《水文地質(zhì)學(xué)-供水水文地質(zhì)勘察》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《水文地質(zhì)學(xué)-供水水文地質(zhì)勘察(32頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,水文地質(zhì)學(xué),凌賢長,土木工程學(xué)院,巖土與地下工程教研室,Xianzhang_Ling,13936244346/86282576,供水水文地質(zhì)勘察,供水水文地質(zhì)勘察的定義。,供水水文地質(zhì)勘察的目的。,供水水文地質(zhì)勘察的任務(wù)。,供水水文地質(zhì)勘察的內(nèi)容。,供水水文地質(zhì)勘察的階段。,地下水允許開采量的精度分級。,供水水文地質(zhì)勘察的方法。,地下水抽水試驗(yàn)。,地下水動(dòng)態(tài)觀測。,【,自學(xué),】,地下水資源評價(jià)。,【,自學(xué),】,供水水文地質(zhì)勘察報(bào)告。,供水水文地質(zhì)勘察的定義,以尋找地下水源為目標(biāo)所開展的各項(xiàng)工作統(tǒng)稱為供水水文
2、地質(zhì)勘察。,供水水文地質(zhì)勘察的目的,為地下水源地尋找、取水工程設(shè)計(jì)與施工、地下水資源開發(fā)與保護(hù)提供必要的水文地質(zhì)資料。,供水水文地質(zhì)勘察的任務(wù),查明水文地質(zhì)條件,選擇與圈定地下水源。,根據(jù)用水要求,評價(jià)地下水源的水質(zhì)與水量。,提出取水工程的選取與布置的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方案。,對地下水資源的合理開發(fā)和有效保護(hù)提出具體建議。,供水水文地質(zhì)勘察的內(nèi)容,地下水的儲(chǔ)量、允許開采量。,地下水的徑流、調(diào)節(jié)能力。,地下水的補(bǔ)給條件。,地下水的邊界條件。,地下水的水質(zhì)、物理化學(xué)性質(zhì)。,地下水的污染狀況與污染源、污染途徑。,地下水的開采現(xiàn)狀。,開采條件下的地下水的動(dòng)態(tài)過程。,與地下水開采有關(guān)的環(huán)境地質(zhì)問題、不良地質(zhì)現(xiàn)象
3、。,供水水文地質(zhì)勘察的階段,初步勘察階段。,主要任務(wù)是選取與圈定地下供水水源地。,在查明區(qū)域水文地質(zhì)條件基礎(chǔ)上,對可利用的地下水源進(jìn)行初步的水質(zhì)與水量評價(jià),以確定擬建的地下供水水源地,并為詳細(xì)勘察和取水工程初步設(shè)計(jì)提供初步的水文地質(zhì)資料。,詳細(xì)勘察階段。,主要任務(wù)是對擬建的地下供水水源地進(jìn)行詳細(xì)的水質(zhì)與水量評價(jià)且充分獲得取水構(gòu)筑物附近范圍的水文地質(zhì)資料,并理定最佳的開采方案,為給水工程施工圖設(shè)計(jì)提供必要的水文地質(zhì)資料。,地下水允許開采量的精度分級,允許開采量是地下水供水設(shè)計(jì)的重要指標(biāo),也是供水水文地質(zhì)勘察的主要目的。,允許開采量的精度隨水文地質(zhì)勘察階段發(fā)展而不斷提高。,根據(jù)地下水的水文地質(zhì)條件
4、研究程度、動(dòng)態(tài)觀測時(shí)間長短、計(jì)算數(shù)據(jù)與參數(shù)精度、計(jì)算方法與公式合理性、補(bǔ)給保證程度等,按照由高到低,允許開采量的精度一般劃分為,A,、,B,、,C,、,D,、,E,等五個(gè)級別。,供水水文地質(zhì)勘察的方法,收集并研究既有資料,,包括基礎(chǔ)地質(zhì)資料、水文地質(zhì)資料、第四紀(jì)地質(zhì)與地貌資料、環(huán)境與災(zāi)害地質(zhì)資料、人文地質(zhì)與地理資料、遙感地質(zhì)資料、地球物理資料、地球化學(xué)資料、同位素地質(zhì)資料、農(nóng)業(yè)與植被資料、地方病史資料等。,調(diào)查與訪問群眾。,現(xiàn)場踏勘。,水文地質(zhì)測繪。,水文地質(zhì)物探。,水文地質(zhì)鉆探。,水文地質(zhì)遙感。,水文地質(zhì)化探。,地下水抽水試驗(yàn)。,地下水長期動(dòng)態(tài)觀測。,地下水抽水試驗(yàn),抽水試驗(yàn)的目的,測定含水
5、層的水文地質(zhì)參數(shù),為地下水資源評價(jià)與保護(hù)、供水水源地選擇與圈定、取水工程設(shè)計(jì)與施工提供必要的水文地質(zhì)依據(jù)。,抽水試驗(yàn)的任務(wù),測定含水層的涌水量及其與水位下降之間關(guān)系。,測定含水層的滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)、給水系數(shù)、彈性儲(chǔ)水系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)。,測定影響半徑大小、降落漏斗形狀及其擴(kuò)展?fàn)顩r。,了解地下水與地表水之間、相鄰含水層之間的水力聯(lián)系。,抽水試驗(yàn)的基本類型,單孔抽水試驗(yàn),從一個(gè)孔中抽水,做,1,3,次水位下降??捎?jì)算孔的出水量與水位下降之間關(guān)系、含水層的賦水量和透水性。,Q,t,1,t,2,t,3,單孔抽水試驗(yàn),抽水試驗(yàn)的基本類型,多孔抽水試驗(yàn),從一個(gè)孔中抽水,并在抽水孔周圍布置若干個(gè)觀測孔。除
6、可計(jì)算含水層的水文地質(zhì)參數(shù)之外,還能夠了解影響半徑大小、降落漏斗形狀及其擴(kuò)展?fàn)顩r,合理確定井距、地下水與地表水之間水力聯(lián)系。,Q,多孔抽水試驗(yàn),抽水孔,觀測孔,抽水孔,觀測孔,地下水流向,觀測孔平行或垂直地下水流向布置,抽水試驗(yàn)的基本類型,群孔干擾抽水試驗(yàn),從兩個(gè)或兩個(gè)以上孔中同時(shí)抽水??闪私鈪^(qū)域水位下降與總開采量之間關(guān)系,并評價(jià)地下水的允許開采量、合理確定最佳開采方案。,Q,Q,Q,群孔干擾抽水試驗(yàn),抽水試驗(yàn)的基本類型,開采性抽水試驗(yàn),在枯水期進(jìn)行,試驗(yàn)抽水量接近于實(shí)際供水量。抽水持續(xù)時(shí)間,若下降漏斗能夠達(dá)到穩(wěn)定,則應(yīng)抽水一個(gè)月以上;若下降漏斗不能達(dá)到穩(wěn)定,則應(yīng)抽水至下一補(bǔ)給期。可確定地下水
7、的允許開采量、查清補(bǔ)給量、測定水文地質(zhì)參數(shù)等。,抽水井構(gòu)造,過濾器,封閉物,填礫,沉砂管,井壁,抽水井構(gòu)造,井室,抽水,吸水管,抽水試驗(yàn)的技術(shù)要求,穩(wěn)定流抽水試驗(yàn),試驗(yàn)段應(yīng)選擇含水層中賦水性最好的層。多個(gè)含水層地區(qū),應(yīng)分層做試驗(yàn)。只有當(dāng)含水層很薄或不宜分層時(shí),才將幾個(gè)含水層并于一體做混合試驗(yàn)。水質(zhì)與流量差別較大的地區(qū),應(yīng)分層或分段試驗(yàn)。,同一個(gè)孔應(yīng)進(jìn)行三次水位降深的試驗(yàn),并且三次水位下降的落程要求均勻分配。每次水位下降的落程越大越好,最好接近或大于實(shí)際開采的水位下降值。,s,1,s,2,s,3,S,1,=S,0,/3 S,2,=2S,0,/3 S,3,=S,0,抽水試驗(yàn)的技術(shù)要求,穩(wěn)定流抽水試
8、驗(yàn),在各次水位下降的試驗(yàn)中,吸水管口的深度應(yīng)相同。,在基巖中試驗(yàn),水位下降的落程應(yīng)由大到小,以利于井管附近含水層中細(xì)小顆粒在第一次水位下降中即被沖洗且排出孔外。在松散地層中試驗(yàn),水位下降的落程應(yīng)由小到大,以防孔壁坍塌或堵塞過濾器。,抽水過程必需保持均勻性和連續(xù)性,井中動(dòng)水位、出水量與時(shí)間之間關(guān)系曲線只能在一定范圍內(nèi)波動(dòng),二者絕不能持續(xù)上升或持續(xù)下降。,井中動(dòng)水位、出水量均穩(wěn)定后的抽水階段稱為,穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間,。有一段穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間是保證試驗(yàn)質(zhì)量的重要因素,由于井中動(dòng)水位、出水量均穩(wěn)定后至下降漏斗完全穩(wěn)定還需要一定時(shí)間,穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間,。,抽水試驗(yàn)的技術(shù)要求,穩(wěn)定流抽水試驗(yàn),必需在試驗(yàn)之前測定天然水位
9、。從井中連續(xù)觀測三次的數(shù)據(jù)均相同、或,4,h,內(nèi)相差不過,2,cm,時(shí),才可認(rèn)為是天然水位。,試驗(yàn)開始階段,井中動(dòng)水位、出水量觀測的時(shí)間間隔為,5,-10-15-20-25-30min,。,以后,每隔,30,min,或,1,h,觀測一次,直至試驗(yàn)結(jié)束。,試驗(yàn)結(jié)束后,恢復(fù)水位的觀測時(shí)間間隔為,1,-2-3-4-6-8-10-15-20-25-30min,;,以后,每隔,30,min,觀測一次。,抽水試驗(yàn)的技術(shù)要求,非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn),抽水延續(xù)時(shí)間,。一般按照,s,lgt,曲線,,確定抽水延續(xù)時(shí)間:當(dāng)曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)后趨于水平時(shí),拐點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)間,t,0,可以視為,抽水延續(xù)時(shí)間,;若,s,lgt,曲線無拐
10、點(diǎn)而呈直線連續(xù)下降,則,抽水延續(xù)時(shí)間,應(yīng)視試驗(yàn)?zāi)康亩m當(dāng)延長。然而,據(jù)經(jīng)驗(yàn),非穩(wěn)定流,抽水延續(xù)時(shí)間,無需太長。,試驗(yàn)中測量要求。為了繪制,s,lgt,曲線,試驗(yàn)初期階段,應(yīng)加密觀測,觀測時(shí)間間隔為,1,-2-3-4-6-8-10-15-20-25-30min,;,以后,每隔,30,min,觀測一次。,抽水井的出水量必需保持一致。,s,lgt,0,lgt,0,s,0,lgt,供水水文地質(zhì)勘察報(bào)告,文字報(bào)告。,水文地質(zhì)圖件。,原始試驗(yàn)資料。,供水水文地質(zhì)勘察報(bào)告,文字報(bào)告,序言,委托單位,委托時(shí)間,勘察單位,勘察時(shí)間,勘察階段,勘察性質(zhì),【,新水源地勘察,擴(kuò)大水源地勘察,水資源評價(jià)勘察,等,】,,
11、勘察要求,勘察地點(diǎn),勘察范圍,勘察工作量,勘察方法,水質(zhì)水量要求,過去的勘察工作與研究程度。,自然地理與地質(zhì)概況,地理位置,行政區(qū)劃,地形,地貌,水系,氣象,植被,歷史水文地質(zhì),第四紀(jì)地質(zhì),地層結(jié)構(gòu)與組成,巖石類型與分布,地質(zhì)構(gòu)造,新構(gòu)造運(yùn)動(dòng),區(qū)域地質(zhì)條件與大地構(gòu)造背景,等。,供水水文地質(zhì)勘察報(bào)告,文字報(bào)告,水文地質(zhì)條件,含水層的類型、巖性、分布、埋藏條件,隔水層的巖性、分布、埋藏條件,含水層與隔水層之間關(guān)系、水力聯(lián)系,儲(chǔ)水構(gòu)造形式,地下水的補(bǔ)給區(qū)、補(bǔ)給源、補(bǔ)給方式、補(bǔ)給量,地下水的徑流及其影響因素,地下水的排泄方式、排泄途徑、排泄方向、排泄量。,地下水資源評價(jià),地下水的水質(zhì)、允許開采量、保證
12、程度,開采條件下地下水的補(bǔ)給量、消耗量、儲(chǔ)存量的變化趨勢,地下水的物理化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)成分含量與變化,地下水的污染可能性與污染程度、可能污染源與污染途徑,開采后地下水的水質(zhì)與化學(xué)成分發(fā)展趨勢,水資源評價(jià)的原則、理論依據(jù)、參數(shù)確定。,供水水文地質(zhì)勘察報(bào)告,文字報(bào)告,結(jié)論與建議,扼要概述:勘察成果,主要含水層、水源地及其埋藏條件,供水含水層的基本水文地質(zhì)參數(shù)與有關(guān)數(shù)據(jù),水質(zhì)是否合乎要求與處理意見,抽水方案與取水構(gòu)筑物類型建議,地下水開采可能引發(fā)的環(huán)境問題、不良地質(zhì)現(xiàn)象與防治措施,地下水資源保護(hù)與管理的意見,尚需進(jìn)行與地下水資源評價(jià)、利用、保護(hù)有關(guān)的其它工作。,供水水文地質(zhì)勘察報(bào)告,水文地質(zhì)圖件,單項(xiàng)
13、水文地質(zhì)圖,潛水等水位線圖,承壓水等水壓線圖,潛水埋藏剖面圖,承壓水埋藏剖面圖,水文地質(zhì)綜合剖面圖,【,地下水埋藏條件綜合剖面圖,】,,地下水,TDS,圖,含水層分布圖,水文地質(zhì)分區(qū)圖,等。,綜合水文地質(zhì)圖,反映若干項(xiàng)重要的水文地質(zhì)要素及其內(nèi)在聯(lián)系,影響這些水文地質(zhì)要素的其它因素,以及這些其它因素對水文地質(zhì)條件的影響程度。,供水水文地質(zhì)勘察報(bào)告,其它資料,鉆探資料,鉆孔柱狀圖。,物探資料,物探解譯圖,現(xiàn)場測試圖。,遙感資料,遙感解譯圖。,化探資料,化探分析圖,現(xiàn)場與室內(nèi)測試圖。,氣象資料,年降雨量分布圖,年氣溫分布圖,年低溫測試圖。,抽水試驗(yàn)資料,抽水的記錄、成果綜合于一張圖表上,包括抽水日期
14、、每次抽水的水位下降和出水量、觀測孔的水位下降和距離、,Q,s,曲線、井的結(jié)構(gòu)等。,水質(zhì)分析資料,以表格形式反映水質(zhì)分析的記錄和結(jié)果,包括取樣日期、取樣地點(diǎn)、分析日期、主要物理性質(zhì)、主要陽離子含量、干凅殘余物、總硬度、暫時(shí)硬度、,pH,值、游離,CO,2,-2,、,化學(xué)類型。,供水水文地質(zhì)勘察報(bào)告,閱讀要點(diǎn),勘察的階段、范圍、任務(wù)、目的、內(nèi)容等與設(shè)計(jì)是否相符。,勘察的方法、工作量是否合理且符合規(guī)范要求。,勘察的資料和成果的水平、可信度。,是否查明勘察區(qū)的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件。,對于地質(zhì)與地理、氣象、植被、人文條件部分,閱讀的重點(diǎn)在于地形、地貌、巖石、地層、構(gòu)造、地表水、降水、氣溫、植被、工程活動(dòng)
15、等對地下水的形成、類型、儲(chǔ)存、分布、埋藏、徑流、物化性質(zhì)的影響方面。,供水水文地質(zhì)勘察報(bào)告,閱讀要點(diǎn),對于地下水的水質(zhì)、水量、評價(jià)部分,閱讀的重點(diǎn)在于所用的公式是否正確、水文地質(zhì)參數(shù)是否準(zhǔn)確、主要數(shù)據(jù)來源是否可靠且是否試驗(yàn)測定、地下水補(bǔ)給源與補(bǔ)給條件是否查明、是否考慮由于地下水開采而可能引發(fā)新的環(huán)境問題、不良地質(zhì)現(xiàn)象。,綜合水文地質(zhì)圖閱讀的一般程序:熟悉比例尺和圖例,了解地形、地貌、地表水系、巖石、地層、構(gòu)造等基本特征與分布,逐個(gè)考察單項(xiàng)水文地質(zhì)要素的分布規(guī)律、埋藏條件、影響因素,綜合分析各水文地質(zhì)要素之間關(guān)系。,鉆探資料、物探資料、化探資料、遙感資料、氣象資料、抽水試驗(yàn)資料等的閱讀,需要結(jié)合
16、上述其它成果資料綜合分析、比對考察。同時(shí),應(yīng)該考察這些資料所對應(yīng)的勘察、取樣點(diǎn)的代表性、分布合理性等。,裘布依單井穩(wěn)定流公式在抽水試驗(yàn)中應(yīng)用的若干要點(diǎn),根據(jù)抽水試驗(yàn)的觀測值,繪制的,Q,s,或,Q,h,2,關(guān)系曲線若為直線,則可用下式直接計(jì)算含水層滲透系數(shù),k,。,潛水完整井,承壓水完整井,Q,s,或,h,2,0,根據(jù)抽水試驗(yàn)的觀測值,繪制的,Q,s,或,Q,h,2,關(guān)系曲線若為曲線,說明井附近出現(xiàn)三維紊流的影響,應(yīng)采用消除阻力法進(jìn)行修正。為此,需要繼續(xù)繪制,s/Q,Q,或,h,2,/Q,Q,關(guān)系曲線,若為直線,則可用下式計(jì)算含水層滲透系數(shù),k,。,采用,1/,代替式中,Q/s,或,Q/H,2,h,2,。,Q,0,s/,Q,或,h,2,/,Q,Q,s,或,h,2,0,h,2,H,2,h,2,潛水完整井,承壓完整井,抽水試驗(yàn)工程應(yīng)用算例,裘布依公式計(jì)算范例,算例一,:,在某一承壓含水層中進(jìn)行抽水試驗(yàn)。含水層厚度為,27,m,,,井的半徑為,0.18,m,,,過濾器長度為,27,m,,,影響半徑為,292,m,。,試驗(yàn)觀測結(jié)果如下。,s,1,=1.00m Q,1,=4500m,3,/d,s