水文地质学资料

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水文地质学基础共40页PPT课件

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某地潜水等水位线图(平面)




由于潜水在重力作用下由高处向低处流动,一般情况下,潜水面不水平,是一个向排泄区微微倾斜的曲面 。 该曲面往往与地表面一致,但起伏比较平缓 。 潜水面首先受地表水文网密度和切割深度的控制。 在地形切割强烈地区,地下水补给河水,潜水面向河道倾斜;在河流的下游,河床往往高于地面,河水位高于潜水位,河水补给潜水,则潜水面向河流外侧倾斜。 潜水面形状还受含水层岩性及过水断面大小影响 含水介质透水性越强,其中潜水水面越缓;介质透水性越差,潜水面越陡。在均质的介质中,当潜水流经较大的过水断面时,其水力坡度变缓。
3.3 地下水分类
孔隙水
裂隙水
岩溶水
包气带
上层滞水
上层滞水
上层滞水
潜水
孔隙潜水
裂隙潜水
岩溶潜水
承压水
孔隙承压水
裂隙承压水
岩溶承压水
上层滞水(a) 、潜水(b)、承压水(c)
a
b
c
一、潜水与潜水含水层概念 潜水:饱水带中第一个具有自由表面的稳定含水层中的水。 自由表面—没有隔水顶板或只有局部隔水顶板,与大气直接相通,除大气压强外不受其它任何附加压强。 稳定—具有一定的空间连续性(范围),以与上层滞水区分。 潜水含水层:赋存潜水的岩层。 建筑房屋时的基坑排水,大堤堤角处的散浸渗漏(潜水)
3.1 包气带与饱水带
3.2 含水层 隔水层 弱透水层
一、基本概念 饱水岩层中,根据岩层给水与透水能力而进行的划分: 含水层(Aquifer): 是能够透过并给出相当数量水的岩层—各类砂土,砂岩等 隔水层(Aquifuge): 不能透过与给出水或透过与给出的水量微不足道的岩层——裂隙不发育的基岩、页岩、板岩、粘土(致密) 弱透水层(Aquitard): 渗透性很差,给出的水量微不足道,但在较大水力梯度作用下,具有一定的透水能力的岩层——各种粘土,泥质粉砂岩、砂质页岩

水文资料 水文地质学基础第四章

水文资料 水文地质学基础第四章

一般情况下当水的物理性质变化不大时,把渗
透系数看成单纯说明岩石渗透性能的参数;但在研
究卤水或热水运动时,还需要考虑其它因素。
表4-1
松散岩石渗透系数参考值
• 达西定律的适用范围:
渗透流速V与水力梯度I的一次方成正比,故达西定律又
称线性渗透定律。
但多次实验表明,只有雷诺数(Re)≤1-10之间某一数 值的层流运动才服从达西定律,超过此范围,V与I不是线性 关系。 绝大多数情况下,地下水的运动都符合线性渗透定律,因
4.3
流网
• 基本概念
• 均质各向同性介质中的流网
• 层状非均质介质中的流网
(一)基本概念
• 渗流场:地下水流动(运动)的空间。 流网是描述渗流场中地下水流动状况的有效工具。。 • 流网:在渗流场的某一典型剖面或切面上,由一系列等 水头线与流线组成的网格,称为流网。 • 流线:是渗流场中某一瞬时的一条线,线上各个水质点 在此瞬时的流向均与此线相切。 流线是某时刻各水质点流向的连线,可看作水质点运动的 摄影。 • 迹线:是渗流场中某一时间段内某一水质点的运动轨迹 。 迹线是对水质点运动所拍的电影。 • 在稳定流条件下,流线与迹线重合。 • 等水头线:在某时刻,渗流场中水头值相等的各点连线 。(水势场的分布)
低速流,这时该区域内达西定律适用。
• 当Re临<Re<20~60时,出现一个过渡带,从层流 运动过渡到非线性层流运动。 • 高雷诺数时为紊流,达西定律失效。
• 野外实验证实:当I=0.00005~0.05之间变动时,
达西定律成立。
• 地下水不仅在多孔介质中的渗流,在裂隙、溶穴 中的渗流多数情况下也服从达西定律。达西定律 的适用范围实际上相当广泛。 • 因地下水的渗流运动极其复杂,用雷诺数确定的 层流 —— 过渡带 —— 紊流,还没有精确的分界线 ,达西定律的适用范围至今还没有彻底解决。

《水文地质学基础》完整版.

《水文地质学基础》完整版.

第一章地球上的水及其循环一、名词解释:1.水文地质学:水文地质学是研究地下水的科学。

它研究与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作业下地下水水量和水质的时空变化规律,并研究如何运用这些规律去兴利除害,为人类服务。

2.地下水:地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。

3.矿水:含有某些特殊组分,具有某些特殊性质,因而具有一定医疗与保健作用的地下水。

4.自然界的水循环:自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水相互联系、相互转化的过程。

5.水文循环:发生于大气水、地表水和地壳岩石空隙中的地下水之间的水循环。

6.地质循环:地球浅层圈和深层圈之间水的相互转化过程。

7.大循环:海洋与大陆之间的水分交换。

8.小循环:海洋或大陆内部的水分交换。

9.绝对湿度:某一地区某一时刻空气中水汽的含量。

10.相对湿度:绝对湿度和饱和水汽含量之比。

11.饱和差:某一温度下,饱和水汽含量与绝对湿度之差。

12.露点:空气中水汽达到饱和时的气温。

13.蒸发:在常温下水由液态变为气态进入大气的过程。

14.降水:当空气中水汽含量达饱和状态时,超过饱和限度的水汽便凝结,以液态或固态形式降落到地面。

14.径流:降落到地表的降水在重力作用下沿地表或地下流动的水流。

15.水系:汇注于某一干流的全部河流的总体构成的一个地表径流系统。

16.水系的流域:一个水系的全部集水区域。

17.分水岭:相邻两个流域之间地形最高点的连线。

18.流量:单位时间内通过河流某一断面的水量。

19.径流总量:某一时间段内,通过河流某一断面的水量。

20.径流模数:单位流域面积上平均产生的流量。

21.径流深度:计算时段内的总径流量均匀分布于测站以上整个流域面积上所得到的平均水层厚度。

22.径流系数:同一时段内流域面积上的径流深度与降水量的比值。

二、填空1.水文地质学是研究地下水的科学。

它研究岩石圈、水圈、大气圈、生物圈及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律。

2.地下水的功能主要包括:资源、生态环境因子、灾害因子、地质营力、或信息载体。

水文地质学总结(地质出版社)

水文地质学总结(地质出版社)

第一章 绪论水文地质学:是研究地下水的科学。

水文地质学研究的是:地下水在与岩石圈、地幔、水圈、生物圈、大气圈和人类生活活动相互作用下,其水量与水质在时间上的变化,以及对各个圈层产生的影响,从而服务于人与自然相互协调的可持续发展。

地下水:地下水是赋存于地面以下岩石空隙中的水。

地下水的功能:资源、地质营力、致灾因子、生态环境因子和信息载体等方面。

第二章 地球中水的分布与循环水文循环:是大气水、地表水和地壳浅表地下水之间的水分交换。

地质循环:发生于大气圈到地幔之间的水分交换。

我国水资源具有的特点:(1)降水偏少,年总降水量比全球平均降水量少22%;(2)人均水资源量偏低;(3)空间分布不均匀,东部丰富,西部贫乏;(4)季节及年际变化大,旱涝灾害频繁;(5)水质污染较严重。

地下水的优点:(1)分布广泛;(2)变化稳定;(3)具有天然调节性;(4)水质良好;(5)利于开发利用。

地下水的缺点:地下水隐藏于地下,查明分布规律才能利用;另外,虽然不易污染,但一旦污染,不像地表水那样容易自净修复,需要花费相当长时间和耗费昂贵成本。

第三章 岩土中的空隙和水孔隙:颗粒及颗粒集合体之间的空隙。

孔隙度:是单位体积岩土(包括空隙在内)中空隙所占的比例。

n 表示岩土孔隙度,V 表示包括孔隙度在内的岩土体积,V n 表示岩土中空隙体积,则: V n Vn = 或 %100⨯=V n Vn裂隙:是岩石在各种应力作用下破裂变形而成的。

按照裂隙的成因,区分为:成岩裂隙、构造裂隙、风化裂隙及卸荷裂隙。

溶穴:原有的裂隙或孔隙,经过地下水溶蚀,扩大而成的空洞。

岩土中的水详细分类:⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧气态水固态水毛细水重力水液态水弱结合水强结合水矿物表面结合水结合水岩土空隙中的水结构水结晶水沸石水矿物结合水)岩土“骨架”中的水(地壳岩石中的水 结合水:固相表面引力大于自身重力的水。

水文地质手册

水文地质手册

开篇中国水文地质发展史及水文地质分区一、中国水文地质的历史发展二、中国水文地质分区参考文献第一篇地质——水文地质基础第一章地质基础第一节地形地貌一、中国地形特征二、地貌类型划分三、河谷地貌形态类型四、黄土地区地貌形态类型五、干旱地区荒漠类型与地貌形态类型六、冰川地貌形态类型七、岩溶地貌形态类型第二节第四纪地质一、第四纪分期二、第四纪喾物的岩性分类和命名三、第四纪喾物的成因分类与标志四、黄土五、中国第四纪地层基本特征与分区六、新构造运动第三节矿物和岩石一、矿物二、沉积岩三、火成岩四、变质岩第四节地质构造一、劈理二、裂隙(节理)三、褶皱四、断层五、区域断裂第二章水文地质基础第一节自然界中的水一、自然界中水的分布二、自然界中水的循环与均衡三、水在岩石中的存在形式与特征四、水的物理性质的有关数据第二节气象、水文资料的收集、分析、整理和应用一、气象资料二、水文资料本节参考资料主要气象要素的释义及探讨第三节岩石的主要物理和水理性质一、岩石的空隙性二、松散岩石水理性质的参考数值三、岩石的热性质第四节地下水分类及其特征一、地下水的主要类型及其中特征二、泉的主要类型及时性其特征第五节地下水水质一、地下水物质组分与水质指标二、地下水按物理化学特征的分类三、地址水某些物理性质的定性表示方法四、水分析成果的表示方法五、水化学分析结果的审查六、地下水的水化学分类方法七、水化学中常用资料和数据第六节地下水运动一、地下水渗流的形态二、地下水渗流运动的基本定律三、地下水流态的决定方法第七节地下水的循环一、地下水的补给二、地下水的排泄三、地下水径流四、三水转化及其关系第八节地下水系统一、地下水系统的含义二、地下水系统的划分三、地下水(含水)系统结构与边界四、地下水流动系统分析参考文献与参考资料第二篇水文地质调查第三章水文地质调查第一节水文地质调查珠基本要求一、水文地质调查珠基本准则二、调查区选择和范围确定三、调查区地质地貌类型四、水文地质条件分级五、不同分级条件的工作重点第二节水文地质调查工作的阶段与步聚一、阶段划分二、目的方法三、调查工作步聚第三节不同类型地区水文地质调查基本内容一、平原地区水文地质调查珠基本内容二、弋壁沙漠地区水文地质调查基本内容三、黄土地区水文地质调查基本内容四、丘陵山区水文地质调查基本内容五、岩溶地区水文地质调查珠基本内容六、红层丘陵地区水文地质调查珠基本内容七、海岩带水文地质调查珠基本内容八、多年冻土地区水文地质调查珠基本内容第四节野外地质-水文地质调查一、地质观测点的观察与描述二、水点的观察与描述第五节找水工作程序与途径一、找水工作程序二、基岩蓄水构造的基本类型和富水特征三、基岩山区找水途径四、民谚与地下水五、地植物法在水文地质调查中的应用六、岩溶地区洞穴调查第四章环境水文地质调查第一节地下水污染区域调查评价一、目的与任务二、基本要求三、调查内容四、调查技术方法五、地下水污染调查技术要求六、地下水污染评价方法与要求第二节污染场地调查、一、目的二、任务三、一般要求四、工作内容及要求第三节城市垃圾填埋场场地污染调查一、垃圾场对地下水的污染调查二、垃圾场对土壤污染的调查方法三、垃圾场对地表水的污染调查方法第四节饮水型地方病水文地质调查一、调查内容二、调查方法第五节生态水文地质调查一、地下水生态系统的分类二、生态水文地质调查三典型区域生态水文地质调查第六节地下水开采引发的环境地质问题和灾害调查一、主要调查内容二、调查方法三、技术要求四、地质灾害评价第五章矿山水文地质调查第一节矿山水文地质调查内容一、矿山水文地质分类二、矿山水文地质调查内容分类三、地面水文地质调查四、井下水文地质调查五、矿山充水条件调查六、矿山水文地质环境灾害调查七、矿区排水、供水现状调查八矿山环境地质调查第二节矿山水文地质调查方法一、矿山水文地质补充勘探二、矿山水文地质动态观测三、试验方法四、矿山水文地质勘探新技术方法第三节矿山水文地质评价一、在建和生产矿山二、关闭矿山(尾矿)三、矿山排水、供水综合水文地质评价第六章农业水文地质调查第一节农业水文地质调查内容一、农田供水水文地质调查二、缺水区人畜饮用供水水文地质调查三、土壤改良水文地质调查第二节农业水文地质调查基本技术要求一、调查区水文地质条件复杂程度分级二、主要技术指标三、综合勘查技术要求四、专门水文地质试验第三节地下水的合理开发和利用一、微咸地下水综合开发利用二、土壤水的利用技术三、节水技术的推广四、与农业开发有关的环境地质问题第七章地热、矿泉水资源调查评价第一节地热能调查与评价一、地热资源调查珠主要目的、任务二、地热资源主要调查内容三、地热资源调查方法四、地热资源评价五、地热能资源梯级综合利用第二节浅层地热资源调查一、区域浅层地热资源调查二、地源热泵工程浅层地热能勘查三、浅层地热资源评价四、浅层地热资源环境评价第三节天然矿泉水资源调查一、天然矿泉水资源调查内容二、天然矿泉水资源调查方法三、天然矿泉水资源评价与此同时环境保护参考文献和参考资料第三篇技术方法与测试第八章水文地质遥感第一节水文地质遥感方法第二节遥感数据类型及特征第三节遥感图像解译标志第四节水文地质遥感解译第五节水文地质遥感制图第六节遥感调查仪器设备与软件本章参考资料第九章水文地质物探第一节部署原则与工作流程第二节地面物探的基本原理和方法第三节测井方法原理与应用第四节水文地质地球物理勘查方法组合方案第十章水文地质钻探第一节水文地质钻孔类型与结构第二节钻进方法及常用钻探设备第三节水文地质钻探及成井管材第四节成井工艺第五节钻孔简易水文地质观测与岩心编录第十一章水文地质试验第一节抽水试验第二节压水试验第三节钻孔注水试验第四节渗水试验第五节地下水流速测定、连通试验第六节地下水野外弥散试验第十二章环境同位素技术第一节环境同位素在水文地质学中的应用第二节同位素方法的采样与测试第三节同位素数据处理及解释本章参考资料第十三章榈采集与测试第一节水样采集与保管、运输第二节样品测试第十四章地下水动态监测第一节地下水动态的一般概念第二节区域地下水动态监测网第三节专门性地下水监测网第四节地下水监测技术方法第五节监测资料的整理与分析第六节观测仪器与设备第十五章地下水模拟技术和管理模型第一节引言第二节数理统计方法第三节地质统计学方法第四节数值模拟方法第五节现代新技术方法简介第六节地下水管理模型及其求解方法参考文献和参考资料第四篇地下水资源评价与环境保护第十六章水文地质计算第一节地下水计算的解析解第二节地下水计算的数值方法第三节地下水溶质运移与热量运移计算第十七章水文地质参数的确定第一节利用室内试验确定水文地质参数第二节利用抽水试验确定水文地质参数第三节利用冲击试验确定水文地质参数第四节利用地下水动态观测资料计算水文地质参数第五节水文地质参数的经验数值第十八章地下水资源评价第一节地下水资源评价内容、原则与要求第二节地下水资源量评价工作流程。

水文地质资料

水文地质资料

4.4.1区域水文地质条件调查1、区域地形地貌项目所在的鹅埠镇地处汕尾市海丰县西南角,区域地貌单元主要由低山丘陵及山前冲积平原,区域内的丘陵山体呈浑圆状,丘陵高程一般20~40m,坡面多数较缓,坡角多为20~30°。

2、区域地层、构造及地震区域内出露的地层主要为第四系全新统冲积(Q al)和残积层(Q el),局部区域分布有第四系全新统人工堆积层(Q ml),下伏基岩主要为燕山第四期(γ52(3))黑云母花岗岩、少量二长花岗岩。

区域主要有莲花山深断裂带,该断裂时一条强烈的挤压破碎带,由120多条断裂组成,主断裂两侧多发育断裂束。

拟建厂区距莲花山断裂带最近断裂束约5km,断裂对工程影响较小,主要表现为小地震。

根据《中国地震动参数区域图》(GB18306-2001),工程区地震动峰值加速度为0.10g,抗震设防烈度为Ⅶ度。

3、区域水文地质概况本区域地下水类型主要为基岩裂隙水和第四系孔隙潜水,基岩裂隙水赋存于岩石的裂隙中,受大气降水补给。

在沟谷或低洼处以泉水排出地表。

孔隙潜水主要赋存于阶地,漫滩的第四系冲洪积层和山麓的残坡层中,由大气降水及地表补给,排泄于河流或沟谷之中。

区域水文地质状况见图4.4-1。

4、地下水类型及特征①松散堆积物类孔隙水该类地下水主要分布于低山丘陵凹地或沟谷及边溪河冲积平原土层中,含水层为第四系冲积层的砂土层,地下水富水性较贫乏,单井涌水量15~80m3/d,水质类型属HCO3-Na或SO4 -Na型水,矿化度0.47~0.69g/L。

②块状岩类裂隙水2图4.4-1 项目所在区域水文地质图本项目所在地年风向玫瑰图(C:8.0%)51015NNNENEENE E ESESE SSE SSSWSWWSWW WNWNW NNW该类地下水分布在区域内的绝大部分地段,赋存于燕山期侵入岩,含水岩带以风化较强烈的强风化岩层下部和中或微风化岩为主,含裂隙水,其富水性取决于裂隙的发育程度。

《水文地质学》ppt课件(2024)


01
02
03
04
水均衡法
通过计算区域水均衡要素,评 估地下水资源量。
解析法
利用数学物理方程描述地下水 运动,通过解析解计算资源量

数值法
建立地下水数值模型,模拟地 下水运动过程,评估资源量。
综合法
结合多种方法,综合考虑地质 、水文、气象等因素,进行综
合评价。
2024/1/29
16
地下水资源开发利用现状及问题
定义
研究地下水的分布、形成、运动 、化学和物理性质及其与周围环 境的相互关系的科学。
特点
综合性、区域性、实践性、预测 性。
4
水文地质学研究意义
水资源评价与合理开发
为水资源评价提供科学依据,指导水资源的合 理开发和利用。
工程地质问题
研究地下水对工程建筑物的影响,预测和防治 工程地质问题。
环境地质问题
物探
2024/1/29
应用地球物理勘探方法,如电法、磁 法、重力法等,间接推断地下水的分
布和埋藏条件。
钻探
利用钻探设备向地下钻进,获取岩芯 、水样等资料,揭示地下水的赋存状 态。
化探
通过采集和分析地下水、地表水、土 壤和岩石等样品中的化学元素和化合 物,了解水文地球化学特征。
21
水文地质图编制和成果表达
2024/1/29
8
地下水循环过程
01
02
03
地下水的补给
大气降水、地表水、凝结 水等通过包气带下渗,成 为地下水的补给来源。
2024/1/29
地下水的径流
在重力作用下,地下水由 高处向低处流动,形成地 下径流。
地下水的排泄
通过泉、人工开采、蒸发 等方式排泄到地表或大气 中。

水文地质学知识点整理

地下水的概念P1:地下水是赋存于地表以下岩石(土)空隙中各种形态的水的总称。既有液态的水液,也有气态的水汽,也包括固态的水冰,还有介于它们之间其他形态的水。 地下水的功能属性P2:地下水的资源属性,地下水是生态因子,地下水是环境(灾害)因子,地下水是一种重要的地质营力,地下水是地球深部的信息载体。 水文地质学的研究方法P4:野外调查,野外试验,室内试验,遥感,地球物理勘察,信息技术的应用。 第一章 水循环与地下水赋存 1、了解地球内部圈层构P7 地球圈层构造划分表 地球外部圈层:由五个大致成层分布的自然子系统组成,按照性质可以分成3类。即3个无机子系统———大气圈、水圈、岩石圈。1个类有机子系统———土壤圈。1个有机子系统———生物圈。 2、地球水圈可以划分为地质水圈和水文水圈。P9 3、地球上的水循环P10:地球各个圈层中的水相互联系、相互转化的过程统称为大气水的水循环,又叫做自然界的水循环。按其循环途径的长短、循环速度的快慢以及涉及层圈的范围,可分为地质循环和水文循环两类。 4、岩石(土)介质中水的存在形式P17页 岩石(土)介质中的水 矿物中的水 沸石水、结晶水、结构水

空隙中结合水 强结合水、弱结合水 的水 液态水 重力水、毛细水 固态水 气态水 5、赋存介质的水理性质P19-20:指与水的储容和运移有关的赋存介质的性质,主要包括空隙的大小、多少、连通程度及其分布的均匀程度,这些性质的差异,会使其储容、滞留、释放以及透过水的能力不同。表征介质水理性质的指标有容水度,给水度,持水度。 容水度:指介质能够容纳一定水量的性质。 给水性:指饱水介质在重力作用下,能够自由给出一定水量的性质 持水性:指重力释水后,介质能够保持一定水量的性能。 二、地下水的基本类型及其特征 1、包气带和饱水带:P21 包气带 土壤水带 中间带 毛细水带 饱水带 2、越流P22:把两个含水层透过该弱透水层发生垂直水量交换的现象称为地下水的越流。 按照地下水的埋藏条件,可以把地下水分为潜水、承压水、与上层滞水。其中潜水和承压水在一定条件下是可以相互转化的。P23 3、潜水的概念P26:潜水是地表一下埋藏在饱水带中第一个稳定隔水层智商的具有自由水面的重力水。 4、潜水的特征:基本特征是与大气水和地表水密切联系,积极参与水循环、潜水与包气带直接相通、潜水的补给为大气降水和地表水,排泄以泉、蒸发、泄流等方式、潜水的动态受季节影响大、水质取决于地形、性和气候。潜水资源易补充和恢复。易受污染。P27

水文地质调查


利用同位素示踪技术,研究地下水的 形成和运动过程。
土壤和地下水化学分析
通过分析土壤和地下水中的化学成分 ,判断地下水的来源、水质和流向。
地下水监测
水位监测
设置水位观测井,定期测量地下水位变化情况。
水质监测
采集地下水样品,监测水中各项指标,如浊度、pH值、溶解氧等 。
压力监测
监测地下水压力变化,了解地下水流动状态。
2023
PART 04
水文地质模型建立
REPORTING
水文地质模型的分类
概念模型
基于水文地质学原理和 概念建立的模型,用于 描述地下水系统的基本
特征和规律。
数学模型
通过数学方程和算法描 述地下水运动和变化规
律的模型。
数值模型
将地下水系统离散化, 用数值方法求解地下水 运动和变化规律的模型

物理模型
地下水
地下水是指埋藏在地表以下的重力水,其形成、分布和运 动规律受到地质构造、岩性、气候、地貌等多种因素的影 响。
研究内容
水文地质学主要研究地下水的形成、储藏、运动、水质、 水量及与环境的关系,为人类合理开发利用地下水资源、 保护环境提供科学依据。
水文地质的重要性
01
资源保障
地下水作为重要的水资源,对于人类生存和发展具有重要意义。合理开
水文地质调查与地球科学学科交叉融合,研究地球表层水文地质过程与地球内部动力学的 关系,揭示地球表层水文地质过程的本质和规律。
2023
REPORTING
THANKS
感谢观看
新技术的应用
1 2 3
遥感技术
利用卫星或无人机搭载的高分辨率相机,获取地 面水文地质信息,实现大范围、快速、准确的调 查。

水文地质学课件pdf

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目录
• 水文地质学基本概念与原理 • 地下水资源评价与开发利用 • 地下水污染与防治技术 • 岩溶地区水文地质特征与工程问题 • 裂隙岩体水文地质特性与工程应用 • 专门性话题讨论与前沿动态分享
01
水文地质学基本概念与原理
Chapter
水文地质学定义及研究对象
水文地质学定义
研究地下水分布、运动、形成、 变化及与周围环境相互关层、隔水层、地下水流、水质、 水温等。
地下水赋存条件与分类
赋存条件
地下水的赋存需要具备一定的地质构 造、岩性、地貌、气候等条件。
分类
根据埋藏条件可分为上层滞水、潜水 、承压水;根据含水层性质可分为孔 隙水、裂隙水、岩溶水。
06
专门性话题讨论与前沿动态分 享
Chapter
海量数据处理在水文地质领域应用前景
大数据技术在水文地质领域的应用
利用大数据技术对海量水文地质数据进行处理、分析和挖掘,揭示地下水运动规律和水资 源分布特征。
数据驱动的水文地质模型
基于海量数据,构建高精度、高分辨率的水文地质模型,为地下水资源的评价、管理和保 护提供科学依据。
岩溶地区地下水水质一般较好, 但易受污染,且污染后治理难度 较大。
工程建设中遇到的岩溶问题探讨
01
02
03
地基稳定性问题
岩溶地区的溶洞、溶蚀裂 隙等导致地基承载力降低 ,易引发地基失稳问题。
渗漏问题
岩溶地区的溶蚀裂隙、管 道等构成地下水的运移通 道,易引发工程渗漏问题 。
突水突泥问题
在隧道、矿井等地下工程 中,岩溶地区的突水突泥 问题严重威胁施工安全。
地下水污染与防治技术
Chapter
地下水污染来源及途径
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中国矿业大学《专门水文地质学》复习资料(上)(2009-07-03 23:46:11)1水文地质调查的目的和任务?目的:查明天然及人为条件下地下水的形成、赋存和运移特征,地下水水量、水质的变化规律,为地下水资源评价、开发利用、管理和保护以及环境问题、地下水灾害的防治提供所需的资料。

任务:地下水的赋存条件。

查明含水介质的特征及埋藏分布情况;地下水的补给、径流、排泄条件,查明地下水的水量及变化规律;地下水的水文地球化学特征,不仅要查明地下水的化学成分,还要查明地下水化学成分的形成条件。

2水文地质调查分哪几个阶段?1准备工作(主要是设计书):已的水文地质工作评价、工作设计。

2,野外工作。

3,室内工作:测试、资料整理分析、编写报告按不同目的分类:供水水文地质勘查、矿区水文地质勘查供水水文地质勘察工作划分为:地下水普查;详查;勘探;开采矿区水文地质勘查阶段划分:1,普查勘探阶段:普查、详查(初步勘探)、精查(详细勘探)2,生产建设阶段(补充勘探)3水文地质调查包括哪些方法?水文地质测绘(地面调查)、水文地质钻探、水文地质物探、水文地质化探、水文地质试验、实验室试验分析、其它方法4水文地质勘探工作程序应遵偱的原则?A工作范围由大到小,工作要求由粗到精。

B按测绘—勘探—试验—长期观测的顺序安排。

C根据具体条件由少到多,由点到线,进一步控制到面。

D每一勘查阶段按准备工作、野外施工和室内总结三段时期进行。

5水文地质地面调查(测绘)主要进行哪些方面的调查?气象资料、地表水、地质地貌、地下水露头6水文地质观测路线及测点的布置要求?观测路线:a沿垂直岩层或岩浆岩体构造线走向。

b沿地貌变化显著方向。

c沿河谷沟谷和地下水露头多的地带。

d沿含水层带走向。

观测点:a,地层界线断层线褶皱轴线岩浆岩与围岩接触带b,标志层典型露头和岩性岩相变化带等c地貌分界线和自然地质现象发育处d井泉、钻孔、矿井、坎儿井、地表坍陷、岩溶水点如暗河出入口、落水洞、地下湖和地表水体。

7水文地质钻探的任务和特点?任务:1、研究地质、水文地质剖面2、测定各含水层中的地下水位3、进行水文地质试验4、进行地下水动态观测5、采取水样做水质分析6、可作排水疏干孔、注浆孔、供水开采回灌孔或长期动态观测孔之用。

特点:与其它方法相比较的特点、与地质钻孔相比较的特点。

因水文地质钻探的任务重、观测项目多,所以在钻孔结构、钻进方法和施工技术等方面都较地质钻探有不同的特点。

例:在钻孔中进行抽水试验,水文地质钻孔要有较大的孔径;为了分别取得各含水层水文地质资料,需在钻孔中下套管、变径,从而使钻孔结构复杂化;为了不破坏或少破坏含水层的天然结构,对冲洗液的要求比较严格;为了分层观测地下水稳定水位,使得钻探工序复杂,施工期长。

8水文地质钻孔的布置原则?:A查明地质情况,钻孔重点放在未查清的地段上B根据不同的目的和阶段布置钻孔C先疏后密,点线结合,深浅结合D水文孔应以探为主,一孔多用E根据施工情况不断修改和调整9水文地质钻孔的基本类型有哪些?a水文地质勘探孔 :用于了解矿区地质和水文地质情况,如地层的岩性、构造、含水层数、厚度、埋深和结构等b试验孔:主要用于抽水试验,同时也用于了解水文地质情况c观测孔:用于指定层段抽水试验时地下水位观测和地下水长期动态观测d开采孔:用于地下水开采或矿区地下水水位疏降e探放水孔:不要用于探明掘进巷道前方一定距离内的水文地质条件,或用于矿井地下水疏降、井进水文地质试验等10水文地质孔孔深如何确定?根据钻孔的目的要求、地质条件、并结合钻探技术条件来确定。

一般情况,要贯穿整个含水层、穿透含水层的主要富水段或富水构造带、考虑沉淀管的长度(3m-5m)11水文地质孔的孔径包括哪些?为什么要变径?孔径设计内容包括开孔孔径、终孔孔径、变径尺寸原因:隔离含水层、维护孔壁、井下放水孔安全套管、有选择地疏降或开采某一含水层。

根据止水要求,钻孔结构分为:同径止水、异径止水、异径同径联合止水。

12过滤器有什么作用?过滤器是抽水中能起过滤和支撑作用的管状物。

其作用是保证含水层中的地下水顺利地进入井管中,同时防止井壁坍塌及含水层的细粒物质进入井中而造成井孔淤塞。

13为什么要止水?为封闭和隔离目的含水层与其它含水层的水力联系所做的处理工作为止水原因在于a为了在多层结构的含水层中进行钻探时获得各个含水层的分层水文地质参数b为防止水质不良的含水层对其他含水层的污染,或者在钻进过程中要及时隔离某个强漏水层以保证正常钻进、止水的定义:水文地质钻探工作中,为封闭和隔离目的的含水层与其它含水层的水力联系所做的处理工作称为止水14为什么尽可能要用清水钻进?为了取得准确的水文地质资料15如何计算岩芯采取率和裂隙率?K(u)=L(0)/L K(u)为岩芯采取率 L(0)为所取岩芯的总长度 L为进尺长度y----线裂隙率或线岩溶率;∑bi----L段内平行岩芯轴线上测得的裂隙或岩溶的总宽度,m;L----统计段长度,m;Ku----L段内的岩芯采取率。

16如何确定承压水的稳定水位?一般每次下钻前和提钻后各观测一次,提钻次数频繁时,可隔2-3个回次观测一次。

停钻时间较长,应每2小时观测一次。

承压水观测中连续三次的水位差不大于2cm方可做为稳定水位。

观测水位时,要认真消除泥浆的影响17冲洗观测的方法和意义?方法:下钻前测一次泥浆槽的水位,提钻后再测一次,再加上本次钻进过程中向泥浆槽内新加入的量Q=(Q1+Q2)-Q3 Q—本回次钻进时的冲洗液消耗量,m3 ; Q1--钻进前泥浆槽内冲洗液体积, m3;Q2—钻进中加入槽内的冲洗液体积, m3 ; Q3—提钻后泥浆槽内的冲洗液体积, m3 ;意义:不仅可以发现新的含水层,而且还能确定含水层的埋藏深度,判断含水层的性质18抽水实验的目的和任务?目的获取水文地质参数,评价水文地质条件,为预见矿井涌水量和评价地下水开采量提供了依据。

任务 1确定含水层及越流层的水文地质参数,如渗透系数K、导水系数T、储水系数S等 2确定抽水井的实际涌水量及其与水位降深之间的关系3研究降落漏斗的形状、大小及扩展过程4研究含水层之间及含水层与地表水体之间(或与老窑积水之间)的水力联系5确定含水层的边界位置及性质(补给边界或隔水边界)6进行含水层疏干或地下水开采的模拟,以确定井间距、开采降深、合理井径等群井设计参数19抽水试验的类型?1根据抽水试验井孔的数量划分为单孔抽水、多孔抽水和干扰井群抽水试验2按抽水试验所依据的井流理论,可分为稳定流抽水和非稳定流抽水试验3根据抽水井的类型可分为完整井抽水和非完整井抽水试验4根据试验段所包含层情况,可分为分层、分段及混合抽水试验5根据抽水顺序可分为正向抽水和反向抽水试验20抽水试验的最大降深和降深应如何确定?正式抽水试验一般要求进行三次降深抽水试验的最大降深取决于潜水含水层的厚度、承压水的水头,以及预计开采或疏干的动水位值,还有现有抽水设备的能力以及抽水试验的目的。

对潜水含水层,其最大降深值可取含水层底板以上水位高度H的三分之一到二分之一;对承压含水层,其降深可取由静水位至含水层顶板的距离,即应尽可能将水位降至含水层顶板。

最大降深S确定以后,其余再次降深值可分别取:分别为最大降深的三分之二和三分之一当对成果的精度要求不高,或对次要含水层抽水,或因涌水量过小[如单位涌水量小于0.1L/(s·m)],或因放水设备所限,最大降深未超过1m等情况下,都可只进行一次降深。

21抽水试验水位、水量观测为什么要先密后疏?22抽水试验现场记录和观测的内容包括哪些?A测量抽水试验前后的孔深b观测天然水位、动水位及恢复水位c观测流量D 观察水温、气温e取样化学分析23放水试验与抽水试验的异同点?放水试验与抽水试验的原理相同,都是利用地下水动力学有关理论计算水文地质参数。

(1分)放水试验与抽水试验目的相同,都是为求取水文地质参数,了解含水层富水性以及各含水层水力联系、构造的导水性能等;(1分)放水试验与抽水试验任务、技术要求和资料整理方法均都基本相同。

(2分)放水试验与抽水试验不同在于(1)试验地点不同:抽水试验一般在地面进行,放水试验一般在井下进行。

(1.5分)(2)抽、放水方式不同:抽水采用抽水设备抽水,水量大小易于控制,放水试验在井下直接放水,水量大小不易控制,但井下放水试验的水量和降深可以不受抽水设备能力的限制。

(1.5分)(3)放水试验工程量小,抽水试验工程量大。

(1.5分)(4)放水试验的钻孔设计受井下巷道限制。

(1.5分)24注水试验的对象是什么?断层破碎带、采动裂隙带的渗透性。

25连通试验的作用?查明不同含水层之间的水力联系,了解地表水与地下水的补给关系,确定渗漏地段,或探明某些断层的导水性及其导水地段;在治水工程中,用于查明地下水的补给源及来水的主要方向、主要径流通道,计算流速,确定治水工程的位置和检查治水效果。

26水文地质人员在水文物探中的作用?a掌握物探方法的使用条件b提出水文地质物探工作的探测任务c确定物探方法,选定物探测线、测点的布置方案和测量装置d解释物探成果。

27主要水文地质图件有哪些及其主要内容?综合水文地质图:a含水层(组)和隔水层(组)的层位、分布、厚度、水位特征、富水性及富水部位、地下水类型等b断裂等构造特征c地表水体d控制性水点e已开采的井巷工程F溶洞、暗河、塌陷和积水情况、滑坡等g地下水质类型有主要化学成分h勘探线位置、剖面线位置等。

综合水文地质柱状图综合水文地质柱状图是反映含水层、隔水层及煤层之间的组合关系,以及含水层层数、厚度和富水性等内容的图件。

主要应反映的内容有:含水层的时代、名称、厚度、岩性、岩溶裂隙发育情况;各含水层的水文地质参数;各含水层的水质类型等。

水文地质剖面图剖面图主要是反映含水层、隔水层、褶曲、断裂构造等和煤层之间的空间关系。

主要内容有:含水层岩性、厚度、埋深、岩溶裂隙发育深度及其走向和倾向上的变化;水文地质孔、观测孔的位置及其试验参数和观测资料、地表水体及水位;主要井巷位置等。

矿井充水性图:(1)井下各种类型的出(突)水点应统一编号,并注明出水日期、涌水量、水位(水压)、水温、水质和出水特征(2)老空、废弃积水井巷等积水范围和积水量;(3)井下水闸门、水闸墙、放水孔、防水煤柱、泵房、水仓、水泵等防排水设施的位置数量及能力;(4)矿井涌水流动路线及涌水量观测站的位置等。

矿井涌水量与各种相关因素曲线图 a矿井涌水量、降雨量、地下水位历时曲线图b矿井涌水量与地表水位或流量关系曲线图c矿井涌水量与开采深度关系曲线图d矿井涌水量与单位走向开拓长度、单位采空区面积关系曲线图28地下水资源具有哪些特点?A系统性和整体性b流动性c循环再生性d可调节性29地下水资源分类?补给量、储层量、允许开采量30允许开采量的概念?允许开采量又称可开采量或可开采资源量,是指在技术上可能、经济上合理,并在整个开采期间内出水量不会减少,动水位不超过设计要求,水质和水温在允许范围之内变化,不影响已建水源地正常开采,不发生危害性环境地质问题等前提下,单位时间内从含水层系统或取水地段开采含水层中可以取得的水量。

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