供水水文地质勘察课件.ppt

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1、供水水文地质勘察供水水文地质勘察为寻找地下水水源而开展的各项工作称为水文地质勘察。为寻找地下水水源而开展的各项工作称为水文地质勘察。其目的是查明勘察区内地下水的形成、赋存条件及运动规律，寻其目的是查明勘察区内地下水的形成、赋存条件及运动规律，寻找可作为工农业用水、生活用水和其他用水的地下水资源，为地下找可作为工农业用水、生活用水和其他用水的地下水资源，为地下水资源的评价、合理开发利用、保护和管理提供水文地质依据，为水资源的评价、合理开发利用、保护和管理提供水文地质依据，为国民经济部门的水源地设计和建设提供水文地质资料。国民经济部门的水源地设计和建设提供水文地质资料。概述概述供水水文地质勘察的供

2、水水文地质勘察的内容内容主要包括：主要包括：水文地质测绘、地球物理勘探、水文地质钻探、水文地质实验、水文地质测绘、地球物理勘探、水文地质钻探、水文地质实验、地下水动态监测、水文地质参数计算、地下水资源评价和开采地下地下水动态监测、水文地质参数计算、地下水资源评价和开采地下水的环境评价等。水的环境评价等。1供水水文地质勘察供水水文地质勘察供水水文地质勘察勘察供水水文地质勘察勘察阶段的划分阶段的划分和设计阶段相适应。和设计阶段相适应。根据国家相关规范，根据国家相关规范，勘察可分勘察可分为：水资源调查、普查、详查、勘为：水资源调查、普查、详查、勘探和开采五个阶段，具体应用可酌情简化。探和开采五个阶段

3、，具体应用可酌情简化。目前全国范围内的目前全国范围内的1:20万水文地质普查工作基本结束，有些地区万水文地质普查工作基本结束，有些地区已经完成已经完成1:5万水文地质普查工作，因此供水水文地质勘察阶段一万水文地质普查工作，因此供水水文地质勘察阶段一般分为初步勘察和详细勘察两个阶段。般分为初步勘察和详细勘察两个阶段。概述概述初步勘查的任务初步勘查的任务：在选定的富水地段进行中等比例尺（在选定的富水地段进行中等比例尺（1:2.5万万1:5万）水文地质测万）水文地质测绘，并投入少量的勘探、实验、短期地下水绘，并投入少量的勘探、实验、短期地下水 动态观测，提出布置取动态观测，提出布置取水源地的有利地段

4、，初步评价水资源的水质和水量，为水源地初步水源地的有利地段，初步评价水资源的水质和水量，为水源地初步设计提供水文地质依据。设计提供水文地质依据。2供水水文地质勘察供水水文地质勘察概述概述详细勘查的任务详细勘查的任务：在选定位置上，进行大比例尺（在选定位置上，进行大比例尺（1:1万万1:5000）水文地质测绘，并投入大量）水文地质测绘，并投入大量的勘探、实验、进行不少于一年的地下水的勘探、实验、进行不少于一年的地下水 动态观测，全面评价水资源和开采条件，动态观测，全面评价水资源和开采条件，为取水工程设计和施工提供水文地质依据。为取水工程设计和施工提供水文地质依据。供水水文地质勘察的供水水文地质勘

5、察的主要任务主要任务：（1）查明区域水文地质条件，确定主要含水层的分布及含水介质特征。）查明区域水文地质条件，确定主要含水层的分布及含水介质特征。（2）圈定富水地段，确定水源地范围）圈定富水地段，确定水源地范围（3）查明地下水的水动力学特征、水化学特征及其动态的变化规律。）查明地下水的水动力学特征、水化学特征及其动态的变化规律。（4）研究和确定进行地下水资源评价和合理开采的水文地质参数。）研究和确定进行地下水资源评价和合理开采的水文地质参数。（5）预测开发利用地下水过程中可能出现环境地质问题，并为采取科学的预）预测开发利用地下水过程中可能出现环境地质问题，并为采取科学的预防和治理措施提供必要的

6、依据。防和治理措施提供必要的依据。3供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质测绘水文地质测绘水文地质测绘水文地质测绘水文地质填图水文地质填图通过野外实地观测和记录描述，将地表直接观测到的地质、水文地质现象（地通过野外实地观测和记录描述，将地表直接观测到的地质、水文地质现象（地形地貌、地层岩性、地质构造、地下水与地表水的关系等），用规定的符号和花形地貌、地层岩性、地质构造、地下水与地表水的关系等），用规定的符号和花纹，以一定的比例尺勾绘到地形底图上，从而纹，以一定的比例尺勾绘到地形底图上，从而编制水文地质图编制水文地质图。通过对水文地质图分析，可初步了解勘查区的水文地质条件，对地下水作为供通过对

7、水文地质图分析，可初步了解勘查区的水文地质条件，对地下水作为供水水源地的可能性做出初步评价，为进一步布置水文地质勘探工作提供依据。水水源地的可能性做出初步评价，为进一步布置水文地质勘探工作提供依据。水文地质测绘是水文地质测绘是平面上平面上了解水文地质条件的一种事半功倍的手段，测绘质量取了解水文地质条件的一种事半功倍的手段，测绘质量取决于水文地质调查人员的野外调查经验和分析问题的能力。决于水文地质调查人员的野外调查经验和分析问题的能力。水文测绘可以得到以下资料水文测绘可以得到以下资料：（1）与地下水相关的区域自然条件）与地下水相关的区域自然条件（2）区域地质、地貌、第四系沉积物的特征）区域地质、

8、地貌、第四系沉积物的特征（3）地下水的补给、径流与排泄特点）地下水的补给、径流与排泄特点（4）含水层的埋藏及分布规律）含水层的埋藏及分布规律（5）地下水资源及其开采条件）地下水资源及其开采条件4供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质测绘水文地质测绘水文地质测绘的比例尺：水文地质测绘的比例尺：初步勘察初步勘察1:5万或万或1:2.5万、详细勘察万、详细勘察1:1万或更大。万或更大。水位地质测绘采用穿越法，科学地布置一系列的观测线以保证能控制全区的地水位地质测绘采用穿越法，科学地布置一系列的观测线以保证能控制全区的地质与水文地质条件。质与水文地质条件。观测路线一般垂直于底层或构造线的走向，或者沿

9、地貌变化显著方向，布置沿观测路线一般垂直于底层或构造线的走向，或者沿地貌变化显著方向，布置沿河谷、沟谷及地下水露头（泉点）较多的地带。河谷、沟谷及地下水露头（泉点）较多的地带。观测点在穿越过程中选定，在底层分界线、物理地质现象发育部位、泉、井、观测点在穿越过程中选定，在底层分界线、物理地质现象发育部位、泉、井、钻孔、矿井、岩溶水点或地表水等处均布设观测点。钻孔、矿井、岩溶水点或地表水等处均布设观测点。5供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质测绘水文地质测绘一、一、水井、钻孔水井、钻孔的调查的调查（1）井孔的位置及其地处地貌单元部位，井孔的深度、构造、形状及口径）井孔的位置及其地处地貌单元部位

10、，井孔的深度、构造、形状及口径（2）测量水位、水温，选择代表性水井进行简易的抽水试验，取水样进行化）测量水位、水温，选择代表性水井进行简易的抽水试验，取水样进行化学分析。搜集水井的水位和涌水量的变化情况。学分析。搜集水井的水位和涌水量的变化情况。对于钻孔要进行水文地质观测、编录及抽水试验。对于钻孔要进行水文地质观测、编录及抽水试验。（3）了解井孔所揭露的地层剖面，确定含水层的位置、厚度及含水性质。）了解井孔所揭露的地层剖面，确定含水层的位置、厚度及含水性质。（4）了解水的使用和引水设备情况）了解水的使用和引水设备情况（5）对自流井，注重调查出水层位和隔水顶板岩性、水头高度及流量变化情）对自流井

11、，注重调查出水层位和隔水顶板岩性、水头高度及流量变化情况。况。（6）对坎儿井，应查明各井的剖面及各段暗渠的流量及主要依靠补给水层。）对坎儿井，应查明各井的剖面及各段暗渠的流量及主要依靠补给水层。调查过程中填写相关表格。调查过程中填写相关表格。6供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质测绘水文地质测绘二、二、泉泉的调查的调查（1）泉水出露的地形地貌部位、高程及与当地基准面的相对高差）泉水出露的地形地貌部位、高程及与当地基准面的相对高差（2）泉水出露的地质构造条件涌出地面时的特点（几股水流，还是成片外渗）泉水出露的地质构造条件涌出地面时的特点（几股水流，还是成片外渗）。（3）判断泉的补给泉水的含水

12、层，绘制泉水出露的素描图。）判断泉的补给泉水的含水层，绘制泉水出露的素描图。（4）取水样进行化学分析，量测流量及水温，了解流量的稳定性）取水样进行化学分析，量测流量及水温，了解流量的稳定性（5）了解泉的利用情况及进一步扩泉的可能性。）了解泉的利用情况及进一步扩泉的可能性。（6）对于特殊沉淀物进行鉴别和化验）对于特殊沉淀物进行鉴别和化验（7）对于）对于 人工挖泉，了解挖掘位置、埋深等人工挖泉，了解挖掘位置、埋深等（8）对于流量大的泉水，调查水的去路，重大泉进行动态监测）对于流量大的泉水，调查水的去路，重大泉进行动态监测（9）矿泉要特别注意水位、化学成分、成因、地质构造条件。）矿泉要特别注意水位、

13、化学成分、成因、地质构造条件。调查过程中填写相关表格。调查过程中填写相关表格。7供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质测绘水文地质测绘三、三、岩溶水点岩溶水点的调查的调查（1）水点的地面标高及所处地貌单元的位置和特点，水头出露点的地层层位、）水点的地面标高及所处地貌单元的位置和特点，水头出露点的地层层位、岩性、产状及所处构造行迹的部位，构造与岩溶的发育关系，结构面的产状及其岩性、产状及所处构造行迹的部位，构造与岩溶的发育关系，结构面的产状及其力学性质，水理性质。力学性质，水理性质。（2）观测水位标高和埋深，水的物理性质，量侧水温、洞温、观测溶洞的水）观测水位标高和埋深，水的物理性质，量侧水温

14、、洞温、观测溶洞的水流流向、流速，洞内的瀑布成因及落差，地下湖及地下河的规模及径流地段，了流流向、流速，洞内的瀑布成因及落差，地下湖及地下河的规模及径流地段，了解水生动物活动情况。解水生动物活动情况。（3）搞清每个岩溶点与邻近水点以及整个地下水系的关系，必要时进行追索）搞清每个岩溶点与邻近水点以及整个地下水系的关系，必要时进行追索或进行连通实验，搞清地下水的来龙去脉。或进行连通实验，搞清地下水的来龙去脉。8供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质测绘水文地质测绘四、四、矿坑矿坑的调查的调查（1）矿井的位置及地形特点，矿井与河水的距离，河水位标高与井口标高，）矿井的位置及地形特点，矿井与河水的距

15、离，河水位标高与井口标高，河流的流量，汛期的延续时间和泛滥时淹没的范围。河流的流量，汛期的延续时间和泛滥时淹没的范围。（2）矿井的修建年代、生产能力、排水设备装置及效率，开采层位及其标高，）矿井的修建年代、生产能力、排水设备装置及效率，开采层位及其标高，生产工作面、线长度，采空区面积及深度。生产工作面、线长度，采空区面积及深度。（3）开挖井巷和露天矿的涌水量，开采规模增大含水层变化的特点，矿井排）开挖井巷和露天矿的涌水量，开采规模增大含水层变化的特点，矿井排水降落漏斗的形成及扩展情况水降落漏斗的形成及扩展情况（4）观测涌水点，查明地下水进入坑道的状态及坑道充水来源，取水样进行）观测涌水点，查明

16、地下水进入坑道的状态及坑道充水来源，取水样进行化学分析。化学分析。（5）查明附近构造破碎带、溶洞、老窑时的矿井涌水量情况。）查明附近构造破碎带、溶洞、老窑时的矿井涌水量情况。（6）矿井淹没的原因、时间、天然涌水量和疏干排水资料）矿井淹没的原因、时间、天然涌水量和疏干排水资料（7）不同开采方法引起的顶板破坏，地表塌陷和裂缝发展的情况；坑道顶板）不同开采方法引起的顶板破坏，地表塌陷和裂缝发展的情况；坑道顶板和露天矿采矿场边坡稳定性，岩石的工程地质特性，隔水层厚度、作用其上的压和露天矿采矿场边坡稳定性，岩石的工程地质特性，隔水层厚度、作用其上的压力等力等9供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质测绘

17、水文地质测绘五、五、老窑老窑的调查的调查10供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质测绘水文地质测绘六、六、地表水体地表水体（河流、湖泊）的调查（河流、湖泊）的调查（1）河流、湖泊、池塘、渠道等地表水体的位置及周围的地形）河流、湖泊、池塘、渠道等地表水体的位置及周围的地形（2）地表水的形态（长度、宽度、深度）地表水的形态（长度、宽度、深度）（3）地表水体附近的地层岩性，地貌条件及其构造的部位）地表水体附近的地层岩性，地貌条件及其构造的部位（4）测定水位、流速、流量、含砂量）测定水位、流速、流量、含砂量（5）观测水的物理特性（水温、颜色、透明度等），必要时进行化学分析）观测水的物理特性（水温、颜

18、色、透明度等），必要时进行化学分析（6）调查水体）调查水体 动态资料（时间的变化）动态资料（时间的变化）（7）测量搜集上下游的流量变化，支流水量、河床变化的情况，重视枯水期）测量搜集上下游的流量变化，支流水量、河床变化的情况，重视枯水期地表河流流量的变化地表河流流量的变化（8）地表水的利用情况）地表水的利用情况11供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探在地表地质或水文地质露头不好时，水文地质勘探是调查深度水文地质的有效在地表地质或水文地质露头不好时，水文地质勘探是调查深度水文地质的有效手段。手段。水文地质勘探一般有三种类型：水文地质勘探一般有三种类型：水文地质钻探：在了解含水

19、层深度、厚度、透水性方面可靠，也是对含水层进水文地质钻探：在了解含水层深度、厚度、透水性方面可靠，也是对含水层进行水文地质实验和地下水长期观测的必要手段，成本高，工期长，勘探只能了解行水文地质实验和地下水长期观测的必要手段，成本高，工期长，勘探只能了解“点点”；地球物理勘探：成本低，速度快，勘探深度大、范围广（地球物理勘探：成本低，速度快，勘探深度大、范围广（多解多解）。）。地表工程勘探：探槽、浅井、竖井、平洞等，是直接勘探的方法。成本高，工地表工程勘探：探槽、浅井、竖井、平洞等，是直接勘探的方法。成本高，工期长。期长。12供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探一、地球物理勘

20、探一、地球物理勘探物探方法之所以能够探明某些地质、水文地质条件，主要是因为不同类型或不同物探方法之所以能够探明某些地质、水文地质条件，主要是因为不同类型或不同含水量的岩石之间存在着含水量的岩石之间存在着物理性质上物理性质上的差异（包括导电性、导热性，热容量、温的差异（包括导电性、导热性，热容量、温度、密度、磁性、弹性波传播速度及放射性等）。因此，我们可以借助各种物探度、密度、磁性、弹性波传播速度及放射性等）。因此，我们可以借助各种物探测试仪器，测定出岩石或水体的某些物理特征值的变化，从而分析、推断出岩性、测试仪器，测定出岩石或水体的某些物理特征值的变化，从而分析、推断出岩性、构造和岩层含水性能

21、的变化。例如，许多岩浆岩和石灰岩的视电阻率（构造和岩层含水性能的变化。例如，许多岩浆岩和石灰岩的视电阻率（s）常常）常常可达可达n（102103）欧姆）欧姆米；而泥岩、粘土的视电阻率值只有十到几十米；而泥岩、粘土的视电阻率值只有十到几十m。经常使用的方法有：经常使用的方法有：磁法、重力法、地震法、放射性勘探、磁法、重力法、地震法、放射性勘探、电法勘探电法勘探。13供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探一、地球物理勘探一、地球物理勘探电阻率法能电阻率法能解决问题解决问题：（1）覆盖层厚度，隐伏的古河道和掩埋的洪积扇的位置）覆盖层厚度，隐伏的古河道和掩埋的洪积扇的位置（2）断层、

22、裂隙带、岩脉的位置、产状，含水层厚度及宽度）断层、裂隙带、岩脉的位置、产状，含水层厚度及宽度（3）钻井的地质剖面）钻井的地质剖面（4）地下水位、流向和渗流速度）地下水位、流向和渗流速度（5）地下水的矿化度，咸水与淡水的分布范围）地下水的矿化度，咸水与淡水的分布范围（6）暗河的位置及隐伏岩溶的位置、延伸方向、埋深、范围等）暗河的位置及隐伏岩溶的位置、延伸方向、埋深、范围等（7）永冻土层的下限埋深。）永冻土层的下限埋深。（一）电阻率法的基本原理（一）电阻率法的基本原理14供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探一、地球物理勘探一、地球物理勘探（一）电阻率法的基本原理（一）电阻率法的

23、基本原理地壳中岩石和矿物的导电性能不同为基础，通过分析和观测人工建立的地壳中岩石和矿物的导电性能不同为基础，通过分析和观测人工建立的地中电流地中电流场的分布规律场的分布规律达到探测水文地质条件的方法。达到探测水文地质条件的方法。15供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探一、地球物理勘探一、地球物理勘探（一）电阻率法的基本原理（一）电阻率法的基本原理16供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探一、地球物理勘探一、地球物理勘探（一）电阻率法的基本原理（一）电阻率法的基本原理17供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探一、地球物理勘探一、地球物理勘探

24、（一）电阻率法的基本原理（一）电阻率法的基本原理视电阻率的定义视电阻率的定义18供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探一、地球物理勘探一、地球物理勘探（一）电阻率法的基本原理（一）电阻率法的基本原理电探深度与供电电极距的关系电探深度与供电电极距的关系19供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探一、地球物理勘探一、地球物理勘探（二）电测深法（二）电测深法在地表同一测点上，由小到大改变电极在地表同一测点上，由小到大改变电极A、B的距离，进行视电阻率的测量来的距离，进行视电阻率的测量来研究从地表到深部的岩层变化情况。根据研究从地表到深部的岩层变化情况。根据AB和和M

25、N的排列不同分为：的排列不同分为：四极对称测四极对称测深深，三极测深等。，三极测深等。20供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探一、地球物理勘探一、地球物理勘探（三）电测剖面法（三）电测剖面法与电测深方法道理相同，不同的是保持与电测深方法道理相同，不同的是保持AMNB的距离不变，沿一定方向移动进的距离不变，沿一定方向移动进行测试，所得曲线反应了地层岩水平移动方向的改变，行测试，所得曲线反应了地层岩水平移动方向的改变，四极对称剖面法四极对称剖面法为例进行为例进行介绍。介绍。21供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探一、地球物理勘探一、地球物理勘探（四）电测井法

26、（四）电测井法为了确定井下各含水层的位置、厚度，划分咸淡水层，估计含水层的矿化度，为了确定井下各含水层的位置、厚度，划分咸淡水层，估计含水层的矿化度，一般采用电测井技术。一般采用电测井技术。在凿井过程中，特别是含水层多层分布，水质变化很大的地区，经常使用。在凿井过程中，特别是含水层多层分布，水质变化很大的地区，经常使用。工作原理是利用仪器通过电缆把井下装置（电极系统）送入管井中进行测量，工作原理是利用仪器通过电缆把井下装置（电极系统）送入管井中进行测量，在电缆从井底提升过程中，用仪器记录各地层中的电阻率的变化曲线。在电缆从井底提升过程中，用仪器记录各地层中的电阻率的变化曲线。22供水水文地质勘

27、察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探一、地球物理勘探一、地球物理勘探（四）电测井法（四）电测井法23供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探一、水文地质钻探一、水文地质钻探直接探明直接探明地下水的一种最重要、最可靠的勘探手段；地下水的一种最重要、最可靠的勘探手段；24供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探一、水文地质钻探一、水文地质钻探是进行各种是进行各种水文地质试验水文地质试验的必备工程；的必备工程；25供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探一、水文地质钻探一、水文地质钻探是对地下水资源调查、水文地质物探成果所作是对地下水资源调查、水

28、文地质物探成果所作地质结论的检验方法地质结论的检验方法。26供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探一、水文地质钻探一、水文地质钻探（一）水文钻孔的特点（一）水文钻孔的特点(1)钻孔口径较大结构复杂一要满足取岩芯，二要满足抽水试验或作为生产井取水;地质勘探孔直径一般小于150mm,水文钻孔或水井的直径一般约为300-500mm.(2)孔深 应根据钻探任务来确定，一般要求揭露或打穿主 要含水层。27供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探一、水文地质钻探一、水文地质钻探（一）水文钻孔的特点（一）水文钻孔的特点(4)孔深斜度要求严格 为保证水泵顺利下入井中，并长期安

29、全地工作，一般要求孔身斜度每深l00m小于1.5(3)洗井要求严格；冲洗液要求 一般要求尽量用清水钻进；在砂砾石含水层钻进时，泥浆黏度要求为严格28供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探一、水文地质钻探一、水文地质钻探（一）水文钻孔的特点（一）水文钻孔的特点(6)止水要求 为了解不同含水层的水文地质特性，钻探时应防止各含水层之间发生水力联系。下管时做好管外止水，下管后做好管内止水。(5)简易水文地质观测；钻探过程中要求记录初见水位、稳定水位、水温等，记录提钻前和下钻前的水位，记录冲洗液的消耗量，记录岩心采取率、岩石的主要特性等。29供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探

30、水文地质勘探一、水文地质钻探一、水文地质钻探（一）水文钻孔的特点（一）水文钻孔的特点(8)洗井要求 ：城市生活和工业用水井，正常运行时的井水含砂量要求小于百万分之一，而农业灌溉水井则应小于五十万分之一。主要方法：空气压缩洗井、活塞洗井。(7)取样要求 对于岩土式样，非含水层取样间距35m，含水层23m，根据岩性变化适当加密。主要含水层分别取水样。30供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探一、水文地质钻探一、水文地质钻探（二）水文地质钻探孔的布置原则（二）水文地质钻探孔的布置原则1 1）明确重点的原则）明确重点的原则 布置钻孔时要考虑水文钻探的主要任务，应明确是查明区域水文布置

31、钻孔时要考虑水文钻探的主要任务，应明确是查明区域水文地质条件，还是确定含水层水文地质参数、寻找富水带、评价地下地质条件，还是确定含水层水文地质参数、寻找富水带、评价地下水资源或进行地下水动态观测；主要任务不同，钻孔布置方案必然水资源或进行地下水动态观测；主要任务不同，钻孔布置方案必然有所区别。有所区别。2)2)一孔多用的原则一孔多用的原则 如既是水文地质勘探孔，又可保留作为地下水动态观测孔；或者如既是水文地质勘探孔，又可保留作为地下水动态观测孔；或者既是勘探孔，又可留用为开采井。既是勘探孔，又可留用为开采井。31供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质勘探水文地质勘探一、水文地质钻探一、水文地

32、质钻探（二）水文地质钻探孔的布置原则（二）水文地质钻探孔的布置原则3)3)代表性的原则代表性的原则 无论是查明水文地质条件、求取水文地质参数，还是进行地下水动无论是查明水文地质条件、求取水文地质参数，还是进行地下水动态观测，在确定其钻孔位置时，均应考虑其代表性和控制意义。态观测，在确定其钻孔位置时，均应考虑其代表性和控制意义。4)4)以线为主，点线结合的原则以线为主，点线结合的原则 为分析、认识区域水文地质条件的变化规律，水文钻孔应布置成为分析、认识区域水文地质条件的变化规律，水文钻孔应布置成勘探线的形式。勘探线的形式。32供水水文地质勘察供水水文地质勘察水文地质试验水文地质试验一、抽水实验一

33、、抽水实验抽水抽水试验试验是通是通过过从从钻钻孔或水井中抽水，来定量孔或水井中抽水，来定量评评价含水价含水层层富水性，富水性，测测定含水定含水层层水文地水文地质质参数和判断某些水文地参数和判断某些水文地质质条件的一种野外条件的一种野外试验试验工作。工作。（一）（一）抽水抽水试验试验的目的的目的（1）直接直接测测定含水定含水层层的的富水程度富水程度和和评评价井（孔）的价井（孔）的出水能力出水能力；（2）抽水抽水试验试验是确定含水是确定含水层层水文地水文地质质参数参数（K、T、S、）的主要方）的主要方法；法；（3）确定确定影响半径、合理井距、降落漏斗的形影响半径、合理井距、降落漏斗的形态态及其及其

34、扩扩展情况；展情况；（4）可以通可以通过过抽水抽水试验查试验查明地表水、地下水之明地表水、地下水之间间及含水及含水层层之之间间的的水力水力联联系，系，以及地下水以及地下水补给补给通道和通道和强强径流径流带带位置等。位置等。33供水水文地质勘察供水水文地质勘察（二）、抽水实验的类型（二）、抽水实验的类型群群井井互阻互阻抽水抽水试验试验：是在：是在多个抽水孔多个抽水孔中同中同时时抽水，造成降落漏斗相互重迭干抽水，造成降落漏斗相互重迭干扰扰的抽水的抽水试验试验。除抽水孔外，。除抽水孔外，还还配有配有若干若干观测观测孔。孔。带观测带观测孔的孔的单单井井抽水抽水试验试验：是在：是在抽水孔抽水孔附近附近还

35、还配有配有若干水位若干水位观测观测孔孔的抽水的抽水试验试验。它能完成抽水它能完成抽水试验试验的各的各项项任任务务，所得成果精度也，所得成果精度也较较高，若高，若专门专门布置的布置的观测观测孔多，孔多，深度也深度也较较大大时时，则则花花费费成本成本较较大。故少量用于初步勘探大。故少量用于初步勘探阶阶段，更多用于段，更多用于详细详细勘探勘探阶阶段段。单单孔抽水孔抽水试验试验：只有：只有一个抽水井而无一个抽水井而无观测观测井井，做做13次水位下降，求出次水位下降，求出钻钻井的井的出水量于地下水下降的关系，及含水出水量于地下水下降的关系，及含水层层的富水性、渗透性。的富水性、渗透性。它方法它方法简简便

36、，成本低便，成本低廉，但所能担廉，但所能担负负的任的任务务有限，成果精度有限，成果精度较较低，且只适用于低，且只适用于稳稳定流抽水定流抽水试验试验。因此。因此多用于多用于普普查查和和初步勘探初步勘探阶阶段。段。水文地质试验水文地质试验34供水水文地质勘察供水水文地质勘察分分层层抽水抽水试验试验：是：是以含水以含水层为单层为单位位进进行，除不同性行，除不同性质质含水含水层层，如潜，如潜水、承水、承压压水或孔隙水与裂隙水水或孔隙水与裂隙水层层，应进应进行分行分层层抽水外，抽水外，对对参数、水参数、水质质差异大的同差异大的同类类含水含水层层也也应应分分层层抽水抽水。对对新区新区应应先分先分层层抽水，

37、以分抽水，以分别别掌掌握各握各层层的水文地的水文地质质特征。特征。分段抽水试验：不同深度内分段抽水试验：不同深度内透水性有差异透水性有差异的厚层含水层中，对各岩段分别进行的厚层含水层中，对各岩段分别进行抽水的试验，用以了解抽水的试验，用以了解各段的透水性各段的透水性。有时可只对其中主要含水岩段抽水，如。有时可只对其中主要含水岩段抽水，如对岩溶化强烈的岩段或主要取水岩段等。这时，对岩溶化强烈的岩段或主要取水岩段等。这时，段间应止水段间应止水，止水处应位于透，止水处应位于透水性弱的单层或岩段中。水性弱的单层或岩段中。P161开采抽水试验：开采抽水试验：开采阶段进行，进行条件是勘察区为深层承压水，补

38、给量不易开采阶段进行，进行条件是勘察区为深层承压水，补给量不易查明，评价地下水开采量有困难；勘察资料少，缺乏动态观测资料，对开采过查明，评价地下水开采量有困难；勘察资料少，缺乏动态观测资料，对开采过程中的允许开采量不能做出准确评价时。程中的允许开采量不能做出准确评价时。开采抽水实验在枯水期进行，抽水总量接近需水量。开采抽水实验在枯水期进行，抽水总量接近需水量。（二）、抽水实验的类型（二）、抽水实验的类型水文地质试验水文地质试验35供水水文地质勘察供水水文地质勘察（二）、抽水实验的类型（二）、抽水实验的类型至于在具体的水文地至于在具体的水文地质调查质调查工作中工作中选选用何种抽水用何种抽水试验试

39、验，主要取决于，主要取决于调查调查工作工作进进行的行的阶阶段段和和调查调查工作的主要工作的主要目的任目的任务务（选择选择抽水抽水试验试验种种类类的依据的依据）：）：（1）在）在区域性区域性水文地水文地质调查质调查及及专门专门性水文地性水文地质调查质调查的初始的初始阶阶段，抽水段，抽水试验试验的的目的主要是目的主要是获获得含水得含水层层具代表性的水文地具代表性的水文地质质参数和富水性指参数和富水性指标标（如（如钻钻孔的孔的单单位涌位涌水量或某一降深条件下的涌水量），故一般水量或某一降深条件下的涌水量），故一般选选用用单单孔孔抽水抽水试验试验即可。即可。（2）当只需要取得含水）当只需要取得含水层层

40、渗透系数渗透系数K（一个参数一个参数）和涌水量）和涌水量时时，一般多，一般多选选用用稳稳定流定流抽水抽水试验试验。（3）当需）当需获获得渗透系数得渗透系数K、导导水系数水系数T、贮贮水系数水系数S（多个参数多个参数）及越流系数）及越流系数B等更多的水文地等更多的水文地质质参数参数时时，则须选则须选用用非非稳稳定流定流的抽水的抽水试验试验方法。方法。（4）在）在专门专门性性水文地水文地质调查质调查的的详详勘勘阶阶段，当希望段，当希望获获得开采孔群（得开采孔群（组组）设计设计所所需水文地需水文地质质参数（如影响半径、井参数（如影响半径、井间间干干扰扰系数等）和水源地允系数等）和水源地允许许开采量（

41、或开采量（或矿矿区区排水量）排水量）时时，则须选则须选用用多孔干多孔干扰扰抽水抽水试验试验。（5）当）当设计设计开采量（或排水量）开采量（或排水量）远远小于地下水小于地下水补给补给量小量小时时，可，可选选用用稳稳定流定流的的抽水抽水试验试验方法；反之，方法；反之，则选则选用用非非稳稳定定流的抽水流的抽水试验试验方法。方法。水文地质试验水文地质试验36供水水文地质勘察供水水文地质勘察（三）、观测孔的布置原则（三）、观测孔的布置原则1观测孔的布置方向观测孔的布置方向 均均质质各向同性、水力坡度各向同性、水力坡度较较小的含水小的含水层层：其抽水：其抽水降落漏斗降落漏斗的平面形状的平面形状为为圆圆形形

42、，即在通，即在通过过抽水孔的各个方向上，水力坡度基本相等，但一般上游抽水孔的各个方向上，水力坡度基本相等，但一般上游侧侧水力坡度水力坡度较较下游下游侧为侧为小，故在小，故在下游下游与地下水流向垂直方向上布置一条与地下水流向垂直方向上布置一条观测线观测线即可（即可（图图53A）。）。均均质质各向同性、水力坡度各向同性、水力坡度较较大的含水大的含水层层：其抽水：其抽水降落漏斗降落漏斗形状形状为为椭圆椭圆形形，下游一下游一侧侧的水力坡度的水力坡度远较远较上游一上游一侧侧大，故除大，故除垂直地下水流向布置一条垂直地下水流向布置一条观测线观测线外，外，尚尚应应在在上、下游方向上各布置一条水位上、下游方向

43、上各布置一条水位观测线观测线（图图53B）。）。水文地质试验水文地质试验37供水水文地质勘察供水水文地质勘察（三）、观测孔的控制原则（三）、观测孔的控制原则1观测孔的布置方向观测孔的布置方向（3）水平方向非均水平方向非均质质无限无限边边界含水界含水层层：一般垂直和平行水流方向布置两到三排一般垂直和平行水流方向布置两到三排观测观测孔，或沿含水孔，或沿含水层层非均非均质变质变化大化大的方向布置。的方向布置。（4）岩溶裂隙含水岩溶裂隙含水层层既要考既要考虑虑富水地段和水流方向，也要考富水地段和水流方向，也要考虑虑富水性弱的地段和隔水富水性弱的地段和隔水层边层边界条件。界条件。水文地质试验水文地质试验

44、38供水水文地质勘察供水水文地质勘察（三）、观测孔的控制原则（三）、观测孔的控制原则2观测孔数量观测孔数量只为求参数，一个即可；提高参数的精度则需只为求参数，一个即可；提高参数的精度则需2个以上。如欲绘制漏斗剖面，个以上。如欲绘制漏斗剖面，则需则需23个。个。3观测孔距主孔距离观测孔距主孔距离（1）承压含水层，）承压含水层，r1=M、r2=1.5M、r30.178R；潜水含水层降落漏斗；潜水含水层降落漏斗曲面水利坡度小于曲面水利坡度小于0.25范围内，也可适用。范围内，也可适用。（2）为避开抽水孔三维流的影响，第一个观测孔距主孔的距离一般应约）为避开抽水孔三维流的影响，第一个观测孔距主孔的距离

45、一般应约等于含水层的厚度（至少应大于等于含水层的厚度（至少应大于10m）；）；（3）最远的观测孔，要求观测到的水位降深应大于）最远的观测孔，要求观测到的水位降深应大于20cm；（4）相邻观测孔距离，亦应保证两孔的水位差必须大于）相邻观测孔距离，亦应保证两孔的水位差必须大于10cm。P163表表8-5水文地质试验水文地质试验39供水水文地质勘察供水水文地质勘察（三）、观测孔的控制原则（三）、观测孔的控制原则2观测孔孔径及深度观测孔孔径及深度（1）孔径不应小于）孔径不应小于2英寸英寸（2）要求揭穿含水层，至少深入含水层）要求揭穿含水层，至少深入含水层1015m，非完整井抽水时，过滤，非完整井抽水时

46、，过滤器深度应尽量达到抽水井过滤器的中部。器深度应尽量达到抽水井过滤器的中部。（3）观测孔的过滤器安置在实验目的层中，一般采用）观测孔的过滤器安置在实验目的层中，一般采用0.5m,沉淀管长度不小沉淀管长度不小于于2m.水文地质试验水文地质试验40供水水文地质勘察供水水文地质勘察（四）、抽水试段的划分原则（四）、抽水试段的划分原则透水性有差异的厚层含水层中，对各岩段分别进行抽水的试验、水质差异较大透水性有差异的厚层含水层中，对各岩段分别进行抽水的试验、水质差异较大的地段。的地段。（五）、抽水实验的落程（水位降深）（五）、抽水实验的落程（水位降深）正式的稳定流抽水试验，一般要求进行三次不同水位降深

47、（落程）的抽水，以正式的稳定流抽水试验，一般要求进行三次不同水位降深（落程）的抽水，以确定确定Qs间的关系，要求各次降深的抽水连续进行；对于富水性较差的含水层或间的关系，要求各次降深的抽水连续进行；对于富水性较差的含水层或非开采含水层，可只做一次最大降深的抽水试验。非开采含水层，可只做一次最大降深的抽水试验。（六）、抽水实验稳定延续时间和稳定标准（六）、抽水实验稳定延续时间和稳定标准（P146表表8-6）（1）抽水试验的目的仅仅是求参，水位和流量的稳定延续时间要求达）抽水试验的目的仅仅是求参，水位和流量的稳定延续时间要求达24h；（2）抽水试验的目的，除求参外，还必须确定出水井的出水能力，则水

48、位和流）抽水试验的目的，除求参外，还必须确定出水井的出水能力，则水位和流量的稳定延续时间至少应达到量的稳定延续时间至少应达到4872h或者更长；或者更长；（3）当抽水试验带有专门的水位观测孔时，距主孔最远的水位观测孔的水位稳）当抽水试验带有专门的水位观测孔时，距主孔最远的水位观测孔的水位稳定延续时间应不少于定延续时间应不少于2一一4h；必须注意：稳定延续时间必须从抽水孔的水位和流量均达到稳定后计算起。必须注意：稳定延续时间必须从抽水孔的水位和流量均达到稳定后计算起。水文地质试验水文地质试验41供水水文地质勘察供水水文地质勘察（七）、水位、水量观测（七）、水位、水量观测1静止水位观测静止水位观测

49、（1）一般地区每小时观测一次，）一般地区每小时观测一次，3次相同或次相同或4h内水位相差不超过内水位相差不超过2cm。（2）潮汐影响地区，测两个潮汐日周期的最高、最低和平均水位资料，高低）潮汐影响地区，测两个潮汐日周期的最高、最低和平均水位资料，高低水位变幅水位变幅0.5m/h，取高低水位平均值为静止水位。，取高低水位平均值为静止水位。2动水位及水量观测动水位及水量观测（1）稳定流计算）稳定流计算开泵后开泵后510分钟观测一次，后期分钟观测一次，后期15或或30分钟一次，。分钟一次，。（2）非稳定流）非稳定流抽水孔抽水量（水位）为为常值，前后两次观测的流量变化超过抽水孔抽水量（水位）为为常值，

50、前后两次观测的流量变化超过5%，及时调，及时调整。观测时间间隔相对稳定流较短，整。观测时间间隔相对稳定流较短，p165水文地质试验水文地质试验3水温、气温观测水温、气温观测 24小时观测一次。小时观测一次。4恢复水位观测恢复水位观测(实验结束或中途因故停泵实验结束或中途因故停泵)（1）一般地区：按水位恢复速度确定）一般地区：按水位恢复速度确定P165（2）潮汐影响地区）潮汐影响地区:不少于一个潮汐变化周期，时间间隔根据潮汐的变化规律不少于一个潮汐变化周期，时间间隔根据潮汐的变化规律而定。而定。42供水水文地质勘察供水水文地质勘察（8）抽水试验中的排水要求）抽水试验中的排水要求根据地形、含水层深