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水文地质论文范文

水文地质论文

水文地质论文范文第1篇

水岩化学作用过程的化学机理主要是指地下水和岩石之间发生的各种化学反应,如溶解作用,水合作用,水解作用,酸性腐蚀等,下面就这些影响因素进行详细论述。

1.1溶解作用在长时间的地下水和岩石的接触过程中,在岩石中存在的一些钠、钾等离子以及一些含酸的盐类可以直接溶于地下水,随着时间的积累,这些含有了腐蚀性物质的水会对岩石的结构造成不利的影响。而且,由于在岩石内部,尤其是那些颗粒之间都不可避免的存在大量的裂纹,然而存在于岩石空隙中的不同溶液可以逐渐渗透到岩石的颗粒中,并发生不同的化学反应。除此之外,在水溶液中含有的二氧化碳等气体也会对岩石的溶解产生不利的影响。同时,岩石的组成成分以及岩石所处的温度和湿度条件的变化都会对岩石的溶解造成不同程度的影响。

1.2水解作用由于在地下水中存在有大量的氢离子和氢氧根离子,因此使地下水成为了具有极强腐蚀性的溶液,正是由于这两种离子的存在,很容易使弱酸或是弱碱的盐类矿物质发生解离,解离物可以和水中的这两种离子结合生成新的物质,使岩石原有的结构和成分发生变化。岩石的水解作用是普遍存在的一种水岩化学作用。而且,随着水解过程的不断进行,会产生大量的粘土物质,进而对斜坡的稳定性造成不利影响。

1.3氧化还原作用由于地下水也存在一定的流动性,使得地下水中含有一定量的游离氧。而氧化作用发生的先决条件就是存在有游离的氧离子。因此,水岩作用过程通常发生在地下水面以上的地表岩层,而在游离氧较少的地区,主要发生还原反应。

1.4离子交换作用由于在地下水溶液中存在有多种的阴离子和阳离子,在这些离子中那些结合能力强的离子可以将岩石中含有的一些离子置换出来,进而产生新的物质。最为常见的是,水中含有的氢离子可以将岩石中含有的钾离子和钠离子置换出来,进而导致岩石的溶解。地下水和岩石之间的水化作用严重破坏了岩石的结构,并降低了岩石的强度。1.5其他因素这些因素主要包括酸性腐蚀和化学沉淀等。所谓酸性腐蚀就是在水中含有的酸性物质对岩石的腐蚀作用,其主要是含有的弱酸性盐类物质导致的岩石的溶解。而所谓的化学沉淀则是指因为水分的蒸发和伴随着温度的变化,使某些物质从岩石中脱落,破坏岩石结构的稳定性。除此之外,化学沉淀也是导致矿床形成的一个关键性因素。

2水岩化学作用与斜坡水文地质之间的联系

2.1水岩化学作用和斜坡风化分带之间的关系在气候湿热等地区,水岩化学作用会严重影响斜坡的演化过程。我们知道土壤层和落叶层是组成土层的两个重要部分,但是在实际条件下,在土壤层的下层还有一层由氧化物质和粘土物质等成分组成的残坡积层。而水岩化学作用是土层形成的关键。经过漫长时间的转化,腐岩带可以形成土层,而腐岩带则是由风化岩带逐渐形成的,风化岩带的主要特征是含有众多的核心石。风化岩带出现的高度非均匀质的特性,使得岩石的结构变得不稳定,而导致这一现象出现的重要因素就是水岩化学作用。

2.2地下水的含量与分布与斜坡水文地质之间的关系地下水在诱发斜坡岩体演化过程的同时,也会影响地下水本身的含量和分布发生相应的变化。例如,在温湿气候的区域,斜坡演化过程更容易受到地下水分布和含量变化的影响,尤其是在含有丰富土层粘土矿物的地区,由于地下水位的升高,会导致粘土物质向下的迁移。同时,当地下水中含有丰富的有机质时,粘土物质可以扩散到水中并随着水流发生相应的移动。这些看似细微的变化,随着时间会逐渐的积累,最终严重影响到斜坡水文地质结构的稳定性。

3水岩化学作用对斜坡失稳的控制

3.1水岩化学作用下岩质斜坡演化过程在未发生水岩化学作用之前,岩体会产生不同的结构面,一是原生结构面(在岩体形成过程中逐渐形成的),主要包括流动面、不整合面等。二是在岩体形成后产生的构造结构面,包括节理面等。三是风化裂隙面等(在外应力作用下产生)。在岩体水化过程中,结构面首先形成腐蚀带。随着反应的不断进行,在经过较长时间后,岩石中的岩块之间逐渐失去联系。其演化过程中可以总结为:表层岩石变为土壤,并和外来物质形成土壤带;腐蚀带的形成;随着风化程度的加深,岩土斜坡逐渐形成由不同厚度土层组成的土质斜坡。

水文地质论文范文第2篇

任何一项工程地质勘察工作都需要对水文地质的勘察结果进行评估,可是,在长期的工作过程中,我们都没有重视地下水对岩土层的不良作用,并且在评价时也没有考虑施工现场地下水活动会带来的各种影响。如果继续沿袭这样的工作方式,就可能对建筑工程的稳定性产生极大的威胁,导致许多施工工程问题的产生,可能威胁使用者的人身安全。所以,我们在深入的分析探究了这些问题后,对评价工作的重点进行了调整和更新。主要有下列几个方面:第一,进行工程地质勘查工作时,水文地质勘查的评价过程中,传统的评价报告中往往会忽略地下水对岩土层的影响,同时也没有结合具体的施工现场地下水的特性。因此在这样的一种情况下,就会让地下水对建筑工程造成很大的危害,各种各样的施工质量问题就会出现,甚至会造成很大的安全事故。我们在总结了以往经验与教训之后,可以事先制定一套防护方案,以保证勘测工作的有效性。第二,要深入探究地下水的运动情况,并探究地下的岩土状况,并且要将与之有关的众多水文地质文件找出来作为借鉴,只有为工作奠实基础,才能得出最准确的结论。第三,要深入分析地下水可能对工程施工造成的不良影响,并针对岩土结构的差异分别进行讨论。

2岩土水理的性质

岩土由于受到地下水的影响,就可能出现各种各样的性质,这就是岩土的水理性质。我们在进行工程地质勘察工作时,一定要将岩土水理性质的勘察作为关键工作,这样才能掌握最真实的岩土地质状况。

2.1地下水的储存形式

我们平时生产、生活中所使用的地下水,都是以三种状态储存在岩土层中的,也就是重力水、结合水和毛细管水。地下水之所以能以这种状态储存在岩土深处,其实就是因为地下水有着赋存的特征。

2.2岩土的水量性质

2.2.1软化性。若岩土受到水的浸湿,就会使其力学强度显著降低,在这种条件下,岩土就会体现出软化性的特征。我们在评估岩土的软化性强弱时通常会将软化系数作为指标。而在评价岩土的耐风化程度和耐水浸性能时,则需要以软化系数为依据,因此我们必须准确的确定软化系数。几乎所有类型的岩石都会表现出一些软化性特征。

2.2.2透水性。岩土的透水性就是指当水受到重力的作用,岩土让水通过自身的一种性质。岩土的透水性通常都是用渗透系数来表示的,但岩土的透水性强弱却要受到岩土自身的物质组成和结构的很大影响,通常情况下,岩土的坚硬性和岩土的透水性是成反比的。此外,岩土的颗粒直径也会对其透水性产生一定的影响。

3地质勘查中水文地质的问题分析

工程勘察中,应密切结合建筑物地基基础的类型预测地下水对建筑工程可能存在的危害,并以实际状况为前提,根据勘察区域的水文地质条件差异,对地下水存在的问题按照水文地质勘察计划,找出应对的措施,保证水文地质勘察工作的进行,降低地下水对地质勘察工程的危害,提高建筑质量。进行水文地质勘察工作时,地下水与岩土的相互作用是重要的工作内容。尤其是地下水的运动,对于岩土工程的整体质量有着不可估量的影响,所以我们必须做好这方面的工作。它可能带来的不良作用主要包括下述几点:

3.1给基坑开挖造成的影响。进行基坑的挖掘工作时,地下水常常会流到基坑的内部,这便会影响基坑挖掘工作的顺利开展,不仅延误工作进度,还可能降低工作质量。这时,我们应该做的工作是及时的排水,可是这有可能会影响基坑结构的稳定性,甚至可能会使附近的建筑工程发生不均匀沉陷。

3.2给土质造成的影响。万一基坑内涌入了地下水,则处理会影响工程的顺利施工,还可能会影响地质结构的稳定性,极易产生流沙或者是管涌等问题,因此我们要极力避免地下水的这种恶劣影响。若基坑中存有地下水,还可能导致基坑的侧壁变形或者是底鼓,无法保障基坑工程的质量。所以,在整个基坑施工的过程中,我们都一定要注意避免地下水的不良影响。

3.3地下水水位上升。导致地下水位升高的诱因是多种多样的,主要有环境影响、人类活动和地质的变动等主要方面。在岩土工程的施工中,一旦地下水位发生变动,则会给工程施工带来极其恶劣的影响。比如说地下水的水位上升会让土壤沼泽化,水量的增大会增大对建筑物的腐蚀性,对整个岩体的结构造成破坏,导致一些岩土出现滑移、崩塌等现象,甚至使整个建筑工程丧失结构的稳定性,无法正常使用。

3.4地下水水位下降。在岩土工程施工中,经常会出现的一个问题就是地下水位的下降,主要原因是人们日常的生产生活中常常会抽取地下水,这便会导致地下水位的下降。而这一变化对于岩土工程的施工同样有着非常恶劣的影响,可能会出现地面的不均匀沉陷、塌陷或者是地裂等问题,这对于岩土工程的整体结构是致命性的破坏,并且也不利于生态环境的稳定发展,因此,在施工的过程中一定要注意好这一问题,保证好施工的质量和安全。

4地质勘查过程中水文地质问题的注意事项

开展岩土工程的水文地质勘察工作时,不仅要分析水文地质状况,还需要解决好与之相关的各种问题。在工作过程中一般会做好下列几项工作:首先,必须给予各种水文地质问题足够的关注,并保证各项水文地质参数的准确性,要了解施工地区的水文地质状况、岩土结构和地下水的运动状况。其次,开展工程地质的水文地质勘察工作时,若土层内含有地下水,则必须深入探究地下水的性质及相关参数,这样才能给后续的工作提供科学的依据。

5结语

水文地质论文范文第3篇

在做工程地质勘察工作的同时,必须将相应的数据调查信息记录在有关报告中,在此之前,由于一些工程建设在起步时对所需要进行的地下水质勘察以及评价没有依照要求进行,以至于在很多地区出现建筑物开裂的现象,这之中绝大部分都是由于地下水引起的。基于此,在工程勘察中着重于对水文地质的勘察就显得十分有必要,通常情况下要注意对以下问题的考虑。首先是针对地下水方面,考虑其可能对岩土体以及建筑物产生的影响,同时对相应的危害做出应对措施;再者是工程建筑过程中必须将建筑物本身的类型和当地实际地质状况相结合,尤其是对相关水质的调查;最后,则是工程必须对地下水可能引起的工程变化做以详细的判断,以应对各种不同状况的发生。

二、岩土水理性质当岩土和地下水之间发生相互作用

是一些性质会得以显现,这边是岩土水理性质。在工程地质性质中,除了岩土的物理性质以外,便是岩土水理性质最为重要了。这一性质在多方面都有所影响,一方面是对岩土的强度和变形有一定作用,另一方面,建筑的稳定性受到极大影响。在以往的勘察经验中,大部分的精力都被投入到物理力学性质的测试方面,相对于水理性质关注很少,因此之前的对于岩土工程地质性质的相关评价并不完善。由于在岩土的水理性质中,岩土和水是主要的相互作用力,所以这里对地下水的赋存形式及其对岩土水理性质和几个较为重要的水理性质(包括其测试方式)做一下简要介绍。首先是地下水的赋存形式方面,依照其在岩土中的分布,可以直接划分为结合水、毛细管水和重力水。再者在主要的水理性质方面(包括测试方法),简要来说可以分为五种,软化性、透水性、崩解性、给水性以及胀缩性。软化性,岩土经过水的浸湿,力学强度相对降低的特性,以此可以对岩石的耐风化和耐水浸能力做出合理的判断,这类特性普遍存在于粘性土层、泥岩、页岩和泥质砂岩中;透水性,在重力作用下,水可以透过岩土流出,而在判断透水性的强弱时,可以依据岩土的颗粒粗细以及均匀程度来进行识别,一般来说,颗粒较细、分布不均的最容易发生这一性质的作用,反则相反;崩解性,当岩土被水浸湿后,一些土粒间的连接能力降低,便容易发生解体;给水性,在重力作用下,过于饱和的岩土中的水便会经由孔隙、裂隙中自由流出,通常以给水度进行标示,而一般在对给水度进行测定时需要在实验室中进行;胀缩性,一般来说,岩土经过吸水作用后会促使体积的不但扩大,反之则体积减小,所以岩土在胀缩性能方面发生的变化主要是由于水膜对水的吸收程度来决定的。

三、地下水引起的岩土工程危害

在岩土工程中,较为主要的危害是地下水的作用,在升降变化的水位以及动水压力的影响下所造成的。

1.岩土工程受到地下水升降影响后产生的危害对于地下水位方面的变化,引起的因素可能是多方面的,有自然原因以及人为原因,不论缘由为何,结果必须引起重视,因为在地下水位达到一定的标准时,就会对岩土工程造成不同程度的危害。在引起方式方面,主要有以下三种。第一种,水位上升引起岩土工程危害。促使水位上升的因素是有很多,不过最为主要的是地质方面的影响(含水层结构、总体岩性产状)。除此之外,水文因素、气温因素以及人为因素都会对其造成影响,甚至很多时候多种因素结合造成影响。潜水位上升会对地质造成不少影响,比如土壤沼泽化、盐渍化,斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌,粉细砂及粉土饱和液化而出现流砂、管涌,以及地下洞室充水等所造成的建筑失衡。第二种,水位下降引起的岩土工程危害。在这一状况中,大多是由于人为因素所造成的,比如大量抽取对地下水以及大量开采矿物资源,一些地方还利用下游地下水补给大坝,都会造成严重的水位下降。由此,会出现地质灾害(地裂、地面沉降、地面塌陷)和环境问题(地下水源枯竭、水质恶化),使得建筑遭受很大安全威胁。第三种,地下水频繁升降所造成的危害。地下水升降会使得岩土本身不断膨胀收缩,从而导致变形,如果升降水位的现象发生的过于频繁,则会促使地裂的发生,最容易受到影响的便是轻型建筑物。

2.岩土工程在地下水动压力影响下产生的危害通常来说,地下水纯天然状态存在时,相应的动水压力会比较微弱,对安全没有什么影响,但是加之人为的工程作用,纯天然的自然环境遭到破坏,这一情况下回使得岩土工程发生较为危险的事故,对安全造成威胁。

四、结束语

水文地质论文范文第4篇

由于各种综合因素的影响,导致地下水位发生着巨大的变化,这些变化带来的后果是十分严峻的。面对这样的形势,为了有效保障煤田勘察工程的安全可靠性,必须要对煤田地质勘察工程现场的水文状况有充分的掌握。水文地质勘察在工程勘察中虽然仅是小小的一部分,但确实非常关键的一个部分,优质的水文地质评价工作对于提高工程勘察的施工效率和整体质量是极为关键的,同时还能将勘察工作中的不利因素进行消除。一般来说,在水文地质勘察中,对于地下水位、地理地质条件等都会涉及,在进行水文勘测时,对于测试工作方式以及钻孔的选择可根据水文地质资料和具体的工程要求来进行,进而分析煤田地质勘察地区具体的水文地质情况。

2水文地质对煤田地质勘察产生的影响

2.1地下水对基础埋深产生的影响

基础深埋应当根据地表水、地下水以及地下水埋藏的具体要求来进行确定,如果存在地下水问题,基础底面应当置于地下水之上;如果基础底面只能埋藏在地下水下的话,务必做好排水降水的相关措施,以免出现钢筋水泥的腐蚀。在埋藏有承受水压、包含地下水层的地方,在进行基础埋深时对于承压水的因应当充分考虑,以防在后续挖地基时出现承压水冲出的状况。

2.2地下水压力作用引起的岩土危害

受开矿等人为活动的影响,地下水的压力平衡会受到破坏,导致局部产生大的压力,如果遇到粉土层,就很容易引起流砂、管涌等现象,从而造成基础变形、位移等现象,甚至会造成边坡失稳,因此工程安全施工事故,对工程项目的顺利施工造成严重的影响。所以要求勘察人员认真分析人为活动带来的地下水压力变化状况,并制定合理的防范措施,保障施工安全。

3工程勘察中发挥水文地质作用的有效对策

3.1建立健全完善的施工管理制度和技术

首先应当建立完善的管理制度,熟练掌握地质勘察的具体流程以及施工目的,带动水位地质勘察工作朝着标准化和规范化的方向迈进;其次,对于地质勘察中运用的施工技术应当高度重视,根据相关规章制度做好勘察准备工作,布置好施工勘察的位置,不断提升勘察水平,整理好勘察数据和资料,数量掌握信息技术的运用,对结果的准确性有明确的把握,能够更好地指导施工。

3.2促进工程勘察操作流程的规范性

在地质勘察之初,对于施工人员和各种仪器设备都应进行合理的安排,勘察计划的编写应当明晰,保证勘察工程的任务被具体下达。水文地质的勘察应严格按照规范流程进行,现场的数据记录在案。遇到地质条件复杂的状况,应当多方进行分析研究,综合运用多种方法,保证结果的准确,指导地质勘察施工的顺利开展。

3.3不断提升工程勘察人员的综合素质和专业技能

煤田工程勘察技术人员的素质高低和技能专业程度在很大程度上对勘察结果的准确性产生着影响,所以加强勘察队伍建设意义重大。必须建立一支高素质的勘察队伍,人员不仅能够胜任工作,还能满足每一项的操作规范及要求,尽可能降低违章事故的发生。勘察单位在这方面起着引导作用,所以应当建立完善的人员培训管理制度,定期或者不定期对技术人员进行技能培训与考核,将考核结果与其绩效相挂钩,促进员工学习先进的积极主动性,在履行好自身职责的前提下,保障水文地质勘察工作的有序开展。还应当数量掌握计算机的操作,提高工作效率,用计算机对各种数据进行处理,对于勘测精度也是有效的提升。

4结语

水文地质论文范文第5篇

水文地质评价对于水文地质勘测工作的顺利进行,有着重要作用。为了能够更好的进行水文地质勘测工作,保障勘测数据的准确性,全面掌握水文地质评价内容,是十分必要的。1.工程勘测是每一个建筑工程施工前都必须要进行的环节,勘测人员要依据工程的实际要求、地质类型等方面,有针对性的展开勘测,从而为建筑施工提供最为科学的水文地质资料。2.进行水文地质评价的最主要内容就是地下水对建筑物以及岩土结构的影响。工作人员会将最又可能出现的问题进行全面预测和分析,从而做好防预与治理措施,进而降低问题出现的几率。3.以地下水对工程的影响作用为基础,从不同条件下水文地质评价的问题出发,进行全面预测,是保障工程质量的有效途径。3.1对于部分基坑在地下水位以下进行开挖的情况,就需要做富水试验与渗透试验,进而有效的评价可能会对建筑物的边坡失稳与建筑物的的土体沉降造成一定影响的因素。3.2在建筑基础下部,如果有承压含水层,就需要对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的概率进行相应的评价与计算。3.3地下水位的变化,非常容易引发腐蚀作用以及流砂管涌现象的,针对这个问题应该首先做好预测工作,制定完善的预防处理措施,从而有效避免松散饱和的粉细砂在地基基础压缩层中出现的几率。3.4进行建筑物基础建设的过程中,岩土选择非常重要,如果选择的是膨胀土、强风化岩等,那么就需要针对地下水对岩土层的作用影响进行全面分析。

二、工程地质勘测中水文地质问题及其危害性

1.上文对水文勘测重要性进行了分析,通过这些分析能够更加透彻的了解到水文勘测对于岩土工程整体结构以及稳定性的影响,进行工程地质勘测的时候,正确对待水文地质勘测,全面分析存在于水文地质中的问题,针对这些问题,积极进行勘测,具体分析如下:1.1关于取土样做腐蚀性分析的问题在实际勘测中,一般都是取的水样,取土样做腐蚀性测试的较少,土试样的腐蚀性测试是将土试样放在纯净水中制备浸出液,对浸出液测定的结果作为土的腐蚀性。地下水的腐蚀性一般高于土的腐蚀性,因为地下水位以下的土长期浸在地下水中,显然地下水的腐蚀性高于土的腐蚀性,因此只要测定水的腐蚀性就可以了。1.2地下水的腐蚀问题地下水有很多种类型,其水位变化也非常大,同时季节不同,降水量不同,都会对地下水水位造成影响。与地表水一样,地下水也具有很大的腐蚀作用,其主要的原因就是因为内其中的矿物成分比较多,这个时候,一旦收到污染,其矿物质成份还会继续增加,所以说在进行岩土工程勘测的时候,工作人员必须要对地下水的腐蚀性进行严密的勘测。通过对其中矿物质成份的测量和分析,来确定其腐蚀性的高低,在地下水中的某一种化学成分含量超过一定标准时,其还会对建筑材料产生一定的腐蚀。2.岩土工程整体稳定性和可靠性与地下水的活动变化有着密切联系,地下水位不同程度的变化,必然会对岩土工程造成危害,为了能够最大限度的降低这些危害,稳定岩土工程结构,全面分析地下水变化引起的岩土工程危害,才能够有针对性的采取治理以及预防措施,下面就对一些常见危害进行分析:2.1水位上升问题引起的岩土工程危害地下水位上升必然会对岩土工程造成一定程度的危害,而导致其水位上升的原因有很多中,例如:总体岩性产状以及含水层结构,水文、气象以及温度等等都会导致地下水位上升,甚至有的时候是几种因素综合作用,从而导致水位上升。另外,还有一些比较特殊的岩土机构强度以及湿度不符合施工要求,并导致其出现粉土以及管涌现象发生,这些都是由于水位上升而引起的岩土工程危害。2.2地下水位下降引起的岩土工程危害无论是地下水位上升,还是下降,对于岩土工程都会造成带来巨大危害,上文对地下水位上升的危害性进行了研究,下面来具体分析地下水位下降的危害,通常来讲地下水位下降的大部分都是由于人为因素导致的,比如:大量抽取地下水、采矿、以及修改水库等等。这些行为会导致地下水位大幅度下降,从而造成地面沉降、塌陷以及开裂等现象。这些都对建筑物的稳定性造成巨大影响,并危及到人们的生命财产安全。2.3地下水频繁升降对岩土工程造成的危害针对地下水位的沉降现象,我国地质勘测技术人员经过多年的研究,已经取得了一些成绩,但是与实际的要求相比,还是远远不够的,由于地下水位的变化会导致膨胀性岩石发生一定程度的膨胀形变,因此,如果这种显现反复出现,必然会使岩土的膨胀收缩幅度更大,最终必然导致地面开裂,引发建筑物结构的破坏,这种破坏在轻型建筑结构中更加明显。另外,地下水的升降变动带,由于地下水的不断侵入,还会带走土层中的铝铁成份,土层失去胶结物,会变得松动、含水空隙变大、其承载力以及强度就会降低,从而对岩土工程基础处理带来巨大阻碍。

三、水文地质勘测的任务

在充分了解地下水变化所带来的危害性后,强化水文勘测力度,做好钻探以及物探工作,是提供准确情况评价与判断结果的前提。1.钻探的任务钻探工作是水文地质勘测中的重要环节,其最主要的任务就是冲击凿碎岩石,工作人员会借助专业的工具和设备进行,钻探的最大优点就是适应性强,能够在多种复杂的环境下进行,并能够深入到岩体内部,勘测结果精确度高。2.物探的任务电法勘测与弹性勘测是目前工程地质勘测中最为常见的两种方法,前者会受到地形条件的影响较大,并且要更具岩石的电学特性为基础,分析岩石缝隙,岩石程度强弱等情况对电法勘测效果的影响,专业的技术人员适用专业的勘测仪器,对目标岩层进行物理参数的测定,从而确定地下深层的地质状况。3.野外测验在水文地质勘测的过程中,还有一种测验方式也十分常见,那就是野外测验。这种勘察方法是能够获取全方位的水文地质资料,为日后的工程设计、测评、施工提供最为科学的参数依据。综上所述,我国的地质勘测工作人员,要不断提高自身的勘测技能,将以上三种勘测方法全面掌握,将水文地质勘察工作作为共组重点,积极进行创新和研究,做到具体问题,具体分析,科学采用检测方法,从而最大限度的提高勘测数据的准确性。

四、结束语

水文地质论文范文第6篇

关键词:矿区;水文地质;勘探;完善;基础

引言:

在人们的日常生产和生活中,矿产资源是一项基本的能源,对于国民经济的发展和社会的进步都具有非常重要的意义,当今社会92%以上的一次能源、80%的工业原材料、70%以上的农业生产资料取自矿产资源。矿产资源具有特殊的自然属性、社会属性和经济属性。在实际找矿过程中是预查普查详查勘探的顺序进行找矿,以提高找矿的效率和精度。

1.矿区水文地质勘探的基本内容

随着资源的不断开采,矿产资源作为不可再生的资源逐渐呈现枯竭的趋势,现代矿产企业面临着严重的发展问题,新型的矿产勘探技术应运而生,矿区水文地质的勘探能够有效精确的对矿产特点以及矿产储量进行一个科学的评估,从而保障国家能源安全,促进社会的有序发展,这就对勘探技术的研发和创新提出了更高的要求。所谓的矿产地质勘探是利用多种技术对地下矿区情况进行一个科学的探究和评估,通过勘探结果对矿区煤储量或者其他矿产的储量和地质情况进行一个全面的确定,地质水文的勘探是一个复杂的工作内容,作为矿产开采必不可少的一个部分,矿产企业必须充分重视矿区水文地质的勘探工作,其不仅关系着矿产的开采同时还关系着矿区防治水工作的开展,是安全和高效的开采基础,在矿产开采中一定要遵守先探后掘、有疑必探的原则,保障矿井建设和安全生产工作,在水文地质专业中要注重防、堵、疏、排的治理措施,为查明地质条件和开采技术条件,奠定良好的基础。例如在煤矿的开采中,对于矿区水文地质的测定要对相应的煤矿储量以及近矿围岩技术性能进行勘探,为煤矿的开采提供良好的数据支持,其中包括储层、深度、松散系数等内容,具体开采中根据矿场经济条件以及水文地质勘探资料对煤矿开发利用价值和开发难度进行系统的评价和估计,从而规划和设计矿山的建设,保障投资的可靠性和合理性,预估煤矿发展价值,充分考虑矿产综合利用和环境问题,我国的总体地质呈现多起破坏、复杂多变的特点,这就为矿产的开采提出了更大的挑战,如何保障我国能源供应和工业发展就需要不断研发矿产勘探技术、创新勘探设备,目前我们已经大致形成了板块构造理论、含油气系统、层序地层学等七大理论,为我们认识裂谷盆地、大陆边缘盆地的油气地质特征提供了可靠地理论基础。另一方面,信息技术和通信技术的应用为传统的矿产生产理论提供了良好的创新环境,极大的促进了矿区地质勘探新成果的涌现。

2.矿区水文地质勘探技术研究

2.1GIS技术

在矿区水文地质勘探工作中,GIS技术应用与煤矿地质勘探工作中的空间数据和勘探成果,煤矿地质勘探具有勘探工作繁琐,勘探内容复杂,勘探数据较多等特点,GIS技术能够对相关数据进行有效的管理和存储,从而减轻了工作强度,提高了工作效率和质量,可视化系统实现了计算机数据和图形的结合,利用网络技术进行数据的直观展示,从而更容易做出科学的决策。

2.2地球物理方法

地球物理方法是矿产水文地质勘探工作中的先导技术,往往是通过地球物理方法加以基础地质技术的配合来实现地质勘探的基本工作,例如在煤矿开采工作中,通过每层开采地质条件评价、综采工作面地质条件超前预测、煤层开采地质条件勘察等内容来进行动态监测和管理。

2.3射线勘探技术。

这种技术的主要功能是用于矿区中的水资源检测,通过射线在遇到不停岩石的反映来推测地下水的情况,通过涉及勘探技术往往能够对地下层情况进行详细的了解,尤其在地下层表现为断层或者碎裂等问题时尤为关键,这种勘探技术具有较高的效率,使用方便快捷是一个值得推广的方向。

2.4层序地层学分析技术

市场经济的介入推动了矿产资源的行业化发展,这就对矿产企业的开发工作提出了新的要求,并且还要兼顾商业市场趋势,利用有效的勘探开发技术,通过层序地层学的应用来进行分析,层序地层学分析技术已经在国内外取得了非常好的效果,我国企业也要根据具体的地质特点进行选择应用,结合我国实际吸收并创新,推动矿产开发的经济效益和商业价值。

2.5提高人员素质

人员是勘探机构生产经营以及活动的主体部分,勘探人员的文化水平、技术水平、决策能力、管理能力、组织能力、作业能力、控制能力、身体素质及职业道德等,都将对矿区水文地质勘探工作的结果和质量产生直接或间接的影响,人员队伍的整体素质是决定勘探工作质量的关键因素。因此,水文地质勘探机构应加大对勘探技术人员综合素质及专业技能的培养力度,打造一支高素质高专业高水平的勘探队伍,从战略角度上正确认识人才队伍建设的重要作用。

2.6加强技术创新

科技的发展为水文地质勘探工作奠定了良好的设备基础,这就为矿产的开采和生产提供了有力的支撑,不断推进技术创新,促进核心技术的发展,支持矿产生产安全,通过地下水系统理论,依据相关地质理论的分析,对地下水系统以及矿床水文地质勘察系统做一个系统的研究和基本勘察方法,根据水文地质物探等勘查技术和综合地质评价理论实现矿产安全生产的技术基础支持。保障矿产开采的安全。另外,水文地质理论的研究对于矿产的生产而言是一个重要的前提,通过详细的地质勘探和工作实践将多源地学信息复合叠加原理和地质信息系统技术耦合,建立了矿山地质环境综合评价模型,同时依据矿产床充水条件,提出了多充水水源矿产床水文地质勘查类型划分方案,这对于矿产床水文地质勘查实践具有理论指导作用,不断的推进矿产水文地质勘探技术和理论的进步,实现小构造、多层采空区等地区的探测,不断提高探测精度和标准。

结语:

综上所述,在矿产的开发过程中,矿区水文地质勘探是一个重要的基础和工作内容,这就需要相关专业人士必须对矿区水文地质进行科学详细的勘探之后再根据数据表现制定勘探方案,保障后续工作的安全,为社会的发展奠定基础。

参考文献:

水文地质论文范文第7篇

1.1地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响

在岩土工程中,地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响已经成为最需要考量的问题,对地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响进行重点预测,并根据相关评价结果,制定切实可行措施,对工程项目顺利实施有重要意义。勘察评价内容主要包括勘察目的、地下水埋藏情况、水位变化情况、场地稳定性、地下水对建筑材料的腐蚀情况等等。

1.2水文地质勘察要与建筑物地基类型结合

水文地质勘察需要与建筑物地基类型紧密结合,查明地质水文情况,可以为建筑物地基选择提供最准确地质资料。勘察内容评价主要包括水文地质历史情况、地下水成因类型、岩土性质、岩土风化程度、岩土物理力学性质等,还要将岩土、水文和建筑物三者因素进行对比分析,形成完善的评价体系。要在具体操作中判定和明确场地是不是存在地震断裂的地质情况、场地有没有断裂活动,周围有没有其他不良的地质作用。通过多元评价,为工程提供全面水文地质评价报告。

1.3地下水对工程建设的作用和影响

地下水对工程的作用和影响呈现多元性,需要从不同角度展开具体评价。首先是对埋藏在地下水水位以下的建筑物基础和砼内钢筋的腐蚀情况进行评价;其次是地下水对选用的软质岩石、残积土、膨胀土等基础持力层形成的软化情况进行评价;再就是地下水对地基基础范围内存在的粉细砂、粉土产生的潜蚀、流砂、管涌的可能性进行评价;在地下水水位以下开挖基坑,需要进行富水性和渗透性试验,要对人工降水可能引起的土体沉降、边坡失稳等情况进行评估。

2岩土主要水理性质和具体测试方法

根据地下水在岩土中的存在方式可以分为:结合水、毛细管水和重力水三种形式。所谓岩土的水理性质,是指岩土和地下水相互作用产生的物理性质。根据地下水存在的方式具体分析其物理性质,对制定科学测试方法有积极作用。

2.1岩土的软化性

岩土的软化性,是指岩土在地下水作用下发生了力学强度降低的变化,一般情况要用软化系数进行表示,根据软化系数可以判断岩土的耐水浸、耐风化的能力。如果在岩土层中存在较多容易被软化的岩层,地下水对其产生的软化作用就会更为显著。在粘性土壤、泥岩、页岩、泥质砂岩等地质条件下,都存在软化特性。在地下水作用时,也容易产生较多软化层,对建筑工程的影响自然呈现显性。

2.2岩土的透水性

岩土都有透水性,自然水在重力作用下,穿过岩土下沉。岩土性质有差异,其透水性也表现出个体差异。松散岩土的颗粒加大,透水性较好;如果颗粒很细小,其透水性就差。岩土透水性用渗透系数来表示。岩土透水性大小,对岩土产生的软化作用自然不同,进而对工程建设产生直接影响。岩土的渗透系数需要通过抽水试验获得。

2.3岩土的崩解性

岩土在地下水作用下,土粒连接被破坏,很容易造成土体崩散和解体等现象。岩土崩解系数高低,与岩土的颗粒成分、矿物质和结构有直接关系。如果是水云母、高岭土为主的残积土,大多会以散开方式崩解,如果是石英为主的残积土,则会以裂开的形式崩解。厘清岩土崩解方式,可以针对性地制定防范措施。

2.4岩土的胀缩性

岩土在地下水浸透下,会吸收众多水分,土体增大,而失水后,土体又会缩小。这是由于岩土的颗粒表面结合水膜吸水变厚了,而水分失去后,颗粒表面就会变薄。如果岩土发生大幅度胀缩,就会形成地裂、基坑隆起等现象,严重影响工程基础的稳定性。对岩土的胀缩性进行测量时,需要针对如下指标:膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。

2.5岩土的给水性

所谓给水性,是指岩土在地下水重力作用下从孔隙裂缝中自由流出水分的性能。测量岩土给水指数,对岩土稳定性做出科学推断。给水性以给水度进行标识,需要进行相关试验才能测定。

3水文地质问题对工程造成的危害分析

3.1地下水活动产生的压力形成的危害

地下水活动会产生一定的压力,对岩土形成的危害也不容小视。地下水活动是自然现象,在天然情况下,地下水活动产生的压力不会造成多么严重的地质裂变现象,但在人工作用下,由于工程施工打破了地下水活动的平衡状态,地下水活动会形成比较大的压力,对岩土工程的危害也就显示出来。在地下水活动作用下,岩土中的粉土、粉细砂等,在地下水活动中很容易形成流砂、管涌、基坑突涌等情况,给工程施工造成严重的影响。

3.2地下水水位变化引发岩土缩涨变形

地下水水位处于周期性变化之中,对岩土形成的物理作用也是非常显著的。地下水水位变化,可以促使岩土结构发生不均匀胀缩,甚至会形成地裂,导致地基较浅建筑物出现坍塌现象。如果地下水水位发生大幅度变化,还会导致岩土胀缩幅度提升,对工程施工造成严重影响。在工程施工时,要注意对地下水具体情况进行勘察,尽量减少在地下水变动比较大的地带进行施工。地下水水位变化虽然有一定规律,但也存在很多例外情况,在针对地下水水位变化勘察时,要注意地下水水位变化的多种可能性。通常情况下,如果地下水水位在建筑基础底面以下压缩层范围内,不管是上升还是下降,都会造成建筑物的基础失去稳定性。地下水水位上升,建筑物基础地基的土质就会发生软化现象,自然会导致建筑物发生沉降和变形。如果地下水水位下降,压缩层岩土的自重力就会增加,也会导致建筑物发生沉降或变形。地下水发生频繁升降,对岩土工程造成的危害更为严重。地下水水位变化能够引起岩土结构产生胀缩变形等现象,当地下水升降频率加大,岩土产生的胀缩幅度也会不断加大,有可能形成地裂等剧烈地质现象,很容易造成建筑物的坍塌。由于地下水水位升降过于频繁,也会促使岩土中铁、铝等成分的流失,土壤发生内质变化,土质变松、含水量孔隙增多,其承载力自然降低,也会对工程基础造成严重威胁。工程水文地质勘察中,要了解和明确基坑开挖对周围多种自然因素的影响,主要是岩性、承压性、含水层类型等。

4结语

水文地质论文范文第8篇

1)北山的地下水系统主要为岩溶地下水,其岩溶地下水由北部、西北部和东北部三个方向向兰村径流,在赤泥社以西部分地区的岩溶水主要靠降水和汾河入渗补给,而后以无压水流形式向兰村移动,在赤泥社至兰村和棋子山地垒中间的北部地区其岩溶地下水主要由东西北三个方向向泥屯盆地汇流,然后部分沿着南部及偏西南方向朝山前径流,径流在到达兰村西焉边山断裂带后向西流至兰村,在其东北部的岩溶水也由东西北三个方向向阳曲断陷盆地汇流,其后径流至西南方阳曲镇一带,然后分成两条径流,一部分经西张断裂深部朝兰村径流,另外一部分沿着西焉边山断裂带向西至兰村径流,因此该地区地下水系统主要分为泥屯至兰村和阳曲至兰村两条主径流带,在普遍状态下以兰村泉为主排泄点,侧向径流次之。2)东山地下水系统以基岩溶裂隙水为主,地下水系统靠降水入渗补给后向山前方向径流,其大部分径流受纬向和边山断裂带影响,在流至东山山前杨家峪和观家峪一带后向东排入娘子关岩溶水系统,只有少部分侧向径流排入盆地。3)盆地区的地下水系统主要靠降水、河渠、灌溉等入渗和侧向径流补给,在普遍天然状态下以潜水蒸发水排泄为主,而其后因为城市发展和地下水开采的加大而发生了很大变化,阳曲泥屯盆地的水位埋深由20世纪60年代的3m~5m下降至10m~30m,到70年代由于开采工程致使其地下水全部干枯。西张盆地的水位也陆续下降,其区域水流形式也由北向南径流变成由周围向漏斗中心径流。太原城区内在普遍天然状态下浅层水位0m~2m,承压水位埋深5m~15m,由于城市发展地下水的大规模集中开采使得深层水位很大幅度下降,形成了以动物园至菜园村为中心的水位降落漏斗面积约为300km2,其承压水位也失去了制约能力,水流形式也由北向南径流变成四周向漏斗中心径流。南郊以及清徐盆地的水流形式保持了由边山向中心、由北向南的径流特征,其浅层水位以蒸发排泄和越流排泄为主要方法,而深层的地下水的主要排泄方式则以人工开采为主。

2含水层介质

西山地下水系统的地下主要是以奥陶系碳酸岩类岩溶水,上覆石碳二迭系碎屑岩裂隙孔隙水,其含水介质主要是奥陶系中统的上下马家沟组为主和峰峰组石灰岩,径流排泄区上覆由石碳二迭系碎屑石。北山和东山的地下水都主要是碳酸盐岩类岩溶水,其含水介质北山为奥陶系中统上下马家沟组石灰岩,东山主要是奥陶系统上下马家沟组峰峰组石灰岩,其上覆基岩二迭系碎屑岩。盆地区则是以全新统松散堆积物砂砾石层和砂层为主要含水介质。

3太原地区地下水富水特征

太原地区地下水富水性主要是受到含水层岩性和地形地貌地质构造特征的综合影响,通常情况下边山强于山区,径流排泄区和冲积扇、冲积平原区要强于补给区和洪积扇、洪积平原区,碳酸盐岩石溶裂隙含水岩则强于松散岩类孔隙水含水岩组,而其又强于基岩裂隙含水岩组,在这其中富水性最弱的是碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组。1)西山地下水系统,从汾河沿岸至古交和河口周边地区,单井的涌水量为每日1000m3/d~2000m3/d,其后至边山断裂带富水性开始激增,白家庄地区涌水量为5000m3/d,开化沟和洞儿沟涌水量分别为7000m3/d和13000m3/d左右,最大单井流量为平泉自流井,其最大流量高达36000m3/d。2)盆地区地下水系统的富水性从整体上看冲积扇要强于洪积扇,例如西边山洪积扇单井单日涌水量在1000m3~5000m3,东边山则要小于1000m3,而西张盆地的单井涌水量则达到了5000m3/d。3)北山的地下水系统在汇流区的阳曲泥屯盆地的涌水量在1000m3/d~2000m3/d,径流至阳曲镇东焉一带后有了很大幅度的增长,每日的涌水量达到了1000m3/d~20000m3/d不等,集中排泄点兰村的单日涌水量则达到了50000m3。

4地下水系统水化学和水温特征

受到含水层岩性和补给径流排泄条件的影响,太原地区的地下水水化学及水温从整体上看基岩山区的裂隙岩溶水在补给区从水温和水化学类型以及矿化程度上没有什么很大差异,东山西山和北山三个地下水系统基本相同,但受到含水层岩性和其矿物成分、径流长度、排泄的环境条件等因素的制约和影响,直到径流排泄区域才发生变化出现差异。北山地下水系统因其含水介质主要为奥陶系中统上下马家沟组灰岩、岩组中硫酸盐岩含量很少、较少会有峰峰组出现、矿化度小于0.5g/L、地下水循环深度较小所以北山地下水水温较低,一般为13℃~15℃。而西山的地下水系统在径流排泄区受到峰峰组地层下渗补给岩溶水和径流途径长、循环深度大等因素的影响,其水温从径流区至排泄区呈明显上升的变化,由14℃逐渐升高至25℃。

5结语

水文地质论文范文第9篇

关键词:地质环境;灾害;突出;严重;问题研究;分析

1我国地质环境和灾害突出和严重性

我国环境地质和灾害地质极为突出和严重,而且有日益恶化之势。例如我国在经济调整增长的同时,灾害的损失也日渐增大。1989年,灾害损失525亿元,1990年为616亿元,1991年达1050亿元,占国民生产总值的1/6。如不考虑物价上涨因素,灾害所造成的经济损失增长1990为17.33%,1991年高达70.45%,问题严重,不容忽视。

要把保护地质环境,减轻地质灾害工作看作是创造财富的工作,其在社会发展中的作用与地矿勘查工作相同。

水资源的开发利用和合理调配是今后我国值得注意的重大问题。此外,地下水日益短缺,水质不断下降,过量开采还引起地面沉降、海水入侵等一系列地质灾害。土地利用不当,带来了水土流失、石漠化和沙漠化问题。一些跨世纪的重大工程,对区域的生态平衡和环境也存在着巨大的影响。因此,开展地下水资源和地质环境研究对我国经济发展和社会稳定具有重大意义。

这方面的研究工作:一是要围绕重要经济区和国土整治区、重要城市、重点工程项目、重要交通干线和重点矿山,开展地下水资源合理开发利用和科学管理水资源与环境协调发展、区域地壳稳定性、地质灾害预测与防治、地质—生态环境效应、污染的防治等方面的研究,为合理利用水资源、改善和保护环境、减轻地质灾害、促进经济建设和社会发展服务;二是加强区域地质—地球化学环境、生物地球化学特征、生态效应与系统控制,为人类健康与发展农业服务。

2我国地质环境和灾害问题研究分析

由于我国地质环境和灾害问题突出,除继续密切结合国土开发整治和国民经济建设需要,进行完善地质环境区划和区域评价,加强发展地质环境和地质灾害监控—预报—减轻系统以外,要重点开展以下几个领域的工作:

2.1干旱地区水资源的调查开发利用与保护研究我国干旱区面积占全国面积1/4以上,主要包括新疆大部,内蒙古、甘肃、青海西部、宁夏等,降水量不足200毫米。这里,土地资源、矿产资源飞能源和气候资源都比较丰富,农业、工矿业发展潜力比较大,但发展中的最大制约因素就是水资源问题。因此,加强西北干旱地区水资源的开发利用与保护研究,具有开发西北超前的战略研究意义。

2.2我国西南岩溶石山生态环境治理与农业持续发展试验基地研究我国西南六省岩溶区是世界上最大的联片岩溶区,是我国重要能源和有色金属基地。然而近年来石漠化发展速度很快,生态恶化,人民生活贫困,是我国当前最贫穷的地区之一,严重制约了当地经济、社会发展,甚至还会威胁到长江、珠江中下游的生态平衡和发展。西南岩溶地区又是我国四大生态脆弱带(黄土、沙漠、红壤土、岩溶)之一,过去国家对其它三个类型的研究,已有较大持续的科技投入,有力地推动了对它们的治理。但对岩溶区,仅“六五”期间组织过一次以治水为主题的攻关,而在基础问题上无重大投入。

为了尽快改变岩溶山区落后面貌,要在这一地区选出的基础问题和应用问题开展多学科、多部门的综合治理试验基地研究,为岩溶石山治理、资源的合理评价开发、促进西南地区持续发展提供可靠的科学基础,对全区乃至全球岩溶石山治理都可起示范作用。

①岩溶地区四层圈之间相互作用规律(碳、水、钙及其它元素环)。②西南岩溶石山的形成演化与人地协调发展关系研究。③岩溶地区资源形成机理和分布规律。④岩溶生态系统的类型、展布规律与经济开发关系。⑤岩溶地区石漠化的形成条件飞机理和演变过程。⑥岩溶石山区人口、粮食、环境、经济持续协调发展战略。

2.3东部沿海地区环境与灾害监测、预报和防治系统研究东部沿海地区作为我国经济改革的窗口,近十几年来获得了迅速的发展,成为我国一个重要而又独特的经济区域。但是,不能不看到,随着沿海经济建设的迅猛发展和对海洋资源的大规模开发,也带来了日益严重的环境问题和灾害的激发,自然环境正在进一步恶化。

20世纪70年代以前,我国只有零星的地区发生海水入侵。随着沿海开发,大量超采地下水、海水入侵范围不断扩大,辽宁、河北、山东、江苏、广东等省的沿海城市均出现了不同程度的海水入侵。北方城市尤为严重,如胶东湾海水入侵速度已从每年数十米增加到每年401米,入侵范围达627平方公里。海水入侵使陆地上的淡水资源遭到破坏,更加剧了水荒。同时,使大片土地变成盐荒地,仅山东莱州地区因海水入侵造成的工农业损失累计就高达50亿元。过量开采地下水造成的另一灾害是地面沉降。我国东部沿海地区已近20座城市出现地面沉降,上海、天津两城市最大累计沉降量达到263厘米左右,位于长江三角洲的苏州、无锡、常州、嘉兴、肖山地区已发展成数千平方公里的沉降带,沧州、保定等地的城市地面沉降达2000平方公里。地面沉降使一些民用建筑破坏,地下管道断裂,加大了海水入侵和内涝积水的危害。

人工采砂、淡水截流、乱采乱挖珊瑚礁和砍伐红树林造成海岸的侵蚀,如海南清兰港沿岸,近十年来海岸线后退了150~200米。海岸侵蚀使海岸建筑、土地资源、旅游资源遭到破坏,威胁到港口、码头的安全。

在我国海岸带上的一些城市、港口、海湾出现了不同程度的环境污染,有的地区甚至相当严重,大大超过了国家标准。污染不仅给渔业、盐业、旅游业造成损失,而且诱发赤潮灾害的发生。近年来,我国赤潮发生频率增高,每年数十次,给生态环境、渔业生产带来破坏,也威胁到人民身体健康。

特别需要指出的是,沿海地区灾害造成的损失有日益增长的势头。据统计,由海洋灾害造成的损失,20世纪50年代平均每年不足1亿元,80年代初期平均每年5亿元,1992年则高达100多亿元。在某种程度上,海洋灾害已成为制约沿海经济发展的因素之一。

沿海地区在国民经济建设中占有举足轻重的地位,沿海开发正显加速发展态势。而我国海岸带从北向南跨越了不同的古板块,地质环境相当脆弱复杂,一旦遭到破坏,要花很大财力和物力才能恢复。面对这种情况,除了加强对沿海地区开发的综合管理,建立健全资源、环境合理开发、综合利用和保护的法规体系,处理好资源、环境和建设的关系以外,要加强对该区环境与灾害监测、预报和防治系统的研究程度,力求控制重大地质灾害的突然发生和严重危害,减轻地质灾害造成的损失;另一方面,深入研究各类地质灾害的形成机制和发生、发展规律,研制和推广主要地质灾害的调查方面的监测、防治技术。通过这一地区的研究,为全国各地区环境、灾害监测、预报和防治,为减轻地质灾害积累经验提供依据。

2.4地表过程与土地的可持续利用研究最近国际地科联为了参与并推进《21世纪议程》的开展,成立了环境规划和管理地质学专门委员会(COGEOENNIRONMENT),以便更充分地发挥地质学在环境保护中的重要作用,提高公众和决策者对地学在有效地管理和保护环境及其资源的重要性认识。最近,该委员会向环境问题科学委员会(SCOPE)提出开展《地表过程与土地持续利用》研究的建议,作为地科联参加持续发展工作的一个项目,以便在国土利用和规划中发挥地质学家的作用。

最近一系列研究表明,地表过程对土地状况有着极大的影响,它们可以限制或增强土地利用变化和工程建设的可能性。据国际地科联主席W.S·法伊夫(1993)研究,全球表层土壤的年损失率达0.7%,水土流失产生严重地质生态后果甚至已超出粮食供应本身的问题。我国不少地区水土流失的情况日趋严重,不仅使土壤厚度变化剧烈,而且造成土壤养分降低,土质变差。为了协调和持续发展,我们应从对各种地表过程研究入手,并定量评价水土流失现状,进而提出地质上的治理措施和方案,以便探索不同类型地区的地表过程与生态系统和农业持续发展的关系,使土地能为人类的繁荣和社会发展而得到持续的发展。

2.5城市废物的地质安全处置研究目前,城市规模不断扩大,人口集居密度不断提高,从20世纪50年代到20世纪80年代,城市人口由0.6亿增加到2.2亿,城市废物迅速增长。据1985年粗略统计,仅我国城市垃圾量年产已达5188万吨,其增长率超过10%,预计现在年产量已达到1亿多吨。我国城市废物排放量大,而且集中,不但至今基本上未得到妥善处置,而且其数量有大幅度增长趋势,对大气、地表水和地下水的污染非常严重。此外,我国核废料的安全地质处置,特别是高放射性核废物的安全隔离还是一项艰巨的任务。为此,地质学家要与其它自然科学家一起,研究城市废物的地质安全处置技术和方法,实现废物的安全处置。

2.6化学定时炸弹与人类的生存和健康人类活动对地球环境的影响日益加剧。因此,协调人地关系,探讨人地作用机理,揭示人类生存与环境之间的内在联系,已成为维护人类继续繁荣和不断发展的关键,并开始成为人类认识地球新的出发点和突破口。

根据最近国内外的许多研究,人类作为一种重要的地质营力所引起的环境剧变,特别是化学定时炸弹效应,不仅超过自然变率,而且已危及到人类本身的健康和生存发展。许多专家认为,当今人类疾病90%以上与微量元素有关,许多疑难绝症和大面积的地方病都与人体微量元素失衡有关,而人体必需的微量元素只能由体外汲取。因此,地球化学环境背景对人类生存的健康至关重要。对它的研究不仅有理论意义,而且具有非常现实的意义。

水文地质论文范文第10篇

2002年水环所共承担地调、科研、自然科学基金及社会项目共37项。其中地调项目8项,部、省科研项目22项,国家自然基金6项,社会项目1项。新上项目8项,其中地调项目为3项,其它项目5项。2002年度获得7项国家、省部级二等以上科技成果奖励,其中有2项成果获国土资源部科技成果二等奖,作为参加单位有2项获国土资源部二等奖;1项获国土资源部一等奖。《亚洲水文地质图》荣获河北省自然科学一等奖,并由河北省推荐报请国家科技进步二等奖。我所参加的“燕山地区花粉与植被关系的研究”项目,获河北省2002年度自然科学三等奖。根据中国地质文献检索机构统计,水环所2001年检索论文数量在我部系统列第四位,说明我所的科研创新实力有明显进步。2002年发表学术论文数量有较大增长,共在公开发行的科技期刊上发表科技论文43篇,其中学术会议论文集发表3篇,核心刊物发表了29篇,SCI论文3篇。2002年由水环所负责的首批地质调查项目《华北平原宁晋泊第四纪全新世标准剖面》、《大都市地下空间开拓的地质环境效应预研究》、《北京市垃圾处置的地质--生态环境评价》、《华北平原1:25万天津幅地下水资源潜力调查试点》等四个项目通过了由中国地质科学院组织的专家验收评审,综合评价等级为三个优秀、一个被评为良好。

2002年地调项目取得的主要成果简介如下:

一、全国地下水资源及其环境评价

“全国地下水资源及其环境评价”项目,在部环境司的领导和监测院、地科院的协调组织下,通过全国32个省(市、区)水文地质环境地质工作者的大力配合和努力,经过2年多的艰苦工作,取得了如下重大进展:

1.本次全国地下水天然补给资源评价面积为914.97万km2,地下水天然补给资源总量为9234.72亿m3/年,其中淡水资源8836.5亿m3/年。全国地下淡水可开采资源量评价面积为619.34万km2,地下淡水可开采资源总量3527.78亿m3/年。

2.与第一轮(1984年)全国地下水资源评价成果相比较,地下水资源量变化有如下特征:

(1)全国地下水资源总量较1984年略有增加;

(2)北方地下水资源量减少,南方地下水资源量增加;

(3)平原区地下水资源量减少,山区地下水资源量增加;

(4)新增加评价了深层承压水和微咸水、半咸水资源。

3.资源量发生变化的原因主要是:

(1)评价精度明显提高;

(2)评价面积有所增加,特别是可开采资源评价面积明显增大;

(3)区域降水量发生变化;

(4)人类工程活动使地下水补给量减少,尤其是北方平原区;

(5)对水文地质参数进行了必要修正;

(6)评价方法有所改进;

(7)可开采资源量评价充分考虑了维护生态环境的需要。

4.1999年全国地下水开采量达到1116×108m3/a,全国平均开采程度为29.9%,其中河北省、天津市、北京市全境超采。近20年来,地下水占总供水量的比例一直呈增加趋势,已从1980年的14%增长到1999年的18.7%。农业用水量呈递减趋势,从80年代的88%,逐渐下降到1999年的61.6%,而工业用水量和生活用水量的比例却明显上升,80年代工业和生活用水量的比例为12%,1999年工业用水量比例上升到18.6%,生活用水量比例上升到19.8%。

5.根据国家地下水质量标准GB/T14848-93,在全国地下水资源中,95%的地下水质量可用作生活饮用水水源及工农业供水。其中80%的地下水可供直接饮用,大于10%的量为适当处理后可供饮用,5%为不宜饮用但可直接为农业和部分工业利用,另有不足5%的地下水资源因遭受污染等的影响,需经处理才可利用。南方地区地下水质量优良,大多地下水可供直接饮用,其中江西、福建、广西、广东、海南、贵州、重庆等省区市,优质地下水分布面积占全省面积90%以上。北方山区及山前平原地区水质较好,中部平原区较差,滨海地区水质最差。全国31个省(区、市)不同程度地存在着与饮用水水质有关的地方病区。尤其在我国北方丘陵山区较普遍地分布着与克山病、大骨节病、氟中毒、甲状腺肿等地方病有关的高氟水、高砷水、低碘水和高铁锰水等。据不完全统计全国有5000多万人仍在饮用不符合(饮用水)标准的地下水。

6.全国已形成区域地下水降落漏斗100多处,面积达15万平方公里。河北平原深层地下水已形成了跨冀、京、津、鲁的环渤海区域地下水降落漏斗。全国有近50个城市由于不合理开采地下水而发生了地面沉降,其中沉降中心累计最大沉降量超过2米的有上海、天津、太原,天津塘沽个别点最大沉降量已达3.1米。在河北平原、西安、大同、江苏的苏、锡、常等地区,过量开采地下水已导致了地裂缝。沿海地区的大连、秦皇岛、沧州、青岛、北海、海南新英湾等城市和地区地下水位的下降,引起海水入侵,导致地下水水质恶化。其中,胶东半岛、辽东半岛海水入侵严重。

7.本次全国地下水资源评价,编制了全国性图组10幅,包括中国政区图、中国地势图、中国降水量图、中国干旱指数、蒸发量图、中国水系图、中国水文地质图、中国地下水资源分布图、中国地下水化学图、中国重点城市供水中地下水所占比重图、中国地下水环境图。

编制了地区性图组21幅,包括黄河流域、西北地区、黄淮海平原、松嫩松辽平原、三江平原、南方岩溶石山地区、长江三角洲地区的地下水资源分布图、地下水资源开发利用状况图、地下水环境图。编制了分省性图组96幅,包括各省的地下水资源分布图、地下水资源开发利用状况图、地下水环境图。本次全国地下水资源评价,完成了数据库建设,包括原始数据建库、计算过程数据建库、分省图件建库、各省评价报告、总报告建库、技术分档建库等。

二、华北地下水可持续开发利用前景

由水环所组织实施,河北、北京、天津、河南、山东等省(市)地调院参加,在项目组全体成员的不懈努力下,取得重大进展。

1、通过对钻孔资料的研究分析,将华北平原第四纪下界统一到世界较为认可的2.58Ma,确定了华北平原第四纪各时代下界的区域埋藏深度。

2、提出了深层地下水的补给模式。现代地下水分布在山前平原,是局部直接入渗补给。中部平原深层地下水是末次冰期补给。天津一带滨海平原地下水推测为末次冰期间冰阶补给。

3、碳14同位素研究结果表明,华北平原区域地下水存在三个流动系统:

(1)来自太行山前的水流系统;

(2)来自燕山山前的水流系统;

(3)来自鲁中山区的水流系统。

区域地下水总体上具有活塞流的特征,三个区域水流系统集中流向中部平原,最终在天津一带排泄入海。三个水流系统中,以太行山前的水流系统影响强度较大,鲁中山区水流影响较小。

4、根据水文地质、同位素资料,绘制了石家庄-衡水-沧州-天津-渤海的地下水同位素剖面。受地下水开采的干扰,山前平原局部水流已经不明显,衡水形成了一个局部水流系统,上部浅层地下水明显向下流动。在东部沧州和滨海平原,地下水形成以漏斗为中心的局部水流系统,区域流被截断,但更深部的区域流尚未受到影响。

5、初步查清了华北平原浅层地下水位和深层地下水位分布现状和变化情况,以及地下水漏斗的分布。浅层地下水降落漏斗分布于山前沿线中心城市;深层地下水头整体大幅度下降,致使华北平原大部分深层地下水头低于海平面,以地下水封闭的“0”m等值线圈定的低于海平面范围为76732km2。

6、通过综合研究得出华北平原深层地下水环境约束条件的临界界限值为水位埋深50米,并将70米作为严格控制界限,以防止地面沉降等环境问题的加剧。目前华北平原深层地下水头埋深大于50米的面积已有32106km2,大于70米的面积7145.34km2。

7、详细调查了华北平原地下水开采量,2000年华北平原地下水开采量为211.98×108m3,浅层地下水开采量为178.40×108m3,占地下水总开采量的84.2%,多集中在全淡水区。深层地下水开采量为33.58×108m3,占地下水总开采量的15.8%,主要集中在咸水区。

8、华北平原地下水评价结果表明,华北平原地下水天然资源为220.78×108m3/a,其中矿化度小于2g/L的地下水天然资源为175.48×108m3/a。浅层地下水开采资源192.54×108m3/a,其中小于2g/L浅层地下水开采资源171.36×108m3/a;深层地下水可采资源24.23×108m3/a,其中小于2g/L深层地下水可采资源24.19×108m3/a。从华北平原整体来看开采程度为108%,仅超采16.42×108m3/a,整体上基本处于采补均衡,但是开发利用在平面和垂向上分布极不均匀。

三、宁夏地下水(含地热)资源评价

与生态环境建设示范

“宁夏地下水(含地热)资源评价与生态环境建设示范”项目,是中国地质科学院与宁夏回族自治区科技合作项目。项目按照科研与生产相结合的方式,形成了由中国地质科学院水文地质环境地质研究所、宁夏地质工程勘察院、中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所、宁夏地质调查院和宁夏物探勘查院等科研生产人员组成的项目组。

下设五个课题,通过课题组成员的努力,均取得重要成果及认识,现分述如下:

(一)宁南水资源综合评价与合理开发利用

1.在开展工作过程中,始终以地下水系统理论为指导,无论从控水分析、含水层结构分析、地下水补径排分析,还是地下水质和量的分析上,均按照地下水系统理论,对其进行整体系统的研究,使目标从一个目标趋向于多目标,利用模型功能向多功能方向发展,在考虑不确定因素的基础上,通过智能型水资源支持系统,用模型系统取代整体模型,解决地下水系统划分中的实际问题。在调查评价地下水资源形成演化工作过程中,将地下水质量、数量作为一个整体进行综合研究,把地表水和地下水、不同含水介质中的地下水之间的相互转化关系进行分析,利用水循环理论,不仅分析地下水补径排特点,还对其已经发生的变化及可能发生的变化进行调查研究,突出了动态调查评价的新思路。

2.通过对不同含水介质岩相古地理、时空分布的分析和研究,尤其是地下水资源形成演化的探讨,对白垩纪沉积盆地、第三系地层和第四系地层对地下水数量、质量的控制作用进行了深入研究,分析了高氟水、苦咸水成因进行了深入探讨,尤其分析了对现代生态环境的影响作用,从而将岩相古地理-地层时空分布-地下水循环演化-地表生态环境等作为一个相互联系的整体进行了调查评价,取得许多新认识。

3.在对宁南地区弧型构造形成演化机理进行分析基础上,结合岩相古地理分析,首次对旋卷构造、拉分盆地、环状构造等不同构造类型对含水层的时空分布、地表水系的分布及地下水资源形成演化作用进行了系统分析,提出了构造控制不同含水介质地下水作用规律。

4.通过大量的综合地质-水文地质调查及物探、钻探调查评价工作,对整个宁南地区控制地下水时空分布的边界条件进行了调查,明确了控制地下水时空分布的边界位置和性质,查明了不同时空条件下地下水补径排变化规律及相互独立相互联系相互依存的内在因素,从而第一次对整个宁南地区地下水系统进行了划分。尤其是在南北古脊梁地区各种边界性质及位置进行了深入勘查,对该地区地下水资源时空分布及其形成演化规律进行了系统性研究,划分了该区地下水系统,对该区特殊的地下水水质类型形成原因进行了初步研究,对该区地下水资源进行了系统评价,对该区三大泉域成因进行了分析从而形成了具有突破性的认识和成果。

5.通过地下水分布规律和地下水资源形成演化的调查评价,对宁南地区找水方向给出了明确的结论性认识,认为以清水河沉陷构造为界,东部地区以寻找基岩裂隙水和深部岩溶水为主,西部则应以第四系孔隙和浅层地下水为主。

6.宁夏同心县下马关地区是历史上严重缺水地区,我们通过大量的地面综合调查和物探等工作,认为下马关白家滩-了马山地段是一富水地段,可以布置一个探采结合孔,课题组成员在老专家的指导帮助下,通过精心工作,2001年探采结合孔施工完毕,经抽水实验和水资源评价结果是地下水出水量可以达到3000-5000方/天。经验收认为:勘查区是一个严重干旱缺水山区,在该地区找到丰富的地下水,这是对该区水文地质认识的重大突破。

(二)宁夏河套灌区灌溉方式优化配置实验示范研究

1.通过示范区野外调查、监测和水土样品的采集分析,查明了浅层地下水位动态变化特征、包气带水盐运移过程与种植结构及引黄水量的相关关系。在示范区,近10年来人口、耕地与引黄灌溉水量同步增长,增幅在30%以上。地下1.2m以浅土壤样品可溶盐(离子)含量分析表明,土壤水盐运移聚集变化主要受引黄灌溉、降雨和蒸发的影响,季节性变化明显,年际变幅不大。引黄灌溉水量的增加导致排泄不畅部位地下水位抬升,蒸发加强,局部土壤盐渍化呈加重态势。结合课题的问卷调查显示,村民最关心的是降低水位有利于耕种,对渠井联合灌溉方案表示支持。

2.在深入分析浅层地下水补径排条件基础上,建立了研究区的水文地质模型和数学模型,对模型和参数进行了识别与勘察模拟。在此基础上,对优化灌溉配置管理模型和约束条件进行了研究、对示范区渠井灌溉优化配置模式进行了多方案的研制与开发,用响应系数矩阵把地下水流模型与多目标规划模型有机地耦合求解,以2000年的水位和农田布局及不同灌溉用水条件,得出向后30年、控制地下水位埋深在不同深度的计算结果。如果控制浅层地下水位埋深不大于2m,在现状条件下,示范区引黄水量可减少1/5,每年可开采利用浅层地下水70万m3,引黄河水255×104m3/a。考虑目前黄河流域水资源紧缺状况,如果进行节水灌溉,节省1/3灌溉用水,需水量减少到217×104m3/a,控制潜水水位埋深在2m以内,可开采利用潜水48×104m3/a,引黄河水169×104m3/a。

3.对银川平原浅层地下水开发利用潜力进行了初步分析。银川平原浅层地下水主要补给源是引黄渠系及田间灌溉入渗,补给丰富,据计算每年天然补给资源量约21亿m3,可开采资源量约16亿m3。利用示范区的研究成果,对银川平原渠井优化灌溉模式应用前景进行了分析,在现状条件下得出了概算结果。目前浅层地下水的开发利用程度很低,从人口、资源、环境与社会经济可持续发展的长远利益出发,应加强开发利用浅层地下水,推行渠井结合的农业灌溉方式与节水灌溉的措施等。

(三)宁南典型地区生态环境调查与生态建设模式

1.将宁夏南部山区的彭阳县(古城乡、王洼乡、罗洼乡)、西吉县(城郊乡、马建乡)、泾源县(东峡乡、白面镇)划分为阴湿土石质山区、半阴湿土石质黄土梁峁区、干旱、半干旱黄土梁峁区三个不同的气候地貌类型,并完成生态环境地质调查1087.17km2,查明了工作区地质生态环境背景,及相关基础图件编制。

2.分析了现有生态模式及产业特征,总结了现有模式的优劣,为今后产业结构调整,规划提供了科学依据。

3.在彭阳县王洼乡高建堡小流域实施了GPS监测土壤侵蚀动态监测,监测面积15.1km2;建立典型地段监测控制网,进行水土流失动态监测,分析总结了不同地形、地貌条件下水土流失规律,以及不同工程措施、生物措施水土保持条件下水土流失治理效果。

4.对已实施的退耕还林工程效果进行跟踪调查分析,研究提出了存在的问题、改进方向:退耕还林应根据地质、气候特征采取不同措施,山区以水土保持涵养林为主,黄土梁峁区生态林与经济林并重;增加草地比例,发展隔坡梯田;发展优良果树品种,走规模化、产业化道路;对山前覆盖层薄的地区应优先退耕,以免造成土壤层彻底破坏;根据当地恶劣的生态条件,适当增加退耕还林扶持年限。

(四)宁夏特色作物农业地质背景调查与利用研究

1、查明了枸杞、葡萄的果实中化学成分中酸性和碱性二类组分,前者是以总糖为代表的碳水化合物、粗脂肪等。后者是以甜菜碱为代表的含氮化合物,主要包括粗蛋白、氨基酸、粗纤维等。在此基础上提出了用酸碱二类组分的含量及其协调关系,同时参考农业部门的质量标准作为评判内在品质的依据。优质枸杞子的定义是:在一定糖含量的基础上,总碱应与之协调平衡。其化学本质为在一定酸性组分(总糖)含量水平上,酸碱二类组分适度平衡。

2、通过糖(酸)碱图的分析对比,找到了品质优良的枸杞的原因,从而得出如下结论:糖(酸)碱比位于0.3-0.6之间时为最优。

3、初步探讨了矿质营养元素在剖面中的运移特征,找到了影响枸杞、葡萄品质的特征元素组合,为改善它们的品质提供了新的思路。

4、元素在不同的土壤类型中具有不同的含量,不同的土壤类型具有不同的自然肥力。根据土壤肥力的高低划分了优越型、中等型、较低型和极低型。枸杞一般都在土壤肥力优越型的土壤中品质最好。

5、总结出了枸杞、葡萄的生产酸碱平衡的规律。

6、首次建立了特色作物生长的农业生态地质模式,并对不同的农业生态地质模式提出了特色作物的可栽培性。

(五)宁夏地热远景调查及银川平原地热资源评价

1、通过野外调查,在南部山区初步发现了2个地热远景区:泾源县黄花乡楼房沟,泉水温度为23℃,为断裂带出露的上升泉,有臭鸡蛋味;固原县双井子乡双井子村,南水泉群的水温26℃。若按当地年平均气温加10℃计算,此两处均属明显异常区。

2、通过地质、构造、地球物理特征及地热井和温泉的稳定同位素、年龄同位素和水化学特征分析,阐明了地热水的来源和成因,进行了热储层温度估算和潜力分析,并进一步确证了前期野外调查初定的2个地热异常区,提出在同心县新庄的太阳山泉和青铜峡市庙山湖清凉寺的庙山湖泉所在地区存在地热异常的可能性。

3、预测了三个地热远景区,并根据研究程度采用不同方法分别评价了地热资源量:

(1)银川平原地热资源最有利的区(Ⅰ)

采用热储法估算得知:在银川平原热储面积2514.86km2范围,3000m深度内>40℃热储层蕴藏的热能储存量980.31×1014kcal,地热水储存量为4193.93×108m3,地热资源潜力巨大,为宁夏地热资源远景最有利区。

(2)卫宁平原地热资源远景有利区(Ⅱ)

1988年,宁夏地矿局矿调所在卫宁北山黄石坡沟金矿勘查中,先后在ZK9102、ZK9301和ZK8901三个钻孔中发现了地下热水,孔深分别为310.74m、298.54m和243.70m,水位埋深分别为127m、147m和205m,地下热水储存于泥盆系东西向构造的破碎带中,出水温度32-41℃,单井出水量360-768m3/d,矿化度>5g/L,水化学类型为SO4·Cl-Na·Ca水。该地热显示的发现,预示着卫宁平原及卫宁北山地区将成为宁夏地热资源有利区。

(3)六盘-龙首断裂带地热资源远景较有利区(Ⅲ)

在断裂带及附近出露多处温泉,水温>20℃的温泉有楼房沟泉、双井子泉、太阳山泉、鸽子山泉,4处温泉的天然放热量为1721.82×104kcal/a,预示着该地带将成为宁夏地热资源远景较有利区。

四、黄河中下游主要环境地质问题调查评价

由我水环所负责组织实施,陕西、山西、河南、山东等四省地调院参加。

1、完成并查明了河龙段9.7万km2(1/25万)岩土侵蚀的环境地质背景、岩土侵蚀的种类、分布规律、典型地段的岩土侵蚀的发育机理,认为区域构造格局、新构造运动、地层岩性及其组合、地形地貌等是河龙段岩土侵蚀的主要环境地质背景,控制着岩土侵蚀的强度、类型、速率和发育程度。探索了利用遥感技术(RS)及地理信息系统(GIS)定量评价岩土侵蚀的方法。为河龙段的岩土侵蚀或水土流失治理积累了资料和提供了科学依据。

2、重点解剖了劈砂岩地层性质、地层的岩性组合、劈砂岩的裂隙等对岩土侵蚀的影响。认为劈砂岩地层的强烈的岩土侵蚀现象主要是由其内在的因素如岩石的力学性质、水理性质、矿物组成、化学成分、矿物结构特征等所决定;地层岩性组合加重了劈砂岩的岩土侵蚀;劈砂岩的垂直裂隙不都是由于构造运动所引起,还存在由于岩土侵蚀所造成的次生构造裂隙。

3、首次利用GPS精确测量技术和GIS的分析功能相结合,对黄河中游劈砂岩分布地区的沟边坡重力侵蚀量、淤积坝的泥沙淤积模数进行了定量评价探讨,并摸索出了利用精确测量的GPS技术在野外调查中的有效应用方法。

4、完成并查明了下游近8万km2(1/25万)区域环境地质条件、河道带环境地质特征,评价了悬河稳定性,对危险地段进行了预警,从地学角度提出了防洪减灾的8种对策。

5、基本查明了断流区地下水开采资源量为148亿m3/a,地下水开采资源潜力总量为50亿m3/a;地下水漏斗区调蓄库容73亿m3、可调蓄水资源6亿m3/a;与80年代比较,黄河对地下水的补给量减少了5亿m3/a,约减少48%,浅层地下水开采资源量减少了4.76亿m3/a,约减少3.3%。

6、对中游的岩土侵蚀、下游悬河稳定性和水资源短缺的问题之间的内在联系,及黄河水沙的变化趋势进行了研究。初步认为中游地质环境控制着岩土侵蚀的发生和发展,下游的悬河稳定性受到中游岩土侵蚀及下游地质环境的制约,人类活动对岩土侵蚀及入黄水沙产生了较大影响,黄河水沙自上世纪50年代以来呈逐年代减少趋势。

五、鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水赋存规律研究

1.配合“鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水勘查”项目的进行,先后沿东胜梁两侧、鄂托克旗~跨毛乌素沙漠~乌审旗的剖面、青铜峡~盐池~靖边沿白于山的东西剖面、泾源~平凉~庆阳剖面和沿南北方向布设的横跨库布齐沙漠、毛乌素沙漠、白于山和黄土地区的剖面等进行了调查,2000-2002年采集氢氧同位素(D、18O)样品126组,同位素分析数据同位素T样品126组,碳-13、碳-14同位素样品67组,地下水化学分析样品126组,按实施项目要求,完成了地下水同位素研究报告初稿;

2.通过对该区以往研究资料系统收集、2000-2002年野外调查及所采样品的综合分析,对鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水形成过程的认识上取得重要进展。该区地下水同位素年代分层和分区明显,浅层地下水年龄多小于5000年,从地下水样普遍含有一定量的氚来看,水的更新过程比想象的要快。深层地下水是在过去两万多年的时间里形成的。地下水的水质变化主要受地区岩相古地理条件和两万多年来气候干旱化过程所控制,人类活动是这一地区水环境条件恶化和复杂化的重要因素。

3.鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水的同位素调查表明盆地不同层和不同区地下水及其与地表水的同位素组成差异明显,环境同位素技术是进行盆地地下水研究可依赖的重要手段(方法可行)。不同层地下水同位素组成和地下水年龄的分布特征可作为水文地质分区及地下水分层的基本依据或主要证据。地下水14C和T的分布及其关系证实白垩系地下水在某种程度和一定深度内是可更新的,可以作为重要水源予以开发利用。地下水年龄的测定和地下水氢氧同位素的分析结果表明,该区的气候变化和环境演化,特别是晚更新世以来的干旱化过程是影响地下水质量及其分布变化的最重要影响因素。白垩系自流水盆地循环深度小于100米浅层水,主要是近几十年来大气降水补给形成的,北部由东胜-四十里梁-盐池分水岭向东西两侧径流排泄;陇东黄土高原区地下水主要接受区域大气降水和来自六盘山一带的侧向补给;深层承压水的年龄(大于300米埋深)多大于1万年,最大可达2万多年,为全新世以前补给形成的水,水的氧-18贫化特征明显,地下水的含盐量普遍较低,与当时的气候较寒冷气候密切相关。

六、我国地下水资源可持续利用战略研究

1、完成了“我国地下水资源可持续利用战略研究”报告

总体报告从三个方面论述了我国地下水资源现状、问题和前景。第一部分:在阐明全国地下水资源状况的前提下,论述了我国地下水资源的现状、特征与特性;第二部分:分析了我国地下水资源开发利用情况,研究国民经济发展对地下水资源的需求形势。用可持续利用的观点,阐述了地下水资源在国民经济建设中的战略地位。综述建国五十年来,在地下水勘察、研究方面取得的巨大成就的前提下,阐述由于不合理开发利用地下水而引发的影响地下水资源可持续利用的问题;第三部分:提出了我国带有普遍性的和典型地区的地下水可持续利用战略。

2、开展了华北和西北重点地区的综合调查与研究工作

充分分析了近20年、尤其是近年来西北找水特别计划、国土资源大调查中地下水资源调查成果和新一轮全国地下水资源评价资料,重点对西北、华北地区地下水环境进行了调查,研究了这些地区由于地下水开采引起的环境地质问题;对我国地下水资源数量、分布及其开发利用情况及地下水开发利用战略进行了分析,认为:

(1)地下水是我国尤其是我国北方地区的主要水源,是支持经济可持续发展的支柱,具有不可替代的作用。1998年全国地下水在总供水量的比重,华北最大,其中河北75.1%,北京、山西在60%以上,河南52.7%,山东、辽宁、陕西等省都超过40%。北方地区70%的生活用水、60%的工业用水和45%的农业灌溉用水均依靠地下水。

(2)供需矛盾日益加剧。目前全国600多座城市中有一半左右的城市不同程度的缺水,年缺水60多亿方,每年因缺水影响工业产值2300亿元;农业灌溉年缺水300亿方,受害面积3亿亩,影响粮食产量250亿公斤;现在全国有7300万人需解决饮水问题。

(3)工业生活用水利用率低。1997年全国万元产值用水量136方,是发达国家的5―10倍;工业用水重复利用率比发达国家低35―45%;城镇居民用水浪费损失率超过20%。

水文地质论文范文第11篇

很多水利水电工程企业在进行水利水电工程地质勘察时,在设计基础上和施工基础上没有深入评价水文地质对岩土工程的影响,导致许多工程的质量受到威胁,造成下沉或开裂的的后果,因此,水利水电工程的勘察中一定要加强做好水文地质的研究和详细评价,提出预防及治理措施的建议。其对水利水电工程水文地质勘察中的评价内容有如下:从岩层、构造、地貌等方面阐述区域的水文地质特征及其一般规律,根据地下水的分布、类型、及其与地表径流的关系、水化学类型进行评价。应重点评价地下水对岩土体和建筑物及建筑物基础的作用和影响;对可能产生的岩土工程危害进行预测,并提出防治措施。消除地下水对工程建设的负面影响。水利水电工程勘察中还应根据建筑物及建筑物地基类型的需要,查明有关水文地质问题,进行选型,提供所需的水文地质资料。对地下水的天然状态进行查明,并分析预测地下水在人为工程活动中的会发生的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。按地下水对水利水电工程的作用与影响,提出不同条件下的地质问题。

2水利水电工程地质勘察技术与应用

近年来,我国在水利水电工程勘察技术手段获得了飞速发展,从深度、广度及精度上都获得了巨大的进步,其主要的技术手段及应用如下:

2.1工程地质测绘工程地质测绘是运用地质学的理论和方法,通过野外调查和综合研究勘察场区的地形地貌、地层岩性、地质构造、不良物理地质现象、水文地质条件等,并将它们填绘在适当比例尺的地形图上,为下一步布置勘探孔、试验及长期观测工作打下基础。工程地质测绘的比例尺主要取决于不同的设计阶段。工程地质测绘使用的地形图必须是符合精度要求的同等或大于工程地质测绘比例尺的地形图。图件的精度和详细程度,应与地质测绘比例尺相适应。在图上,大于2mm的地质现象应尽量反映,宽度不足2mm的重要工程地质单元,如软弱夹层、断层等,要扩大比例尺表示,并注示其实际数据。地质界线误差,一般不超过相应比例尺图上的2mm。

2.2水文地质测绘水文地质测绘是通过对地质、地貌、第四纪冲洪积物、新构造运动、地下水的调查,填绘出水文地质图,查明勘察场区内地下水形成与分布的基本规律,在此基础上做出初步的开发利用远景评价,并对区内存在的水文地质问题等提出防治措施。

2.3工程地质勘探工程地质勘探是在工程地质测绘的基础上,进一步查明地下工程出现的问题和取得较深入的资料。主要有工程钻探、工程物探、坑探、遥感技术等。

2.3.1工程钻探。钻探是指为了鉴别和划分地层,用钻机从地表向地下钻进,在地层中形成圆柱形钻孔。钻探是水利水电工程勘察中最基础的一种方法,应用广泛。钻探通过钻孔采取不同深度的岩芯可直观地确定地层岩性,地质构造,岩体风化特征等,从而判断地质情况,查明地下水的类型。从钻孔中取出的岩石、土样可进行室内试验,用以测定岩土层的物理力学性质和指标。利用钻孔可进行工程地质、水文地质及灌浆试验、长期观测工作及地应力测量等。地质人员在钻探过程中应根据钻探质量要求,认真记录钻探中出现的各种地质现象;对于像砂砾石层、软弱夹层、滑坡等特殊地段,应选择合理的钻探方法以保证成果能够真实反映该地段的地质条件。

2.3.2工程物探。工程物探是工程地球物理勘探的简称,它是以地下岩土层(或地质体)的物性差异为基础,通过仪器观测自然或人工物理场的变化,确定地下地质体的空间展布范围(大小、形状、埋深等)并可测定岩土体的物性参数,达到解决地质问题的一种物理勘探方法。岩层有不同的物理性质,物探应用观测仪器来测量勘探区的物理参数,如导电性、弹性、磁性、密度等参数。工程物探主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等,以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。

2.3.3坑探。坑探是指用挖坑方式观察地层地质情况的作业。其特点是勘察人员能直接观察到地质结构,便于素描,且准确可靠。对研究断层破碎带、软弱泥化夹层和滑动面(带)等的空间分布特点及其工程性质等有重要意义。坑探主要包括探坑、探槽、浅井、竖井、斜井、平洞等。由于坑探人员能够直接深入地进行观察,记录,揭示地质现象,且对地质体扰动较小,可以不受限制地采取原状结构试样,并可用来做现场大型试验,所以坑探在水利水电项目中作为一种辅助勘察手段被广泛使用。

2.3.4遥感技术。遥感技术是通过对信息的分析、研究,确定目标物属性和相互关系的一种技术,它从远处探测、感知物体或事物而不直接接触目标物或现象而搜集信息,在水利水电勘察中也应用较为广泛。遥感技术根据遥感平台高度的不同,一般分为地面遥感、航空遥感和航天遥感共3大类。按探测电磁波的工作波段分类,可分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。遥感技术优势:(1)感测范围大,具有综合、宏观的特点(大面积同步观测)。(2)信息量大,具有手段多,技术先进的特点。(时效性)。(3)获取信息快,更新周期短,具有动态监测特点。(数据的综合性和可比性)

3结束语

水文地质论文范文第12篇

(一)地层岩性

区内主要是白垩系中统、扎佐组K2Z,三叠系统关岭组1-3段T2g3、T2g2、T2g1、下统茅草铺组,夜郎组,大冶群T1m、T2y,岩性主要为紫红色砾岩,含钙质、泥质粉砂岩、灰岩、白云质灰岩,泥质瘤状灰岩,紫红、紫绿色页岩,含钙质、泥质白云岩、白云质页岩,红色厚层块状白云岩。

(二)地质构造

境内地质构造属于贵州东部南北向构造带及东西构造黔中隆起,横跨反接之重叠地区,有南北向、东西向、华夏系、新华夏系及各种扭动构造,其中以南北向构造形迹最为显著。区域性南北向构造,主要由一系列南北向褶皱及其伴生的南北向冲断层组成,有复向斜和复背斜,均具扭动构造特征,且相间成雁列排行,龙塘向斜,两翼近于对称,产状较缓,倾角为30-50度,整个向斜由南向北成波状起伏,轴线具有S型,其西面有河沙坝断裂,东面有天文旋转构造的压扭性断裂,河沙坝断裂位于北东50-60度,倾角30-45度,断层带宽度40-80m,断距大于1500m,延伸大于40km,属压性冲断层。水库位于河沙坝断裂及天文压性及压性扭性断裂之间,背斜轴线走向近SN,两翼岩层基本对称,岩层倾角为30-45度,在库区范围内无地震活动记录。

(三)岩溶水文地质特征

区域内水系发育,乌江河流从水库西侧流径,受岩性及构造控制地下水以乌江为排泄基准面,地下水的类型主要有碳酸盐岩溶水及岩溶裂隙水,碎屑岩裂隙水,自垩系为砾岩及泥质砂岩,岩溶较发育,泉流量一般<51I/S,三叠系茅草铺组关岭组为灰岩及白云岩,岩溶不发育,泉流量一般为1051I/S,岩溶裂隙水的分布:因溶蚀作用扩大的裂隙或小管道岩溶水,在白云岩中分布最为普遍,在背向斜核部,因“X”型裂隙发育,地下水易于沟通汇集,在向斜昂起端及背斜倾没处,张性裂隙发育,裂隙水富集成泉涌出,在含水层及隔水层接触地,地下水多顺层出露。

二、库区工程地质条件

(一)库区渗漏

水库位于乌江河流右岸,受乌江河流的切割,地表水以乌江河流为排泄基准面,水库正常蓄水与河流高差300m,库内尾段有一条压性扭动褶皱出露,并深内库内地下,当水库蓄水至5米左右时,能听到流水声,水库建于麻池河下游,切河而建,在枯水季节和无大暴雨的情况下,水就从沿途的溶洞流失,无水进水库内,坝基渗漏,坝与山体接触面渗漏,水位越高,渗漏量增大,水库蓄水达到正常蓄水位于,渗漏量累计有0.02L/S。库内下游河流有3处泉点出现,受水库蓄水限制,渗漏量可达0.5L/S至6L/S。根据泉点与水库蓄水运行观测泉水与库水有水力联系,说明水库向下游产生渗漏。

(二)库岸稳定

库区植被较好,除上游为良田外,老猫水水库左、右坝肩均为灌木林地,岸坡坡度较缓,无大不良物理地质体,库岸稳定。淤积量大。

三、坝址区工程地质条件

(一)地形地貌

坝址区沟谷浅切,呈不对称的“U”型谷,右岸山体高,岸坡陡,坡度40-50度,局部为陡坝,16m高以上为台地,右岸山体低,坡度35度-40度,属碳酸盐岩溶地中山地貌,岩层倾向库内偏下游,近于纵向谷。

(二)岩溶水文地质特征

坝址处于T1m、T2g白云岩,岩体破碎,风化严重,岩溶发育,地下水活动强烈,在坝下游河床300m1000m之间有泉点1、2、3出露,泉水流量不稳定,随着水库水位的升高,形成泉水逐渐增大,经水库运行观测,泉水流量与库水位呈线性关系,说明3个泉点是水库集中渗漏点,在左坝肩,库水沿层间溶隙及坝体与基岩的接触带渗漏,渗漏点不集中,呈筛状分散渗漏,流量随库水位的升降而变化。

(三)渗漏原因分析

水库渗漏包括坝基、绕坝渗漏、库内褶皱产生裂隙渗漏,坝体与基岩接触带渗漏,根据水库多年蓄水运行观测,库水集中渗漏点有3处,分别是坝下游300-1000m泉点1、2、3,分散渗漏点较多,在正常蓄水位时,总渗漏水量达6L/s。

根据坝址区的工程地质、水文地质条件,库水渗漏现状观测,水库渗漏原因有3方面:

①坝基及绕坝渗漏是基岩受构造及岩性控制,岩层产状陡倾,层间溶蚀裂隙发育,库水沿层间溶蚀裂隙产生渗漏②坝体与基岩接触带渗漏是由于建坝时清基不彻底,基础未置于弱风化带上;

③坝体渗漏是建坝时的施工技术水平、建筑材料等未达到设计要求规范所致。

(四)渗漏处理措施

根据水库的工程地质、岩溶水文地质条件及岩石的渗透性质特点,采用帷幕灌浆处理水库渗漏,其设计及工艺措施要点为:

①在库内褶皱带设置双排帷幕,其余部位和坝肩设置单排帷幕;

②钻孔本着依序次施工、逐渐加密的原则,按一、二、三序进行,施工程序及工艺严格按有关《规程》要求。

③帷幕线长度为弱岩溶式,总长80m,孔距4m,共计20个孔;

④采用悬挂式帷幕,下限达基岩深度12m,底界控制在Lu≤10,高程为825.00m附近,底界与白云岩弱风化带搭接。

⑤先导孔和检查孔的岩心采取率≥85%;

⑥帷幕灌浆采用自下而上分段灌浆法或自上而下分段灌浆法,一般孔段灌注材料以R.O32.5普通硅酸盐水泥为主,搭接面附近及主渗漏区以R.O42.5水泥――水玻璃双液灌为主;

⑦灌浆压力一般按1.0-1.5倍水头,但不引起坝变形为宜。

四、结论

在碳酸岩地区,因岩溶发育而产生渗漏、稳定问题,造成的病险水库较多,在开展工作时,应地质测绘、物探方法及水库多年蓄水运行观测来综合分析,采取有效、经济的处理方案;

对强岩溶地区的渗漏处理,采用帷幕灌浆为主的综和治理技术,先进行勘测,再针对病害原因进行灌浆或其它止漏技术设计。施工中,根据岩溶发育情况,及时修正施工工艺,并配合其它防渗处理技术,切忌盲目施灌;

灌浆孔的布置根据实际情况而定,在强岩溶地段,帷幕厚度不完全取决于灌浆排数及排距,一般单排即可满足要求,必要时增灌,孔距也根据实际情况定,以试灌加密孔距的方法,灌浆材料除水泥外,可采用水泥粘土混合液,必要时加速灌剂,除水泥灌浆外,也可采用其它止漏技术;

加强灌浆施工期的观测分析工作,以便及时总结经验,修正灌浆处理工艺设计。

[论文摘要]针对老猫水水库工程存在的问题,对建成运行以来的工程地质、水文地质条件及大坝渗漏、稳定作出评价,并提出相应的渗漏处理措施。

老猫水水库建于20世纪70年代,水库位于瓮安县城北面34Km的龙塘乡官塘村境内,是一座以农田灌溉为主的小型水库。工程建设时,未对水库及坝址区进行地质勘察,至今无相关地质资料,针对工程存在的问题,列为病险水库治理,需对建成运行以来的工程地质、水文地质条件及大坝渗漏、稳定作出评价,并提出相应的渗漏处理措施。

参考文献:

[1]贵州省瓮安县自然经济地图集1989.

[2]中国人民七三二部队,区域水文地质报告.

水文地质论文范文第13篇

根据以往在二盘区补勘的水文地质工作,按地下水赋存条件及水力特征,将二盘区含(隔)水层划分为新生界松散层孔隙潜水含水层和中生界直罗组风化基岩孔隙-裂隙含水层、延安组基岩承压含水层及新近系土层隔水层。

(一)新生界松散层孔隙潜水含水层。该含水层在二盘区主要包括风积层、冲积层,风积层广泛分布盘区地表,为粉细砂,厚度变化大,沙丘地区透水不含水或含水微弱,靠近沟谷地区含水较强,滩地区与下伏萨拉乌苏组构成统一含水层。冲积层分布于沟谷、漫滩及阶地,与下伏基岩风化带形成统一含水层,沿河谷呈片状或带状分布。含水层以细砂、中粗砂为主,部分为粉砂和亚砂土,局部地带底部为砂砾石,结构松散,孔隙大,透水性强,补给条件优越,赋存条件佳。据以往水文地质补勘工作,其中二盘区北部古冲沟范围内整体较厚,含水性好,水位埋深在0~45m范围变化,含水层厚度0~64m之间,变化较大。据J1307号钻孔对沙层与风化基岩混合抽水试验显示,单位涌水量0.2238~0.4819l/s.m,平均单位涌水量为0.3349l/s.m;渗透系数0.5246~0.8879l/s.m,平均渗透系数为0.682/s.m。矿化度一般小于0.4g/L,为HCO3~Ca•Mg或HCO3~Ca型水,富水性中等极强。二盘区南部松散层整体薄,含水性较弱。

(二)土层隔水层。二盘区内,土层主要是保德组红土,及离石组黄土,分布不均,变化较大,厚度0~73.03m,一般厚度20m左右,土层在二盘区北部河则沟及青草界两侧由于受古直罗河冲刷剥蚀,土层残存厚度很小,分布不均,甚至完全被剥蚀构成天窗,总体上主要分布在古冲沟范围以外,土层沿井田分水岭向河则沟、青草界沟厚度逐步减小,岩性为一套土黄、棕红、浅紫红色粘土及亚粘土,含钙质结核,富水性极差。

(三)直罗组风化基岩孔隙-裂隙含水层。该含水层在该区广泛分布。上部为灰黄-土黄色粗粒砂岩;下部为土黄色含砾粗砂岩,局部见底砾岩,岩性孔隙流通性好,加之风化强烈,裂隙发育,导水通道发育,富水性好,钻探施工至此段漏水,且漏失量较大。在河则沟及青草界沟流域古冲沟冲刷剥蚀去,残存厚度0-45m,变化大,土层缺失地段与上覆松散层潜水构成统一含水层。根据以往钻孔的单孔抽水试验资料综合显示,平均单位涌水量0.1284~0.3318l/s.m,渗透系数0.186~0.6478l/s.m,平均渗透系数为0.3670l/s.m;大部分区段为中等富水性,只在J1004孔附近显示弱富水性。在土层分布区,具有承压性。地下水水化学类型为HCO3—Na•Ca及HCO3•SO4—Na型,矿化度0.20~0.56g/l,属淡水类型。J806钻孔、J808钻孔矿化度偏高,为0.52~0.56g/l,SO42+离子含量偏高。

(四)延安组正常基岩承压含水层。二盘区延安组基岩承压含水层主要为延安组含煤岩系承压含水层,为一套浅灰色中细粒砂岩与砂质泥岩互层。节理裂隙不发育,富水性极差。由于古冲沟冲刷剥蚀,安组顶部局部受到风化作用影响,岩性较松散,风化裂隙发育。据勘探报告,以往抽水资料该含水层富水性差,渗透系数变小,延安组各主要可采煤层上部均有15m左右的灰白色中、细粒砂岩,局部粗粒砂岩,是各主要可采煤层的直接充水含水层。

(五)烧变岩孔隙、裂隙含水层。该含水层主要分布于本区西南及南部3-1煤火烧区,烧变部位为3-1煤上部,岩性显示为浅红、褐灰色粉砂岩,成份以石英、长石为主,泥质胶结,结构较疏松,富水性强。据以往水文地质工作,该含水层在J1303孔的揭示厚度5.35m。根据本次J1303单孔抽水试验资料显示,平均单位涌水量3.3140l/s.m,平均渗透系数74.103l/s.m,属强富水性含水层。该层地下水水化学类型为HCO3—Na•Ca,矿化度0.25g/l,属淡水类型。

二、盘区矿井充水因素分析

补勘区矿井充水方式有直接和间接两种,它们分别受大气降水、地表水和地下水等因素的控制,且具有一定的水力联系,对未来矿井生产有不同程度的影响。

(一)充水水源。区内充水水源主要有大气降水、地表水、地下水。矿区年平均降水量仅435.7mm,且降水集中在7~9月,矿井涌水量随季节有不同的变化,故降水为矿井充水的间接水源。补勘区内地表水体主要为青草界沟(长年流水),河则沟,沟谷地段3-1煤上覆基岩很薄,冒落带高度大于基岩厚度,顶板冒落后,冒落带裂隙必将沟通地表水体,使其成为直接充水水源,并可导致溃沙危害。补勘区北部古冲沟发育区、南部青草界沟两侧,3-1煤层上覆基岩厚度小于导水裂隙带高度,故直罗组风化岩孔隙裂隙承压水和煤系裂隙承压水为直接充水水源;松散层潜水。

(二)防沙、防水煤岩柱界线修定说明。根据2011年至2013年锦界矿二盘区的补勘钻孔情况,在2010年9月6日编制的锦界煤矿3-1煤开采防沙、防水煤岩柱界线图的基础上,对二盘区3-1煤上覆基岩等厚线图及防沙、防水煤岩柱界线进行了局部修改。见锦界煤矿3-1煤开采防沙、防水煤岩柱界线图。

(三)充水强度分析。工作面充水强度主要决定于所揭露的含水层富水性。充水量一般是由大渐渐变小,其历时受充水水源的储水量大小控制。当揭露至风化岩时水量较大,而揭露至正常基岩时,充水量较小。

三、盘区工作面涌水量预算

(一)计算条件分析

1.煤系岩层为含水微弱岩层,对工作面涌水影响微小,计算工作面涌水量时不作考虑。

2.不考虑意外性的大裂隙沟通地表水所造成的突水,仅以正常导水裂隙导通直罗组风化岩含水层形成的地下水渗流场为模式。

3.二盘区在编写本总结时31201面、31202面、31203面已采掘完,分别对这三个工作面的疏放水涌水量及工作面回采时涌水量数据进行了统计,从涌水量变化的趋势及二盘区生产能力已基本稳定的情况分析,二盘区工作面涌水量高峰期已过,并在今后将处于缓慢平稳下降的趋势。

4.二盘区31204面在编写本总结时已回采961m,只按目前工作面平均涌水量预计。

5.31205面在编写本总结时正在进行疏放水工作,正处于富水阶段,按相邻31204工作面的涌水量资料,结合地表水文观测孔内含水层水位的变化,预计工作面最大涌水量和正常涌水量。

(二)涌水量预算二盘区在编写本总结时31201面、31202面、31203面已采掘完,分别对这三个工作面的疏放水涌水量及工作面回采时涌水量的数据进行了统计分析,并作出了三个面的最大涌水量和正常涌水量变化的趋势线,根据趋势线得出了31204、31205、31206工作面的的最大涌水量和正常涌水量的初步分

1.31204工作面涌水量预计截至编写本总结时,31204工作面已回采961m,剩余3628m。该工作面初采期涌水量平均134m3/h,最大涌水量达到208m3/h。预计31204工作面剩余回采段正常涌水量为280m3/h,最大涌水量360m3/h。

2.31205工作面涌水量预计截至编写本总结时,31205工作面正在疏放水工作。该工作面疏放水初期涌水量最大达到755m3/h,平均612.5m3/h。现正处于此工作面疏放水涌水量的高峰。预计31205工作面回采时正常涌水量为210m3/h,最大涌水量270m3/h。

3.预计31206工作面回采时正常涌水量为160m3/h,最大涌水量210m3/h。

4.二盘区31204、31205、31206设计工作面涌水量计算预计

4.1计算参数的确定

4.1.1二盘区31204、31205、31206工作面3-1煤层正常基岩平均厚30m,岩性主要为粉细砂岩。含水性弱,对工作面涌水量影响甚微,不参与涌水量计算。

4.1.2直罗组风化基岩是工作面直接充水水源。该含水层厚40-75m,考虑工作面疏放水后含水层厚度减小,取20m。

4.1.3直罗组风化基岩含水层给水度取0.05。

4.1.4直罗组风化基岩(J2z)孔隙裂隙承压水计算参数按以往钻孔抽水试验成果,渗透系数取0.48m/d。

4.1.531204、31205、31206工作面老顶初次垮落步距按60m计算,工作面顶板正常垮落步距按15m计算。

4.2正常涌水量预计计算公式利用锦界煤矿已采工作面的涌水量观测数据,采用“水文地质条件比拟法”进行工作面正常涌水量预计。

水文地质论文范文第14篇

1.1矿区含水层(1)第四系松散沉积物中的孔隙潜水含水层:本区第四系松散沉积物中含弱孔隙潜水,据邻区陈家1#、6#民井抽水结果,其涌水量为0.044~0.059L/s,为弱含水层,接受大气降水补给,其富水性随季节变化。(2)长兴灰岩岩溶裂隙含水层:该含水层主要分布在矿区南部,据原地质报告抽水资料,水位降低值为2.367m,流量为0.0872L/s.m,渗透系数0.00651m/d。正常情况该含水层为含煤地层基底灰岩,棠浦第六煤矿所主采的1#、3#、4#、5#、9#煤层距该含水层较远,中间相隔约200m余米隔水层;受F9、F9-1断层影响,使其逆推到上含煤段之上,但本含水层至1#煤层至少相隔150m厚的上含煤段隔水层。因此,对棠浦第六煤矿开采构成威胁的可能性小。(3)老窑积水:棠浦第六煤矿区范围内煤层露头附;应对措施

近老窑较多,据钻孔控制,开采垂深32.55m,一般为30~40m,个别点100.52m(405孔),棠浦一、二井老窑采空区下限划在垂深70m,结合日前现场调查资料,老窑采空区下限为垂深90~110m(标高为-20m)。老窑采空区聚集了大量地下水,是本区矿井充水的主要来源,对矿井开采影响大。(4)采空区积水:2010年度11月江西省工程物探新技术公司对棠浦第六煤矿矿区含水体进行了探测,查明5#煤采空区标高在-300m水平以上有一含水体,其范围:东经115°02′02″~115°02′05″;北纬28°25′54″~28°25′58″,标高在-55.5m~-146.2m之间。

1.2存在问题(1)矿区老窿多,特别是开采矿区西部,有2006年已关闭的棠枫煤矿,其采空区及巷道积水多,老窑水受季节调节。(2)由于种种原因,矿井勘探工程量不足,投入水文地质工程未达相关规范要求。(3)2010年通过物探手段,查明在5#煤采空区-300m水平以上有一含水体。开采各煤层前必须查明其准确位置。(4)在-250m水平一号石门及二号石门180m处己探明了F5断层位置,并形成水力联系。断层裂隙水,顺着断层面下流,经测定涌水量0.2~0.3m3/h。(5)-100m水平以上,原各矿所预留的保安煤柱不明确,上世纪90年代,有相互争夺资源现象,水力相互联系,对开采-100m水平以下煤层有较大影响。

2矿井工程地质及存在问题

1)工程地质特征:矿井可采煤层顶、底板岩性均为粉砂岩和细砂岩,顶板属中等冒落顶板,采煤采用全部垮落法管理顶板,巷道较稳定。矿井工程地质条件为中等。

2)存在问题:随着开采水平延深,巷道不断增多,开拓破坏围岩的完整性及稳定性,降低围岩的力学强度,增加冒落带的高度,扩大垮塌陷落区范围,容易形成水源通道。同时采空区面积逐步扩大,与地表水力联系不断加强;垮塌面积越大,裂隙带越多,渗透进入矿井水机会越强,涌水风险更大。

3矿井充水因素分析

(1)大气降水:矿区内各含水层地下水主要受大气降水补给,矿井充水因素主要是大气降水通过岩石风化裂隙带渗透进入矿井。

(2)老窑采空区积水:本区以往老窑开采较盛,据井巷工程揭露,本区老窑采空区深度下限一般在-20m标高附近,采空中有积水,对浅部煤层开采威胁较大,以往邻近矿井在开采浅部煤层时,发生过突水事故。矿井目前开采深度为-280m,1#、3#、4#、5#、9#煤层-20m标高以上为老窑采空,加上新近采空区,采空区范围较大,采空区中的一些石门、废弃巷道多有积水,因受采动影响,采空区(老塘)积水会通过裂隙渗漏进入矿井。

(3)断层导水因素:在矿区南部有F5、F9-1、F9等断层发育,在地质勘探过中对这些断层的导水性能未作专门抽水试验,钻孔穿过该断层时,未发现明显变化,其导水性微弱。F9、F9—1断层开采的1#、3#、4#、5#、9#煤层相隔有200余米的上含煤段,F5断层在-250m水平一号石门探掘过程中己遇到断层裂隙水,顺着断层面下流,经测定每小时有0.2~0.3m3流量进入水仓。

(4)未封堵或封堵质量差钻孔:查明矿区所有未封堵好钻孔,逐个钻孔进行摸底,上到井上下对照图上。

4矿井水患及应对措施

4.1水患危害

(1)开采-250m水平5#煤层西部时,应坚持“有疑必探,先探后掘”的原则,避免发生淹井事故。

(2)主井-280m水平水仑容量及排水能力未达规定要求,会造成矿井被淹,迫使矿井停产。

(3)未查明老空区水、未封填好钻孔及合理留设保安矿柱时,有可能造成伤害事故。

(4)雨季来临前,井上下未做好“雨季三防”准备工作,有可能造成人员伤亡事故。

4.2应对措施

(1)建立水文地质调查小组、配备人员及设备。矿部成立了以矿长为组长,水文地质工程师为副组长的水文地质调查小组,配备了一台ZLJ-150型探水钻,到高坑煤矿聘请专业队伍进行探放水。

(2)进一步做好水文地质技术基础工作。按照“水文地质规定”要求,结合本矿区水文地质条件及日前调查所收集资料,全面整理,分析,形成本矿区水文地质原始资料。同时在此基础上编制了矿井充水性图、涌水相关曲线图、综合水文地质图、剖面图、综合柱状图等图件,建立了涌水量观测台帐等16种基础水文地质台帐。其主要工作有:①收集矿井历年勘探成果,棠浦矿区共进行了5次普查勘探,每次对矿区涌水水源及通道进行分析整理,并标注在水文地质图上;②对封孔不良钻孔进行重新治理并登记注册,形成台帐;③对F5断层裂隙水流量进行全面观测并做好台帐;④收集矿井涌水量及排水量基础资料,进一步核定其排水能力;⑤全面调查矿井西部原棠枫煤矿关闭时开采深度、范围、煤层及采空区的面积;⑥对工程地质影响形成范围进行预测估算,划定采空区可能影响范围及高度;⑦对水害影响范围必须及时上图,在图上标注其“三线”范围;⑧对井下所有的巷道必须及时测量上图,并严格计算其巷道面积及今后垮塌将影响的高度范围;⑨收集每年气候变化资料,及时调查并总结雨季与旱季地下水及采空区水源补给变化;⑩探水工必须做好探水原始记录;瑡瑏严格计算并落实好井下各防隔水煤柱的留设,并与上级主管监察部门建立图纸交换制度,防止相邻矿井开采保安矿柱;瑏瑢明确矿区水文地质类型,为年初采掘巷道布置工作提供技术保障。

(3)落实好矿井防、排、探水工作。①地面防排水:雨季来临前,必须对矿区范围内的地面塌陷、裂隙、小井及排水工程进行一次全面调查,及时掌握水文动态变化规律。发现塌陷及时封堵。同时加强井口地面排水清理,保证雨季时洪水能直接排出矿区。②井下排水:大气降水下渗是矿井主要补给水源。根椐近来年排水记录,每年4~8月,井下涌水量是平时的3倍。因此,雨季前,必须对各种排水设备、设施做好检修维护工作,确保供电系统及排水系运转正常。③井下探放水:矿井在做好充水条件分析和水害评价预报工作后,必须有针对性地进行井下探放水工作。当工作面接近积水井巷、老空、含水层、导水断层、相邻矿井、隔离煤柱或接近水文地质不明区域时,必须进行探放水。探放水工程必须有设计书,并附老空及积水区与现采区的关系图、探放水孔布置的平面图和剖面图等。

(4)运用物探新技术,加强地面及井下物探工作。

水文地质论文范文第15篇

1地层的富水性

1.1第四系松散层孔隙

含水层(Q)以冲积层、洪积层和残坡积层为主,以砾石、砂、砂土及粘土组成,残坡积层一般不含水,冲、洪积层含孔隙水,透水性较好,为当地居民主要生活水源之一,调查民井92处,水位随季节性变化明显,水质为HCO3-Ca型,pH值7.41,总矿化度238.7mg/L,为弱富水性的孔隙含水层。

1.2白垩系弱富水性的裂隙

含水层(K)以红色砂岩、砂质泥岩为主,底部为钙质胶结的砾岩层。表层强风化层中广含孔隙裂隙水,为当地居民主要生活水源之一,调查民井115处,水位随季节性变化明显,地表泉流量0.06~1.2L/s,岩芯中裂隙不发育,砾岩中偶见溶洞,多数被充填。钻孔抽水试验单位涌水量q=0.49~0.00648L/(s•m)(见表1),水位标高71.17~34.45m,水质为HCO3-Ca型,pH值7.45~7.52。

1.3三叠系下统大冶组弱富水性的裂隙

含水层(T1d)主要由泥质灰岩和灰岩组成,裂隙较发育,裂隙宽0.5~2mm,小溶洞较多,但大多被方解石脉充填。地表民井分布较少,共调查民井10处。据抽水试验资料,单位涌水量为q=0.000061~0.00476L/(m•s)(见表2),水位标高30.38~-516m,水质为HCO3-Ca型,pH值7.51。

1.4二叠系上统长兴组弱富水性的裂隙

含水层(P2c)由硅质灰岩、硅质泥岩和硅质岩组成,节理裂隙发育,岩层破碎,采取率较低;裂隙及小溶隙(洞)发育,局部有石英脉和方解石脉充填,地表仅北翼部分出露,井泉出露少。据抽水试验资料,单位涌水量q=0.013~0.00067L/(s•m)。含水性不均一,水质为HCO3-Ca型,pH值7.45。

1.5二叠系下统茅口组中—强富水性岩溶裂隙

含水层(P1m)浅灰色、灰色细—粗粒结晶石灰岩组成,地表基岩出露很少,多为粘土覆盖。据详查区西面《列家桥井田地质勘探报告》水5孔抽水试验资料和本次勘查抽水试验资料,北翼单位涌水量q=195~0.361L/(s•m),南翼单位涌水量q=0.0107~0.00172L/(s•m),水质为HCO3-Ca型,pH值7.58,北翼为强富水性岩溶裂隙含水层,南翼为中等富水性的岩溶裂隙含水层。

2断层裂隙带的水文地质特征

井田内没有发现大的断层,只是在钻孔1701、1807和2203孔中揭露发现3条小的隐伏断层,造成煤系地层的部分断失,根据水文地质观测及钻探资料分析,断层带两盘地层一般泥质含量较高,为隔水层或弱含水层,断层破碎带多为泥质胶结或充填,钻探过程中一般没有漏水或涌水现象,由此可见,断层带含、导水性均较弱。

3岩溶发育特征

井田内二叠系下统茅口组(P1m)为浅灰色、灰色细—粗粒结晶石灰岩,地表基岩出露很少,多为粘土覆盖,钻孔揭露土层20~60m。区内向斜南北两翼岩溶及裂隙发育程度有差异,北翼地层受强烈的构造运动,地层产状陡,岩层破碎,有利于地下水的补、径、排,裂隙岩溶较发育;而南翼隐伏于白垩系红层之下,补给条件较差,岩溶发育程度相对较弱。发现岩溶形态以小的溶孔及溶蚀裂隙为主,没有见大的溶洞,溶蚀空间多被方解石充填。据本次勘探钻孔资料分析,岩溶发育在-280m以上较好,-280m以下岩溶发育程度相对较差。

4地下水的补给,径流和排泄条件

井田北翼地层甚陡,南翼平缓。北部出露地层大部分为大冶组、长兴组和龙潭组,茅口组除4~15线之间外都被安源组覆盖,茅口组灰岩地表均为风化形成的粘土层,南翼大冶组、长兴组和龙潭组被白垩系红层覆盖,地下水通过岩层裂隙接受大气降雨补给之后,其径流、排泄主要受微地貌控制,一部分沿裂隙向下径流,一部分在沟谷及低洼地带以井泉的形式排泄。

5矿井充水因素分析

5.1直接充水含水层对矿井充水的影响

矿井开采的顶板充水含水层为长兴组硅质灰岩,于地表露头及浅部风化带、构造带裂隙发育,含强富水性裂隙岩溶水,深部则含水性减弱,其底部钙质泥岩为隔水层,长兴组含水层与上覆大冶组含水层除因断层切割局部有微弱联系外,一般无水力联系,龙潭组砂岩含水性较弱,对矿井充水影响较小。底板直接充水含水层为茅口组灰岩,含强富水性岩溶裂隙水,直接与2煤层接触(2煤层下部0~16.55m的泥岩基本不具隔水作用),对矿井充水影响极大。

5.2大气降水及老窑水对矿井充水的影响

区矿井主要充水因素为大气降水及老窑水。区内北翼老窑开采历史悠久,现都已坍塌废弃,直接受降水补给,是降水补给和渗漏矿井的良好途径,故浅部矿井充水与大气降水关系密切。

6矿井涌水量预算资料分析

茅口组灰岩的富水性南北两翼存在差异,北翼富水性比南翼好,根据矿床水文地质条件及其矿坑充水因素分析,依据抽水试验资料,选择地下水动力学法之大井法计算,南北两翼分别预算前期开采-500m水平末期涌水量,计算预测-500m水平开采末期正常涌水量为:北翼正常涌水量560m3/h,最大涌水量1120m3/h,南翼正常涌水量90m3/h,最大涌水量180m3/h,以上均不包括老窑、断层、岩溶等突水时的瞬时溃入量。

二结束语