn)特征,根據(jù)泉水流量的變化計(jì)算泉水流量的不穩(wěn)定系數(shù)
      (4)觀測(cè)泉水的流量、涌勢(shì)及其高度,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定泉水的物理、化學(xué)特性,包括水溫、有無(wú)泉華沉積及沉淀物、色、味及有無(wú)氣體逸出、pH、電導(dǎo)率等,取樣分析泉水水質(zhì)化學(xué)成分;
      (6)泉水的開(kāi)發(fā)利用狀況及居民長(zhǎng)期飲用后的反映;
      (7)對(duì)礦泉和溫泉,在研究前述各項(xiàng)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,還應(yīng)查明其特殊組分及其出露條件與周?chē)叵滤年P(guān)系,并對(duì)其開(kāi)發(fā)利用的可能性作出評(píng)價(jià)。
      水文地質(zhì)鉆探工作的重要性及基本任務(wù)
      1、水文地質(zhì)鉆探工作的重要性
      水文地質(zhì)鉆探(按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),水文地質(zhì)鉆探稱(chēng)為水文鉆探)是利用鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔,以獲得水文地質(zhì)資料。是直接探明地下水的一種最重要、最可靠的勘探手段,是進(jìn)行各種水文地質(zhì)試驗(yàn)的必備工程,也是對(duì)水文地質(zhì)測(cè)繪、水文地質(zhì)物探成果所作地質(zhì)結(jié)論的檢驗(yàn)方法。
      隨著水文地質(zhì)調(diào)查階段的深入,水文地質(zhì)鉆探工作量在整個(gè)勘查工作中占有越來(lái)越重要的地位。
      水文地質(zhì)鉆探,由于其設(shè)備復(fù)雜沉重、成本昂貴、施工技術(shù)復(fù)雜且工期長(zhǎng),對(duì)整個(gè)勘查的完成、勘查項(xiàng)目的投資均起決定作用。
      2、水文地質(zhì)鉆探的基本任務(wù)
      ①揭露地下水,確定含水層位,并查明含水層(體)的巖性、結(jié)構(gòu)、厚度及埋藏深度,以及含水層和隔水層的上述特征在水平和垂直方向上的變化規(guī)律;
      ②查明各含水層水位,確定各含水層的初見(jiàn)水位和天然(穩(wěn)定)水位,確定各含水層之間的水力聯(lián)系;
      ③借助鉆孔進(jìn)行各種水文地質(zhì)試驗(yàn),確定含水層的富水性,測(cè)定含水層的水文地質(zhì)參數(shù);
      ④進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè),了解地下水的補(bǔ)排條件及其動(dòng)態(tài)變化;
      ⑤采取巖心或巖土樣做巖土的水理性質(zhì)和物理力學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn),取水樣作水質(zhì)分析,測(cè)量水溫;
      ⑥利用鉆孔監(jiān)測(cè)地下水動(dòng)態(tài)或者結(jié)合開(kāi)采地下水,施工勘探生產(chǎn)井。
      水文地質(zhì)鉆探的特點(diǎn)
      (1)鉆孔的直徑(口徑)較大。
      一般地質(zhì)勘探孔的主要任務(wù)是取巖芯,故口徑較小(直徑一般小于150mm)。水文鉆孔,除取巖芯外,還必須滿足抽水試驗(yàn)或作為生產(chǎn)井取水的要求。
      (2)鉆孔的結(jié)構(gòu)復(fù)雜
      水文鉆孔,為了分層取得不同深度含水層的水質(zhì)、水量及動(dòng)態(tài)資料,或?yàn)樽柚归_(kāi)采層以外含水層中的劣質(zhì)地下水進(jìn)入水井之中,常需對(duì)揭露的各個(gè)含水層采取分層止水的隔離措施。變徑下管止水則是最有效的隔離方法。有時(shí),為減輕隨鉆進(jìn)深度增加而加大的鉆機(jī)荷載或?yàn)楣?jié)省井壁管材,也需變徑。
      (3)沖洗液要求嚴(yán)格
      為了防止鉆進(jìn)時(shí)所用的泥漿(即沖洗液)堵塞含水層,影響水井的出水量,對(duì)水文孔鉆進(jìn)時(shí)所用的沖洗液質(zhì)量(密度、稠度等)有嚴(yán)格要求。
      (4)孔斜要求嚴(yán)格
      為保證水泵順利下入井中,并長(zhǎng)期安全地工作,對(duì)水文鉆孔,特別是將用于供水的井,對(duì)其孔身斜度應(yīng)有嚴(yán)格要求,一般要求孔身斜度每深100m小于1度。
      (5)周期長(zhǎng)、費(fèi)用大。
      鉆孔結(jié)構(gòu)及施工設(shè)計(jì)、施工工藝要求
      (一)、設(shè)計(jì)要求
      水文地質(zhì)鉆孔設(shè)計(jì)的總要求是:從最好的經(jīng)濟(jì)效益出發(fā),達(dá)到以最少的勘探工程量和最快的速度,獲得質(zhì)量最高的、數(shù)量最多的水文地質(zhì)資料,即多、快、好、省。
      (1)設(shè)計(jì)前充分收集現(xiàn)有地質(zhì)、水文地質(zhì)測(cè)繪、水文地質(zhì)勘探和物探資料,在掌握地區(qū)水文地質(zhì)情況的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)鉆孔。把重點(diǎn)放在未查清的地段上。
      (2)根據(jù)勘探任務(wù)和勘探階段來(lái)設(shè)計(jì)鉆孔。
      (3)按照不同的水文地質(zhì)條件所要采用的地下水資源評(píng)價(jià)或礦井涌水量預(yù)測(cè)的方法,來(lái)設(shè)計(jì)和布置相適應(yīng)的水文地質(zhì)勘探鉆孔。
      (4)對(duì)水文地質(zhì)條件控制孔應(yīng)先疏后密,點(diǎn)線結(jié)合,深淺結(jié)合。
      (5)要考慮“一孔多用”、“供排結(jié)合”及水資源管理的需要來(lái)設(shè)計(jì)鉆孔。
      (二)、孔身設(shè)計(jì)與成井工藝
      1、孔深的確定
      鉆孔的孔深決定于鉆孔的目的、要求、地質(zhì)條件、生產(chǎn)技術(shù)條件。
      勘探鉆孔原則上應(yīng)揭穿當(dāng)?shù)刂饕畬印F渲校鶐r孔應(yīng)穿透主要富水段,巖溶區(qū)應(yīng)揭穿巖溶發(fā)育帶(或主要的巖溶含水層)。在厚度很大或多層的孔隙含水層分布地區(qū),鉆孔深度可按目前一般鑿井機(jī)械允許深度范圍或目前可能開(kāi)采深度來(lái)確定。
      開(kāi)采井為防止孔內(nèi)沉淀,常設(shè)計(jì)3~5m的沉淀管。
      2、孔徑的確定
      孔徑的確定包括開(kāi)孔、終孔的直徑及孔身變徑位置,主要取決于所設(shè)計(jì)鉆孔的類(lèi)型。探明一般水文地質(zhì)條件的鉆孔和抽水試驗(yàn)或地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)孔,一般為小口徑;而供水目的的抽水孔和探采結(jié)合孔,則要求設(shè)計(jì)較大口徑。前者的孔徑為130~250mm,一般為異徑到底;而后者的口徑,在松散地層中多在400mm以上,在基巖層中一般也應(yīng)大于200mm,多為同徑到底。
      開(kāi)孔孔徑應(yīng)滿足最大一級(jí)過(guò)濾管和填料厚度要求、淺部松散覆蓋層和基巖破碎帶下入護(hù)壁管的要求,供水鉆孔下入所用抽水泵體外部尺寸的要求。
      試述水文地質(zhì)鉆孔鉆進(jìn)過(guò)程中的水文地質(zhì)觀測(cè)工作目的和內(nèi)容
      (1)鉆進(jìn)中水文地質(zhì)觀測(cè)工作的主要目的
      ①及時(shí)發(fā)現(xiàn)孔底地層巖石的變化,并進(jìn)行觀測(cè)以彌補(bǔ)巖芯采取率的不足;
      ②及時(shí)發(fā)現(xiàn)鉆孔是否揭露了某個(gè)含水層(帶);
      ③幫助確定含水層(帶)的埋藏深度、厚度及其富水性;
      ④分別取得不同含水層的水頭、水溫和水化學(xué)成分的資料;
      ⑤為最終確定水井的成井結(jié)構(gòu)提供所需地質(zhì)依據(jù)。
      很顯然,如不進(jìn)行鉆進(jìn)中的水文地質(zhì)觀測(cè)工作,僅依靠鉆進(jìn)時(shí)采取的巖芯,是不能完成上述任務(wù)的。
      (2)主要項(xiàng)目:沖洗液觀測(cè)、鉆孔中水位觀測(cè)、涌水現(xiàn)象的觀測(cè)、水溫的觀測(cè)、其他現(xiàn)象,
      ⑥按鉆孔設(shè)計(jì)書(shū)的要求及時(shí)采集水、氣、巖、土樣品。
      ⑦在鉆進(jìn)工作結(jié)束后,按要求進(jìn)行綜合性的水文地質(zhì)物探測(cè)井工作。
      如何判斷含水層或富水段
      鉆孔換徑、止水條件、部位、方法和要求
      孔身直徑?jīng)Q定于抽水段和止水段的層數(shù),孔內(nèi)結(jié)構(gòu)和填料要求。下列情況下往往需要換徑:
      ①第四紀(jì)覆蓋的基巖(不穩(wěn)定,易污染);
      ②基巖中碰到很不穩(wěn)定的巖層,如破碎帶、巖溶發(fā)育帶等;
      ③不同類(lèi)型的含水層需要進(jìn)行單獨(dú)實(shí)驗(yàn)時(shí),最好也要換徑;
      ④動(dòng)力機(jī)械達(dá)不到要求時(shí),如SPJ-300型鉆機(jī)換口徑可打到500米深;
      換徑部位應(yīng)選擇在較穩(wěn)定的硬度較大的巖性段,應(yīng)將需要隔離的部位隔離開(kāi)來(lái)。
      終孔直徑在基巖中一般不應(yīng)小于130mm,松散層中一般不應(yīng)小于150mm。
      4、鉆孔中止水段的位置和止水方法
      鉆孔遇下列情況往往需要止水:
      ①在多層結(jié)構(gòu)含水層中,為獲得各個(gè)含水層的水文地質(zhì)參數(shù),需要分層止水以進(jìn)行分層抽水試驗(yàn);
      ②為防止某個(gè)深度或?qū)游坏奈鬯⑾趟魅肟變?nèi);
      ③鉆進(jìn)過(guò)程中及時(shí)隔離強(qiáng)漏水層以保證正常鉆進(jìn);
      ④對(duì)廢孔的處理。
      止水部位應(yīng)盡量選擇在隔水性能好、厚度大及孔壁較完整的孔段。
      止水方法及材料選擇應(yīng)根據(jù)鉆孔的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、地層巖性、止水要求和鉆探施工方法等多種因素來(lái)確定。按止水時(shí)段可分為暫時(shí)性止水和永久性止水;按鉆孔結(jié)構(gòu)分為同徑止水和異徑止水;按止水部位又分為管內(nèi)止水和管外止水。
      水文地質(zhì)勘探孔只需滿足勘探過(guò)程中對(duì)地下水的分層觀測(cè)及試驗(yàn)要求時(shí),一般用粘土、海帶、橡膠、牛皮、黃豆等進(jìn)行暫時(shí)性止水。勘探開(kāi)采孔、開(kāi)采孔、永久性動(dòng)態(tài)觀測(cè)孔等需要長(zhǎng)期使用的鉆孔,一般用粘土、水泥、瀝青等進(jìn)行永久性止水。
      一般常采用管外異徑止水,效果好,便于檢查。但鉆孔結(jié)構(gòu)復(fù)雜,管材用量大,施工復(fù)雜。
      止水效果檢驗(yàn):在止水管內(nèi)抽水或注水,觀測(cè)其管外水位變化,若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)無(wú)變化和變化很少,則為止水效果達(dá)到要求,否則要重新進(jìn)行工作。
      抽水試驗(yàn)的目的、任務(wù)
      抽水試驗(yàn)是通過(guò)從鉆孔或水井中抽水,來(lái)定量評(píng)價(jià)含水層富水性,測(cè)定含水層水文地質(zhì)參數(shù)主要完成下列任務(wù):
      (1)直接測(cè)定含水層的富水程度和評(píng)價(jià)井(孔)的出水能力,測(cè)定井的涌水量Q、水位降深ΔH及其與抽水時(shí)間t之間的關(guān)系;和判斷某些水文地質(zhì)條件。
      (2)確定含水層及越流層水文地質(zhì)參數(shù):滲透系數(shù)K,導(dǎo)水系數(shù)T,壓力傳導(dǎo)系數(shù)a=T/S (貯水系數(shù)),給水度μ或彈性釋放系數(shù)μ*,越流系數(shù)K’/M’(弱透水層導(dǎo)水系數(shù)/弱透水層厚度);
      (3)揭示含水層降落漏斗的形狀、大小及擴(kuò)展過(guò)程,為取水工程設(shè)計(jì)提供所需水文地質(zhì)數(shù)據(jù),如R、單井出水量、井間距,開(kāi)采降深、合理井徑、井間干擾系數(shù)等;并可根據(jù)水位降深和涌水量選擇水泵型號(hào)
      (4)通過(guò)抽水試驗(yàn),可直接評(píng)價(jià)水源地的可(允許)開(kāi)采量;
      (5)可以通過(guò)抽水試驗(yàn)查明某些其他手段難以查明的水文地質(zhì)條件,如地表水、地下水之間及含水層之間的水力聯(lián)系,以及地下水補(bǔ)給通道和強(qiáng)徑流帶位置等。
      (6)揭示含水層邊界條件、邊界性質(zhì)(補(bǔ)給邊界、隔水邊界)及其簡(jiǎn)單邊界位置;
      抽水試驗(yàn)的類(lèi)型和適用條件
      (一)按抽水試驗(yàn)所依據(jù)的井流理論:穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)
      1、穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)只能獲得穩(wěn)定滲透場(chǎng)的流量、水位,影響范圍等資料。只適用于補(bǔ)給相對(duì)穩(wěn)定和充沛的條件下。
      2、非穩(wěn)定流抽水實(shí)驗(yàn)
      較之穩(wěn)定流更能接近實(shí)際和有更廣泛的適應(yīng)性,能考慮更多的因素。
      (二)根據(jù)抽水試驗(yàn)井孔的數(shù)量:?jiǎn)慰住⒍嗫准案蓴_井群(孔群互阻)抽水試驗(yàn)
      1.單孔抽水試驗(yàn)
      只有一個(gè)抽水井(主孔)、無(wú)觀測(cè)孔、方法簡(jiǎn)單、成本低、但所能擔(dān)負(fù)的任務(wù)有限,成果精度較低,且只適用于穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)。多用于普查和初勘階段,布置在對(duì)面上水文地質(zhì)條件起控制作用的地段,并考慮到不同地貌單元及不同含水層(組)、確定含水巖層的富水性、滲透性及流量與水位下降的關(guān)系。
      2.多孔抽水試驗(yàn)(群孔)
      在抽水孔周?chē)渲糜幸欢〝?shù)量的水位觀測(cè)孔,可較準(zhǔn)確地確定水文地質(zhì)參數(shù),成果精度較高,但成本較高,多用于詳勘階段,布置在有供水意義的主要含水層(組)的典型地段。盡量布置在供計(jì)算地下水資源的斷面上。可確定含水巖層在不同方向上的滲透性,漏斗影響范圍、形態(tài)、補(bǔ)給帶寬度、合理井距、干擾系數(shù)及各含水層間或與地表水之間的水力聯(lián)系等。尚可進(jìn)行流速流向試驗(yàn)及含水層給水度的測(cè)定。
      3.干擾井群(孔群互阻)抽水試驗(yàn)
      多個(gè)抽水孔同時(shí)抽水,并造成降落漏斗互相重迭的抽水試驗(yàn),在大多數(shù)情況下,還設(shè)置有一定數(shù)量的觀測(cè)孔,適用于詳勘和開(kāi)采階段,布置在較大的水文地質(zhì)單元的典型地段及水文地質(zhì)條件復(fù)雜,單孔抽水無(wú)法滿足需要的地段。可確定區(qū)域性水位下降與總開(kāi)采量的關(guān)系,評(píng)價(jià)地下水開(kāi)采資源,尚可確定合理布井方案和取水定額等,試驗(yàn)復(fù)雜,成本較高,嚴(yán)格控制。
      (三)抽水試驗(yàn)的其他分類(lèi)
      1、根據(jù)試驗(yàn)段所包含層情況:分層、分段及混合抽水試驗(yàn)
      2、根據(jù)抽水井的類(lèi)型:完整井和非完整井抽水試驗(yàn)
      完整井是指抽水井揭穿整個(gè)含水層,并在全部含水層厚度上都安裝有過(guò)濾器并能全斷面進(jìn)水的井。
      3、根據(jù)抽水順序:正向抽水、反向抽水試驗(yàn)
      正向抽水是降深由小到大進(jìn)行抽水,適用于弱透水性細(xì)粒巖層,有利于抽水井周?chē)烊贿^(guò)濾層的形成。
      反向抽水是降深由大到小進(jìn)行抽水,適用于強(qiáng)透水性粗粒巖層或基巖,有利于對(duì)井壁及裂隙進(jìn)行清洗。
      4、試驗(yàn)抽水及專(zhuān)門(mén)性抽水試驗(yàn)
      觀測(cè)孔的布置原則(不同含水層性質(zhì)、水力坡度、供水、排水的要求)
      ①水力坡度小,均質(zhì)各向同性,等厚含水層其抽水降落漏斗的平面形狀為圓形,即在通過(guò)抽水孔的各個(gè)方向上,水力坡度基本相等(圖4-4A),垂直于地下水流向布置一條觀測(cè)線(圖4-3(a)),在垂直方向難以布孔時(shí),可沿45°方向布置(圖4-3(a’));
      ②水力坡度大,均質(zhì)、等厚含水層其抽水降落漏斗形狀為橢圓形,上游一側(cè)的水力坡度遠(yuǎn)較下游一側(cè)大(圖4-4B),故除垂直地下水流向布置一條觀測(cè)線外,尚應(yīng)在上游或下游方向上平行地下水流向布置一條水位觀測(cè)線,為排水目的進(jìn)行的抽水試驗(yàn)其平行地下水流向的觀測(cè)線一般布置在抽水孔的上游(圖4-3(b)),而為供水目的進(jìn)行的抽水試驗(yàn)其平行地下水流向的觀測(cè)線一般布置在抽水孔的下游(圖4-3(b’));
      ③非均質(zhì)、有限邊界、水力坡度不大的含水層一般布置三條觀測(cè)線,垂直于地下水流向兩條,平行于地下水流向一條,同樣的,為排水目的進(jìn)行的抽水試驗(yàn)其平行地下水流向的觀測(cè)線一般布置在抽水孔的上游(圖4-3(c)),而為供水目的進(jìn)行的抽水試驗(yàn)其平行地下水流向的觀測(cè)線一般布置在抽水孔的下游(圖4-3(c’));
      ④非均質(zhì)、有限邊界、水力坡度大的含水層則布置四條觀測(cè)線(圖4-3(d))
      抽水試驗(yàn)場(chǎng)地的布置
      過(guò)濾器的作用、結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)
      (1)過(guò)濾器的作用
      過(guò)濾器是安裝在鉆孔中含水層(段)的一種帶孔井管,它的作用是保證含水層中地下水順利進(jìn)入井管中(進(jìn)水),同時(shí)防止井壁坍塌(護(hù)壁)、防止含水層細(xì)粒物質(zhì)進(jìn)入井中造成水井淤塞(擋沙)。
      穩(wěn)定流、非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)的技術(shù)要求
      (3)過(guò)濾器基本結(jié)構(gòu)和類(lèi)型
      過(guò)濾器的基本結(jié)構(gòu)包括骨架和過(guò)濾層兩部分。
      骨架起支撐作用,為帶網(wǎng)眼的管子或者鋼筋間隔排列焊接而成的框架,材質(zhì)可以是鋼材、鑄鐵、水泥、塑料等,網(wǎng)眼可以是圓孔、條孔、鋼筋籠。
      (4)常用過(guò)濾器的設(shè)計(jì)
      ①、圓孔過(guò)濾器:孔眼梅花狀排列,孔眼直徑設(shè)計(jì):
      ②填礫過(guò)濾器:以纏絲過(guò)濾器為骨架,外圍填礫,適用于中、細(xì)、粉砂。
      抽水試驗(yàn)資料整理
      (一)、現(xiàn)場(chǎng)整理
      2、穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)
      ①、繪制水位,水量與時(shí)間的過(guò)程曲線;
      ②、繪制涌水量與降深(Q-S)、單位涌水量與降深(q-S)關(guān)系曲線;
      ③、繪制水位恢復(fù)曲線。
      (二)、室內(nèi)整理
      畫(huà)出穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)可能出現(xiàn)的各種Q-S曲線類(lèi)型,并說(shuō)明其反映的含水層水力特征或原因,如何處理?
      曲線Ⅰ示承壓井流(或厚度很大、降深相對(duì)較小的潛水井流);曲線Ⅱ示潛水或承壓轉(zhuǎn)無(wú)壓的井流(或?yàn)槿S流、紊流影響下的承壓井流);曲線Ⅲ示從某一降深值起,涌水量隨降深的加大而增加很少;曲線Ⅳ補(bǔ)給衰竭或水流受阻,隨S加大Q反而減少;曲線V通常表明試驗(yàn)有錯(cuò)誤,但也可能反映在抽水過(guò)程中,原來(lái)被堵塞的裂隙、巖溶通道被突然疏通等情況的出現(xiàn)。
      √地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目
      包括地下水水位、水溫、水化學(xué)成分和井、泉流量等
      何謂綜合水文地質(zhì)圖?其主要反映哪些水文地質(zhì)內(nèi)容?
      綜合水文地質(zhì)圖,實(shí)際上是把野外各種水文地質(zhì)現(xiàn)象,用特定的符號(hào)和方式,縮小反映到圖紙上的一種綜合性地質(zhì)—水文地質(zhì)圖件。
      反映出區(qū)域的地質(zhì)—水文地質(zhì)條件的規(guī)律性。如編繪得好,就可在圖上明確地反映出該地區(qū)地下水形成和賦存的地質(zhì)環(huán)境、地下水類(lèi)型、分布、補(bǔ)逕排區(qū)位置與方式,以及地下水水質(zhì)與水量的分布規(guī)律。
      地下水類(lèi)型劃分
      1松散巖類(lèi)孔隙水:潛水和承壓水
      2碎屑巖類(lèi)裂隙孔隙水
      3巖溶水或裂隙溶洞水
      4基巖裂隙水
      供水勘察的目的、任務(wù)
      供水類(lèi)型和要求
      試述同位素水文地質(zhì)應(yīng)用的基本原理和原則
      水利水電工程中主要水文地質(zhì)問(wèn)題
      試述巖溶河谷區(qū)水利水電工程水文地質(zhì)勘察內(nèi)容及水庫(kù)滲漏的判別條件。
      巖溶河谷類(lèi)型及其水文地質(zhì)條件
      河谷深部巖溶的成因
      洞穴堆積物調(diào)查的內(nèi)容和意義
      冰川型河谷與河流型河谷的基本特征
      判別水庫(kù)和壩址滲漏有那些條件
      水質(zhì)評(píng)價(jià)的基本概念和要求
      新的生活用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)有那些特點(diǎn)
      鍋爐用水評(píng)價(jià)
      水對(duì)混凝土侵蝕性評(píng)價(jià)
      農(nóng)田灌溉用水評(píng)價(jià)
      礦泉水評(píng)價(jià)
      49、簡(jiǎn)述水文地質(zhì)物探工作應(yīng)用的原則
      50、試述地下水環(huán)境影響評(píng)價(jià)的內(nèi)容
      名詞解釋?zhuān)?br /> 水文地質(zhì)條件:關(guān)于地下水形成、分布狀態(tài)和變化特征等的總稱(chēng)。一般包括地下水的埋藏分布情況、水質(zhì)、水量、補(bǔ)給、運(yùn)動(dòng)與排泄等條件。受地區(qū)自然地理環(huán)境、地質(zhì)條件以及人類(lèi)活動(dòng)的影響而變化,是影響地下水各方面因素綜合的結(jié)果。
      水文地質(zhì)測(cè)繪:前面
      過(guò)濾器、多孔抽水試驗(yàn)、穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)、
      地下水動(dòng)態(tài):地下水動(dòng)態(tài)即是表征地下水?dāng)?shù)量與質(zhì)量的各種要素(如水位、泉流量、開(kāi)采量、溶質(zhì)成分與含量、溫度及其它物理特征等)隨時(shí)間而變化的規(guī)律。
      地下水均衡:地下水均衡,就是指這種在一定范圍、一定時(shí)間內(nèi),地下水水量、溶質(zhì)含量及熱量等的補(bǔ)充(流入)與消耗(流出)量之間的數(shù)量關(guān)系。
      地下徑流模數(shù):
      解釋現(xiàn)象:
      泉水冬暖夏涼:地下水長(zhǎng)期保持均衡。
      泉華的形成:當(dāng)泉水流出地表時(shí),因壓力降低、溫度升高,地下水中的礦物質(zhì)發(fā)生沉淀,沉淀在泉口的疏松多孔物質(zhì)叫泉華。
      在一山區(qū)河谷中打有一眼鉆孔,孔中地下水位能高出地表,試解釋其原因。
      蓄水層不是水平分布的,可能會(huì)隨周邊地形的起伏而上下波動(dòng)。當(dāng)取水點(diǎn)的地表標(biāo)高低于周邊蓄水層的高度時(shí),水就會(huì)自然冒出。
      平衡二氧化碳、侵蝕性二氧化碳、游離二氧化碳、分解性侵蝕、地下水資源的可調(diào)節(jié)性、地下水評(píng)價(jià)“以豐補(bǔ)欠”原則、地下水允許開(kāi)采資源、沉沒(méi)比、河谷深部巖溶
      巖芯采取率:由鉆孔中采取出的巖心長(zhǎng)度與相應(yīng)實(shí)際鉆探進(jìn)尺的百分比。
      “四水”轉(zhuǎn)化理論、
      巖石的區(qū)域含水性、
      抽水試驗(yàn)是通過(guò)從鉆孔或水井中抽水,來(lái)定量評(píng)價(jià)含水層富水性,測(cè)定含水層水文地質(zhì)參數(shù)和判斷某些水文地質(zhì)條件的一種野外試驗(yàn)工作。
      隨著水文地質(zhì)勘查階段由淺入深,在整個(gè)勘查費(fèi)用中,抽水試驗(yàn)所占比重越來(lái)越大,費(fèi)用僅次于鉆探工作;有時(shí),整個(gè)鉆探工程主要是為了抽水試驗(yàn)而進(jìn)行的。
      滲水試驗(yàn)?zāi)康模?strong>測(cè)定包氣帶土層垂向滲透系數(shù)。確定渠道、水庫(kù)、灌區(qū)的滲漏水量時(shí),可用此法確定干燥土層的滲透系數(shù)。
      研究大氣降水、灌溉水、渠水、暫時(shí)性表流等對(duì)地下水的補(bǔ)給量時(shí),常需進(jìn)行此種試驗(yàn)。原理:在地表挖試坑注水,在坑底保持一定水層厚度,使水在地下水面以上的干土層中穩(wěn)定下滲,根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)試坑的穩(wěn)定耗水量測(cè)算土層滲透系數(shù)。
      注水試驗(yàn)?當(dāng)鉆孔中地下水位埋藏很深或試驗(yàn)層為透水不含水時(shí),可用注水試驗(yàn)代替抽水試驗(yàn),近似地測(cè)定該巖層的滲透系數(shù)。
      連續(xù)往井內(nèi)注水,使井中水位抬高,形成以井為中心的反漏斗曲面,并取得井中穩(wěn)定的地下水位抬高值和注入水量,通過(guò)水位與水量的函數(shù)關(guān)系,測(cè)定地下水位以上或某一深度井段巖層的滲透性。
      適用條件:鉆孔中地下水位埋藏很深或試驗(yàn)層為透水不含水層時(shí);研究地下水人工補(bǔ)給或廢水地下處置的效率時(shí)。因注水井一般難以具備洗井條件,故注水試驗(yàn)方法求得的巖層滲透系數(shù)遠(yuǎn)比抽水試驗(yàn)求得的小。
      壓水試驗(yàn)?向井內(nèi)壓水取得單位時(shí)間的漏水量與壓力、試段長(zhǎng)度間的相互關(guān)系,以定性地了解地下不同深度堅(jiān)硬、半堅(jiān)硬巖層的相對(duì)透水性和裂隙的相對(duì)發(fā)育程度,主要為水工構(gòu)筑物設(shè)計(jì)提供資料。目前多采用自上而下栓塞隔離的分段壓水法。




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