水文地质基础知识、岩性描述

2015水文地质培训
克拉玛依市地质工程有限责任公司
目录
第一章 水文地质基础知识，岩性描述
第二章 地下水环评导则
第三章 绘图软件基本操作 第四章 跟井前的准备，钻井的流程，风险识别 第五章 现场班报填写资料录取 第六章 现场施工中岩屑的捞取，各工序的把关
第七章 抽水试验，水位观测，q-s及历时曲线的绘制
第八章 完井总结的编写
第一章 水文地质基本知识
1、自然界中水的循环
2、地下水的性质
3、水在岩石中存在的形式
4、含水层、隔水层、透水层
5、地下水的分类
一、自然界中水的循环
自然界中，水的存在形式有大气水、地表水和地下水。存在
于大气圈的水，称为大气水；分布于地表上的海洋、河湖、冰川
中的水称为地表水；埋藏于岩石空隙中的水称为地下水。 1、大气水：以气态（水汽）、液态审核：
岩屑： a、描述顺序 简单定名、颜色、成分、可见粒径、磨圆度、分选性、胶 结物、胶结程度、遇稀盐酸反应程度。 b、岩屑中无法观测的项目，如裂隙、层理、厚度等不必描 述。 c、磨圆度、分选性的描述应特别慎重，因为岩屑本身是钻 头研磨、捣碎的产物，必须仔细观察，还需描述岩屑的形状。 沙类土： a、简单定名 b、颜色：副色在前，主色在后 c、成分：砂粒的矿物成分及含量百分比 d、磨圆度（圆状、次圆状、次棱角状、棱角状） e、分选性（好、中等、差) f、粒径 g、胶结情况（胶结 h、包含物：包含物体种类（粘性土、动植物遗体、卵砾石）
不足之处，请领导同事批评指正， 谢谢!
岩溶水：储存和运动于石灰岩、白云岩等可溶蚀裂隙和溶
洞 中的地下水，又称喀斯特水。 泉是地下水的天然露头，是地下水的一种重要排泄方式， 是蓄水构造水文地质特征的重要表现。
岩性描述：
日期 ╱ 班次 进 自 尺(米) 至 共 岩心(米) 长度 残留 深度 (米)
QHSE 管理体系文档
岩性原始记录表
第 地 厚度 (米) 岩心 长(米) 采取 率(%) 质 分 层 岩 性 描 述 编 号 页 共 取样 深度 (米) 页 备 注
不如潜水显著，水位变化幅度小，一般有滞后性；
E）由于有连续的隔水层的覆盖，承压水不易污染。
承压水的重要特征是有承压水头。
水压面
潜水 砂岩
页岩
承压水
砂岩
页岩
自流（承压水）和非自流（潜水）含水层
2、按含水层空隙性质分
孔隙水：指分布于松散土壤或岩层孔隙中的地下水。在不 同的埋藏条件下，孔隙水可以形成上层滞水、潜水和承压 水。 裂隙水：指埋藏在坚硬岩石裂隙中的地下水。按埋藏条件 可分为裂隙潜水和裂隙承压水；按岩石裂隙成因，分为风 化裂隙水、成岩裂隙水和构造裂隙水三种类型。
3、地下水的化学性质
⑴ 酸碱度
反映地下水的酸碱性。酸性或碱性过大都会对煤矿生产产生影
响。 ⑵ 侵蚀性
含CO2的水与石灰岩发生反应，是产生溶岩作用的原因之一。
⑶ 总矿化度 地下水所含各种离子、分子和化合物的总量，简称矿化度。 矿化度表明水含盐量的多少，矿化度小于1g/L的为淡水。 矿化度可直接反映地下水的循环条件。
1、地下水的物理性质
温度：地下水的温度与埋藏环境有关。
颜色：决定于地下水化学成分与所含悬浮物质，通常是无色
的，含有某些化学成分或悬浮杂质时呈现不同的颜色。
透明度：决定于固体和胶体悬浮物含量。 气味：取决于水中化学成分和有机质。
味道：取决于水中化学成分。如 H2S 的臭鸡蛋味，有机质的
鱼腥味；含CO2多则爽口，含重碳酸钙、镁［Ca、Mg（HCO3）2］常 常有甜味。 比重：决定于水中所含盐分的多少。
⑷ 水的硬度
地下水的硬度大小，主要取决于地下水中Ca2+、Mg2+的含量。
水的硬度通常分为总硬度、暂时硬度和永久硬度。
水的硬度过大对身体健康不利，也会给生活带来诸多不便。
三、水在岩石中存在的形式
地下水是指埋藏在地表以下，储存在岩石空隙中的水。他 主要以气态水、吸着水、薄膜水、毛细水和重力水几种形式存 在于岩石中。 ⑴ 气态水 充满在岩石中的水蒸气。 气态水不能被利用，但可以与液态水相互转化。 ⑵ 吸着水
粘性土： a、简单定名 b、颜色 c、成分：以粘土矿物为主。 d、湿度：分干燥、稍湿、湿、饱和水 e、粘性：分强、稍强、稍弱、弱 f、可塑性：可塑、不可塑 砾状结构＞2mm，常见岩石为砾岩 巨粒结构＞2-1mm，常见岩石为砂砾岩 粗粒结构＞1-0.5mm，常见岩石为粗砂岩 中粒结构＞0.5-0.25mm，常见岩石为中砂岩 细粒结构＞0.25-0.1mm，常见岩石为细砂岩 微粒结构＞0.1-0.01mm，常见岩石为粉砂岩 泥质结构＜0.01mm，常见岩石为页岩
能够自由流动的地下水。其水面是起伏不平的面，称为潜水面。
潜水主要由大气降水和地表水补给。多数情况下，补给区 与分布区一致。所以潜水的埋藏深度及含水层厚度经常是变化 的，而且变化范围较大，其中以气候、地形的影响最为显著。
潜水的特征：
A）潜水直接接受大气降水和比它水位高的地表水；
B）潜水面不承受静水压力； C）在重力作用下，由高向底流动，称潜水流； D）潜水的埋深因地而异，与水位、水量变化有关。 承压水：充满于两个稳定隔水层之间，其运动受上下隔
缝。
岩溶：可溶性岩石中的洞穴。
含水层
储存有在重力作用下可以自由流动的水的岩层。
隔水层 不透水又不含重力水的岩层。 透水层 只能透水，但不含重力水的岩层。
含水层的形成条件：岩层具有连通的空隙、隔水地质条件
和足够的补给水源。
五、地下水的分类
1、按照地下水埋藏条件分
上层滞水：存在于包气带中局部隔水层之上的重力水。 上层滞水的分布范围一般不广，具有季节性。一般只能作 小型或暂时性供水水源。 潜水：是位于第一个稳定隔水层以上的、含在透水层中、
水层的约束和水压的作用，通常是从补给区流向排泄区。
其补给区与分布区不一致，受大气降水变化的影响较小，
不易受污染。
承压水的特征：
A）承压水具有静水压力；
B）以侧向补给为主，因此补给区与分布区不一致； C）承压水径流严格受隔水层控制，其埋藏分布主要取 决于地质构造； D）承压水的动态受降水、蒸发、水文等因素影响，但
2、地下水的化学成分
地下水含有多种化学元素。
离子状态：H+、Na+、K+、Mg+、NH4+和OH-、SO42-、HCO3­、CO32­
等。
化合物状态：Fe2O3、Al2O3等。
气体状态：N2、CO2、O2、CH4、H2S等。
地下水中分布最广的7种离子：
Cl­、SO42-、HCO3­、Na+、K+、Ca2+、Mg2+
通常，地下水面以上部分
为包气带，地下水面以下
称为饱水带。 包气带：岩石空隙未被水 充满的地带。 饱水带：地下水面以下， 岩石空隙被重力水全部 充满的部分。
四、含水层、隔水层和透水层
岩石并非致密的实体，而是存在很多空隙。岩石的空隙分
为孔隙、裂隙和岩溶三种。 孔隙：松散岩石和未完全固结的沉积岩，岩石颗粒之间的 空隙。 裂隙：由于受地壳运动或外力作用，坚硬岩层中的各种裂
进入到岩石空隙中的气态水因静电引力被吸附在岩壁形成 的水膜。
吸着水与一般液态水性质差别很大。
⑶ 薄膜水
包围在吸着水外层的水膜。
薄膜水与吸着水类似，但所受吸附力小。 ⑷ 毛细水 充满于岩石毛细空隙中的水。 毛细水有一般水的特点，可以为植
物吸收利用。
⑸ 重力水 充满于非毛细空隙中的、能够自由运动的液态水。
雹） 存在于大气圈中的水。
2、地表水：以液态聚积在江、河、海、湖中以及以固态存 在于两极及高寒地带的水。 3、地下水：以各种不同状态（气、液、固）存在于岩石空 隙中的水。
水通过水圈、大气圈、岩石圈和生物圈处于连续不断地循环
运动的过程，称为水循环。 水循环包括内陆循环、海陆循环、海洋循环。
二、地下水的物理性质及化学性质