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地下水特性

地下水特性范文第1篇

【关键词】地下水资源;特性;合理开发利用;可持续发展原则

地下水资源负责我国大部分地区的城市用水及工农业用水,地下水资源的分布非常广泛,而且大部分的水质都比较好,我国有超过一半的城市和农田以地下水资源作为主要水源。随着我国的不断发展,对于水资源的利用也越来越频繁,这种现象导致了我国对地下水资源的不合理开发利用,并引发了多种地质环境问题,例如地面沉降、水质恶化、土地荒漠化严重等等。这些问题对我国的发展造成了非常大的影响。

1 地下水资源特性的分析

地下水资源具有可再生和不可再生两个冲突的特性,地下水资源的发育也具有系统性的特征,并且随着时间的变化还体现出变动性的特征。只有明确的了解地下水的特性之后,才能制定合理的地下水开发利用计划,保证地下水开发利用的合理性。

1.1 可再生性和不可再生性

可再生资源是指被开发利用之后可以在一定的时间内获得外界水质的补充,再次达到原本的标准水量,所以开发这种地下水资源只要不超过外界的补充量,就能够实现持续开发的可能。不克再生地下水资源与可再生的水资源不同,它是经过长期的历史原因积累下来的有限水源,如果对该水源进行开发和利用将会导致该部分的地下水资源永久性消耗。在整个水资源的循环系统中,既有可再生水资源也有不可再生水资源,只不过参与到地下水开采和利用中的不可再生资源循环型比较低,一般情况下地表浅层的地下水具有丰富的水资源后备补给,可以积极的参与到地下水资源的开发利用当中,但是深层的地下水因为缺乏后备的补给资源,而且深层地下水的循环比较缓慢,所以不能对其进行开发和利用。人们无法对这两种地下水资源进行明确区分的,所以在地下水的开发利用之前要对地下水资源进行探查分析,制定明确的开发计划。

不可再生的地下水尽管不能进行持续稳定的供水,但是它的作用也是不可忽视的,它可以保证地层的含水量,使我国的地下井一类的取水设施可以保证良好的出水量,而且在水资源匮乏时期可以利用深层地下水进行水资源的调节,在进行某种特殊资源的开采时,可以对深层地下水资源进行损耗,例如石油、煤炭等不可再生资源的开采。

1.2 地下水资源的系统性

地下水资源是一个整体,它所有内部的水资源全部都有联系,在这个系统中,浅层地下水可以互相进行补给,所以可以把相互具有联系的地下水资源看成是一个系统,我国现在对于地下水资源的评价主要以地下的单个含水层作为评价单位,但是因为各个含水层存在着孔隙,所以各含水层之间也可以进行地下水的流动,在孔隙规模较大时,各个含水层会进行复杂的水量交换,所以常规的地下水评价,不能得出准确的评价结果。对地下水资源系统进行正确的了解,有利于地下水资源的评价。准确的地下水评价需要以城市范围作为评价单位,计算出城市的需求水量。对地下水资源进行评价时,要避免对于地下水单位范围的重复计算。

1.3 地下水资源的变动性

地下水资源并不是一成不变的,仅仅就水量而言,地下水资源就在不断的变化着,因为浅层的地下水资源与人们的关系非常密切,人们在利用地下水时,浅层地下水资源就发生了变化,地下水的补给资源就再不断减少。假如进行城市化建设,铺设越来越多的人工地表,地表水已经不能对浅层地下水进行补给,雨水被直接排进了下水道,排进了地层深处,浅层地下水的资源也就会越来越少。随着我国农业产量的逐渐增加,地下水资源已经在逐渐的减少,如果不能对其进行平衡的规划,将会导致地质环境问题发生。

2 过度开发地下水资源产生的危害

2.1 区域地下水位持续下降

过度的对地下水进行开发利用使地下水位不断的下降,很多城市因为过量开采,导致该地区形成了含水层漏斗深埋状,深埋水位超过六十米。例如长江三角洲的苏、锡、常地区,还有很多地区因为工农业的过分开采导致了下游土地沙化和植被衰退的现象发生。

2.2 地表水流量衰退或者断流

因为地表水是浅层地下水的重要补给水源,但是因为地下水资源的过分开发和利用导致了地表水的衰退或者是断流现象。例如我国很多的北方城市都出现过在枯季地表水源的断流甚至是干涸现象。由于浅层地下水的开发量过大,很多地区都修建了地表水的存水库或者是高防渗渠道,这种方法使地表水的渗透流量大幅度的降低了。但是同样不能避免地表水流量的衰退。

2.3 地面沉降

有于地下水资源的过分开发利用导致了地下水的水位迅速下降,这种下降会使我国的地面出现不同程度的下降。

2.4 海水入侵

由于不合理的开发利用,我国的沿海地区已经出现了海水入侵现象,海水的入侵使浅层地下水的淡水层被破坏。

2.5 下游生态环境恶化

上游区域对地下水的过度开发利用导致下游区域的水源补给减少了,很多河道出现了干枯现象,土地也开始出现沙化现象。

2.6 水质恶化问题

地下水的补给资源就是地表水,但是由于地表水的污染严重导致地下水受到污染,水质出现恶化现象,浅层地下水变质现象频繁发生。

3 合理开发利用地下水资源的几点建议

3.1 建立地下水资源管理机构

地下水资源管理机构对地下水和地表水进行统一的开发管理,做到统一规划、统一开发的目的。因为我国的地下水资源还是处于比较丰富的状态,但是还存在着区域差异,所以在进行地下水开发时,要按照开发计划进行,保证地下水资源的合理使用。

3.2 合理布局我国地面建设

合理的对我国工业布局和城市建设进行调整,避免出现聚集现象,对用水情况做出最根本的改变,并且合理进行工业布局可以对工业废水进行有效的控制,防止废水污染地下水资源,有效的保护地下水资源的可利用量。

3.3 加强水文地质的监测,积极的进行人工回灌工作

建立水文地质监测站并对现有的水文地质监测站进行完善,保证检测站具有实时监测的功能,可以对监测资料进行储存,方便未来对水质和水量变化的研究。人工回灌工作可以有效的保证地下水资源的充足,防止地面出现沉降现象。

4 结束语

地下水资源与人们的日常生活有着密不可分的关系,所以一定要遵循可持续发展原则,合理的对地下水资源进行开发和利用,避免过度开发对人们的正常生产和生活产生危害,并及时的建立地下水资源管理机构,加强对水文地质的监测,避免出现地质危害现象。

参考文献:

[1]孟婧莹.黑龙江省肇源县地下水资源评价与合理开发利用研究[D].吉林大学,2013.

[2]宋晓明.利比亚Wadi Bay地区地下水资源合理开发利用研究[D].吉林大学,2011.

[3]温汉辉.雷州半岛地下水循环规律及合理开发利用研究[D].中国地质大学,2013.

[4]赵付军.浅论地下水资源的合理开发利用[J]. 湖南水利水电,2011(05).

地下水特性范文第2篇

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地下水特性范文第3篇

关键词:水文 山区 缺水 渑池

中图分类号:P641 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)03(a)-0099-02

开展缺水山区水文地质特征研究,对围绕中原经济区 “三化”协调发展建设,解决严重缺水山区人畜饮用水困难具有重要意义。渑池县地处豫西山区,地理坐标为东经111°33′~112°01′,北纬34°36′~35°05′,总面积约1 368 km2?。渑池县属大陆性气候,四季分明,光照充足但热量不足,昼夜温差大。渑池县缺水的原因主要是大气降水偏少连年干旱,多年平均降水量600余毫米;其次是降水形成的地表产流下泄速度快、滞留时间短,不利于向地下渗透补给地下水,地层地质结构缺乏充足的储水空间,地下水储存分布不均,不易于找水等。该文将结合资料分析、地面调查和物探相结合的方法综合研究渑池县的地形地貌、地层结构特征、地下水赋存、分布、循环演变规律等水文地质特征。

1 水文气象特征

渑池县年内降雨量分布不均,夏季降雨量最多,多年平均降水量为662.4 mm,多年平均蒸发量为1 994.9 mm,为年平均降水量的3倍多。渑池县河流属于黄河流域,主要河流为黄河,其次榻Ш印⒔Э诤印⒑檠艉拥龋全县共有大小河溪132条,总流量仅为2.4~3 m3/s。渑池县的蒸发量远大于降雨量,地表径流流量较小,地表水水资源比较匮乏,主要供水水源为地下水。

2 地形地貌特征

通过查阅资料,并结合地面调查对渑池县的地形地貌进行了系统分析研究。渑池县属秦岭余脉,为豫西丘陵山区,南北地貌差异很大,地貌划分为中低山、低山丘陵、山前倾斜平原和河流冲积平原4个区域。

3 地质构造及地层特征

根据河南省最新构造体系划分,渑池县处于华北陆块与华北陆块南缘构造带分界断裂――三门峡-鲁山断裂带。岩浆活动微弱、地质构造较为复杂,主要为一些宽缓的背、向斜褶皱和规模不大的断裂构造。大致经历了王屋山、晋宁、少林、加里东、华力西、印支、燕山和喜马拉雅等多期构造旋回,使地层遭受不同程度的破坏,具有华北陆块与华北陆块南缘构造带双重沉积构造特征。

4 地下水种类及其富水特征

地下水的补给、赋存及运移主要受地形、地貌、构造、地层控制,富水程度主要受赋水介质、水文、气象所制约。根据渑池县地质构造、地貌特点、含水层组、地下水赋存条件和动力特征,同时考虑水文、气象等因素,区域内地下水可划分为四大类型:即松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙水、碳酸盐岩裂隙岩溶水和基岩裂隙水。

4.1 松散岩类地下水及其富水特征

松散岩类孔隙地下含水层由中更新统黄土状含钙核粉质粘土、上更新统浅黄色粉土质粉质粘土和全新统砂砾石层粉土组成。以中更新统底部砾石和全新统砂、砂卵石为主要含水层,含孔隙潜水。上部含钙质结核、亚砂土、粉质粘土,透水性差,含水量微弱,富水性较差,涌水量0.1 L/s左右,降深5 m单井涌水量小于300 m3/d;河谷冲洪积层及南部中深层含水量较大,富水性中等,最大涌水量为5~10 L/s,降深15 m单井涌水量300~500 m3/d。受大气降水及山区裂隙潜水补给,地下水埋深一般10~30 m或大于30 m,近河谷部分接近地表。地下水流向与地表水流方向一致。地下水动态类型为降水-径流蒸发型,水位埋深年变化幅度1.0~3.4 m。

4.2 碎屑岩类孔隙裂隙地下水及其富水特征

碎屑岩类孔隙裂隙地下水由蓟县系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系及古近系的石英砂岩、长石石英砂岩夹少量白云岩、薄层页岩、砾岩、泥岩组成。具狭长山脊和发育的嶂谷、峡谷。切割密度1~2.5 km/km2。深度200~300 m,均以含裂隙潜水为主,局部含承压水,地下水埋藏深度随地形而异,地下水主要受大气降水补给,动态变化明显,多以下降泉沿沟谷排泄于地表,含水不均匀,泉涌水量小于1.0 L/s,埋藏型承压水属弱富水,降深15 m单井涌水量一般小于300 m3/d。水质类型,除二叠系煤系地层中硫酸根(SO4)离子稍有增高外,其余为HCO3-Ca・Mg型水,或Na-Ca型水,溶解性总固体一般300~500 mg/L,适宜饮用及工农业用水。由于断裂发育,排泄条件良好,降水很快流失和下渗,地表呈现缺水。需要指出的是,上石炭系含水岩组一般夹多层灰岩,裂隙岩溶较发育,形成裂隙岩溶层间水,往往是造成矿坑充水的主要来源之一。中石炭系底部铝土矿或黄铁矿层,起隔水作用,对石炭系的赋水条件起到良好的作用。

4.3 碳酸盐岩裂隙岩溶地下水及其富水特征

根据新安-陕县岩溶水调查报告,此类地下水含水层主要岩性为灰岩、泥质灰岩、白云岩。裂隙发育,溶洞沿裂隙及层面发育不均匀,总厚度0~78 m。含水量随裂隙溶洞发育程度而定,地下水埋深与地形有关,一般在地表以下50 m左右,地表呈现缺水。浅部地下水动态受季节控制,雨后出现少量暂时性细小泉水,但很快干枯;深部稍稳定,为相对富水地段,出水段厚度3.6~29.6 m,平均厚度10.89 m,单位涌水量q=0.002 4~8.06 L/s・m,渗透系数K=0.014~66.5 m/d,降深15 m单井涌水量一般500~1 000 m3/d。

因构造条件、地形条件的制约,岩溶裂隙发育具有不均匀性,地下水的分布及其富集在区内也不尽相同。地下水埋深几十米到百余米不等,区内含水层有比较明显的边界,岩溶裂隙发育程度及含水层的富水性随埋深的增加而减弱,具有垂直分带性。

4.4 基岩裂隙地下水及其富水特征

基岩裂隙地下水岩性为辉石安山玢岩、安山岩等组成的构造侵蚀中山、低山区。由于新构造运动强烈上升的结果,切割密度达1~3 km/km2,深度400~60 m,基岩裂隙发育,成为地下水入渗储存、运移的场所和通道,含裂隙潜水微弱,且不均匀,埋藏深度随地形起伏各异。地下水循环强烈,遇沟谷呈下降泉排泄于地表,泉涌水量0.013~0.60 L/s,溶解性总固体一般100~300 mg/L,水质为HCO3-Ca・Mg型水,局部为HCO3-Na・Ca型水,适宜工农业及饮用。

5 结语

该文通过资料分析、遥感解译、地面调查和物探相结合的方法综合研究了缺水山区的地层结构特征、控水储水构造、地下水赋存、分布、循环演变规律等水文地质特征,并以渑池县为例进行实例分析。渑池县蒸发量远大于降雨量,地面径流量小,从而导致渑池县地表水资源匮乏。该文针对渑池县的地形地貌、地质构造和地下水水量、动态特征及化学特征进行了分析研究,为渑池县开展进一步的水源寻找和开采提供了参考和指导。

参考文献

[1] 中国地质学会水文地质专业委员会,阎锡屿执笔.中国水文地质科学的进展[J].地质论评,1989,28(4):386-390.

[2] 敖春来,吕光辉,李少华,等.宁夏南部山区水文地质特征及地下水资源评价[J].西部探矿工程,2015(5):63-66.

地下水特性范文第4篇

关键词:地质勘查,地质勘查,岩土工程

中图分类号:F407.1文献标识码:A 文章编号:

1水文地质评价内容

在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,应重视勘察过程中水文地质的测试和研究,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容:

1.1应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。

1.2工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。

1.3不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。

1.4应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。

2岩土水理性质

岩土的主要的水理性质及其测试办法有五种:软化性;透水性;崩解性;给水性;胀缩性。软化性是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性;透水性是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取;崩解性是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大,以广东地区的残积土为例,一般崩解时间5~24h,崩解量1.79~34,以蒙脱石、水云母、高岭土为主的残积土以散开方式崩解,而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。给水性是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。

胀缩性是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一,对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。标定岩土胀缩性的指标有:膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。岩土的水理性质尚有持水性,溶水性,毛细管性,可塑性等。

3地下水引起的岩土工程危害地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。

3.1地下水升降变化引起的岩土工程危害

在工程勘察中要注意调查了解地下水位条件及其升降变化。在天然条件下地下水位一般是季节性变化雨季水位水位上升旱季水位下降。地下水位的天然变化是区域性渐变的,而且变幅较小。但是,人为因素引起的局部性地下水为升降变化的幅度往往大于天然变化所引起的岩土工程危害更为严重。1)水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成如下影响土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强;斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象;一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化;引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象;地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。2)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。

3.2地下水位对岩土物理力学性质的影响

地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,严重若形成地裂,引起建筑物特别是低层或轻型建筑物的破坏。当地下水升降频繁时或变化幅度大时。不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度加大。因此,在膨胀性岩土地区进行工程勘察时应特别注意对场地水文地质条件的研究,特别地下水往往升降变化中高度和变化规律这对地基基础深度的选择(宜选在第下水位以上或地下水位以下,不宜选在地下水位变动带内)有主要的参考价值。

在地下水位以上、地下水位变动带和地下水位以下,具有明显的变化规律土体从上到下,有天然含水量、孔隙比由小大—小,压缩模盆、承载力由大—小—大的变化规律。这是由于地下水位以上部位,经长期淋滤作用,铁铝富集,并对土颗粒起胶结和充填作用,增大了土拉间连接力,往往形成“硬壳层”,因而含水、孔隙比小而压缩模和承载力增高而位于地下水位变动带的土层,由于地下水积极文替,土中的铁铝成分淋失,土质变松,因而含水量、孔隙比增大,压缩模量、承载力降低位于地下水位以下的土层,由于地下水交替缓慢,氧化、水解作用减弱,加之上扭土层的自重压力作用,土质比较密实,因而含水贫、孔隙比减小,压缩模承载力增高。

岩土特别是各类软质岩石、风化残积土、不同成因的粘性土等,其物理力学性质的变化规律,与地下水位有着密切的联系。因此,在分析研究岩土物理力学的变化规律时,应充分重视地下水位这一重要影响因素。

3.3地下水动水压力作用引起的岩土工程危害

地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,但是在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在一定的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害。如流砂、管涌、基坑突涌等。

4结论

地下水特性范文第5篇

【关键词】水文地质;勘察分析;评价

中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:

前言

文章详细叙述了与工程建设相关的水文地质问题,水文地质勘察过程中的评价内容及岩土水理的性质,并结合具体工程,探讨了水文地质勘察分析与评价在实际工作中的应用。

二、关于水文地质存在问题在地质勘察过程中的评价内容的研究

1.关于水文地质影响工程建设质量与速度的因素的研究

当前,水文地质影响工程建设质量与速度的因素包括以下八点:一是地下水位;二是地下水的类型;三是隔水层厚度与含水层厚度;四是隔水层与含水层的组合关系;五是隔水层与含水层的分布;六是承压含水层的水头与特点;七是岩层或者土层渗透系数以及渗透性强弱;八是地下水变动的幅度等。

2.关于地质勘查中水文地质问题评价内容的探讨

地质勘察中水文地质问题评价内容包括以下四点:一是在进行工程地质勘察的过程中需要有机结合工程地基的类别,了解与掌握与工程地基的类别有一定关系的水文地质现状与相关问题,进而为工程地基的类别选择提供科学有效的水文地质图文资料;二是评价内容的重点是地下水对井下矿山生产所处区域的岩层的影响,并对可能出现的岩土工程地质灾害进行科学性预测,找出相应的防治对策;三是需掌握井下矿山生产区所处位置的天然环境的变化规律和地下水天然的赋存状态,对井下矿山生产活动引发的地下水环境问题进行科学预判。

三、针对岩土水理的性质的测试探讨

所谓岩土水理的性质,是地下水与岩土相互发生作用的过程中岩土所表现出来的各种水理性质,比如说岩土的给水性、岩土的容水性、岩土的毛细管性、岩土的持水性、岩土的透水性等,这些水理性质和构成岩土的液态、固态、气态等具有密切的相关性。岩土中地下水的赋存方式包括以下两点:一是根据含水层的空隙性质进行划分,地下水可以被划分为裂隙水、孔隙水、岩溶水;二是根据埋藏条件的特征进行划分,地下水可以被划分为潜水、上层滞水、承压水等。不同类型的地下水对矿山岩土水理的性质具有很大差异性的影响,但其影响的程度和岩土类别具有密切的关系。

四、岩土工程中水文地质的勘察要求

在岩土工程勘察中,应根据工程的具体要求,通过搜集资料和水文地质勘察工作,查明工程所属区域的水文地质条件。

1.自然地理条件

这里面包括气象水文特征和地形地貌等内容,气象水文特征是指工程所属地域,是属于亚热带还是热带、季风气候,湿润程度与热量等。地形地貌是指工程区域周围的水系、平原或高原特征、地形开阔平坦与否、地貌侵蚀和堆积情况如何等。

2.地质环境

包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。

3.地下水位情况

包括近2~5年最高地下水位、水位变化趋势;地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响等。地下水位的变化对岩土工程的影响巨大,是工程勘察的重点内容。

五、水文地质类型区的划分

赋存于复杂地貌地质体中的地下水,它具有水资源的一般特征,又具有系统性、整体性、流动性、可调节性和循环再生性。通过对赋存环境的分析研究,可划分出不同的单元系统,这些单元系统相互联系,相互影响。因此开发利用地下水资源时,必须从含水系统整体上考虑取水方案,寻求整体开发利用地下水资源的最优方案,水文地质类型区的划分就是将赋存环境类似的地下水地貌地质体进行分类,从而进行系统性和整体性的管理。

(一)定义

水文地质类型区是指按照地下水含水层岩石的结构条件及地貌形态和成因相似性划分的独立或相对独立的区域。

(二)特征

水文地质类型区的特征是地下水按一定的地下水流域分布、运移,在一定的地质、水文地质条件制约下,在一定的空间范围内存储、运动,完成补给、径流、排泄过程。

(三)划分标准

水文地质类型区划分采用自然条件、地貌条件、地质条件、埋藏条件、边界条件和含水层的储存条件来综合考虑,侧重考虑水文地质类型区勘查方法和评价方法。划分标准选用地貌类型和不同的含水介质相结合作为划分标准。

水文地质勘察分析与评价的具体应用

准东煤电有限公司准东二号矿井煤电项目地下水环境影响评价

1.工程概况

准东二号矿井位于新疆准东煤田的中北部,奇台县城以北,距奇台县城140km,。规划产能3000万吨/年。此次工作的目的任务是通过水文地质勘查,基本查明准东二矿井田内含水层分布范围、岩性结构、补径排条件,隔水层岩性、结构,包气带岩性、结构及隔污能力,以及地下水开发存在的主要环境水文地质问题,为项目的规划建设提供地质依据。

2.地区气象和水文特征

本区属大陆干旱荒漠气候,年温差和昼夜温差较大,6-8月为夏季,气候炎热,白天气温常在40℃以上,绝对最高气温达43.2℃(2004.7.13)。11月~次年2月为冬季,气候严寒,绝对最低气温达-49.8℃(1969.1.26)。年平均降水量106mm,年蒸发量1202-2382mm,全年日照3053h,5~8月偶有雷阵雨,冬季积雪稀少。井田内常年多风,多以西北风为主,风力一般4~5级,经常有7~8级大风,最大可达10级以上并伴有强大的沙尘暴天气。最大冻土深度为1.50m。

区内无地表常年水流,夏季降雨形成的暂时性水流向井田以南的凹陷盆地低洼处排泄。整个准东矿区所在区域亦无常年地表水体存在,也未有较大的河流穿越,但由于北部新近系地层出露,使地下水位在此壅高,地下水蒸发较为强烈,形成低洼盐碱地。

3.地下水类型及含水层结构特征

区内地下水类型主要为中新生代碎屑岩类层间裂隙孔隙水,含水层可划分为为白垩系下统吐谷鲁群裂隙孔隙弱含水层、侏罗系中-上统石树沟群裂隙孔隙弱含水层、侏罗系中统西山窑组裂隙孔隙弱含水层。含水层顶板为一套白垩系下统吐谷鲁群灰黄色泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩,自上而下划分为5个含(隔)水岩组段,结构特征如下:

1)第四系透水不含水层:由上更新统-全新统洪冲积(Q3-4aPl)的细砂和砾石混杂堆积而成,厚度为1.04—11.25m,虽透水性较好,但不具储水条件,为透水不含水层。

2)白垩系下统吐谷鲁群碎屑岩类裂隙孔隙弱含水层:由一套陆相河湖沉积的碎屑岩组成,底部为厚—巨厚层状的砾岩层,其上岩性以灰黄色泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩为主,总体呈现南厚北薄的特征,含水层顶板岩性主要为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩,,底板岩性主要为石树沟群上亚群(J2-3shb)粉砂质泥岩、泥岩。含水层岩性主要为砾岩,厚度3.44-6.64m。

3)侏罗系中-上统石树沟群碎屑岩类裂隙孔隙弱含水层:为一套杂色河湖相沉积。岩性主要为泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩,细砂岩、中砂岩、砂砾岩较少,可见硅化木。含水层顶板岩性主要为粉砂质泥岩、泥岩。含水层岩性主要为细砂岩、中砂岩、砂砾岩,厚度221.38—301.91m。

4)侏罗系中统西山窑组裂隙孔隙弱含水层:为一套以沼泽相为主的地层,岩性以灰白色、浅灰色、灰色的粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、炭质泥岩和煤层为主,夹少量泥岩、含炭泥岩、中砂岩、细砂岩,含一层巨厚煤层B1煤层。西山窑组裂隙孔隙弱含水层(J2x)与上覆石树沟群裂隙孔隙弱含水层(J2-3sh)之间无明显隔水顶板。底板岩性为三工河组(J1s)粉砂岩,底板埋深604.21m,厚度9.29m。

4)下侏罗统三工河组相对隔水层:为一套河流相—湖泊相碎屑岩沉积,岩性以灰色、灰绿色的泥质粉砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、细砂岩为主,夹中砂岩、粗砂岩、炭质泥岩、煤线、砂砾岩。底部以一层中厚层砾岩与八道湾组(J1b)呈平行不整合接触。该层阻隔了北部山区地下水的径流补给,并切断了其上西山窑组与其下八道湾组弱含水层的水力联系。

3、地下水的补给、径流、排条件

区内地下水补给主要来源于上游北部卡拉麦里山区的大气降水或冰雪融水的补给,经地下长途运移后而形成。亦有部分暂时性地表洪流可通过地表岩石风化裂隙、构造裂隙、岩石孔隙或其它途径顺地层入渗补给地下水。

因以泥岩、粉砂岩为主,夹少量的砂岩及巨厚煤层,裂隙不甚发育,故岩层透水性和富水性都较弱,地下水径流不畅,交替滞缓,加之个别地层易融盐含量高,反映到水化学特征上,则表现为由北往南随着地层的加深及运移距离的延长,溶解性总固体含量明显增高。

4、包气带结构特征

区内包气带岩性结构主要为第四系上更新统-全新统(Q3-4aPl)粉细砂层,岩性成分主要为长石、石英等组成。矸石周转场包气带平均厚度为0.63m,防污性能为中。

4.地下水开发利用影响评价

区内水资源相对缺乏,矿区取水来源主要包括矿井开采时的矿坑排水水源和“500”东延供水工程五彩湾事故备用水池调水水源,现状条件下无地下水开采现象。矿井根据不同的原水质和用水水质要求,采用不同的处理工艺对矿井生活、生产污废水和矿井疏干水进行处理,做到矿井污废水全部回用。取用矿坑排水水源和调水水源对区域水资源和其他用水户基本无影响。

结束语

工程建设项目,在对水文地质条件了解不清的情况下盲目施工建设,会造成含水层破坏、水质恶化等地下水环境问题。因此,加强水文地质勘察分析与评价对于预防工程事故有很大的作用。

参考文献:

[1]李能芬.工程地质勘察中水文地质问题的危害探讨[J].甘肃科技,2011(12).

[2]李广升.地质勘察中水文地质存在问题探讨[J].民营科技,2009(07).