水文地质综合实习

水文水资源综合实习

报告

姓名:

班级:水文10-01

学号:

人员:水文2010级实习队

时间:2012.10.01

目录

第一部分前言

第二部分

第一篇地质构造填图

1.1 区域地质概况

1.2 地质填图说明书

第二篇水文地质测绘

2.1区域水文地质概况

2.1.1 气象水文

2.1.2 地形地貌

2.1.3 社会经济

2.1.4 交通位置

2.1.5 区域地层与构造

2.1.6 含水层与隔水层

2.1.7 地下水的补给、径流、排泄条件 2.2 填土区水文地质说明书

2.2.1 水文地质概况

2.2.2 填图区地下水流场分析

2.2.3 填图区水化特征及其分区

2.2.4 填图区灾害、环境、工程地质

第三部分实习总结及感想

附录一宝泉水库下游河流断面记录表

附录二宝泉水库下游河流断面剖面图

附录三宝泉水库流量计算表

附录四焦作周边地区地下水水质分析成果一览表

附录五实习照片

前言

一、实习目的

1.让学生充分了解本专业在资源的合理开发和利用领域的基本情况，比较全面的了解本专业的研究对象和范围。

2.巩固所学知识和基本理论，通过实践去充分检验和更进一步理解以前所学的知识，同时为更好地学习后续课程打下良好的基础。

3.通过实习锻炼学生的实际动手操作能力，避免学生以后就业时易出现的眼高手低的现象；同时还能培养大家团结协作、吃苦耐劳的优良品质。

二、实习性质

本次实习是水文与水资源工程的综合实习，包括地质和水文地质的内容，是学生完成教学任务的重要实践课程。该次实习属于生产性质的实习。

三、实习阶段

第一阶段：8.20-8.22在学校期间的实习前准备工作；

第二阶段：8.23-9.1在登封的构造地质实习：探勘、拉剖面、地质填图；

第三阶段：9.5-9.7在辉县宝泉水库的水文地质实习；

第四阶段：9.9-9.15在焦作区域内进行的水文实习；

第五阶段：9.16-10.30在室内进行的资料整理、实测地层剖面、柱状图等图的绘制和实习报告的撰写工作。

四、实习内容和任务

1.了解实习区域的地形、地貌，熟悉寒武系和五佛山群的各个组之间的关系，并学会描述各个组的岩性以及各个组的岩层划分等。测绘登封市唐窑村—王窑村东侧的地质构造，包括剖面图和柱状图。

2.了解宝泉水文站的日常工作，掌握水文工作中的测流速、测断面等工作技术。

3.了解焦作市的水文地质概况，测绘焦作市高新区的等水位线，并描述填图区的水化学特性及分区。

4.编写水文地质综合实习报告，学习归纳、分析、整理和总结野外的观测成果。

正文

第一篇构造地质填图

1.1区域地质概况

嵩山世界地质公园位于河南省中部、郑州市西南8km处的登封市境内，亦包括巩义市、偃师市的部分区域，嵩山地处北温带南缘，属北温带大陆性季风气候，四季分明，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥。嵩山耸立于中原地区的中部，位于秦岭造山带中部东段，层峦叠嶂，气势磅礴，整个山脉东西绵延近百千米，南北宽20km，是我国著名的五岳之一——中岳。

嵩山位于华北地台南缘，古老的前寒武系和相伴而生的岩浆岩出露良好，各期构造运动形迹清晰可辨，展示了近三十亿年的漫长地质发展史，堪称前寒武系构造典型发育地区之一。完整的地层序列，错综复杂、纷繁多姿的构造形迹以及蕴藏着的丰富矿产资源，是嵩山成为“世界地质公园”，也是中外地质学家崇敬和注目的地质场所，嵩山地质具有得天独厚之处，素有“地质博物馆”之称。

嵩山地层从太古界到新生界都有出露，可谓“五世同堂”。形成于27亿年前的太古代岩层被称为“登封群”，厚3200米，距今21-19亿年的元古代形成的浅海岩类称为“嵩山群”，总厚度2560米。形成于14-8亿年前的中元古代后期和新元古代地层称“五佛山群”，厚度1000米左右。形成于6.5-5.8亿年前，沉积有山峦冰川，厚度20-50米的称为“圆轴冰积层”。形成于

5.43-4.9亿年前的寒武纪发育完整，化石丰富，以灰岩、页岩、白云岩为主，含有三叶虫化石，800米厚。形成于4.1-2.5亿年前的晚古生代石炭纪地层含有铝土矿、赤铁矿，二叠纪地层含有砂岩、页岩、煤炭和丰富的植物化石，厚988米，形成于2.5-0.65亿年前的中生代嵩山只沉积了三叠纪地层，缺失了白垩纪、侏罗纪地层，以砂岩和灰质页岩为主，厚11951米。形成于0.65亿的新生代至今地层含有围岩、砂砾岩和黄土。

三大类岩石发育齐全，褶皱、断裂构造形迹纵横展布，反映历次构造运动的不整合面发育典型、出露集中，构造以褶皱为主，断裂次之，最大的背斜为登封大背斜、五指岭大向斜，两大断裂将嵩山分为太室山、少室山和五指岭三部分，地壳运动显著，主要有三次古代运动，嵩阳运动、中岳运动以及少林运动。古生物化石、溶洞奇观、古冰川遗迹等基础地质内容及其丰富，煤炭、铝土矿等矿产资源颇为可观。嵩山自然风光秀丽，奇峰异谷嶙峋，流泉飞瀑潺潺，植被繁茂，古木参天，被国家列为国家级森林公园。嵩山上有72峰，下有72寺庙，有世界上重要的天文遗迹。嵩山还是世界佛教禅宗的策源地和少林武术之乡。嵩山既是探索地球发展历史的窗口，也是中华灿烂文化的缩影，蕴藏着极为丰富的地质资源。

1.2填图区地质说明书

1.2.1地层

各组地层间的接触关系。嵩山地区的地层形成于五个地质“代”，曾长期被称为“五代同堂”，太古代、元古代、古生代、中生代和新生代的地层在嵩山地区都有分布，本次嵩山地质填图野外实习主要观察了中-新元古界的兵马沟组、马鞍山组、葡萄峪组、骆驼畔组、何家寨组以及罗圈组的地层；下古生界寒武系的辛集组、馒头组和张夏组，奥陶系的马家沟组；上古生界石炭系的本溪组二叠系的太原组，以下是各组地层的主要岩性特征以及

兵马沟组

兵马沟组下部为紫红色砾岩、沙砾岩夹粉砂质页岩。砾石成分复杂，有石英砂岩、安山玢岩、片麻岩、脉石英等，砾径大小不一，0.2-50cm，磨圆度较好，结构疏松，填隙物为铁质和泥沙质。底部堆积的砾岩中岩屑磨圆度差，向上磨圆度较好，胶结物为铁质和泥沙质。兵马沟组下以底砾岩为标志，与新太古界登封群呈角度不整合接触，不整合覆盖于登封群之上，上与无佛山群马鞍山组平行不整合接触。

马鞍山组

马鞍山组以石英砂岩夹少量砾岩及粉砂质页岩和具底砾岩为特征。主要岩性为灰紫色、灰白色石英砂岩。底部为厚层状砾岩，局部夹透镜状赤铁矿层。马鞍山组石英砂岩交错层理发育，层面多见对称波痕和泥裂等沉积构造，形成于滨岸海滩-河流三角洲

马鞍山组下以底砾岩为标志与兵马沟组平行不整合接触，或与登封群、嵩山群呈角度不整合接触；上以石英砂岩结束标志，与葡萄峪组页岩整合接触。

葡萄峪组

葡萄峪组主要是页岩夹少量砂岩和碳质页岩，下以页岩出现为标志，与马鞍山组呈整合接触，上以页岩结束为标志，与骆驼畔组呈整合接触。

骆驼畔组

骆驼畔组岩性以石英砂岩为特征，主要为紫红、灰黄色石英砂岩，夹砂质泥岩和细沙砾岩，底部为细砾岩或沙砾。具水平层理、楔状层理，层顶有不对称波痕、新月形波痕，属中能海滩环境。骆驼畔组下以石英砂岩出现为标志与葡萄峪组呈整合接触；上以石英砂岩结束为标志，与何家寨组呈整合接触。

何家寨组

何家寨组主要紫红、灰绿色页岩和灰岩、白云质岩，上部为灰黄色砂质页岩与泥质灰岩、泥质条带灰岩互层，顶部为紫红、灰绿色页岩和厚层状含叠层石白云质灰岩，中部为紫灰、鲜红色页岩，底部为灰紫、灰白色中厚层状白云质灰岩，下部为灰黄、灰绿色砂质页岩、粉砂岩和泥灰岩。何家寨组以白云质灰岩出现为标志，与骆驼畔组呈整合接触；上以页岩夹灰质泥岩结束为标志，与辛集组呈平行不整合接触。

罗圈组上部为为杂色砂质泥岩、页岩夹粉砂岩；中部为冰碛砾岩，上部为杂色砂质页岩、页岩夹粉砂岩，中部主要为含冰碛石的浅黄和紫红色砂质页岩；下部位黄灰色泥质、白云质冰碛砾岩。罗圈组下以冰碛砾岩的出现为标志与马鞍山组呈平行不整合接触，上以冰碛砾岩结束为标志，与和寒武系辛集组关口砾岩呈平行不整合接触。

辛集组

辛集组下部为淡红、灰白色砾岩，中部为钙质石英砂岩，上部为铁质灰岩和砂质泥灰岩。辛集组底部以底砾岩为标志，与下伏地层古元古界五指岭组呈角度不整合接触，上以石英砂岩消失、厚层角砾状白云质灰岩的出现为标志，与朱砂洞组呈整合接触。

朱砂洞组

朱砂洞组以灰岩、白云质灰岩为主，主要岩性为深灰色白云质灰岩、青灰色厚层含燧石团块白云岩，底部为黄白色泥灰岩、泥质条带或泥质斑块状白云质灰岩即豹纹状灰岩。

馒头组

馒头组以紫红色页岩为主，夹灰岩、白云岩、云泥岩和砂岩馒头组分为三段，馒头组一段主要为褐黄色、紫红色薄层状泥灰岩、泥晶灰岩、泥晶白云岩夹紫色页岩；馒头二段以暗紫色含云母页岩、粉砂岩为主，夹灰岩和薄层砂岩；馒头组三段以鲕状灰

岩、粉砂岩、砂岩为主，夹灰黄色、黄绿色和紫色页岩。

张夏组

张夏组主要岩性为灰-深灰色厚-巨厚层鲕状灰岩，夹厚层鲕状白云质灰岩、泥质条带鲕状灰岩和豆状、竹叶状灰岩，以具有鲕状、豆状结构为特征，张夏组下部以馒头组页岩夹灰岩结束、厚层鲕状灰岩出现为该组之底，顶部以见到深灰色厚层状白云岩和崮山组分界。

崮山组

崮山组岩性以深灰色厚层鲕状白云质灰岩为主，顶部有一层橘黄灰黄色薄板状泥质条带白云质灰岩，其可以作为标志层与炒米店组分界，底部以张夏组厚层鲕状灰岩结束、灰黄色薄层灰岩出现为底界。

炒米店组

炒米店组的主要岩性为灰色灰白色厚层状白云质灰岩。该组顶部为淡黄色泥质白云质灰岩，炒米店组以下以崮山组薄层泥质条带灰岩结束、中厚层白云岩出现为底界，上以中厚层灰岩结束、大量白云岩出现与三山子组分界，与上覆下伏地层均呈整合接触。

马家沟组

马家沟组总共分为八段，在嵩山地区分三段，马家沟组三段是灰色致密灰岩与灰色白云质灰岩互层，底部为黄色泥灰岩与二段分界；马家沟组二段为深灰色砾屑白云质岩；马家沟组一段为

黄色页岩、白云岩、含燧石团块白云岩。

本溪组

本溪组岩性主要为铝土矿或泥岩，下部为紫灰、灰黄色含铁质铝土页岩，底部夹透镜状或鸡窝状赤铁矿或黄铁矿层，中上部为灰绿、灰色鲕状、豆状铝土质泥岩、铝土岩，本溪组上与太原组呈整合接触，下与寒武系或奥陶系呈平行不整合关系。

太原组

太原组岩性主要为燧石团块灰岩或生物碎屑灰岩与铝土岩互层，夹砂岩和煤层或煤线。太原组为一套碳酸盐台地和潮坪、泥炭坪沉积，其下为稳定灰岩与本溪组呈整合接触，其上与山西组呈整合接触。

山西组

山西组由砂岩、粉砂质泥岩、页岩、黏土岩、碳质页岩和煤层（线）组成，是一套潮坪、瀉湖、泥炭沼泽和三角洲沉积。山西组划在太原组最上一层灰岩的顶面，其顶界为砂锅窑砂岩底面。自下而上可以分为二1煤、大占砂岩段、香炭砂岩段和小紫斑泥岩段。

1.2.2断层构造——逍遥谷断层

嵩山地区的断层构造分为东西向，南北向和北东向等类型，其中东西向和北西向断层构造最为突出，各种断裂构造在地貌上都有反映，形成多种类型的断层构造地貌。

嵩山是一个巨大的断面山，但由于南北面一系列正断层的作用，使其断块阶梯状下降，又有断块山地的特征，衍生出了褶皱断块中山和褶皱断块低山等次一级类型，断裂作用使嵩山地区形成众多的断层崖和断层谷，逍遥谷断层属于断层谷两坡坡度不一致不对称谷地，是断层盘显著升降运动造成的，上升盘坡度大，而下降盘则相反，谷地缓坡出露新岩层，坡高多在30度以下，陡坡出露老岩层，坡面近乎直立。在逍遥谷的沟谷出口处可以看到大面积的洪积扇，嵩山地区的洪积扇主要分布在嵩山南侧，玉寨山的东侧和南侧，洪积阶地是伴随着洪流的断续堆积以及山地抬升，流水下切而出现的。

1.2.3嵩山地区主要地貌类型

嵩山地区的主要地貌类型有构造地貌，流水地貌，黄土地貌和喀斯特地貌，构造地貌可以分为褶曲构造和断裂构造。嵩山地区的黄土地貌主要分布于山麓，洪积扇体前缘和河谷两侧，多因流水作用形成。流水地貌可以分为流水侵蚀地貌和流水堆积地貌，流水侵蚀包括面状侵蚀和线状侵蚀两类，面状侵蚀具有广泛性，主要发生在各种坡面和岗台地顶面，嵩山中低山区的坡面侵蚀比较强烈，线性侵蚀主要表现为河流侵蚀和河谷侵蚀。流水堆积地貌主要表现为坡积群、洪积扇、河流阶地和河漫滩。坡积物堆积堆积于山麓，山丘和谷坡麓地带，形成坡积群，山麓地带的坡积群上部，组成物质大小混杂，棱角明显，岩性与山坡完全一样，坡积群中下部，常常受洪积物的干扰，洪积和坡积物往往交

错出现在堆积层中。洪积物事暂时性线状流水形成的，嵩山地区多季节性河流，在雨季常发生洪流，洪水可携带巨大的砾石和碎屑物堆积于山口及其以下地带，形成洪积扇，洪积平原，洪积阶地等地貌体。在嵩山地区石灰岩分布区，也发育一些喀斯特地貌，但由于该区热水条件的限制，喀斯特地貌的规模一般较小。

第二篇水文地质测绘

2.1 区域水文地质概况

2.1.1 焦作市交通位置

焦作市交通位置图

焦作市位于河南省西北部，总面积4071.1平方千米，北依太行山与山西省接壤，南临黄河与郑州、洛阳相望。焦作有着优越的区位优势，地处我国南北交汇点，东西结合部，具有承东启西、沟南通北的枢纽地位。

焦作有着便利的交通优势，地处黄河南北之通道，扼晋豫两省之要冲，自古就是豫西北地区重要的物资集散地。境内有焦枝、焦太、焦新、月侯四条铁路线，境内已建成焦郑、焦晋两条高速，

正在建设焦温、新焦济、济洛三条高速。

2.1.2 气象水文

辉县市境处于太行山与华北平原结合部，为北亚热带向暖温带过渡区，属暖温带大陆性季风型气候。由于受山脉走向和海拔高度影响，季风作用较为明显，春季多风少雨，夏季多雨较热，秋季气候凉爽，冬季较冷少雪。地处太行山脚下，全市年平均气温14℃，降水量657毫米。主要河流有淇河、百泉河、刘店干河、黄水河、石门河、峪河、纸坊沟河。可供防洪、灌溉的中小型水库19座，其中宝泉水库兴利库容1300万立方米，最大调蓄水量3821万立方米。

宝泉水库位于辉县市薄壁镇西北部。原有工程是1973年开工兴建，1982年因调整基建计划停建。现有工程为1989年10月开工复建，1994年6月竣工。宝泉水库大坝为浆砌石重力坝，现有挡水坝坝顶高程为252.10m，坝顶总长411.00m，最大坝高91.10m，总库容4458.00万m3，是一座以“灌溉为主，结合发电，兼顾防洪”的中型水库。宝泉水库溢流坝的堰顶高程为244.0m，溢流坝段宽109m，溢流坝下游采用挑流消能形式，挑流鼻坎坎顶高程为185m。宝泉抽水蓄能电站位于河南省辉县市薄壁乡大王庙以上2km的峪河上，电站总装机容量为1200kw，年发电量为20.1亿千瓦时，年抽水耗电量为26.42亿千瓦时，电站综合效率为0.761.

焦作的气候属大陆季风型温暖带半干旱性气候，四季分明。

多年平均气温14.9℃，多年平均降水量为594.4mm，年最大降水量为921.6mm(1965年)，年最小降水量为289.4mm（1981年）。降水年内分配不均，多集中在六、七、八月份，三个月降水量约占全年降水量的65%左右。区内河流有丹河、峪河、西石河、三门河，丹河属黄河水系，其余属海河水系。丹河和峪河为常年性河流，其它为季节性河流。

2.1.3 地形地貌

焦作市分为两大地貌单元：北部为太行山区，南部为黄河、沁河冲洪积平原。全区地形，西北高，东南低。北部山区地面高程+200- +1790m，地形陡峭，河谷深切，岩石裸露，发育地表岩溶景观，地面起伏大。市区及市区南部为山前倾斜平原区，地形略向南、南东倾斜，由北向南逐渐降低，地面标高+80- +200m。

在长期内外地质营力的相互作用下，形成了山地和冲洪积平原两个一级地貌单元。根据地貌成因和形态特征，山地和冲洪积平原共划分为七个二级地貌单元。分述如下：

一．山地

(1) 构造侵蚀中山

分布于市区北部山西境内的晋庙铺、柳树口、夺火一带，山体呈北东向展布，标高+1000- +1790m，地形陡峭，沟谷深切，似峰林地貌。组成山体岩性以元古界变质岩为主。

(2) 构造溶蚀低山

分布于寨豁、赵庄、西村、黑龙王庙一线以北，地面标高+500-

+1000m。地形起伏较大，沟谷深切。组成山体岩性多为中奥陶灰岩，地表岩溶发育，有溶隙、溶沟、溶槽及大型溶洞。

(3) 构造侵蚀丘陵

分布于近山前地带，标高+200- +500m，山顶呈浑圆状，山坡平缓。地表多出露中奥陶系灰岩和石炭—二叠系砂页岩。二．山前倾斜平原

分布于山前一带，由季节性河流堆积而成。由坡洪积斜地、冲洪积扇群、扇（间）前洼地和交接洼地组成。

(1) 坡洪积斜地

不连续地分布于市区东北部的方庄、薄壁（见山前地带），有重力和坡面水流作用堆积而成，粘土、碎石、卵石等组成的坡积物呈倒石堆状或围绕坡麓堆积构成坡积群，坡积群相连组成坡积斜地。

(2) 冲洪积扇

在丹河、西石河、三门河、子房沟、翁涧河等河流的出山口处，间歇性暂时洪流堆积作用形成了一系列冲洪积扇。不同时期、不同河流的洪积扇重叠或相连，呈带状沿太行山前连成一片。组成物质为粉质粘土、粘土、卵砾石等。

(3) 扇前洼地

分布于铁路线以南至新河间的朱村—于村—墙南—待王一带，为西石河、翁涧河、山门河洪积扇的前缘地带，地形低洼，地面标高+95- +85m，微向东南倾斜。组成物质为粉质粘土、粘

土为主，夹有砂层。

(4) 交接洼地

分布于新河—大沙河一带，为黄河、沁河的冲积平原和太行山山前冲洪积平原之间的交接洼地，由粉质粘土、粉细砂土组成。地势低洼，地面标高+100- +90m，微向东南倾斜。

在山前冲洪积平原中上部，分布有十几座煤矿。采煤引起地表下沉变形，地表形成塌陷坑。据调查，焦作矿区有较大的塌陷坑17个，塌陷面积近70 km2。

2.1.4 社会经济

焦作市矿藏十分丰富：有矿产资源40多种，探明储量的有煤炭、石灰石、铝矾土、耐火粘土、硫铁矿等20多种，其中煤田可开采储量6亿吨，为单一的优质无烟煤，是化工和钢铁工业的理想原料；耐火粘土埋藏浅，易开采，是生产陶瓷、耐火材料的优质原料，已探明储量5049万吨；铁矿保有储量2726万吨，工业储量740.6 万吨，以磁铁矿为主，含铁量32%；石灰石预测储量100亿吨，是生产纯碱、乙炔、水泥等产品的优质原料；硫铁矿保有储量3475.5万吨，占全省储量的41%。焦作市水资源丰富。流域面积在100平方公里以上的河流有23条，还有引沁渠、广利渠两大人工渠，有群英水库、青天河水库、白墙水库、顺涧水库等较大水库，地表水资源充裕；焦作市还是天然的地下水汇集盆地，已探明地下水储量35.4亿立方米。伴随着物质文明建设的发展。焦作市的文化事业，科技事业，卫生事业，体育

事业也发展良好。焦作市2011年焦作市GDP达到1464.4亿元，河南省第8位、位居全国第96位。人均GDP6426.91美元，河南第5位，位居全国第102位

2.1.5 区域地层及构造

本区出露有太古界、元古界震旦系、下古生界寒武系和奥陶系、上古生界石炭—二叠系、中生界三叠系、新生界第三系和第四系。由老至新分述如下：

区域地层简表

统组

代

号

新生界第

四

系

Q

由黄色、红色亚砂土、亚粘

土、砾石组成

第

三

系

R

0～

362

以红色粘土岩为主，含钙质

结核