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文檔簡介
礦山水文地質(zhì)調(diào)查細則一、前言
礦山水文地質(zhì)調(diào)查是礦產(chǎn)資源勘探與開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié),旨在查明礦區(qū)水文地質(zhì)條件,評估地下水資源潛力,預(yù)測和防治水文地質(zhì)問題。本細則旨在規(guī)范礦山水文地質(zhì)調(diào)查的技術(shù)方法、工作流程和質(zhì)量控制,確保調(diào)查結(jié)果的科學(xué)性和實用性。調(diào)查內(nèi)容涵蓋含水層特征、地下水流系統(tǒng)、水質(zhì)評價、礦井水害防治等方面,需結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境進行系統(tǒng)性研究。
二、調(diào)查準備階段
(一)資料收集
1.收集礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖、地形圖、氣象資料、已有水文地質(zhì)鉆孔資料、勘探報告等基礎(chǔ)資料。
2.整理周邊地區(qū)的水文監(jiān)測數(shù)據(jù)、歷史水害事件記錄等輔助信息。
3.初步分析礦區(qū)地貌、氣候特征對水文地質(zhì)條件的影響。
(二)現(xiàn)場踏勘
1.對礦區(qū)進行實地考察,重點觀察地表水體分布、植被覆蓋情況、地形地貌特征。
2.標記水文地質(zhì)調(diào)查重點區(qū)域,如鉆孔位置、泉水出露點、斷層發(fā)育帶等。
3.記錄地表水與地下水的相互關(guān)系,初步判斷潛在的補給排泄通道。
(三)技術(shù)方案編制
1.根據(jù)調(diào)查目標確定調(diào)查方法,包括物探、鉆探、抽水試驗、水質(zhì)分析等。
2.制定詳細的工作計劃,明確各階段任務(wù)、時間節(jié)點和人員分工。
3.設(shè)計調(diào)查點位布局,確保覆蓋主要含水層和潛在水害區(qū)域。
三、調(diào)查實施階段
(一)含水層特征調(diào)查
1.利用物探方法(如電阻率法、地震勘探)探測含水層分布范圍和厚度。
2.鉆探取樣,分析含水層巖性、孔隙度、滲透系數(shù)等參數(shù)。
3.結(jié)合水文地質(zhì)圖,繪制含水層空間分布模型。
(二)地下水流系統(tǒng)分析
1.布設(shè)地下水監(jiān)測點,定期測量水位、流量等動態(tài)數(shù)據(jù)。
2.采用數(shù)值模擬軟件(如GMS、FEMWATER)模擬地下水流場,分析補給排泄規(guī)律。
3.研究主要含水層間的水力聯(lián)系,確定地下水循環(huán)路徑。
(三)水質(zhì)評價
1.采集地下水樣品,檢測pH值、總?cè)芙夤腆w(TDS)、主要離子(如Ca2?、Mg2?)含量。
2.對比背景值和標準限值,評估水質(zhì)適宜性(如飲用、工業(yè)用水)。
3.分析污染物來源(如工業(yè)廢水滲漏、自然鹽漬化),提出治理建議。
(四)礦井水害防治
1.評估礦區(qū)構(gòu)造斷裂對地下水運移的影響,識別突水風險區(qū)。
2.測試含水層壓力,計算臨界突水水量。
3.設(shè)計排水系統(tǒng)方案,包括截水溝、防水帷幕等工程措施。
四、成果整理與報告編寫
(一)數(shù)據(jù)整理
1.統(tǒng)計各調(diào)查階段獲取的鉆孔數(shù)據(jù)、抽水試驗結(jié)果、水質(zhì)化驗數(shù)據(jù)。
2.繪制水文地質(zhì)柱狀圖、等水位線圖、地下水流向圖等成果圖件。
3.建立水文地質(zhì)數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化管理。
(二)報告編寫
1.撰寫調(diào)查報告,內(nèi)容涵蓋調(diào)查背景、方法、主要發(fā)現(xiàn)、結(jié)論與建議。
2.重點說明含水層特征、地下水循環(huán)模式、水害防治對策。
3.附上所有原始數(shù)據(jù)、計算過程、圖件及參考文獻。
(三)成果驗證
1.邀請同行專家對調(diào)查結(jié)果進行評審,確保技術(shù)方法的合理性。
2.開展后續(xù)監(jiān)測,驗證長期水文地質(zhì)條件的動態(tài)變化。
3.根據(jù)驗證結(jié)果修訂報告,形成最終成果交付使用。
一、前言
礦山水文地質(zhì)調(diào)查是礦產(chǎn)資源勘探與開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié),旨在查明礦區(qū)水文地質(zhì)條件,評估地下水資源潛力,預(yù)測和防治水文地質(zhì)問題。本細則旨在規(guī)范礦山水文地質(zhì)調(diào)查的技術(shù)方法、工作流程和質(zhì)量控制,確保調(diào)查結(jié)果的科學(xué)性和實用性。調(diào)查內(nèi)容涵蓋含水層特征、地下水流系統(tǒng)、水質(zhì)評價、礦井水害防治等方面,需結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境進行系統(tǒng)性研究。
二、調(diào)查準備階段
(一)資料收集
1.收集礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖、地形圖、氣象資料、已有水文地質(zhì)鉆孔資料、勘探報告等基礎(chǔ)資料。
-區(qū)域地質(zhì)圖:比例尺不低于1:50000,需包含地層分布、構(gòu)造斷裂、巖性等信息。
-地形圖:比例尺不低于1:10000,需標注高程、坡度、水系分布等。
-氣象資料:收集近10-20年的降雨量、蒸發(fā)量、氣溫等數(shù)據(jù),分析區(qū)域水文循環(huán)特征。
-鉆孔資料:整理至少5-10個代表性鉆孔的巖心描述、水位觀測、抽水試驗數(shù)據(jù)。
-勘探報告:查閱周邊類似礦區(qū)的調(diào)查報告,學(xué)習(xí)其水文地質(zhì)模型構(gòu)建方法。
2.整理周邊地區(qū)的水文監(jiān)測數(shù)據(jù)、歷史水害事件記錄等輔助信息。
-水文監(jiān)測數(shù)據(jù):收集周邊河流、湖泊的水位、流量、水質(zhì)長期監(jiān)測數(shù)據(jù)。
-歷史水害記錄:整理礦區(qū)及附近區(qū)域礦井突水、地面塌陷等事件的時間、地點、原因。
3.初步分析礦區(qū)地貌、氣候特征對水文地質(zhì)條件的影響。
-地貌分析:根據(jù)地形圖劃分地形單元(山地、丘陵、平原),評估其對地下水補排的影響。
-氣候分析:通過氣象資料計算年徑流系數(shù)、地下水補給模數(shù),預(yù)測潛在補給量。
(二)現(xiàn)場踏勘
1.對礦區(qū)進行實地考察,重點觀察地表水體分布、植被覆蓋情況、地形地貌特征。
-地表水體:記錄河流、湖泊、水庫的位置、水位、流向、與礦區(qū)的空間關(guān)系。
-植被覆蓋:評估植被類型(森林、草地、農(nóng)田)對土壤滲透性的影響。
-地形地貌:測量礦區(qū)最低標高、最高標高,分析地形高差對地下水徑流的影響。
2.標記水文地質(zhì)調(diào)查重點區(qū)域,如鉆孔位置、泉水出露點、斷層發(fā)育帶等。
-鉆孔位置:標注已有鉆孔的坐標、深度、揭露含水層情況。
-泉水出露點:記錄泉水流量、水溫、化學(xué)成分,分析其補給來源。
-斷層發(fā)育帶:觀察斷層破碎帶寬度、充填物性質(zhì),評估其對地下水導(dǎo)通性的影響。
3.記錄地表水與地下水的相互關(guān)系,初步判斷潛在的補給排泄通道。
-地表補給:觀察河流滲漏入礦區(qū)的現(xiàn)象,測量滲漏率(L/s·km)。
-地下排泄:檢查泉水出露區(qū)域的植被生長情況,判斷地下水消耗程度。
-補排通道:繪制地表水-地下水聯(lián)系示意圖,標注可能的補給排泄路徑。
(三)技術(shù)方案編制
1.根據(jù)調(diào)查目標確定調(diào)查方法,包括物探、鉆探、抽水試驗、水質(zhì)分析等。
-物探方法:選擇電阻率法、地震勘探、探地雷達等,根據(jù)目標層深度選擇探測技術(shù)。
-鉆探方法:設(shè)計鉆孔數(shù)量、深度、間距,確保覆蓋主要含水層和構(gòu)造帶。
-抽水試驗:規(guī)劃抽水井和觀測孔的位置、數(shù)量,確定抽水試驗方案(單井、多井)。
-水質(zhì)分析:制定水質(zhì)檢測項目(pH、TDS、離子、重金屬等),選擇檢測方法(化學(xué)分析、儀器檢測)。
2.制定詳細的工作計劃,明確各階段任務(wù)、時間節(jié)點和人員分工。
-工作計劃表:以表格形式列出調(diào)查階段(前期準備、野外調(diào)查、室內(nèi)分析、報告編寫),每階段任務(wù)、起止時間、負責人。
-時間節(jié)點:設(shè)定關(guān)鍵里程碑,如資料收集完成時間、野外調(diào)查完成時間、報告提交時間。
-人員分工:明確項目負責人、技術(shù)負責人、野外調(diào)查組、室內(nèi)分析組、報告編寫組的職責。
3.設(shè)計調(diào)查點位布局,確保覆蓋主要含水層和潛在水害區(qū)域。
-點位布設(shè)原則:根據(jù)地形地貌、構(gòu)造發(fā)育、已有資料情況,采用網(wǎng)格狀、放射狀或隨機布點。
-重點區(qū)域:優(yōu)先布點在斷層破碎帶、河流沿岸、泉水出露區(qū)、礦井附近。
-點位坐標:使用GPS設(shè)備精確測量每個調(diào)查點位的經(jīng)緯度、高程。
三、調(diào)查實施階段
(一)含水層特征調(diào)查
1.利用物探方法(如電阻率法、地震勘探)探測含水層分布范圍和厚度。
-電阻率法:布設(shè)溫納陣列或斯倫貝謝陣列,測量不同深度電阻率值,繪制視電阻率剖面圖。
-地震勘探:采用折射或反射方法,探測含水層頂?shù)捉缑?,計算層厚和埋深?/p>
-數(shù)據(jù)處理:對物探數(shù)據(jù)進行反演,生成含水層分布三維模型。
2.鉆探取樣,分析含水層巖性、孔隙度、滲透系數(shù)等參數(shù)。
-鉆探設(shè)計:確定鉆孔數(shù)量、深度、終孔直徑,確保獲取完整巖心。
-巖心描述:記錄巖心顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、軟弱夾層厚度等特征。
-室內(nèi)測試:測量巖心孔隙度(壓汞法)、滲透系數(shù)(達西法),計算含水層富水性。
3.結(jié)合水文地質(zhì)圖,繪制含水層空間分布模型。
-水文地質(zhì)圖:整合物探、鉆探數(shù)據(jù),繪制含水層等厚線圖、底板高程圖。
-空間模型:使用GIS軟件(如ArcGIS)建立三維含水層模型,標注不同含水層屬性。
(二)地下水流系統(tǒng)分析
1.布設(shè)地下水監(jiān)測點,定期測量水位、流量等動態(tài)數(shù)據(jù)。
-監(jiān)測點類型:設(shè)置長期觀測孔、臨時觀測孔、自動水位計。
-測量頻率:水位每日測量,流量每月測量,極端天氣加密觀測。
-數(shù)據(jù)記錄:使用電子記錄儀或人工記錄,確保數(shù)據(jù)連續(xù)性和準確性。
2.采用數(shù)值模擬軟件(如GMS、FEMWATER)模擬地下水流場,分析補給排泄規(guī)律。
-模型建立:輸入地形地貌、含水層參數(shù)、邊界條件,構(gòu)建地下水流數(shù)值模型。
-模擬計算:進行穩(wěn)態(tài)流和瞬態(tài)流模擬,計算地下水流速、流量分布。
-結(jié)果分析:對比模擬結(jié)果與實測數(shù)據(jù),驗證模型可靠性,分析補給排泄中心。
3.研究主要含水層間的水力聯(lián)系,確定地下水循環(huán)路徑。
-水力聯(lián)系:計算不同含水層間的水力坡度、導(dǎo)水系數(shù),繪制水力聯(lián)系圖。
-循環(huán)路徑:結(jié)合流場模擬結(jié)果,繪制地下水循環(huán)路徑示意圖,標注主要通道。
(三)水質(zhì)評價
1.采集地下水樣品,檢測pH值、總?cè)芙夤腆w(TDS)、主要離子(如Ca2?、Mg2?)含量。
-樣品采集:使用不銹鋼采樣瓶,按規(guī)范采集深層水樣品,現(xiàn)場測定pH和溫度。
-實驗室檢測:使用離子色譜、電導(dǎo)率儀等設(shè)備,檢測主要離子濃度(mg/L)。
-背景值:采集礦區(qū)外圍未受影響的地下水樣品,作為水質(zhì)評價參照。
2.對比背景值和標準限值,評估水質(zhì)適宜性(如飲用、工業(yè)用水)。
-水質(zhì)評價標準:采用WHO飲用水標準或國家工業(yè)用水標準(GB/T14848-2017)。
-污染評估:分析超標離子來源,如碳酸鹽巖溶解(Ca2?、Mg2?)、硫酸鹽污染。
-適宜性分區(qū):繪制水質(zhì)適宜性圖,標注不同用途的水質(zhì)區(qū)域。
3.分析污染物來源(如工業(yè)廢水滲漏、自然鹽漬化),提出治理建議。
-污染源調(diào)查:檢查礦區(qū)周邊工業(yè)設(shè)施、垃圾填埋場,評估潛在污染風險。
-治理建議:針對超標污染物,提出隔離措施(如防滲襯墊)、修復(fù)措施(如離子交換)。
(四)礦井水害防治
1.評估礦區(qū)構(gòu)造斷裂對地下水運移的影響,識別突水風險區(qū)。
-斷裂特征:測量斷裂帶寬度、充填物、錯斷距離,評估其對地下水導(dǎo)水性。
-突水風險:結(jié)合斷裂帶位置、富水性,繪制突水風險區(qū)劃圖。
-預(yù)警指標:確定突水前兆(如水位異常、水量變化、水質(zhì)惡化),建立預(yù)警機制。
2.測試含水層壓力,計算臨界突水水量。
-壓力測試:使用壓力計測量含水層水壓,分析水壓與埋深的關(guān)系。
-臨界水量:根據(jù)水力學(xué)公式計算臨界突水量(m3/s),評估礦井排水能力需求。
-安全系數(shù):在臨界水量基礎(chǔ)上增加安全系數(shù)(如1.5-2.0),確定排水標準。
3.設(shè)計排水系統(tǒng)方案,包括截水溝、防水帷幕等工程措施。
-排水系統(tǒng):規(guī)劃主排水井、輔助排水井、排水管路布局,確保排水效率。
-截水溝:在礦區(qū)周邊設(shè)置截水溝,攔截地表徑流,防止其滲入礦井。
-防水帷幕:采用注漿技術(shù)形成防水帷幕,阻斷含水層與礦井的水力聯(lián)系。
四、成果整理與報告編寫
(一)數(shù)據(jù)整理
1.統(tǒng)計各調(diào)查階段獲取的鉆孔數(shù)據(jù)、抽水試驗結(jié)果、水質(zhì)化驗數(shù)據(jù)。
-鉆孔數(shù)據(jù):整理每個鉆孔的巖心描述、分層、測試參數(shù)(孔隙度、滲透系數(shù))。
-抽水試驗:計算抽水降深、穩(wěn)定流量、恢復(fù)系數(shù),繪制Q-s曲線。
-水質(zhì)數(shù)據(jù):匯總各監(jiān)測點的水化學(xué)成分,計算礦化度、硬度、pH值等指標。
2.繪制水文地質(zhì)柱狀圖、等水位線圖、地下水流向圖等成果圖件。
-水文地質(zhì)柱狀圖:繪制典型鉆孔的水文地質(zhì)剖面,標注含水層、隔水層。
-等水位線圖:根據(jù)觀測孔水位,繪制不同高程的等水位線,分析地下水流向。
-地下水流向圖:結(jié)合水力坡度和地形,繪制地下水流向矢量圖。
3.建立水文地質(zhì)數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化管理。
-數(shù)據(jù)庫設(shè)計:建立關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,包含鉆孔、物探、水質(zhì)、流場等數(shù)據(jù)表。
-數(shù)據(jù)可視化:使用GIS軟件將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為地圖、圖表,支持空間分析。
(二)報告編寫
1.撰寫調(diào)查報告,內(nèi)容涵蓋調(diào)查背景、方法、主要發(fā)現(xiàn)、結(jié)論與建議。
-調(diào)查背景:說明礦區(qū)開發(fā)需求、水文地質(zhì)問題、調(diào)查目的。
-方法部分:詳細描述調(diào)查方法、技術(shù)路線、儀器設(shè)備。
-主要發(fā)現(xiàn):總結(jié)含水層特征、地下水流系統(tǒng)、水質(zhì)狀況、水害風險。
-結(jié)論與建議:提出礦區(qū)水文地質(zhì)條件評價、資源開發(fā)利用建議、水害防治措施。
2.重點說明含水層特征、地下水循環(huán)模式、水害防治對策。
-含水層特征:描述主要含水層的分布、富水性、補給排泄關(guān)系。
-地下水循環(huán):分析地下水循環(huán)模式(補給-徑流-排泄),繪制循環(huán)路徑圖。
-水害防治:提出礦井排水方案、防水措施、突水預(yù)警方案。
3.附上所有原始數(shù)據(jù)、計算過程、圖件及參考文獻。
-原始數(shù)據(jù):附上鉆孔記錄表、抽水試驗數(shù)據(jù)表、水質(zhì)化驗報告。
-計算過程:提供滲透系數(shù)計算、數(shù)值模擬參數(shù)設(shè)置等詳細步驟。
-圖件:包含所有成果圖件(水文地質(zhì)圖、等水位線圖、三維模型圖)。
-參考文獻:列出所有引用的文獻、標準、規(guī)范。
(三)成果驗證
1.邀請同行專家對調(diào)查結(jié)果進行評審,確保技術(shù)方法的合理性。
-評審會議:組織專家評審會,匯報調(diào)查過程,收集專家意見。
-修改完善:根據(jù)評審意見修改報告內(nèi)容,補充缺失數(shù)據(jù)或?qū)嶒灐?/p>
-最終確認:經(jīng)專家確認后,形成最終調(diào)查報告。
2.開展后續(xù)監(jiān)測,驗證長期水文地質(zhì)條件的動態(tài)變化。
-監(jiān)測計劃:制定長期監(jiān)測計劃,包括監(jiān)測點、頻率、項目。
-數(shù)據(jù)對比:對比長期監(jiān)測數(shù)據(jù)與調(diào)查結(jié)果,分析水文地質(zhì)變化趨勢。
-調(diào)整方案:根據(jù)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整水害防治措施或資源利用方案。
3.根據(jù)驗證結(jié)果修訂報告,形成最終成果交付使用。
-報告修訂:根據(jù)驗證結(jié)果補充說明或修改結(jié)論,確保報告準確性。
-成果交付:將最終報告交付礦區(qū)管理部門,作為開發(fā)規(guī)劃的依據(jù)。
一、前言
礦山水文地質(zhì)調(diào)查是礦產(chǎn)資源勘探與開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié),旨在查明礦區(qū)水文地質(zhì)條件,評估地下水資源潛力,預(yù)測和防治水文地質(zhì)問題。本細則旨在規(guī)范礦山水文地質(zhì)調(diào)查的技術(shù)方法、工作流程和質(zhì)量控制,確保調(diào)查結(jié)果的科學(xué)性和實用性。調(diào)查內(nèi)容涵蓋含水層特征、地下水流系統(tǒng)、水質(zhì)評價、礦井水害防治等方面,需結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境進行系統(tǒng)性研究。
二、調(diào)查準備階段
(一)資料收集
1.收集礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖、地形圖、氣象資料、已有水文地質(zhì)鉆孔資料、勘探報告等基礎(chǔ)資料。
2.整理周邊地區(qū)的水文監(jiān)測數(shù)據(jù)、歷史水害事件記錄等輔助信息。
3.初步分析礦區(qū)地貌、氣候特征對水文地質(zhì)條件的影響。
(二)現(xiàn)場踏勘
1.對礦區(qū)進行實地考察,重點觀察地表水體分布、植被覆蓋情況、地形地貌特征。
2.標記水文地質(zhì)調(diào)查重點區(qū)域,如鉆孔位置、泉水出露點、斷層發(fā)育帶等。
3.記錄地表水與地下水的相互關(guān)系,初步判斷潛在的補給排泄通道。
(三)技術(shù)方案編制
1.根據(jù)調(diào)查目標確定調(diào)查方法,包括物探、鉆探、抽水試驗、水質(zhì)分析等。
2.制定詳細的工作計劃,明確各階段任務(wù)、時間節(jié)點和人員分工。
3.設(shè)計調(diào)查點位布局,確保覆蓋主要含水層和潛在水害區(qū)域。
三、調(diào)查實施階段
(一)含水層特征調(diào)查
1.利用物探方法(如電阻率法、地震勘探)探測含水層分布范圍和厚度。
2.鉆探取樣,分析含水層巖性、孔隙度、滲透系數(shù)等參數(shù)。
3.結(jié)合水文地質(zhì)圖,繪制含水層空間分布模型。
(二)地下水流系統(tǒng)分析
1.布設(shè)地下水監(jiān)測點,定期測量水位、流量等動態(tài)數(shù)據(jù)。
2.采用數(shù)值模擬軟件(如GMS、FEMWATER)模擬地下水流場,分析補給排泄規(guī)律。
3.研究主要含水層間的水力聯(lián)系,確定地下水循環(huán)路徑。
(三)水質(zhì)評價
1.采集地下水樣品,檢測pH值、總?cè)芙夤腆w(TDS)、主要離子(如Ca2?、Mg2?)含量。
2.對比背景值和標準限值,評估水質(zhì)適宜性(如飲用、工業(yè)用水)。
3.分析污染物來源(如工業(yè)廢水滲漏、自然鹽漬化),提出治理建議。
(四)礦井水害防治
1.評估礦區(qū)構(gòu)造斷裂對地下水運移的影響,識別突水風險區(qū)。
2.測試含水層壓力,計算臨界突水水量。
3.設(shè)計排水系統(tǒng)方案,包括截水溝、防水帷幕等工程措施。
四、成果整理與報告編寫
(一)數(shù)據(jù)整理
1.統(tǒng)計各調(diào)查階段獲取的鉆孔數(shù)據(jù)、抽水試驗結(jié)果、水質(zhì)化驗數(shù)據(jù)。
2.繪制水文地質(zhì)柱狀圖、等水位線圖、地下水流向圖等成果圖件。
3.建立水文地質(zhì)數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化管理。
(二)報告編寫
1.撰寫調(diào)查報告,內(nèi)容涵蓋調(diào)查背景、方法、主要發(fā)現(xiàn)、結(jié)論與建議。
2.重點說明含水層特征、地下水循環(huán)模式、水害防治對策。
3.附上所有原始數(shù)據(jù)、計算過程、圖件及參考文獻。
(三)成果驗證
1.邀請同行專家對調(diào)查結(jié)果進行評審,確保技術(shù)方法的合理性。
2.開展后續(xù)監(jiān)測,驗證長期水文地質(zhì)條件的動態(tài)變化。
3.根據(jù)驗證結(jié)果修訂報告,形成最終成果交付使用。
一、前言
礦山水文地質(zhì)調(diào)查是礦產(chǎn)資源勘探與開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié),旨在查明礦區(qū)水文地質(zhì)條件,評估地下水資源潛力,預(yù)測和防治水文地質(zhì)問題。本細則旨在規(guī)范礦山水文地質(zhì)調(diào)查的技術(shù)方法、工作流程和質(zhì)量控制,確保調(diào)查結(jié)果的科學(xué)性和實用性。調(diào)查內(nèi)容涵蓋含水層特征、地下水流系統(tǒng)、水質(zhì)評價、礦井水害防治等方面,需結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境進行系統(tǒng)性研究。
二、調(diào)查準備階段
(一)資料收集
1.收集礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖、地形圖、氣象資料、已有水文地質(zhì)鉆孔資料、勘探報告等基礎(chǔ)資料。
-區(qū)域地質(zhì)圖:比例尺不低于1:50000,需包含地層分布、構(gòu)造斷裂、巖性等信息。
-地形圖:比例尺不低于1:10000,需標注高程、坡度、水系分布等。
-氣象資料:收集近10-20年的降雨量、蒸發(fā)量、氣溫等數(shù)據(jù),分析區(qū)域水文循環(huán)特征。
-鉆孔資料:整理至少5-10個代表性鉆孔的巖心描述、水位觀測、抽水試驗數(shù)據(jù)。
-勘探報告:查閱周邊類似礦區(qū)的調(diào)查報告,學(xué)習(xí)其水文地質(zhì)模型構(gòu)建方法。
2.整理周邊地區(qū)的水文監(jiān)測數(shù)據(jù)、歷史水害事件記錄等輔助信息。
-水文監(jiān)測數(shù)據(jù):收集周邊河流、湖泊的水位、流量、水質(zhì)長期監(jiān)測數(shù)據(jù)。
-歷史水害記錄:整理礦區(qū)及附近區(qū)域礦井突水、地面塌陷等事件的時間、地點、原因。
3.初步分析礦區(qū)地貌、氣候特征對水文地質(zhì)條件的影響。
-地貌分析:根據(jù)地形圖劃分地形單元(山地、丘陵、平原),評估其對地下水補排的影響。
-氣候分析:通過氣象資料計算年徑流系數(shù)、地下水補給模數(shù),預(yù)測潛在補給量。
(二)現(xiàn)場踏勘
1.對礦區(qū)進行實地考察,重點觀察地表水體分布、植被覆蓋情況、地形地貌特征。
-地表水體:記錄河流、湖泊、水庫的位置、水位、流向、與礦區(qū)的空間關(guān)系。
-植被覆蓋:評估植被類型(森林、草地、農(nóng)田)對土壤滲透性的影響。
-地形地貌:測量礦區(qū)最低標高、最高標高,分析地形高差對地下水徑流的影響。
2.標記水文地質(zhì)調(diào)查重點區(qū)域,如鉆孔位置、泉水出露點、斷層發(fā)育帶等。
-鉆孔位置:標注已有鉆孔的坐標、深度、揭露含水層情況。
-泉水出露點:記錄泉水流量、水溫、化學(xué)成分,分析其補給來源。
-斷層發(fā)育帶:觀察斷層破碎帶寬度、充填物性質(zhì),評估其對地下水導(dǎo)通性的影響。
3.記錄地表水與地下水的相互關(guān)系,初步判斷潛在的補給排泄通道。
-地表補給:觀察河流滲漏入礦區(qū)的現(xiàn)象,測量滲漏率(L/s·km)。
-地下排泄:檢查泉水出露區(qū)域的植被生長情況,判斷地下水消耗程度。
-補排通道:繪制地表水-地下水聯(lián)系示意圖,標注可能的補給排泄路徑。
(三)技術(shù)方案編制
1.根據(jù)調(diào)查目標確定調(diào)查方法,包括物探、鉆探、抽水試驗、水質(zhì)分析等。
-物探方法:選擇電阻率法、地震勘探、探地雷達等,根據(jù)目標層深度選擇探測技術(shù)。
-鉆探方法:設(shè)計鉆孔數(shù)量、深度、間距,確保覆蓋主要含水層和構(gòu)造帶。
-抽水試驗:規(guī)劃抽水井和觀測孔的位置、數(shù)量,確定抽水試驗方案(單井、多井)。
-水質(zhì)分析:制定水質(zhì)檢測項目(pH、TDS、離子、重金屬等),選擇檢測方法(化學(xué)分析、儀器檢測)。
2.制定詳細的工作計劃,明確各階段任務(wù)、時間節(jié)點和人員分工。
-工作計劃表:以表格形式列出調(diào)查階段(前期準備、野外調(diào)查、室內(nèi)分析、報告編寫),每階段任務(wù)、起止時間、負責人。
-時間節(jié)點:設(shè)定關(guān)鍵里程碑,如資料收集完成時間、野外調(diào)查完成時間、報告提交時間。
-人員分工:明確項目負責人、技術(shù)負責人、野外調(diào)查組、室內(nèi)分析組、報告編寫組的職責。
3.設(shè)計調(diào)查點位布局,確保覆蓋主要含水層和潛在水害區(qū)域。
-點位布設(shè)原則:根據(jù)地形地貌、構(gòu)造發(fā)育、已有資料情況,采用網(wǎng)格狀、放射狀或隨機布點。
-重點區(qū)域:優(yōu)先布點在斷層破碎帶、河流沿岸、泉水出露區(qū)、礦井附近。
-點位坐標:使用GPS設(shè)備精確測量每個調(diào)查點位的經(jīng)緯度、高程。
三、調(diào)查實施階段
(一)含水層特征調(diào)查
1.利用物探方法(如電阻率法、地震勘探)探測含水層分布范圍和厚度。
-電阻率法:布設(shè)溫納陣列或斯倫貝謝陣列,測量不同深度電阻率值,繪制視電阻率剖面圖。
-地震勘探:采用折射或反射方法,探測含水層頂?shù)捉缑?,計算層厚和埋深?/p>
-數(shù)據(jù)處理:對物探數(shù)據(jù)進行反演,生成含水層分布三維模型。
2.鉆探取樣,分析含水層巖性、孔隙度、滲透系數(shù)等參數(shù)。
-鉆探設(shè)計:確定鉆孔數(shù)量、深度、終孔直徑,確保獲取完整巖心。
-巖心描述:記錄巖心顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、軟弱夾層厚度等特征。
-室內(nèi)測試:測量巖心孔隙度(壓汞法)、滲透系數(shù)(達西法),計算含水層富水性。
3.結(jié)合水文地質(zhì)圖,繪制含水層空間分布模型。
-水文地質(zhì)圖:整合物探、鉆探數(shù)據(jù),繪制含水層等厚線圖、底板高程圖。
-空間模型:使用GIS軟件(如ArcGIS)建立三維含水層模型,標注不同含水層屬性。
(二)地下水流系統(tǒng)分析
1.布設(shè)地下水監(jiān)測點,定期測量水位、流量等動態(tài)數(shù)據(jù)。
-監(jiān)測點類型:設(shè)置長期觀測孔、臨時觀測孔、自動水位計。
-測量頻率:水位每日測量,流量每月測量,極端天氣加密觀測。
-數(shù)據(jù)記錄:使用電子記錄儀或人工記錄,確保數(shù)據(jù)連續(xù)性和準確性。
2.采用數(shù)值模擬軟件(如GMS、FEMWATER)模擬地下水流場,分析補給排泄規(guī)律。
-模型建立:輸入地形地貌、含水層參數(shù)、邊界條件,構(gòu)建地下水流數(shù)值模型。
-模擬計算:進行穩(wěn)態(tài)流和瞬態(tài)流模擬,計算地下水流速、流量分布。
-結(jié)果分析:對比模擬結(jié)果與實測數(shù)據(jù),驗證模型可靠性,分析補給排泄中心。
3.研究主要含水層間的水力聯(lián)系,確定地下水循環(huán)路徑。
-水力聯(lián)系:計算不同含水層間的水力坡度、導(dǎo)水系數(shù),繪制水力聯(lián)系圖。
-循環(huán)路徑:結(jié)合流場模擬結(jié)果,繪制地下水循環(huán)路徑示意圖,標注主要通道。
(三)水質(zhì)評價
1.采集地下水樣品,檢測pH值、總?cè)芙夤腆w(TDS)、主要離子(如Ca2?、Mg2?)含量。
-樣品采集:使用不銹鋼采樣瓶,按規(guī)范采集深層水樣品,現(xiàn)場測定pH和溫度。
-實驗室檢測:使用離子色譜、電導(dǎo)率儀等設(shè)備,檢測主要離子濃度(mg/L)。
-背景值:采集礦區(qū)外圍未受影響的地下水樣品,作為水質(zhì)評價參照。
2.對比背景值和標準限值,評估水質(zhì)適宜性(如飲用、工業(yè)用水)。
-水質(zhì)評價標準:采用WHO飲用水標準或國家工業(yè)用水標準(GB/T14848-2017)。
-污染評估:分析超標離子來源,如碳酸鹽巖溶解(Ca2?、Mg2?)、硫酸鹽污染。
-適宜性分區(qū):繪制水質(zhì)適宜性圖,標注不同用途的水質(zhì)區(qū)域。
3.分析污染物來源(如工業(yè)廢水滲漏、自然鹽漬化),提出治理建議。
-污染源調(diào)查:檢查礦區(qū)周邊工業(yè)設(shè)施、垃圾填埋場,評估潛在污染風險。
-治理建議:針對超標污染物,提出隔離措施(如防滲襯墊)、修復(fù)措施(如離子交換)。
(四)礦井水害防治
1.評估礦區(qū)構(gòu)造斷裂對地下水運移的影響,識別突水風險區(qū)。
-斷裂特征:測量斷裂帶寬度、充填物、錯斷距離,評估其對地下水導(dǎo)水性。
-突水風險:結(jié)合斷裂帶位置、富水性,繪制突水風險區(qū)劃圖。
-預(yù)警指標:確定突水前兆(如水位異常、水量變化、水質(zhì)惡化),建立預(yù)警機制。
2.測試含水層壓力,計算臨界突水水量。
-壓力測試:使用壓力計測量含水層水壓,分析水壓與埋深的關(guān)系。
-臨界水量:根據(jù)水力學(xué)公式計算臨界突水量(m3/s),評估礦井排水能力需求。
-安全系數(shù):在臨界水量基礎(chǔ)上增加安全系數(shù)(如1.5-2.0),確定排水標準。
3.設(shè)計排水系統(tǒng)方案,包括截水溝、防水帷幕等工程措施。
-排水系統(tǒng):規(guī)劃主排水井、輔助排水井、排水管路布局,確保排水效率。
-截水溝:在礦區(qū)周邊設(shè)置截水溝,攔截地表徑流,防止其滲入礦井。
-防水帷幕:采用注漿技術(shù)形成防水帷幕,阻斷含水層與礦井的水力聯(lián)系。
四、成果整理與報告編寫
(一)數(shù)據(jù)整理
1.統(tǒng)計各調(diào)查階段獲取的鉆孔數(shù)據(jù)、抽
溫馨提示
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