供水水文地質(zhì)勘察(查)概論課件_第1頁
供水水文地質(zhì)勘察(查)概論課件_第2頁
供水水文地質(zhì)勘察(查)概論課件_第3頁
供水水文地質(zhì)勘察(查)概論課件_第4頁
供水水文地質(zhì)勘察(查)概論課件_第5頁
已閱讀5頁,還剩60頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、1 世界和我國的水資源概況 2 供水水文地質(zhì)勘察的目的、任務(wù)及工作階段 3 不同類型供水對水文地質(zhì)勘察工作的要求 4 供水水文地質(zhì)勘察所用各種手段簡述 供水水文地質(zhì)勘察(查)概論1 世界和我國的水資源概況 1地球上的水資源水資源系指存在于地球表層可供人類利用的水量。雖然整個地球上的水是相當(dāng)豐富的,但水圈中的水大部分是咸水,不宜直接作為供水水源。冰川和多年積雪及多年凍土中的淡水,不易開發(fā)利用,巖石圈中的結(jié)晶水也不能利用。可資利用的水主要是江河、湖泊和地下600m深度以內(nèi)含水層中的淡水。其中,便于人類利用的水,僅約占地球上總水量的0.77。其特點(diǎn):這些可以利用的水資源,雖然總量不大,但它們積極參與

2、自然界的水循環(huán),不斷交替更新,開發(fā)利用后可得到補(bǔ)充恢復(fù)。9/20/2022據(jù)有關(guān)資料記載,全球陸地平均年降水量為800mm,總共有119.01012m3的水降落在陸地上。其中,約有40,即46.81012m3變?yōu)榻拥膹搅?。地下水的年更新量,即補(bǔ)給量約占江河徑流量的30,即13.321012m3。因此,可以用江河年徑流量來大致表示一些國家和地區(qū)的水資源豐富程度(表8一1)。1 世界和我國的水資源概況 9/20/20221 世界和我國的水資源概況 9/20/2022 具體來講:把我國的水資源和全世界的平均值對比一下(表82)可以看出,我國水資源總量雖排在世界第六位,但因我國面積遼闊,人口眾多,分

3、解指標(biāo)均低于世界平均值。中國的平均年降水量僅為628mm,比世界平均值少21.5;徑流深度為276mm,比世界均值少12.5%;按人口平均每人占有的徑流量僅為2670m3/a,僅為世界均值的四分之一。這是按1979年的人口計(jì)算的。若按90年代的人口計(jì)算,就更少了。因此,我國是一個水資源貧乏的國家,全國必須珍惜這有限的水資源。1 世界和我國的水資源概況 9/20/20221 世界和我國的水資源概況 9/20/20221 世界和我國的水資源概況 9/20/2022 我國的水資源不僅在地域分布上不均勻,而且在時間分配上也很不均勻。以上所統(tǒng)計(jì)的水資源量是多年平均值,各年的情況有時相差很大,在一年內(nèi)也有

4、很大的變化。地表水和地下水資源主要都來源于降水。由于降水在時間上分配得極不均勻,所以影響到水資源隨時間的變化很大。例如北京的降水量,1959年為1405mm,而1891年僅為168mm,其變化為84倍。有時還會出現(xiàn)連續(xù)豐水年或連續(xù)枯水年,有時洪水泛濫成災(zāi)。例如,1991年淮河的水災(zāi)相當(dāng)嚴(yán)重,另一時期又出現(xiàn)旱災(zāi),滴水貴如油。因此,要研究水資源的形成規(guī)律和特點(diǎn),進(jìn)行人工改造,在時空上實(shí)行人工再分配,使其更好地為人民服務(wù)。1 世界和我國的水資源概況 9/20/2022(3)中國的水資源短缺 世界水資源研究所提出用四級水平來評估人均占有水資源量的多少:人均占有水量小于1000 m3為最低水平,嚴(yán)重缺水

5、;10005000 m3為低水平,缺水;500010000 m3為中等水平,不缺水;10000 m3為高水平,水資源豐富。此外,聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展委員會將人均水資源量1750 m3確定為缺水警告數(shù)了。1 世界和我國的水資源概況 9/20/2022 按照這個標(biāo)準(zhǔn),中國人均水資源量處于缺水上下限(10005000 m3/人)的中低值,總體缺水。而且中國的水資源分布也極不均衡。北方地區(qū)人均水資源量僅988 m3,低于1000 m3的重度缺水標(biāo)準(zhǔn),黃河、淮河、海河流域及內(nèi)陸河流域共有11個省、市、區(qū)的人均水資源擁有量低于1750 m3的缺水緊張線,其中山東為380 m3,河北為330 m3,北京不足30

6、0m3,天津僅為150m3,成為世界上最缺水的地區(qū)之一。更為嚴(yán)峻的,部分地區(qū)嚴(yán)重的水污染,造成合格水源減少,水質(zhì)性缺水已威脅到我國業(yè)已不足的水資源供給。例如,上海的水資源總量豐富,但由于受污染影響,人均水資源擁有量僅為全國平均水平的40,實(shí)際可供飲用的水僅占地表水資源的20。為此,聯(lián)合國已將中國列為全球13個最缺水的國家之一。1 世界和我國的水資源概況 9/20/2022 農(nóng)業(yè)缺水、城市缺水及生態(tài)環(huán)境缺水是中國水資源短缺的三大主要問題。由于中國是農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)用水占全國用水總量的絕大部分。目前有效灌溉面積約為0481108hm2,約占全國耕地面積的512,近一半的耕地得不到有效灌溉,其中位于北

7、方的無灌溉耕地約占72。河北、山東和河南三省缺水最多;西北地區(qū)缺水量也不少,而且大部分地區(qū)為黃土高原,人煙稀少,改善灌溉系統(tǒng)的難度較大;寧夏、內(nèi)蒙古的沿黃灌區(qū)以及漢中盆地、河西走廊一帶,也亟須擴(kuò)大農(nóng)田的灌溉面積。隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,由于受到工業(yè)用水及城市生活用水的擠占,農(nóng)等彼男問平友暇1 世界和我國的水資源概況 9/20/2022 城市是人口和工業(yè)、商業(yè)密集的地區(qū),城市缺水在中國表現(xiàn)得十分尖銳。據(jù)統(tǒng)計(jì),在中國668個建制城市中,約有400余座城市缺水,其中嚴(yán)重缺水的城市有108個,北方城市更為嚴(yán)重,如天津、哈爾濱、長春、青島、唐山和煙臺等地水資源已全面告急,而大多數(shù)南方城市則陷入水質(zhì)性缺水

8、的困境。據(jù)專家估計(jì),2000年中國城市缺水量達(dá)400108m3,因缺水影響的國民生產(chǎn)總值達(dá)2400億元。1 世界和我國的水資源概況 9/20/2022 一方面,地球上的水資源是有限的,且在時空分配上又不均勻;另一方面,隨著人類進(jìn)步和生產(chǎn)發(fā)展,對水資源的需求愈來愈多。這一矛盾日趨突出。據(jù)統(tǒng)計(jì)(陳家琦等),1950年,全球用水量為1.11012m3,扣除重復(fù)利用的部分,實(shí)際耗水量為0.651012m3;到1975年,用水量增為2.61012m3,實(shí)際耗水量為1.61012m3。預(yù)計(jì)到2000年,全球用水量將達(dá)61012m3,為1950年的5.5倍;耗水量將達(dá)31012m3,為1950年的4.6倍。

9、其中,工業(yè)用水量增長最快,50年間增長10倍。我國的用水情況也大體相似,見表8一4。3水資源需求概況1 世界和我國的水資源概況 9/20/2022 1 世界和我國的水資源概況 9/20/2022 據(jù)聯(lián)合國世界衛(wèi)生組織80年代初的統(tǒng)計(jì),目前全世界有34的農(nóng)村人口和15的城市居民得不到足夠的淡水供應(yīng)。我國北方許多大、中城市缺水問題日益嚴(yán)重。有的城市不得不花費(fèi)昂貴代價,從很遠(yuǎn)的地方引水,作為城市供水,如天津、青島。許多城市的水源不足,已成為影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活的突出問題。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),全國有150多個城市缺水,日缺水量約880104m3。隨著人民生活水平的提高,對水的消費(fèi)還要增長。鑒于全世界不斷

10、出現(xiàn)的水源危機(jī),聯(lián)合國有關(guān)組織曾發(fā)出警告:“不要認(rèn)為水是無窮無盡的天授之物;事實(shí)上,世界的水荒正在不斷加深,威脅著人類的生活”。1 世界和我國的水資源概況 9/20/2022 在怎樣解決水源問題上,盡管專家們提出了各種設(shè)想,如海水淡化、廢水再生、拖運(yùn)極地浮冰、開發(fā)山地冰川等,但最現(xiàn)實(shí)的辦法仍然是進(jìn)一步開發(fā)與合理利用陸地上的地表和地下水資源。由于長期以來人們已大量利用了地表水資源,使今后可供利用的地表水資源受到限制,故許多水資源專家認(rèn)為,在滿足今后世界上日益增長的用水中,地下水資源將會越來越重要。在地下水中,除了積極參與水循環(huán),不斷更新的部分外,還蘊(yùn)藏著大量的水體。據(jù)美國國家科學(xué)院院士Luna

11、B. Leopold等人的計(jì)算,地球上僅在地面以下800m深度內(nèi)的地下水體積即達(dá)417104km3,其儲量大約是世界河流、淡水湖、水庫和內(nèi)陸海水總儲量的17.5倍。1 世界和我國的水資源概況 9/20/20224用地下水作為供水水源,與地表水相比有許多優(yōu)點(diǎn): 地下水水質(zhì)比較好,由于巖石的天然過濾或上覆隔水層的保護(hù),一般不需要處理便可使用; 水量、水質(zhì)受氣候影響小,常能保持較穩(wěn)定的供水能力; 地下水分布廣,便于就地開采使用,故其投資常比建地表水工程低; 在缺少地表水的地區(qū)(如沙漠、干旱的山前地區(qū)及巖溶山地等),地下水常常是唯一的水源; 某些地區(qū)的地下水具有一定肥效或有醫(yī)療和供熱價值; 可以利用含

12、水層調(diào)蓄多余的地表水,增加有效水資源總量; 利用含水層的增溫和散熱效應(yīng)開展地表水的回灌、循環(huán),從而(多數(shù)用于工業(yè)上)達(dá)到節(jié)能、儲水和節(jié)水的目的。1 世界和我國的水資源概況 9/20/2022 因?yàn)榈叵滤幸陨蟽?yōu)點(diǎn),所以它在很多國家的供水總量中占有重要地位。在干旱的利比亞、沙特阿拉伯半島各國,地下水幾乎占總供水量的100,以色列占75,荷蘭占66%,美國占22一25,原蘇聯(lián)占24,日本占20,而且所占比重還呈增加的趨勢。 我國地下水供水量在總供水量中所占的比重約為18,雖然比重不太高,但在我國北方許多大城市,如北京、沈陽、鞍山、西安、太原、石家莊及濟(jì)南等城市,地下水已是主要供水水源,日開采量變化

13、在(4120)104m3之間。北方的農(nóng)業(yè)灌溉也主要靠地下水,全用地下水的純井灌面積已占全國總灌溉面積的20以上。1 世界和我國的水資源概況 9/20/20225環(huán)境地質(zhì)問題 在看到地下水開發(fā)利用前景的同時,也不能不注意到世界上很多地區(qū),由于盲目無計(jì)劃地超過補(bǔ)給量開采地下水,帶來了區(qū)域地下水水位大幅度下降、地下水資源面臨枯竭、地面下沉、海水入侵及地下水水質(zhì)惡化等一系列環(huán)境地質(zhì)問題。因此,在充分開發(fā)利用地下水資源的同時,必須加強(qiáng)對地下水資源的管理與保護(hù)。1 世界和我國的水資源概況 9/20/2022一、勘察的目的及任務(wù) 供水水文地質(zhì)勘察工作的目的就是為用水部門尋找、評價、開發(fā)、保護(hù)與管理地下水資源

14、提供科學(xué)依據(jù)。我國大約在20世紀(jì)70年代以前,供水水文地質(zhì)工作主要是尋找和評價地下水資源,只要能為各種用水部門找到足夠可用的地下水資源,就達(dá)到了目的。到70年代,由于不合理地開發(fā)利用地下水,帶來了一系列環(huán)境惡化問題。因此,供水水文地質(zhì)工作的目的不僅是尋找與評價地下水資源,還要為開發(fā)、保護(hù)與管理地下水資源提供依據(jù),而且此目的愈來愈占有重要的地位。2 供水水文地質(zhì)勘察的目的、任務(wù)及工作階段 9/20/2022二、勘察階段 供水勘察一般都劃分為幾個階段,不同階段有不同的目的任務(wù)和工作內(nèi)容。這在第一篇中已作了介紹,不再贅述。 不同供水種類對勘察階段的劃分略有不同,不同勘察部門也制定有不同的勘察規(guī)范(參

15、看表11);但劃分階段的基本原則是相同的。各部門對各階段的具體要求不盡相同,各種規(guī)范的內(nèi)容也是隨勘察工作的發(fā)展和科技進(jìn)步而在不斷地修改、完善。2 供水水文地質(zhì)勘察的目的、任務(wù)及工作階段 9/20/2022 1城市及工礦企業(yè)大、中型供水水文地質(zhì)勘察階段的劃分該類供水水文地質(zhì)勘察工作,常按不同工程設(shè)計(jì)階段,相應(yīng)分為四個勘察階段。(l)規(guī)劃設(shè)計(jì)(或廠址選擇)階段:本階段應(yīng)初步查明城市或預(yù)定廠址附近的區(qū)域水文地質(zhì)條件,提出有無滿足設(shè)計(jì)需水量的可能性,以作為城市規(guī)劃設(shè)計(jì)或廠址選擇比較條件之一。本階段勘察工作的特點(diǎn)是,在可能滿足設(shè)計(jì)需水量要求的范圍內(nèi)(一般為一個,有時也擴(kuò)大到23個水文地質(zhì)單元),通過中等

16、比例尺(110萬一l5萬)進(jìn)行水文地質(zhì)測繪,并配合少量勘探、試驗(yàn)工作,著重查明區(qū)域地下水的類型、埋藏分布與形成條件,可供開采的含水層位(富水帶),并對該含水層(帶)的分布范圍、補(bǔ)給條件、水量水質(zhì)有個初步了解。除為城市規(guī)劃和選廠提供所需水文地質(zhì)資料外,還為解決后期勘察階段所遇到的某些專門問題提供區(qū)域性資料。2 供水水文地質(zhì)勘察的目的、任務(wù)及工作階段 9/20/2022(3)詳細(xì)設(shè)計(jì)階段:本階段的任務(wù)是,在已經(jīng)初勘選定的水源地地段上,投入大量的勘探和試驗(yàn)工作及必要的大比例尺(12.5萬一11.0萬)水文地質(zhì)測繪,并進(jìn)行較長時期的地下水動態(tài)觀測工作。詳細(xì)查明開采含水層的埋藏分布與邊界條件,含水層的導(dǎo)

17、、儲水性能及其它水文地質(zhì)計(jì)算參數(shù),進(jìn)而對含水層的水量、水質(zhì)、開采條件作出準(zhǔn)確評價,提供取水工程詳細(xì)設(shè)計(jì)所需的一切水文地質(zhì)資料。2 供水水文地質(zhì)勘察的目的、任務(wù)及工作階段 9/20/2022(4)開采階段:多數(shù)大型取水工程投產(chǎn)后,為保證正常運(yùn)轉(zhuǎn),或?yàn)榻鉀Q因大量取水而引起的各種環(huán)境地質(zhì)問題,或?yàn)檫M(jìn)一步擴(kuò)大開采量等,都需進(jìn)一步進(jìn)行水文地質(zhì)勘察研究工作。本階段的工作主要是在整理和分析已有開采動態(tài)觀測資料的基礎(chǔ)上,補(bǔ)充必要的勘探和進(jìn)行一些專門性的試驗(yàn)工作,對水資源作出更準(zhǔn)確的評價。2 供水水文地質(zhì)勘察的目的、任務(wù)及工作階段 9/20/2022 1988年公布的國家標(biāo)準(zhǔn)GBJ2788供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范為

18、現(xiàn)行規(guī)范,共劃分為五個勘察階段:(1)地下水資源調(diào)查階段:應(yīng)粗略了解區(qū)域水文地質(zhì)條件,推測地下水富水地段及其地下水允許開采量。提出的允許開采量應(yīng)滿足地下水開采儲量E級的精度要求,為國民經(jīng)濟(jì)遠(yuǎn)景規(guī)劃提供依據(jù)。(2)普查階段(相當(dāng)于廠址選擇階段):應(yīng)概略評價區(qū)域或需水地區(qū)的水文地質(zhì)條件,提出有無滿足設(shè)計(jì)所需地下水水量可能性的資料。對可能富水的地段,估算地下水允許開采量。提出的允許開采量應(yīng)滿足D級的精度要求,為城鎮(zhèn)的規(guī)劃、建設(shè)項(xiàng)目的總體設(shè)計(jì)或廠址選擇提供依據(jù)。2 供水水文地質(zhì)勘察的目的、任務(wù)及工作階段 9/20/2022(3)詳查階段(相當(dāng)于初步設(shè)計(jì)階段):應(yīng)在幾個可能富水的地段基本查明水文地質(zhì)條件

19、,初步評價地下水資源,進(jìn)行水源地的方案比較。提出的地下水允許開采量應(yīng)滿足C級的精度要求,為水源地的初步設(shè)計(jì)提供依據(jù)。(4)勘探階段(相當(dāng)于詳細(xì)設(shè)計(jì)階段):應(yīng)查明擬建水源地范圍內(nèi)的水文地質(zhì)條件,進(jìn)一步評價地下水資源,提出合理開采方案。提出的地下水允許開采量應(yīng)滿足B級的精度要求,為水源地的技術(shù)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)提供依據(jù)。(5)開采階段:應(yīng)查明水源地?cái)U(kuò)大開采的可能性,或研究水量減少、水質(zhì)惡化和不良工程地質(zhì)現(xiàn)象等發(fā)生的原因;在開采動態(tài)和專門試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,重新評價的允許開采量應(yīng)滿足A級的精度要求,為合理開采和保護(hù)地下水資源提供依據(jù)(各級別精度見下表)。2 供水水文地質(zhì)勘察的目的、任務(wù)及工作階段 9/20

20、/2022地下水資源調(diào)查成果允許開采資源量級別表允許開采資源量級別命名勘查階段測繪比例尺求參方法建模類型應(yīng)用范圍A開采驗(yàn)證的資源量經(jīng)開采驗(yàn)證1:1萬1:25萬實(shí)際開采管理模型調(diào)整開采和地下水資源管理。B勘探探明的資源量勘探1:25萬1:5萬大型抽水?dāng)?shù)學(xué)模型水源地建設(shè)、開采。C詳查探明的資源量詳查1:5萬1:10萬單孔或帶觀測孔抽水概念模型供勘探、城鎮(zhèn)供水總體規(guī)劃和分散開發(fā)利用。D普查推斷的資源量普查1:20萬1:25萬單孔初步概念模型供詳查或地區(qū)規(guī)劃。E調(diào)查預(yù)測的資源量調(diào)查1:50萬1:100萬泉水調(diào)查(個別單孔)概略全國或大區(qū)遠(yuǎn)景規(guī)劃。中國地質(zhì)調(diào)查局,地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目管理制度匯編,中國地質(zhì)調(diào)查局

21、,2000年4月。2 供水水文地質(zhì)勘察的目的、任務(wù)及工作階段 9/20/20222農(nóng)田供水水文地質(zhì)勘察階段的劃分 農(nóng)田供水水文地質(zhì)勘察工作比較靈活,目前尚無統(tǒng)一的階段劃分。參照生產(chǎn)部門的實(shí)際作法,一般可分為三個階段。(1)區(qū)域水文地質(zhì)勘察階段:主要是通過中小比例尺(120萬一110萬)的水文地質(zhì)測繪,收集已有水井的勘探、試驗(yàn)及開采動態(tài)資料,輔以少量控制性的勘探、試驗(yàn)工作。在查明區(qū)域水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,概算區(qū)域地下水資源,為大區(qū)域(某個流域或較大自然單元,或省、地級的行政范圍)的農(nóng)田水利規(guī)劃提供水文地質(zhì)依據(jù),評價地下水開發(fā)利用前景。2 供水水文地質(zhì)勘察的目的、任務(wù)及工作階段 9/20/2022

22、 (2)詳細(xì)勘察階段:通過中等比例尺(15萬一12.5萬)的水文地質(zhì)測繪,投入較多的勘探試驗(yàn)工作,進(jìn)行全面的地下水動態(tài)觀測;在詳細(xì)查明地區(qū)水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,對地下水資源作出比較可靠的評價,為某一地區(qū)開發(fā)地下水的設(shè)計(jì)和縣、區(qū)一級的農(nóng)田水利規(guī)劃提供水文地質(zhì)依據(jù)。 (3)開采階段:主要是整理分析已有地下水開采動態(tài)資料,解決地下水開采過程中出現(xiàn)的各種問題,進(jìn)行地下水資源的再評價;預(yù)報(bào)地下水開采動態(tài)的變化趨勢,及時提出防止地下水資源枯竭、水質(zhì)惡化等保護(hù)和管理地下水資源的措施。2 供水水文地質(zhì)勘察的目的、任務(wù)及工作階段 9/20/2022以上是不同類型供水工程水文地質(zhì)勘察階段劃分的一般原則。在實(shí)際工作

23、中,還應(yīng)考慮和靈活運(yùn)用以下因素:區(qū)域水文地質(zhì)條件的復(fù)雜程度;需水量的大小和供水工程的重要性;區(qū)域水文地質(zhì)條件的研究程度;區(qū)內(nèi)可能取水方案的多少等。例如,在區(qū)內(nèi)已有可用的120萬區(qū)域水文地質(zhì)普查成果時,則勿需再進(jìn)行規(guī)劃階段(廠址選擇階段)的區(qū)域性水文地質(zhì)勘察工作。又如,當(dāng)水文地質(zhì)條件比較簡單,勘察工作量不大,或只有一個水源地方案可選時,可把初步勘察階段的工作合并到詳細(xì)勘察階段進(jìn)行。總之,正確地劃分勘察階段,是關(guān)系到能否合理布置勘察工作量、節(jié)約或浪費(fèi)勘察投資、迅速而有效地完成調(diào)查任務(wù)的重要問題。因此,必須予以重視。但又不能過于死板,應(yīng)視具體情況靈活運(yùn)用。2 供水水文地質(zhì)勘察的目的、任務(wù)及工作階段

24、9/20/20223 不同類型供水對水文地質(zhì)勘察工作的要求 按取水工程的規(guī)模、開采方式和開采強(qiáng)度等,可將供水方式分為三種類型。它們對水文地質(zhì)勘察工作的要求各異。1集中式連續(xù)性供水 城市和大型廠礦企業(yè)的供水屬此類型。 其特點(diǎn)是:(1)開采量常常很大(每日數(shù)萬到數(shù)十萬噸),在單位面積上的開采強(qiáng)度(開采模數(shù))也很大;9/20/2022(2)開采井群一般都在相互干擾下連續(xù)運(yùn)行;對水量的保證率要求很高(一般要求大于95);(3)對水質(zhì)的要求也很嚴(yán)格;(4)為了便于管理和節(jié)省建設(shè)投資,常常是將取水工程集中布置于含水層(帶)的某一地段上,進(jìn)行大降深、大流量的取水;(5)其開采影響范圍大,一般都波及到整個含水

25、層的邊界。3 不同類型供水對水文地質(zhì)勘察工作的要求 9/20/2022鑒于這種供水方式開采規(guī)模巨大及其在保證人民生活和生產(chǎn)正常秩序中的重要性,對該類供水工程的水文地質(zhì)勘察工作,必須嚴(yán)格按照規(guī)范規(guī)定的勘察程序和勘察工作量進(jìn)行。要求對水源地及其所在水文地質(zhì)單元的水文地質(zhì)條件進(jìn)行全面、深入地研究,以便正確選擇開采層位和開采地段,對水資源數(shù)量作出可靠結(jié)論,對地下水水質(zhì)作出全面評價,為制定合理的開采方案、水源地衛(wèi)生防護(hù)措施、地下水開采動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的布置提供所需的水文地質(zhì)依據(jù),并對開采地下水可能引起的環(huán)境地質(zhì)問題作出預(yù)測和提出防治措施。3 不同類型供水對水文地質(zhì)勘察工作的要求 9/20/20222分散式間

26、歇性供水 平原地區(qū)農(nóng)田灌溉和草原牧業(yè)供水屬這種類型。 其特點(diǎn)是:(1)在大范圍內(nèi)間歇性(或季節(jié)性)的大量取水;(2)對供水保證率的要求不高,一般為75;(3)水質(zhì)要求也不如前一類型高;(4)為了減少輸水渠道的滲漏損失,取水井常常是大致均勻地布置在含水層分布的整個范圍內(nèi),就地開采就地灌溉。3 不同類型供水對水文地質(zhì)勘察工作的要求 9/20/2022這種開采方式,在一個點(diǎn)上的開采強(qiáng)度可能不大,但由于井?dāng)?shù)很多,故總開采量仍然很大。其開采影響仍將波及到含水層的邊界。鑒于該類取水方式的特點(diǎn),只要做到開采量和區(qū)域水資源的年平衡或多年平衡,即可保證取水工程的正常運(yùn)行。因此,水文地質(zhì)勘察工作的主要任務(wù)是:查明

27、區(qū)域水文地質(zhì)條件,對區(qū)域地下水資源做出正確評價,并同水利部門一道訂出區(qū)域內(nèi)各類水資源的合理調(diào)配方案及合理開采地下水井點(diǎn)布局方案;對開采地下水可能引起的環(huán)境地質(zhì)問題,也必須作出預(yù)測,并提出防治措施。3 不同類型供水對水文地質(zhì)勘察工作的要求 9/20/2022 3零星供水 屬于這類供水方式的有缺水山區(qū)的人、畜飲用水,山區(qū)丘陵的灌溉用水,需水量不大的廠礦或村鎮(zhèn)用水。其特點(diǎn)是總需水量不大(每日數(shù)百到二三千噸),一般只需一或二三口水井即可滿足需水量要求。對這類供水方式,水文地質(zhì)勘察工作的特點(diǎn)是:勘探和開采工作常常結(jié)合進(jìn)行。在查明供水點(diǎn)附近地質(zhì)構(gòu)造、巖性、地下水補(bǔ)給條件的基礎(chǔ)上,結(jié)合已有水文地質(zhì)勘探或水井

28、資料,即可圈定出富水帶范圍,確定具體井位,并可探采結(jié)合成井。3 不同類型供水對水文地質(zhì)勘察工作的要求 9/20/2022一、對水文地質(zhì)測繪的基本要求供水水文地質(zhì)勘察的各個階段都離不開水文地質(zhì)測繪。但它主要用于規(guī)劃選址(或普查)和初步設(shè)計(jì)階段,而詳細(xì)和開采階段,除地質(zhì)條件極為復(fù)雜的基巖區(qū)外,一般都無需再投入測繪工作量。水文地質(zhì)測繪的范圍應(yīng)適中,過大會造成浪費(fèi),過小則難以查明區(qū)域條件,滿足不了水資源評價或設(shè)計(jì)需水量的要求,以致延誤工期。測繪范圍的大小,取決于需水量的大小、當(dāng)?shù)厮Y源豐富程度及供水勘察階段。一般應(yīng)包括一個完整的水文地質(zhì)單元(或地下水系統(tǒng));估算水量不能滿足時,應(yīng)再擴(kuò)大。當(dāng)需水量不大,

29、含水層延伸范圍廣闊時,可據(jù)估計(jì)開采影響范圍(開采補(bǔ)給范圍)來確定。4 供水水文地質(zhì)勘察所用各種手段簡述9/20/2022 據(jù)我國一些裂隙一巖溶水源地供水勘察的經(jīng)驗(yàn),在初勘階段日產(chǎn)水量小于5000t的小型水源地,水文地質(zhì)測繪范圍一般在數(shù)十至數(shù)百平方公里;日產(chǎn)水量在1一10萬t的中型水源地,為100500km2;日產(chǎn)水量大于10萬t的大型水源地,常達(dá)1000一3000km2。 對不同類型地下水分布區(qū)進(jìn)行供水水文地質(zhì)測繪時,調(diào)查研究的問題應(yīng)各有側(cè)重。 平原區(qū),應(yīng)重點(diǎn)對地貌條件、代表性的地質(zhì)剖面及地下水人工露頭進(jìn)行研究。通過對地貌類型的分析,結(jié)合12個區(qū)域地質(zhì)一水文地質(zhì)控制剖面,就能判明含水層的類型、

30、分布、邊界條件,可滿足進(jìn)一步布置勘探、試驗(yàn)工作的要求。4 供水水文地質(zhì)勘察所用各種手段簡述9/20/2022在基巖山區(qū),首先應(yīng)宏觀分析區(qū)域構(gòu)造體系(或構(gòu)造格局)與區(qū)域地下水補(bǔ)、徑、排條件和富集條件的關(guān)系。然后,通過巖性、局部構(gòu)造、補(bǔ)給條件的分析,確定出地下水賦存的具體部位及可能的富水地段。在裂隙一巖溶水發(fā)育區(qū),不僅要注意研究大的構(gòu)造,而且更應(yīng)注意對一些較小構(gòu)造形跡的研究。實(shí)踐證明,這種地區(qū)局部地下水的富集,常與一些較小構(gòu)造有關(guān)。例如,主干壓性及壓扭性斷裂旁側(cè)的張性或張扭性斷裂、牽引褶皺的軸部、狹窄而延伸不太長的石英巖脈和偉晶巖脈體本身,以及許多基性巖脈的旁側(cè),常常是很好的富水部位。因此,測繪時

31、必須對這些地質(zhì)體進(jìn)行研究,并繪在圖上。4 供水水文地質(zhì)勘察所用各種手段簡述9/20/2022 在巖溶地區(qū)測繪時,工作重點(diǎn)應(yīng)放在與巖溶發(fā)育有關(guān)的因素上。這些因素主要是巖性、構(gòu)造、水化學(xué)和水動力條件,以及巖溶發(fā)育的歷史過程。工作時,應(yīng)特別重視碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)、礦物成分與巖溶發(fā)育類型和層位關(guān)系的研究;重視區(qū)域巖溶水動力條件、水循環(huán)系統(tǒng)與巖溶發(fā)育部位和強(qiáng)度關(guān)系的研究;重視古代巖溶與現(xiàn)代巖溶發(fā)育關(guān)系的研究。也就是說,實(shí)驗(yàn)室工作和綜合分析工作在水文地質(zhì)測繪中占有很重要的地位。4 供水水文地質(zhì)勘察所用各種手段簡述9/20/2022二、物探方法在供水水文地質(zhì)勘察中的運(yùn)用 在水文地質(zhì)勘察中,應(yīng)用物探方法所解決的水

32、文地質(zhì)問題,在第一篇中已作過介紹。它在供水中主要用于以下幾個方面。(1)在水文地質(zhì)測繪中,可以用各種地面電法探測隱伏地質(zhì)體及各種地質(zhì)界面;也可用重力、磁力和地震勘探方法探測覆蓋層厚度、基底起伏和基底斷裂。此外,航空物探技術(shù)也可用于供水勘察,如用紅外技術(shù)尋找和圈定地下水分布區(qū)、海湖底的冷水和淡水泉眼、有熱異常的污水體和河渠兩側(cè)的淡水體。恰當(dāng)?shù)剡x用一些物探方法,不僅可減少野外工作量,還可提高測繪成果的精度和地質(zhì)推斷的可靠性。4 供水水文地質(zhì)勘察所用各種手段簡述9/20/2022(2)用某些物探方法尋找地下水源、確定含水層和富水帶位置、為布置勘探孔或布井提供可靠依據(jù)。常有其他方法所不及的效果。(3)

33、將各種物探測井技術(shù)與鉆探配合,能可靠地劃分鉆孔巖性剖面、確定含水層(帶)、巖溶和裂隙發(fā)育帶、地下咸淡水界面位置。(4)用物探方法測定含水層的某些水文地質(zhì)參數(shù),效果較好,如地下水流速、流向、地下水的礦化度、鉆孔流量、抽水井的影響半徑及巖層孔隙度等。 物探方法雖然能夠解決許多水文地質(zhì)問題,但由于各種物探方法受到客觀條件的一定限制,其成果解釋往往有多解性。因此,還應(yīng)與其他勘探、試驗(yàn)方法配合使用。水文地質(zhì)人員還必須與物探人員共同工作,才能取得較好的效果。4 供水水文地質(zhì)勘察所用各種手段簡述9/20/2022三、供水水文地質(zhì)勘察中的鉆孔布置原則 鉆探工作在供水水文地質(zhì)勘察中占有最重要的地位,是最費(fèi)時、費(fèi)

34、資金的工作,也是能否以較少的投資獲得水文地質(zhì)資料的關(guān)鍵。因此,對鉆探工作必須慎重布置,精心設(shè)計(jì)。其總的原則,在第一篇中已經(jīng)講過,這里僅就集中供水勘察的不同階段,補(bǔ)充說明布置鉆孔最主要的原則。 在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)或廠址選擇階段,鉆探工作的主要任務(wù)是:用少量鉆孔,配以測繪、物探工作,查明區(qū)域內(nèi)水文地質(zhì)條件總的變化規(guī)律,對區(qū)內(nèi)可能的富水層位、地下水資源總量及其開采前景作出概略的評價。鉆探工作,應(yīng)沿著區(qū)域內(nèi)水文地質(zhì)條件變化最大的方向布置;在確定鉆孔位置時,要考慮能揭露區(qū)域內(nèi)最有希望的含水層(帶)。4 供水水文地質(zhì)勘察所用各種手段簡述9/20/2022 在初步勘察階段,鉆探工作的任務(wù)是為不同取水方案(或水源

35、地)對比提供水文地質(zhì)資料。為此目的,鉆探工作量只能分散布置在幾個可能的富水地段,鉆孔主要應(yīng)布置在水量有代表性和控制意義的地段上。當(dāng)不需要進(jìn)行方案對比時,鉆探的任務(wù)是為了確定開發(fā)地段的范圍。這時,可按擬定地下水資源評價方法的要求布置鉆探工作。4 供水水文地質(zhì)勘察所用各種手段簡述9/20/2022 在詳細(xì)勘察階段,鉆探工作的主要任務(wù)是獲取已定水源地地下水資源評價及取水工程設(shè)計(jì)所需的水文地質(zhì)資料。本階段是投入鉆探工作量最多的階段。布置的鉆孔要為地下水資源評價時建立水文地質(zhì)概念模型提供所需資料,應(yīng)在計(jì)算區(qū)內(nèi)布置幾條勘探線,了解水位、含水層結(jié)構(gòu)和參數(shù)的變化規(guī)律。在含水層的邊緣也應(yīng)有適量鉆孔,以確定邊界位

36、置和性質(zhì)。在補(bǔ)給地段也須布置鉆孔或勘探線,以便計(jì)算地下水的補(bǔ)給量。若用已知水位邊界進(jìn)行地下水開采動態(tài)預(yù)報(bào)時,為取得邊界水位資料,有時還需布置專門的還鄄飪住諧樗匝椋賈靡恍懦樗匝榭綴拖嚶墓鄄孔。在詳勘階段布置鉆孔時,還應(yīng)考慮取水工程設(shè)計(jì)的要求,應(yīng)將勘探孔盡可能布置在未來可作為生產(chǎn)井的地點(diǎn),有的孔就可作為探采結(jié)合孔。4 供水水文地質(zhì)勘察所用各種手段簡述9/20/2022四、抽水試驗(yàn)工作的布置特點(diǎn)抽水試驗(yàn)工作是獲得地下水水量計(jì)算所需資料的關(guān)鍵。隨著勘察階段的深入,抽水試驗(yàn)工作的地位愈來愈重要,其要求和取得參數(shù)的精度也愈高。某些勘察項(xiàng)目的大型群井抽水試驗(yàn),常常要延續(xù)抽水?dāng)?shù)月,花費(fèi)大量的資金。因此,供水勘

37、察人員必須慎重布置此項(xiàng)工作。在初勘階段,凡有一定供水意義的含水層(帶),或同一含水層的不同富水地段,均應(yīng)布置一定數(shù)量的抽水試驗(yàn)。一般用單孔抽水試驗(yàn)即可,并在勘探孔中進(jìn)行。4 供水水文地質(zhì)勘察所用各種手段簡述9/20/2022在詳勘階段,一般要求是,凡揭露了含水層的所有鉆孔,均應(yīng)做抽水試驗(yàn)。為取得可靠的水文地質(zhì)參數(shù),應(yīng)盡量多做多孔抽水試驗(yàn)。為滿足地下水資源評價和取水工程設(shè)計(jì)的需要,還要開展群孔干擾抽水試驗(yàn)。抽水試驗(yàn)的具體工作量,在一些規(guī)范中均有詳細(xì)規(guī)定。抽水試驗(yàn)孔的布置,應(yīng)在布置勘探鉆孔設(shè)計(jì)工作時一并考慮。只有在勘探孔不能滿足抽水試驗(yàn)的特殊要求時,才設(shè)計(jì)專門的抽水試驗(yàn)勘探孔。4 供水水文地質(zhì)勘察

38、所用各種手段簡述9/20/2022關(guān)于抽水試驗(yàn)的方法和技術(shù)要求,已在第一篇中講述,本節(jié)僅對大型井群干擾(生產(chǎn)或開采)抽水試驗(yàn),作些補(bǔ)充說明。這種抽水試驗(yàn)可以充分揭露,并查明地下徑流流場的特征及補(bǔ)給來源,或?yàn)榻⒄_的數(shù)學(xué)模型提供可靠的依據(jù)。用其試驗(yàn)成果,可以較準(zhǔn)確地反求水文地質(zhì)參數(shù),算得各項(xiàng)補(bǔ)給量,為地下水資源評價打下良好基礎(chǔ)。4 供水水文地質(zhì)勘察所用各種手段簡述9/20/2022此種類型的抽水試驗(yàn),抽水井的布局應(yīng)與未來生產(chǎn)井一致。為了更好地揭露地下徑流場的特點(diǎn),應(yīng)盡可能在所選抽水井之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的干擾作用;抽水強(qiáng)度應(yīng)盡量接近設(shè)計(jì)取水量,有困難時,也不得小于設(shè)計(jì)取水量的13到12。對于補(bǔ)給不足的

39、水源地,最好進(jìn)行兩個以上階梯流量的抽水,以便準(zhǔn)確計(jì)算其補(bǔ)給量。4 供水水文地質(zhì)勘察所用各種手段簡述9/20/2022觀測孔的布局應(yīng)分布在全區(qū),以能控制抽水的人工干擾流場和參數(shù)的變化為原則。另外,在一些有意義的地方,也應(yīng)布置觀測孔,如抽水井群之間、水位下降最大的地方、隔水邊界及進(jìn)水邊界處等;越流含水層、補(bǔ)給天窗處也應(yīng)布置觀測孔,以便計(jì)算補(bǔ)給量。此外,對區(qū)內(nèi)的泉及過境河流的水位、流量也應(yīng)觀測。抽水時間,最好選在天然水位勻速下降的枯水季節(jié)。其目的是:保證產(chǎn)生較大降深,以便充分揭露流場特點(diǎn);正確判明水位變化趨勢;較易確定天然水位降幅,以求得真實(shí)水位降深;可簡化數(shù)學(xué)模型中的入滲補(bǔ)給項(xiàng),提高計(jì)算精度;還可

40、求出最安全的補(bǔ)給量和允許開采量。如需要確定洪水期的補(bǔ)給能力,則抽水試驗(yàn)應(yīng)從枯水期末段延續(xù)到豐水初期的一段時間。4 供水水文地質(zhì)勘察所用各種手段簡述9/20/2022 這種大型抽水試驗(yàn)的延續(xù)時間比一般抽水試驗(yàn)長得多,一般需23個月,也有57個月的,至少不能少于1個月。結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)是:明顯看出各種邊界對流場的影響;除個別最遠(yuǎn)處的觀測孔外,所有抽水孔和觀測孔中的水位均達(dá)到似穩(wěn)定動態(tài)。停抽后,須觀測恢復(fù)水位,直至其水位變幅接近天然水位變幅或近似穩(wěn)定為止。4 供水水文地質(zhì)勘察所用各種手段簡述9/20/2022五、對地下水動態(tài)觀測的要求地下水的動態(tài)觀測資料,是分析、判斷地下水的形成條件,評價地下水的水質(zhì)、水

41、量所不可缺少的資料,更是監(jiān)測地下水開采后引起的不良后果,制定保護(hù)與管理地下水資源的重要根據(jù)。因此,在勘察工作一開始,就應(yīng)及早考慮布置地下水動態(tài)觀測工作,積累的資料愈多,觀測系列愈長,用處越大,效果越好。某些供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范要求,初勘階段的地下水動態(tài)觀測資料應(yīng)在1年以上,詳勘階段應(yīng)在2年以上。應(yīng)用相關(guān)分析法、系統(tǒng)理論法或數(shù)值法評價地下水資源時,必須有較長系列的地下水動態(tài)觀測資料為依據(jù)。4 供水水文地質(zhì)勘察所用各種手段簡述9/20/2022地下水動態(tài)觀測的內(nèi)容,除了地下水位、井泉涌水量、水化學(xué)成分和水溫等常規(guī)項(xiàng)目外,對影響地下水動態(tài)有關(guān)的氣象、水文和人為因素等,也應(yīng)收集資料或組織專門的觀測工作

42、。為了評價某些大型水源地的地下水資源,有時還需專門進(jìn)行包氣帶含水量、大氣降水入滲量及潛水蒸發(fā)量等的試驗(yàn)與觀測工作。對影響地下水動態(tài)的一些人為因素也應(yīng)觀測,如已建水源地的開采量,礦山排水量,下降水位及降落漏斗的擴(kuò)展速度,與開采含水層有聯(lián)系的污水的排放量、滲漏量、污水成分,抽水引起的地面沉降、塌陷與開裂狀況等。這些資料對于地下水資源評價,開采后水質(zhì)、水量與環(huán)境變化趨勢的預(yù)測,都是不可缺少的。地下水動態(tài)觀測網(wǎng)的布置、設(shè)計(jì),一般要求在供水勘探網(wǎng)設(shè)計(jì)的同時就應(yīng)考慮。原則上是從已有井、孔和新設(shè)計(jì)的勘探孔中選擇,不能完全滿足要求時,也可布設(shè)少數(shù)專門的動態(tài)觀測孔。4 供水水文地質(zhì)勘察所用各種手段簡述9/20/2022六、同位素技術(shù)在供水水文地質(zhì)勘察中的應(yīng)用同位素技術(shù)在供水水文地質(zhì)勘察中,主要用于以下幾方面。(1)利用同位

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論