供水水文地質(zhì)勘察ppt課件

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供水水文地質(zhì)勘察 為尋找地下水水源而開展的各項工作稱為水文地質(zhì)勘察 其目的是查明勘察區(qū)內(nèi)地下水的形成 賦存條件及運動規(guī)律 尋找可作為工農(nóng)業(yè)用水 生活用水和其他用水的地下水資源 為地下水資源的評價 合理開發(fā)利用 保護和管理提供水文地質(zhì)依據(jù) 為國民經(jīng)濟部門的水源地設(shè)計和建設(shè)提供水文地質(zhì)資料 供水水文地質(zhì)勘察的內(nèi)容主要包括 水文地質(zhì)測繪 地球物理勘探 水文地質(zhì)鉆探 水文地質(zhì)實驗 地下水動態(tài)監(jiān)測 水文地質(zhì)參數(shù)計算 地下水資源評價和開采地下水的環(huán)境評價等 1 供水水文地質(zhì)勘察 供水水文地質(zhì)勘察勘察階段的劃分和設(shè)計階段相適應(yīng) 根據(jù)國家相關(guān)規(guī)范 勘察可分為 水資源調(diào)查 普查 詳查 勘探和開采五個階段 具體應(yīng)用可酌情簡化 目前全國范圍內(nèi)的1 20萬水文地質(zhì)普查工作基本結(jié)束 有些地區(qū)已經(jīng)完成1 5萬水文地質(zhì)普查工作 因此供水水文地質(zhì)勘察階段一般分為初步勘察和詳細勘察兩個階段 初步勘查的任務(wù) 在選定的富水地段進行中等比例尺 1 2 5萬 1 5萬 水文地質(zhì)測繪 并投入少量的勘探 實驗 短期地下水動態(tài)觀測 提出布置取水源地的有利地段 初步評價水資源的水質(zhì)和水量 為水源地初步設(shè)計提供水文地質(zhì)依據(jù) 2 供水水文地質(zhì)勘察 詳細勘查的任務(wù) 在選定位置上 進行大比例尺 1 1萬 1 5000 水文地質(zhì)測繪 并投入大量的勘探 實驗 進行不少于一年的地下水動態(tài)觀測 全面評價水資源和開采條件 為取水工程設(shè)計和施工提供水文地質(zhì)依據(jù) 供水水文地質(zhì)勘察的主要任務(wù) 1 查明區(qū)域水文地質(zhì)條件 確定主要含水層的分布及含水介質(zhì)特征 2 圈定富水地段 確定水源地范圍 3 查明地下水的水動力學(xué)特征 水化學(xué)特征及其動態(tài)的變化規(guī)律 4 研究和確定進行地下水資源評價和合理開采的水文地質(zhì)參數(shù) 5 預(yù)測開發(fā)利用地下水過程中可能出現(xiàn)環(huán)境地質(zhì)問題 并為采取科學(xué)的預(yù)防和治理措施提供必要的依據(jù) 3 供水水文地質(zhì)勘察 水文地質(zhì)測繪 水文地質(zhì)填圖通過野外實地觀測和記錄描述 將地表直接觀測到的地質(zhì) 水文地質(zhì)現(xiàn)象 地形地貌 地層巖性 地質(zhì)構(gòu)造 地下水與地表水的關(guān)系等 用規(guī)定的符號和花紋 以一定的比例尺勾繪到地形底圖上 從而編制水文地質(zhì)圖 通過對水文地質(zhì)圖分析 可初步了解勘查區(qū)的水文地質(zhì)條件 對地下水作為供水水源地的可能性做出初步評價 為進一步布置水文地質(zhì)勘探工作提供依據(jù) 水文地質(zhì)測繪是平面上了解水文地質(zhì)條件的一種事半功倍的手段 測繪質(zhì)量取決于水文地質(zhì)調(diào)查人員的野外調(diào)查經(jīng)驗和分析問題的能力 水文測繪可以得到以下資料 1 與地下水相關(guān)的區(qū)域自然條件 2 區(qū)域地質(zhì) 地貌 第四系沉積物的特征 3 地下水的補給 徑流與排泄特點 4 含水層的埋藏及分布規(guī)律 5 地下水資源及其開采條件 4 供水水文地質(zhì)勘察 水文地質(zhì)測繪的比例尺 初步勘察1 5萬或1 2 5萬 詳細勘察1 1萬或更大 水位地質(zhì)測繪采用穿越法 科學(xué)地布置一系列的觀測線以保證能控制全區(qū)的地質(zhì)與水文地質(zhì)條件 觀測路線一般垂直于底層或構(gòu)造線的走向 或者沿地貌變化顯著方向 布置沿河谷 溝谷及地下水露頭 泉點 較多的地帶 觀測點在穿越過程中選定 在底層分界線 物理地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育部位 泉 井 鉆孔 礦井 巖溶水點或地表水等處均布設(shè)觀測點 5 供水水文地質(zhì)勘察 一 水井 鉆孔的調(diào)查 1 井孔的位置及其地處地貌單元部位 井孔的深度 構(gòu)造 形狀及口徑 2 測量水位 水溫 選擇代表性水井進行簡易的抽水試驗 取水樣進行化學(xué)分析 搜集水井的水位和涌水量的變化情況 對于鉆孔要進行水文地質(zhì)觀測 編錄及抽水試驗 3 了解井孔所揭露的地層剖面 確定含水層的位置 厚度及含水性質(zhì) 4 了解水的使用和引水設(shè)備情況 5 對自流井 注重調(diào)查出水層位和隔水頂板巖性 水頭高度及流量變化情況 6 對坎兒井 應(yīng)查明各井的剖面及各段暗渠的流量及主要依靠補給水層 調(diào)查過程中填寫相關(guān)表格 6 供水水文地質(zhì)勘察 二 泉的調(diào)查 1 泉水出露的地形地貌部位 高程及與當(dāng)?shù)鼗鶞?zhǔn)面的相對高差 2 泉水出露的地質(zhì)構(gòu)造條件涌出地面時的特點 幾股水流 還是成片外滲 3 判斷泉的補給泉水的含水層 繪制泉水出露的素描圖 4 取水樣進行化學(xué)分析 量測流量及水溫 了解流量的穩(wěn)定性 5 了解泉的利用情況及進一步擴泉的可能性 6 對于特殊沉淀物進行鑒別和化驗 7 對于人工挖泉 了解挖掘位置 埋深等 8 對于流量大的泉水 調(diào)查水的去路 重大泉進行動態(tài)監(jiān)測 9 礦泉要特別注意水位 化學(xué)成分 成因 地質(zhì)構(gòu)造條件 調(diào)查過程中填寫相關(guān)表格 7 供水水文地質(zhì)勘察 三 巖溶水點的調(diào)查 1 水點的地面標(biāo)高及所處地貌單元的位置和特點 水頭出露點的地層層位 巖性 產(chǎn)狀及所處構(gòu)造行跡的部位 構(gòu)造與巖溶的發(fā)育關(guān)系 結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀及其力學(xué)性質(zhì) 水理性質(zhì) 2 觀測水位標(biāo)高和埋深 水的物理性質(zhì) 量側(cè)水溫 洞溫 觀測溶洞的水流流向 流速 洞內(nèi)的瀑布成因及落差 地下湖及地下河的規(guī)模及徑流地段 了解水生動物活動情況 3 搞清每個巖溶點與鄰近水點以及整個地下水系的關(guān)系 必要時進行追索或進行連通實驗 搞清地下水的來龍去脈 8 供水水文地質(zhì)勘察 四 礦坑的調(diào)查 1 礦井的位置及地形特點 礦井與河水的距離 河水位標(biāo)高與井口標(biāo)高 河流的流量 汛期的延續(xù)時間和泛濫時淹沒的范圍 2 礦井的修建年代 生產(chǎn)能力 排水設(shè)備裝置及效率 開采層位及其標(biāo)高 生產(chǎn)工作面 線長度 采空區(qū)面積及深度 3 開挖井巷和露天礦的涌水量 開采規(guī)模增大含水層變化的特點 礦井排水降落漏斗的形成及擴展情況 4 觀測涌水點 查明地下水進入坑道的狀態(tài)及坑道充水來源 取水樣進行化學(xué)分析 5 查明附近構(gòu)造破碎帶 溶洞 老窯時的礦井涌水量情況 6 礦井淹沒的原因 時間 天然涌水量和疏干排水資料 7 不同開采方法引起的頂板破壞 地表塌陷和裂縫發(fā)展的情況 坑道頂板和露天礦采礦場邊坡穩(wěn)定性 巖石的工程地質(zhì)特性 隔水層厚度 作用其上的壓力等 9 供水水文地質(zhì)勘察 五 老窯的調(diào)查 10 供水水文地質(zhì)勘察 六 地表水體 河流 湖泊 的調(diào)查 1 河流 湖泊 池塘 渠道等地表水體的位置及周圍的地形 2 地表水的形態(tài) 長度 寬度 深度 3 地表水體附近的地層巖性 地貌條件及其構(gòu)造的部位 4 測定水位 流速 流量 含砂量 5 觀測水的物理特性 水溫 顏色 透明度等 必要時進行化學(xué)分析 6 調(diào)查水體動態(tài)資料 時間的變化 7 測量搜集上下游的流量變化 支流水量 河床變化的情況 重視枯水期地表河流流量的變化 8 地表水的利用情況 11 供水水文地質(zhì)勘察 在地表地質(zhì)或水文地質(zhì)露頭不好時 水文地質(zhì)勘探是調(diào)查深度水文地質(zhì)的有效手段 水文地質(zhì)勘探一般有三種類型 水文地質(zhì)鉆探 在了解含水層深度 厚度 透水性方面可靠 也是對含水層進行水文地質(zhì)實驗和地下水長期觀測的必要手段 成本高 工期長 勘探只能了解 點 地球物理勘探 成本低 速度快 勘探深度大 范圍廣 多解 地表工程勘探 探槽 淺井 豎井 平洞等 是直接勘探的方法 成本高 工期長 12 供水水文地質(zhì)勘察 一 地球物理勘探 物探方法之所以能夠探明某些地質(zhì) 水文地質(zhì)條件 主要是因為不同類型或不同含水量的巖石之間存在著物理性質(zhì)上的差異 包括導(dǎo)電性 導(dǎo)熱性 熱容量 溫度 密度 磁性 彈性波傳播速度及放射性等 因此 我們可以借助各種物探測試儀器 測定出巖石或水體的某些物理特征值的變化 從而分析 推斷出巖性 構(gòu)造和巖層含水性能的變化 例如 許多巖漿巖和石灰?guī)r的視電阻率 s 常?？蛇_n 102 103 歐姆 米 而泥巖 粘土的視電阻率值只有十到幾十 m 經(jīng)常使用的方法有 磁法 重力法 地震法 放射性勘探 電法勘探 13 供水水文地質(zhì)勘察 一 地球物理勘探 電阻率法能解決問題 1 覆蓋層厚度 隱伏的古河道和掩埋的洪積扇的位置 2 斷層 裂隙帶 巖脈的位置 產(chǎn)狀 含水層厚度及寬度 3 鉆井的地質(zhì)剖面 4 地下水位 流向和滲流速度 5 地下水的礦化度 咸水與淡水的分布范圍 6 暗河的位置及隱伏巖溶的位置 延伸方向 埋深 范圍等 7 永凍土層的下限埋深 一 電阻率法的基本原理 14 供水水文地質(zhì)勘察 一 地球物理勘探 一 電阻率法的基本原理地殼中巖石和礦物的導(dǎo)電性能不同為基礎(chǔ) 通過分析和觀測人工建立的地中電流場的分布規(guī)律達到探測水文地質(zhì)條件的方法 15 供水水文地質(zhì)勘察 一 地球物理勘探 一 電阻率法的基本原理 16 供水水文地質(zhì)勘察 一 地球物理勘探 一 電阻率法的基本原理 17 供水水文地質(zhì)勘察 一 地球物理勘探 一 電阻率法的基本原理 視電阻率的定義 18 供水水文地質(zhì)勘察 一 地球物理勘探 一 電阻率法的基本原理 電探深度與供電電極距的關(guān)系 19 供水水文地質(zhì)勘察 一 地球物理勘探 二 電測深法在地表同一測點上 由小到大改變電極A B的距離 進行視電阻率的測量來研究從地表到深部的巖層變化情況 根據(jù)AB和MN的排列不同分為 四極對稱測深 三極測深等 20 供水水文地質(zhì)勘察 一 地球物理勘探 三 電測剖面法與電測深方法道理相同 不同的是保持AMNB的距離不變 沿一定方向移動進行測試 所得曲線反應(yīng)了地層巖水平移動方向的改變 四極對稱剖面法為例進行介紹 21 供水水文地質(zhì)勘察 一 地球物理勘探 四 電測井法為了確定井下各含水層的位置 厚度 劃分咸淡水層 估計含水層的礦化度 一般采用電測井技術(shù) 在鑿井過程中 特別是含水層多層分布 水質(zhì)變化很大的地區(qū) 經(jīng)常使用 工作原理是利用儀器通過電纜把井下裝置 電極系統(tǒng) 送入管井中進行測量 在電纜從井底提升過程中 用儀器記錄各地層中的電阻率的變化曲線 22 供水水文地質(zhì)勘察 一 地球物理勘探 四 電測井法 23 供水水文地質(zhì)勘察 一 水文地質(zhì)鉆探 直接探明地下水的一種最重要 最可靠的勘探手段 24 供水水文地質(zhì)勘察 一 水文地質(zhì)鉆探 是進行各種水文地質(zhì)試驗的必備工程 25 供水水文地質(zhì)勘察 一 水文地質(zhì)鉆探 是對地下水資源調(diào)查 水文地質(zhì)物探成果所作地質(zhì)結(jié)論的檢驗方法 26 供水水文地質(zhì)勘察 一 水文地質(zhì)鉆探 一 水文鉆孔的特點 1 鉆孔口徑較大結(jié)構(gòu)復(fù)雜一要滿足取巖芯 二要滿足抽水試驗或作為生產(chǎn)井取水 地質(zhì)勘探孔直徑一般小于150mm 水文鉆孔或水井的直徑一般約為300 500mm 2 孔深應(yīng)根據(jù)鉆探任務(wù)來確定 一般要求揭露或打穿主要含水層 27 供水水文地質(zhì)勘察 一 水文地質(zhì)鉆探 一 水文鉆孔的特點 4 孔深斜度要求嚴(yán)格為保證水泵順利下入井中 并長期安全地工作 一般要求孔身斜度每深l00m小于1 5 3 洗井要求嚴(yán)格 沖洗液要求一般要求盡量用清水鉆進 在砂礫石含水層鉆進時 泥漿黏度要求為嚴(yán)格 28 供水水文地質(zhì)勘察 一 水文地質(zhì)鉆探 一 水文鉆孔的特點 6 止水要求為了解不同含水層的水文地質(zhì)特性 鉆探時應(yīng)防止各含水層之間發(fā)生水力聯(lián)系 下管時做好管外止水 下管后做好管內(nèi)止水 5 簡易水文地質(zhì)觀測 鉆探過程中要求記錄初見水位 穩(wěn)定水位 水溫等 記錄提鉆前和下鉆前的水位 記錄沖洗液的消耗量 記錄巖心采取率 巖石的主要特性等 29 供水水文地質(zhì)勘察 一 水文地質(zhì)鉆探 一 水文鉆孔的特點 8 洗井要求 城市生活和工業(yè)用水井 正常運行時的井水含砂量要求小于百萬分之一 而農(nóng)業(yè)灌溉水井則應(yīng)小于五十萬分之一 主要方法 空氣壓縮洗井 活塞洗井 7 取樣要求對于巖土式樣 非含水層取樣間距3 5m 含水層2 3m 根據(jù)巖性變化適當(dāng)加密 主要含水層分別取水樣 30 供水水文地質(zhì)勘察 一 水文地質(zhì)鉆探 二 水文地質(zhì)鉆探孔的布置原則 1 明確重點的原則布置鉆孔時要考慮水文鉆探的主要任務(wù) 應(yīng)明確是查明區(qū)域水文地質(zhì)條件 還是確定含水層水文地質(zhì)參數(shù) 尋找富水帶 評價地下水資源或進行地下水動態(tài)觀測 主要任務(wù)不同 鉆孔布置方案必然有所區(qū)別 2 一孔多用的原則如既是水文地質(zhì)勘探孔 又可保留作為地下水動態(tài)觀測孔 或者既是勘探孔 又可留用為開采井 31 供水水文地質(zhì)勘察 一 水文地質(zhì)鉆探 二 水文地質(zhì)鉆探孔的布置原則 3 代表性的原則無論是查明水文地質(zhì)條件 求取水文地質(zhì)參數(shù) 還是進行地下水動態(tài)觀測 在確定其鉆孔位置時 均應(yīng)考慮其代表性和控制意義 4 以線為主 點線結(jié)合的原則為分析 認(rèn)識區(qū)域水文地質(zhì)條件的變化規(guī)律 水文鉆孔應(yīng)布置成勘探線的形式 32 供水水文地質(zhì)勘察 一 抽水實驗 抽水試驗 是通過從鉆孔或水井中抽水 來定量評價含水層富水性 測定含水層水文地質(zhì)參數(shù)和判斷某些水文地質(zhì)條件的一種野外試驗工作 一 抽水試驗的目的 1 直接測定含水層的富水程度和評價井 孔 的出水能力 2 抽水試驗是確定含水層水文地質(zhì)參數(shù) K T S 的主要方法 3 確定影響半徑 合理井距 降落漏斗的形態(tài)及其擴展情況 4 可以通過抽水試驗查明地表水 地下水之間及含水層之間的水力聯(lián)系 以及地下水補給通道和強徑流帶位置等 33 供水水文地質(zhì)勘察 二 抽水實驗的類型 群井互阻抽水試驗 是在多個抽水孔中同時抽水 造成降落漏斗相互重迭干擾的抽水試驗 除抽水孔外 還配有若干觀測孔 帶觀測孔的單井抽水試驗 是在抽水孔附近還配有若干水位觀測孔的抽水試驗 它能完成抽水試驗的各項任務(wù) 所得成果精度也較高 若專門布置的觀測孔多 深度也較大時 則花費成本較大 故少量用于初步勘探階段 更多用于詳細勘探階段 單孔抽水試驗 只有一個抽水井而無觀測井 做1 3次水位下降 求出鉆井的出水量于地下水下降的關(guān)系 及含水層的富水性 滲透性 它方法簡便 成本低廉 但所能擔(dān)負的任務(wù)有限 成果精度較低 且只適用于穩(wěn)定流抽水試驗 因此多用于普查和初步勘探階段 34 供水水文地質(zhì)勘察 分層抽水試驗 是以含水層為單位進行 除不同性質(zhì)含水層 如潛水 承壓水或孔隙水與裂隙水層 應(yīng)進行分層抽水外 對參數(shù) 水質(zhì)差異大的同類含水層也應(yīng)分層抽水 對新區(qū)應(yīng)先分層抽水 以分別掌握各層的水文地質(zhì)特征 分段抽水試驗 不同深度內(nèi)透水性有差異的厚層含水層中 對各巖段分別進行抽水的試驗 用以了解各段的透水性 有時可只對其中主要含水巖段抽水 如對巖溶化強烈的巖段或主要取水巖段等 這時 段間應(yīng)止水 止水處應(yīng)位于透水性弱的單層或巖段中 P161開采抽水試驗 開采階段進行 進行條件是勘察區(qū)為深層承壓水 補給量不易查明 評價地下水開采量有困難 勘察資料少 缺乏動態(tài)觀測資料 對開采過程中的允許開采量不能做出準(zhǔn)確評價時 開采抽水實驗在枯水期進行 抽水總量接近需水量 二 抽水實驗的類型 35 供水水文地質(zhì)勘察 二 抽水實驗的類型 至于在具體的水文地質(zhì)調(diào)查工作中選用何種抽水試驗 主要取決于調(diào)查工作進行的階段和調(diào)查工作的主要目的任務(wù) 選擇抽水試驗種類的依據(jù) 1 在區(qū)域性水文地質(zhì)調(diào)查及專門性水文地質(zhì)調(diào)查的初始階段 抽水試驗的目的主要是獲得含水層具代表性的水文地質(zhì)參數(shù)和富水性指標(biāo) 如鉆孔的單位涌水量或某一降深條件下的涌水量 故一般選用單孔抽水試驗即可 2 當(dāng)只需要取得含水層滲透系數(shù)K 一個參數(shù) 和涌水量時 一般多選用穩(wěn)定流抽水試驗 3 當(dāng)需獲得滲透系數(shù)K 導(dǎo)水系數(shù)T 貯水系數(shù)S 多個參數(shù) 及越流系數(shù)B等更多的水文地質(zhì)參數(shù)時 則須選用非穩(wěn)定流的抽水試驗方法 4 在專門性水文地質(zhì)調(diào)查的詳勘階段 當(dāng)希望獲得開采孔群 組 設(shè)計所需水文地質(zhì)參數(shù) 如影響半徑 井間干擾系數(shù)等 和水源地允許開采量 或礦區(qū)排水量 時 則須選用多孔干擾抽水試驗 5 當(dāng)設(shè)計開采量 或排水量 遠小于地下水補給量小時 可選用穩(wěn)定流的抽水試驗方法 反之 則選用非穩(wěn)定流的抽水試驗方法 36 供水水文地質(zhì)勘察 三 觀測孔的布置原則 1觀測孔的布置方向 均質(zhì)各向同性 水力坡度較小的含水層 其抽水降落漏斗的平面形狀為圓形 即在通過抽水孔的各個方向上 水力坡度基本相等 但一般上游側(cè)水力坡度較下游側(cè)為小 故在下游與地下水流向垂直方向上布置一條觀測線即可 圖5 3A 均質(zhì)各向同性 水力坡度較大的含水層 其抽水降落漏斗形狀為橢圓形 下游一側(cè)的水力坡度遠較上游一側(cè)大 故除垂直地下水流向布置一條觀測線外 尚應(yīng)在上 下游方向上各布置一條水位觀測線 圖5 3B 37 供水水文地質(zhì)勘察 三 觀測孔的控制原則 1觀測孔的布置方向 3 水平方向非均質(zhì)無限邊界含水層 一般垂直和平行水流方向布置兩到三排觀測孔 或沿含水層非均質(zhì)變化大的方向布置 4 巖溶裂隙含水層既要考慮富水地段和水流方向 也要考慮富水性弱的地段和隔水層邊界條件 38 供水水文地質(zhì)勘察 三 觀測孔的控制原則 2觀測孔數(shù)量 只為求參數(shù) 一個即可 提高參數(shù)的精度則需2個以上 如欲繪制漏斗剖面 則需2 3個 3觀測孔距主孔距離 1 承壓含水層 r1 M r2 1 5M r3 0 178R 潛水含水層降落漏斗曲面水利坡度小于0 25范圍內(nèi) 也可適用 2 為避開抽水孔三維流的影響 第一個觀測孔距主孔的距離一般應(yīng)約等于含水層的厚度 至少應(yīng)大于10m 3 最遠的觀測孔 要求觀測到的水位降深應(yīng)大于20cm 4 相鄰觀測孔距離 亦應(yīng)保證兩孔的水位差必須大于10cm P163表8 5 39 供水水文地質(zhì)勘察 三 觀測孔的控制原則 2觀測孔孔徑及深度 1 孔徑不應(yīng)小于2英寸 2 要求揭穿含水層 至少深入含水層10 15m 非完整井抽水時 過濾器深度應(yīng)盡量達到抽水井過濾器的中部 3 觀測孔的過濾器安置在實驗?zāi)康膶又?一般采用0 5m 沉淀管長度不小于2m 40 供水水文地質(zhì)勘察 四 抽水試段的劃分原則 透水性有差異的厚層含水層中 對各巖段分別進行抽水的試驗 水質(zhì)差異較大的地段 五 抽水實驗的落程 水位降深 正式的穩(wěn)定流抽水試驗 一般要求進行三次不同水位降深 落程 的抽水 以確定Q s間的關(guān)系 要求各次降深的抽水連續(xù)進行 對于富水性較差的含水層或非開采含水層 可只做一次最大降深的抽水試驗 六 抽水實驗穩(wěn)定延續(xù)時間和穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn) P146表8 6 1 抽水試驗的目的僅僅是求參 水位和流量的穩(wěn)定延續(xù)時間要求達24h 2 抽水試驗的目的 除求參外 還必須確定出水井的出水能力 則水位和流量的穩(wěn)定延續(xù)時間至少應(yīng)達到48 72h或者更長 3 當(dāng)抽水試驗帶有專門的水位觀測孔時 距主孔最遠的水位觀測孔的水位穩(wěn)定延續(xù)時間應(yīng)不少于2一4h 必須注意 穩(wěn)定延續(xù)時間必須從抽水孔的水位和流量均達到穩(wěn)定后計算起 41 供水水文地質(zhì)勘察 七 水位 水量觀測1靜止水位觀測 1 一般地區(qū)每小時觀測一次 3次相同或4h內(nèi)水位相差不超過2cm 2 潮汐影響地區(qū) 測兩個潮汐日周期的最高 最低和平均水位資料 高低水位變幅 0 5m h 取高低水位平均值為靜止水位 2動水位及水量觀測 1 穩(wěn)定流計算開泵后5 10分鐘觀測一次 后期15或30分鐘一次 2 非穩(wěn)定流抽水孔抽水量 水位 為為常值 前后兩次觀測的流量變化超過5 及時調(diào)整 觀測時間間隔相對穩(wěn)定流較短 p165 3水溫 氣溫觀測2 4小時觀測一次 4恢復(fù)水位觀測 實驗結(jié)束或中途因故停泵 1 一般地區(qū) 按水位恢復(fù)速度確定P165 2 潮汐影響地區(qū) 不少于一個潮汐變化周期 時間間隔根據(jù)潮汐的變化規(guī)律而定 42 供水水文地質(zhì)勘察 8 抽水試驗中的排水要求根據(jù)地形 含水層深度 地下水流向和地表滲透性等因素確定排水方向和排水距離 排水時使水流通暢 防治抽出的水深入到抽水巖層中 9 抽水方法舉例單井穩(wěn)定抽水求滲透系數(shù) 43 供水水文地質(zhì)勘察 10 抽水試驗資料的整理 按穩(wěn)定流計算 44 供水水文地質(zhì)勘察 10 抽水試驗資料的整理 按非穩(wěn)定流計算P167表8 7 45 供水水文地質(zhì)勘察 3井孔最大涌量的推算 下列情況可不做涌水量的推算 1 S3位于Q S曲線的拐點 接近平行縱坐標(biāo) 2 補給源不足 穩(wěn)定流抽水 水位流量持續(xù)下降 3 抽水降深超過潛水層的1 2 或接近承壓水層頂板 4 抽水量大大超過實際需水量 5 抽水深度達到投產(chǎn)后水泵最大開采能力 6 嚴(yán)重干擾的水井群地段 推算降深主要依據(jù) 1 根據(jù)Q S曲線類型選取 2 潛水層層厚的0 5 0 8 或不超過承壓水層頂板 3 生產(chǎn)井的設(shè)計降深相近 4 已有生產(chǎn)井地區(qū) 推算降深與區(qū)域下降漏斗基本一致 5 密切結(jié)合區(qū)域水文地質(zhì)資料 46 供水水文地質(zhì)勘察 10 抽水試驗資料的整理 按非穩(wěn)定流計算P167表8 7 二 壓水試驗實驗?zāi)康?通過壓水試驗了解不同深度的堅硬與半堅硬巖石的透水性和裂隙發(fā)育的相對程度 鉆孔壓水試驗是用專門的止水設(shè)備把一定長度的鉆孔段隔離開 然后用固定的水頭向該段鉆孔壓水 水就從孔壁裂隙向周圍滲透 最終滲透水量會趨向一穩(wěn)定值 47 供水水文地質(zhì)勘察 10 抽水試驗資料的整理 三 鉆孔注水試驗實驗?zāi)康?測定巖層滲透性的一種比較簡單的方法 四 連通試驗1補給范圍 補給速度 相鄰地下水系的關(guān)系 2徑流特征 實測地下水流向 流速 流量 3與地表水的轉(zhuǎn)換 補給關(guān)系4配合抽水試驗確定水溫參數(shù)5查明滲漏途徑 滲透量及洞穴規(guī)模 延伸方向等 48 供水水文地質(zhì)勘察 一 地下水動態(tài)觀測點的選擇和布置 地下水動態(tài)值地下水水位 含水 水溫及水質(zhì)在各種因素綜合影響下隨時間而有規(guī)律的變化 研究目的是掌握他的變化規(guī)律和預(yù)測變化方向 1 為查明地下水與地表水體間的水力聯(lián)系 觀測線應(yīng)垂直地表水體的岸邊 2 為查明地下水含水層之間的水力聯(lián)系 觀測孔應(yīng)分層布置 3 為查明污染源對水資源的影響 觀測孔布置在污染源和水源地之間 4 了解已建水源地的地下水降落漏斗的變化情況 應(yīng)在水源地周圍呈放射狀分布 5 為查明兩個水源地的相互影響 在兩水源地之間布置一排觀測孔 6 為控制一個水文單元 觀測線要垂直水文地質(zhì)變化最大方向 7 在水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū) 或集中開采地下水地區(qū) 觀測孔要布置的密集一些 在水文地質(zhì)條件簡單的大平原地區(qū) 可以少布置 49 供水水文地質(zhì)勘察 二 地下水動態(tài)監(jiān)測內(nèi)容地下水水位 水溫 泉的涌水量 地下水化學(xué)成分 地下水集中開發(fā)區(qū)進行觀測固定井的流量變化 水位 水溫測量5 10天一次 取水化學(xué)分析每月 每季度一次 需要進行地下水平衡計算 還要與水文 氣象觀測配合 進行降水 補給 蒸發(fā) 深入等項目的觀測 三 地下水動態(tài)監(jiān)測資料的整理 1 動態(tài)觀測卡片 鉆孔編號 標(biāo)高 位置 修建時間 任務(wù)和孔的結(jié)構(gòu) 深度 規(guī)格等 2 每個觀測孔的動態(tài)曲線 觀測數(shù)據(jù)隨時間變化情況 3 個觀測線的水文地質(zhì)剖面圖 地質(zhì)剖面圖 地下水位線和化學(xué)成分剖面 4 地下水動態(tài)綜合曲線包括主要影響因素 50 供水水文地質(zhì)勘察 一 地下水資源的分類及評價原則 一 我國地下水資源的分類 51 供水水文地質(zhì)勘察 一 地下水資源的分類及評價原則 一 我國地下水資源的分類1補給量補給量是指天然狀態(tài)下或人工條件下 在單位時間內(nèi)有大氣降水和地表深入 相鄰含水層徑流流入 越流補給及人工補給等流入含水層的水量 1 天然補給量 地下水位開發(fā)利用之前 在天然狀態(tài)下地下水接受的補給量 2 開采補給量 水源地被開發(fā)利用之后 引起的新的補給量 52 供水水文地質(zhì)勘察 一 地下水資源的分類及評價原則 一 我國地下水資源的分類2儲存量補給量儲存于含水層內(nèi)的重力水體 根據(jù)含水層埋深條件的不同 可分為兩種 1 容積儲存量 大氣壓下 含水層空隙中容納的重力水體積 2 彈性儲存量 超過大氣壓力的天然壓力降低到大氣壓時承壓水含水層中能夠釋放出來的重力水體積 3 天然調(diào)節(jié)儲量 在一個地下水補給周期中 含水層最高水位與最低水位間的容積儲存量 4 固定儲存量 在一個地下水補給周期中 最低水位之下含水層中的容積儲存量 53 供水水文地質(zhì)勘察 一 地下水資源的分類及評價原則 3排泄開采量從含水層的補給區(qū)到排泄區(qū)的整個范圍內(nèi)地下水總的減少量 1 天然排泄量 地下水位開發(fā)利用之前在天然狀態(tài)下 含水層向外排泄的水量 2 開采排泄量 人工開發(fā)利用地下水條件下 含水層向外排泄的水量 向下游的徑流量 泉水溢流量以及蒸發(fā)量等 3 人工開采量實際開采量 一定技術(shù)條件下 采用某種抽水設(shè)備從含水層中實際取出的地下水水量 允許開采量 經(jīng)濟合理的取水構(gòu)筑物 含水層中取出的地下水水量 滿足條件 1出水量穩(wěn)定 不超過設(shè)計要求 2水質(zhì) 水溫變化保持在允許范圍內(nèi) 3不發(fā)生地面沉降等不良地質(zhì)災(zāi)害 4不影響相鄰水源地的正常開采 54 供水水文地質(zhì)勘察 地下水資源評價內(nèi)容 55 供水水文地質(zhì)勘察 地下水資源評價原則 1利用地下水 大氣水 地表水相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律進行水量評價 2充分發(fā)揮儲存量的調(diào)節(jié)作用 56 供水水文地質(zhì)勘察 地下水資源評價原則 3采用合理的開采方式充分考慮地下水特有的補給 儲存及運移規(guī)律避免集中時間 集中某一含水層 集中某一地段開采 4水質(zhì) 水量統(tǒng)一評價評價過程中既要考慮水質(zhì)滿足要求 也要考慮水量滿足要求 二者缺一不可 57 供水水文地質(zhì)勘察 地下水資源允許開采量的評價 集中開采的供水水源地 按其動態(tài)特征可分為 穩(wěn)定型 調(diào)節(jié)型 疏干型 1穩(wěn)定型水源地其特點是 地下水資源能夠直接 長久穩(wěn)定地獲得地表水或地下水的滲透補給 這類水源地允許開采量的評價一般可根據(jù)井的布置 邊界條件和水力性質(zhì)采用 穩(wěn)定流公式計算 獲得較準(zhǔn)確的結(jié)果 用水量不大 地下水補給豐富的地區(qū)可以用經(jīng)驗法推算其允許開采量 泉和暗河允許開采量通過天然和人工露頭測得流量 結(jié)合動態(tài)資料確定 58 供水水文地質(zhì)勘察 地下水資源允許開采量的評價 2調(diào)節(jié)型水源地其特點是 依靠儲蓄量的調(diào)節(jié)作用彌補非補給時期的消耗量 所消耗的儲存量在補給期間內(nèi)很快得到補償 這類水源地允許開采量的評價最佳方法是 補償疏干法 補償疏干法 根據(jù)以豐補歉的原則 枯水期需動用部分儲存量直至含水層疏干 而豐水期可得以補償恢復(fù)的地下水資源評價方法 對于分布面積不大而厚度較大的含水層 當(dāng)開采期儲存量起到調(diào)節(jié)作用時 可采用資源平衡法 開采實驗法或降水漏斗發(fā)確定其允許開采量 并論證豐水期補償?shù)目赡苄?59 供水水文地質(zhì)勘察 地下水資源允許開采量的評價 3疏干型水源地其特點是 距補給區(qū)較遠或埋藏稍大的承壓水含水層地區(qū) 這種區(qū)域由于增加的開采補給量和減少的天然補給量不能滿足開采量要求 使得儲存量逐年消耗 如果不采用人工補給 這種水源地終將開采枯竭 開采時要計算在一定的開采期間內(nèi) 不得超過設(shè)計降深時的允許水位 這類水源地允許開采量評價方法當(dāng)采用 非穩(wěn)定流法 數(shù)值法 和 開采實驗法 60