水文地质勘查008资料课件

1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 2 供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段 3 不同类型供水对水文地质勘察工作的要求不同类型供水对水文地质勘察工作的要求 4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述 第八章第八章 供水水文地质勘察（查）概论供水水文地质勘察（查）概论水文地质勘察水文地质勘察1 1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 1地球上的水资源l水资源系指存在于地球表层可供人类利用的水量。l虽然整个地球上的水是相当丰富的，但水圈中的水大部分是咸水，不宜直接作为供水水源。冰川和多年积雪及多年冻土中的淡水，不易开发利用，岩石圈中的结晶水也不能利用。可资利用的水主要是江河、湖泊和地下600m深度以内含水层中的淡水。其中，便于人类利用的水，仅约占地球上总水量的0.77。l其特点：这些可以利用的水资源，虽然总量不大，但它们积极参与自然界的水循环，不断交替更新，开发利用后可得到补充恢复。7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l据有关资料记载，全球陆地平均年降水量为800mm，总共有119.01012m3的水降落在陆地上。其中，约有40，即46.81012m3变为江河的径流。地下水的年更新量，即补给量约占江河径流量的30，即13.321012m3。因此，可以用江河年径流量来大致表示一些国家和地区的水资源丰富程度（表8一1）。1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察 1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察2我国的水资源概况（1）基本概况l 我国地下水的年均补给量（水电部公布）为7718108m（1985年地矿部公布的数字为8700108m3），地下水与地表径流相互转化的重复量约为6888108m3。因此，全国的总水资源量约为27210108m3。（目前公布的数据为28000108m32800km3，居世界第6位；人均2200m3，相当于世界平均水平的1/4，居世界第109位）。1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察 具体来讲：l把我国的水资源和全世界的平均值对比一下（表82）可以看出，我国水资源总量虽排在世界第六位，但因我国面积辽阔，人口众多，分解指标均低于世界平均值。中国的平均年降水量仅为628mm，比世界平均值少21.5；径流深度为276mm，比世界均值少12.5%；按人口平均每人占有的径流量仅为2670m3/a，仅为世界均值的四分之一。这是按1979年的人口计算的。若按90年代的人口计算，就更少了。因此，我国是一个水资源贫乏的国家，全国必须珍惜这有限的水资源。1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察 1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察（2）基本特点l 中国的水资源总量不少，但人均量少，而且在地域分配上也极不均匀。全国主要江河的年径流量如表83所示。我国水资源最丰富的是珠江流域，人均和亩均水量都是最高的；其次为浙、闽、台湾岛和长江流域。水资源最贫乏的是海河、滦河流域（西北干旱区未统计在内），人均水量仅为298m3，为珠江流域的664，亩均水量每年仅为172m3，比珠江流域少25倍。总的来看，我国北方水资源缺乏，黄河、淮河、海河、滦河、辽河、黑龙江和西北内陆河流域，人口约占全国的一半（46），耕地面积占全国的62，而水资源仅占全国的18%。1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察 1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l 我国的水资源不仅在地域分布上不均匀，而且在时间分配上也很不均匀。以上所统计的水资源量是多年平均值，各年的情况有时相差很大，在一年内也有很大的变化。地表水和地下水资源主要都来源于降水。由于降水在时间上分配得极不均匀，所以影响到水资源随时间的变化很大。例如北京的降水量，1959年为1405mm，而1891年仅为168mm，其变化为84倍。有时还会出现连续丰水年或连续枯水年，有时洪水泛滥成灾。例如，1991年淮河的水灾相当严重，另一时期又出现旱灾，滴水贵如油。因此，要研究水资源的形成规律和特点，进行人工改造，在时空上实行人工再分配，使其更好地为人民服务。1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察（3）中国的水资源短缺l 世界水资源研究所提出用四级水平来评估人均占有水资源量的多少：人均占有水量小于1000 m3为最低水平，严重缺水；10005000 m3为低水平，缺水；500010000 m3为中等水平，不缺水；10000 m3为高水平，水资源丰富。此外，联合国可持续发展委员会将人均水资源量1750 m3确定为缺水警告数了。1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l 按照这个标准，中国人均水资源量处于缺水上下限（10005000 m3/人）的中低值，总体缺水。而且中国的水资源分布也极不均衡。北方地区人均水资源量仅988 m3，低于1000 m3的重度缺水标准，黄河、淮河、海河流域及内陆河流域共有11个省、市、区的人均水资源拥有量低于1750 m3的缺水紧张线，其中山东为380 m3，河北为330 m3，北京不足300m3，天津仅为150m3，成为世界上最缺水的地区之一。更为严峻的，部分地区严重的水污染，造成合格水源减少，水质性缺水已威胁到我国业已不足的水资源供给。例如，上海的水资源总量丰富，但由于受污染影响，人均水资源拥有量仅为全国平均水平的40，实际可供饮用的水仅占地表水资源的20。为此，联合国已将中国列为全球13个最缺水的国家之一。1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l 农业缺水、城市缺水及生态环境缺水是中国水资源短缺的三大主要问题。由于中国是农业大国，农业用水占全国用水总量的绝大部分。目前有效灌溉面积约为0481108hm2，约占全国耕地面积的512，近一半的耕地得不到有效灌溉，其中位于北方的无灌溉耕地约占72。河北、山东和河南三省缺水最多；西北地区缺水量也不少，而且大部分地区为黄土高原，人烟稀少，改善灌溉系统的难度较大；宁夏、内蒙古的沿黄灌区以及汉中盆地、河西走廊一带，也亟须扩大农田的灌溉面积。随着社会经济的快速发展，由于受到工业用水及城市生活用水的挤占，农等彼男问平友暇 1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l 城市是人口和工业、商业密集的地区，城市缺水在中国表现得十分尖锐。据统计，在中国668个建制城市中，约有400余座城市缺水，其中严重缺水的城市有108个，北方城市更为严重，如天津、哈尔滨、长春、青岛、唐山和烟台等地水资源已全面告急，而大多数南方城市则陷入水质性缺水的困境。据专家估计，2000年中国城市缺水量达400108m3，因缺水影响的国民生产总值达2400亿元。1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l 缺水不但给人民生产、生活带来严重影响，而且威胁到生态环境的安全。目前，中国荒漠化面积达188104m2，接近国土总面积的14；由于地下水超采，北方黄淮海地区近年来地下水位不断下降，地下水降落漏斗面积及漏斗中心水位埋深在不断增大；河北、河南豫北地区和山东西北地区的地下水降落漏斗已连成一片，形成包括北京和天津在内的华北平原地下水漏斗区，面积超过4104km2。据有关专家估计，中国生态环境用水的总量尚有110108m3的缺口，主要分布在黄淮海流域和内陆河流域，需从区外调水补充。生态缺水将直接加剧生态环境的恶化，制约中国整体的可持续发展。据有关研究报告，到21世纪中叶中国人口总量将达到1516亿高峰，人均水资源量将减少到1760 m3，接近联合国的人均用水警告线。1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l 一方面，地球上的水资源是有限的，且在时空分配上又不均匀；另一方面，随着人类进步和生产发展，对水资源的需求愈来愈多。这一矛盾日趋突出。据统计（陈家琦等），1950年，全球用水量为1.11012m3，扣除重复利用的部分，实际耗水量为0.651012m3；到1975年，用水量增为2.61012m3，实际耗水量为1.61012m3。预计到2000年，全球用水量将达61012m3，为1950年的5.5倍；耗水量将达31012m3，为1950年的4.6倍。其中，工业用水量增长最快，50年间增长10倍。我国的用水情况也大体相似，见表8一4。3水资源需求概况 1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察 1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l我国1949年仅为1031108m3，到1979年，增长到4767108m3，30年增长了4.6倍。其中，工业用水量增长最快，增长了21.8倍。预计到2000年，我国总用水量将达7345108m3，为1949年的7.1倍，占我国水资源总量的27。这已经是相当大的比例了，全球的用水量才仅占总水资源量的13。天然水资源不能、也不可能全部用光。如果把江河的径流量全部利用了，将会对航运、水产、港口等造成一系列的损害；同时，破坏了生态平衡，将带来许多难以估计的恶果。1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l 据联合国世界卫生组织80年代初的统计，目前全世界有34的农村人口和15的城市居民得不到足够的淡水供应。我国北方许多大、中城市缺水问题日益严重。有的城市不得不花费昂贵代价，从很远的地方引水，作为城市供水，如天津、青岛。许多城市的水源不足，已成为影响经济发展和人民生活的突出问题。据有关资料统计，全国有150多个城市缺水，日缺水量约880104m3。随着人民生活水平的提高，对水的消费还要增长。鉴于全世界不断出现的水源危机，联合国有关组织曾发出警告：“不要认为水是无穷无尽的天授之物；事实上，世界的水荒正在不断加深，威胁着人类的生活”。1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l 在怎样解决水源问题上，尽管专家们提出了各种设想，如海水淡化、废水再生、拖运极地浮冰、开发山地冰川等，但最现实的办法仍然是进一步开发与合理利用陆地上的地表和地下水资源。由于长期以来人们已大量利用了地表水资源，使今后可供利用的地表水资源受到限制，故许多水资源专家认为，在满足今后世界上日益增长的用水中，地下水资源将会越来越重要。在地下水中，除了积极参与水循环，不断更新的部分外，还蕴藏着大量的水体。据美国国家科学院院士Luna B.Leopold等人的计算，地球上仅在地面以下800m深度内的地下水体积即达417104km3，其储量大约是世界河流、淡水湖、水库和内陆海水总储量的17.5倍。1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察4用地下水作为供水水源，与地表水相比有许多优点：地下水水质比较好，由于岩石的天然过滤或上覆隔水层的保护，一般不需要处理便可使用；水量、水质受气候影响小，常能保持较稳定的供水能力；地下水分布广，便于就地开采使用，故其投资常比建地表水工程低；在缺少地表水的地区（如沙漠、干旱的山前地区及岩溶山地等），地下水常常是唯一的水源；某些地区的地下水具有一定肥效或有医疗和供热价值；可以利用含水层调蓄多余的地表水，增加有效水资源总量；利用含水层的增温和散热效应开展地表水的回灌、循环，从而（多数用于工业上）达到节能、储水和节水的目的。1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l 因为地下水有以上优点，所以它在很多国家的供水总量中占有重要地位。在干旱的利比亚、沙特阿拉伯半岛各国，地下水几乎占总供水量的100，以色列占75，荷兰占66%，美国占22一25，原苏联占24，日本占20，而且所占比重还呈增加的趋势。l 我国地下水供水量在总供水量中所占的比重约为18，虽然比重不太高，但在我国北方许多大城市，如北京、沈阳、鞍山、西安、太原、石家庄及济南等城市，地下水已是主要供水水源，日开采量变化在（4120）104m3之间。北方的农业灌溉也主要靠地下水，全用地下水的纯井灌面积已占全国总灌溉面积的20以上。1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察5环境地质问题 在看到地下水开发利用前景的同时，也不能不注意到世界上很多地区，由于盲目无计划地超过补给量开采地下水，带来了区域地下水水位大幅度下降、地下水资源面临枯竭、地面下沉、海水入侵及地下水水质恶化等一系列环境地质问题。因此，在充分开发利用地下水资源的同时，必须加强对地下水资源的管理与保护。1 世界和我国的水资源概况世界和我国的水资源概况 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察一、勘察的目的及任务 l 供水水文地质勘察工作的目的就是为用水部门寻找、评价、开发、保护与管理地下水资源提供科学依据。我国大约在20世纪70年代以前，供水水文地质工作主要是寻找和评价地下水资源，只要能为各种用水部门找到足够可用的地下水资源，就达到了目的。到70年代，由于不合理地开发利用地下水，带来了一系列环境恶化问题。因此，供水水文地质工作的目的不仅是寻找与评价地下水资源，还要为开发、保护与管理地下水资源提供依据，而且此目的愈来愈占有重要的地位。2 供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察供水水文地质勘察的具体任务是：p（1）寻找地下水水源地，确定开发地下水的地段和开采层位；p（2）评价地下水资源，即评价地下水的水质和水量，提出允许开采量；p（3）为地下水资源开发、保护和管理提供水文地质依据；p（4）预测开发地下水资源可能出现的环境地质问题，并提出科学对策或预防措施。总之，应为取水工程设计（如选择取水工程类型、工程布局及工程结构等），提供所需的水文地质资料。2 供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察二、勘察阶段二、勘察阶段l 供水勘察一般都划分为几个阶段，不同阶段有不同的目的任务和工作内容。这在第一篇中已作了介绍，不再赘述。l 不同供水种类对勘察阶段的划分略有不同，不同勘察部门也制定有不同的勘察规范（参看表11）；但划分阶段的基本原则是相同的。各部门对各阶段的具体要求不尽相同，各种规范的内容也是随勘察工作的发展和科技进步而在不断地修改、完善。2 供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察 1城市及工矿企业大、中型供水水文地质勘察阶段的划分该类供水水文地质勘察工作，常按不同工程设计阶段，相应分为四个勘察阶段。（l）规划设计（或厂址选择）阶段：本阶段应初步查明城市或预定厂址附近的区域水文地质条件，提出有无满足设计需水量的可能性，以作为城市规划设计或厂址选择比较条件之一。本阶段勘察工作的特点是，在可能满足设计需水量要求的范围内（一般为一个，有时也扩大到23个水文地质单元），通过中等比例尺（110万一l5万）进行水文地质测绘，并配合少量勘探、试验工作，着重查明区域地下水的类型、埋藏分布与形成条件，可供开采的含水层位（富水带），并对该含水层（带）的分布范围、补给条件、水量水质有个初步了解。除为城市规划和选厂提供所需水文地质资料外，还为解决后期勘察阶段所遇到的某些专门问题提供区域性资料。2 供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察（2）初步设计阶段：本阶段的任务是，在规划设计所选定的几个可能的地下水源地范围内，通过大、中比例尺（15万一12.5万）的水文地质测绘，在可能的富水地段上投入一定数量的勘探、试验工作和短期地下水动态观测工作，查明各水源地的水文地质条件，初步评价水量和水质，并结合开采的技术经济条件，比较和选择最适合的水源地方案。2 供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察（3）详细设计阶段：本阶段的任务是，在已经初勘选定的水源地地段上，投入大量的勘探和试验工作及必要的大比例尺（12.5万一11.0万）水文地质测绘，并进行较长时期的地下水动态观测工作。详细查明开采含水层的埋藏分布与边界条件，含水层的导、储水性能及其它水文地质计算参数，进而对含水层的水量、水质、开采条件作出准确评价，提供取水工程详细设计所需的一切水文地质资料。2 供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察（4）开采阶段：多数大型取水工程投产后，为保证正常运转，或为解决因大量取水而引起的各种环境地质问题，或为进一步扩大开采量等，都需进一步进行水文地质勘察研究工作。本阶段的工作主要是在整理和分析已有开采动态观测资料的基础上，补充必要的勘探和进行一些专门性的试验工作，对水资源作出更准确的评价。2 供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察 1988年公布的国家标准GBJ2788供水水文地质勘察规范为现行规范，共划分为五个勘察阶段：p（1）地下水资源调查阶段：应粗略了解区域水文地质条件，推测地下水富水地段及其地下水允许开采量。提出的允许开采量应满足地下水开采储量E级的精度要求，为国民经济远景规划提供依据。p（2）普查阶段（相当于厂址选择阶段）：应概略评价区域或需水地区的水文地质条件，提出有无满足设计所需地下水水量可能性的资料。对可能富水的地段，估算地下水允许开采量。提出的允许开采量应满足D级的精度要求，为城镇的规划、建设项目的总体设计或厂址选择提供依据。2 供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察p（3）详查阶段（相当于初步设计阶段）：应在几个可能富水的地段基本查明水文地质条件，初步评价地下水资源，进行水源地的方案比较。提出的地下水允许开采量应满足C级的精度要求，为水源地的初步设计提供依据。p（4）勘探阶段（相当于详细设计阶段）：应查明拟建水源地范围内的水文地质条件，进一步评价地下水资源，提出合理开采方案。提出的地下水允许开采量应满足B级的精度要求，为水源地的技术设计和施工设计提供依据。p（5）开采阶段：应查明水源地扩大开采的可能性，或研究水量减少、水质恶化和不良工程地质现象等发生的原因；在开采动态和专门试验研究的基础上，重新评价的允许开采量应满足A级的精度要求，为合理开采和保护地下水资源提供依据（各级别精度见下表）。2 供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察地下水资源调查成果允许开采资源量级别表允许开采资源量级别命名勘查阶段测绘比例尺求参方法建模类型应用范围A开采验证的资源量经开采验证1：1万1：25万实际开采管理模型调整开采和地下水资源管理。B勘探探明的资源量勘探1：25万1：5万大型抽水数学模型水源地建设、开采。C详查探明的资源量详查1：5万1：10万单孔或带观测孔抽水概念模型供勘探、城镇供水总体规划和分散开发利用。D普查推断的资源量普查1：20万1：25万单孔初步概念模型供详查或地区规划。E调查预测的资源量调查1：50万1：100万泉水调查（个别单孔）概略全国或大区远景规划。中国地质调查局，地质调查项目管理制度汇编，中国地质调查局，2000年4月。2 供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察2农田供水水文地质勘察阶段的划分 农田供水水文地质勘察工作比较灵活，目前尚无统一的阶段划分。参照生产部门的实际作法，一般可分为三个阶段。p（1）区域水文地质勘察阶段：主要是通过中小比例尺（120万一110万）的水文地质测绘，收集已有水井的勘探、试验及开采动态资料，辅以少量控制性的勘探、试验工作。在查明区域水文地质条件的基础上，概算区域地下水资源，为大区域（某个流域或较大自然单元，或省、地级的行政范围）的农田水利规划提供水文地质依据，评价地下水开发利用前景。2 供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察p （2）详细勘察阶段：通过中等比例尺（15万一12.5万）的水文地质测绘，投入较多的勘探试验工作，进行全面的地下水动态观测；在详细查明地区水文地质条件的基础上，对地下水资源作出比较可靠的评价，为某一地区开发地下水的设计和县、区一级的农田水利规划提供水文地质依据。p （3）开采阶段：主要是整理分析已有地下水开采动态资料，解决地下水开采过程中出现的各种问题，进行地下水资源的再评价；预报地下水开采动态的变化趋势，及时提出防止地下水资源枯竭、水质恶化等保护和管理地下水资源的措施。2 供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l以上是不同类型供水工程水文地质勘察阶段划分的一般原则。在实际工作中，还应考虑和灵活运用以下因素：区域水文地质条件的复杂程度；需水量的大小和供水工程的重要性；区域水文地质条件的研究程度；区内可能取水方案的多少等。例如，在区内已有可用的120万区域水文地质普查成果时，则勿需再进行规划阶段（厂址选择阶段）的区域性水文地质勘察工作。又如，当水文地质条件比较简单，勘察工作量不大，或只有一个水源地方案可选时，可把初步勘察阶段的工作合并到详细勘察阶段进行。l总之，正确地划分勘察阶段，是关系到能否合理布置勘察工作量、节约或浪费勘察投资、迅速而有效地完成调查任务的重要问题。因此，必须予以重视。但又不能过于死板，应视具体情况灵活运用。2 供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段供水水文地质勘察的目的、任务及工作阶段 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察3 不同类型供水对水文地质勘察工作的要求不同类型供水对水文地质勘察工作的要求 按取水工程的规模、开采方式和开采强度等，可将供水方式分为三种类型。它们对水文地质勘察工作的要求各异。1集中式连续性供水 城市和大型厂矿企业的供水属此类型。其特点是：p（1）开采量常常很大（每日数万到数十万吨），在单位面积上的开采强度（开采模数）也很大；7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察p（2）开采井群一般都在相互干扰下连续运行；对水量的保证率要求很高（一般要求大于95）；p（3）对水质的要求也很严格；p（4）为了便于管理和节省建设投资，常常是将取水工程集中布置于含水层（带）的某一地段上，进行大降深、大流量的取水；p（5）其开采影响范围大，一般都波及到整个含水层的边界。3 不同类型供水对水文地质勘察工作的要求不同类型供水对水文地质勘察工作的要求 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l鉴于这种供水方式开采规模巨大及其在保证人民生活和生产正常秩序中的重要性，对该类供水工程的水文地质勘察工作，必须严格按照规范规定的勘察程序和勘察工作量进行。要求对水源地及其所在水文地质单元的水文地质条件进行全面、深入地研究，以便正确选择开采层位和开采地段，对水资源数量作出可靠结论，对地下水水质作出全面评价，为制定合理的开采方案、水源地卫生防护措施、地下水开采动态监测系统的布置提供所需的水文地质依据，并对开采地下水可能引起的环境地质问题作出预测和提出防治措施。3 不同类型供水对水文地质勘察工作的要求不同类型供水对水文地质勘察工作的要求 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察2分散式间歇性供水 平原地区农田灌溉和草原牧业供水属这种类型。其特点是：o（1）在大范围内间歇性（或季节性）的大量取水；o（2）对供水保证率的要求不高，一般为75；o（3）水质要求也不如前一类型高；o（4）为了减少输水渠道的渗漏损失，取水井常常是大致均匀地布置在含水层分布的整个范围内，就地开采就地灌溉。3 不同类型供水对水文地质勘察工作的要求不同类型供水对水文地质勘察工作的要求 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l这种开采方式，在一个点上的开采强度可能不大，但由于井数很多，故总开采量仍然很大。其开采影响仍将波及到含水层的边界。鉴于该类取水方式的特点，只要做到开采量和区域水资源的年平衡或多年平衡，即可保证取水工程的正常运行。因此，水文地质勘察工作的主要任务是：查明区域水文地质条件，对区域地下水资源做出正确评价，并同水利部门一道订出区域内各类水资源的合理调配方案及合理开采地下水井点布局方案；对开采地下水可能引起的环境地质问题，也必须作出预测，并提出防治措施。3 不同类型供水对水文地质勘察工作的要求不同类型供水对水文地质勘察工作的要求 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察 3零星供水 属于这类供水方式的有缺水山区的人、畜饮用水，山区丘陵的灌溉用水，需水量不大的厂矿或村镇用水。其特点是总需水量不大（每日数百到二三千吨），一般只需一或二三口水井即可满足需水量要求。对这类供水方式，水文地质勘察工作的特点是：勘探和开采工作常常结合进行。在查明供水点附近地质构造、岩性、地下水补给条件的基础上，结合已有水文地质勘探或水井资料，即可圈定出富水带范围，确定具体井位，并可探采结合成井。3 不同类型供水对水文地质勘察工作的要求不同类型供水对水文地质勘察工作的要求 7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察一、对水文地质测绘的基本要求一、对水文地质测绘的基本要求l供水水文地质勘察的各个阶段都离不开水文地质测绘。但它主要用于规划选址（或普查）和初步设计阶段，而详细和开采阶段，除地质条件极为复杂的基岩区外，一般都无需再投入测绘工作量。l水文地质测绘的范围应适中，过大会造成浪费，过小则难以查明区域条件，满足不了水资源评价或设计需水量的要求，以致延误工期。测绘范围的大小，取决于需水量的大小、当地水资源丰富程度及供水勘察阶段。一般应包括一个完整的水文地质单元（或地下水系统）；估算水量不能满足时，应再扩大。当需水量不大，含水层延伸范围广阔时，可据估计开采影响范围（开采补给范围）来确定。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l 据我国一些裂隙一岩溶水源地供水勘察的经验，在初勘阶段日产水量小于5000t的小型水源地，水文地质测绘范围一般在数十至数百平方公里；日产水量在1一10万t的中型水源地，为100500km2；日产水量大于10万t的大型水源地，常达1000一3000km2。l 对不同类型地下水分布区进行供水水文地质测绘时，调查研究的问题应各有侧重。l 平原区，应重点对地貌条件、代表性的地质剖面及地下水人工露头进行研究。通过对地貌类型的分析，结合12个区域地质一水文地质控制剖面，就能判明含水层的类型、分布、边界条件，可满足进一步布置勘探、试验工作的要求。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l在基岩山区，首先应宏观分析区域构造体系（或构造格局）与区域地下水补、径、排条件和富集条件的关系。然后，通过岩性、局部构造、补给条件的分析，确定出地下水赋存的具体部位及可能的富水地段。l在裂隙一岩溶水发育区，不仅要注意研究大的构造，而且更应注意对一些较小构造形迹的研究。实践证明，这种地区局部地下水的富集，常与一些较小构造有关。例如，主干压性及压扭性断裂旁侧的张性或张扭性断裂、牵引褶皱的轴部、狭窄而延伸不太长的石英岩脉和伟晶岩脉体本身，以及许多基性岩脉的旁侧，常常是很好的富水部位。因此，测绘时必须对这些地质体进行研究，并绘在图上。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l 在岩溶地区测绘时，工作重点应放在与岩溶发育有关的因素上。这些因素主要是岩性、构造、水化学和水动力条件，以及岩溶发育的历史过程。工作时，应特别重视碳酸盐岩的结构、矿物成分与岩溶发育类型和层位关系的研究；重视区域岩溶水动力条件、水循环系统与岩溶发育部位和强度关系的研究；重视古代岩溶与现代岩溶发育关系的研究。也就是说，实验室工作和综合分析工作在水文地质测绘中占有很重要的地位。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察二、物探方法在供水水文地质勘察中的运用二、物探方法在供水水文地质勘察中的运用 在水文地质勘察中，应用物探方法所解决的水文地质问题，在第一篇中已作过介绍。它在供水中主要用于以下几个方面。p（1）在水文地质测绘中，可以用各种地面电法探测隐伏地质体及各种地质界面；也可用重力、磁力和地震勘探方法探测覆盖层厚度、基底起伏和基底断裂。此外，航空物探技术也可用于供水勘察，如用红外技术寻找和圈定地下水分布区、海湖底的冷水和淡水泉眼、有热异常的污水体和河渠两侧的淡水体。恰当地选用一些物探方法，不仅可减少野外工作量，还可提高测绘成果的精度和地质推断的可靠性。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察p（2）用某些物探方法寻找地下水源、确定含水层和富水带位置、为布置勘探孔或布井提供可靠依据。常有其他方法所不及的效果。p（3）将各种物探测井技术与钻探配合，能可靠地划分钻孔岩性剖面、确定含水层（带）、岩溶和裂隙发育带、地下咸淡水界面位置。p（4）用物探方法测定含水层的某些水文地质参数，效果较好，如地下水流速、流向、地下水的矿化度、钻孔流量、抽水井的影响半径及岩层孔隙度等。物探方法虽然能够解决许多水文地质问题，但由于各种物探方法受到客观条件的一定限制，其成果解释往往有多解性。因此，还应与其他勘探、试验方法配合使用。水文地质人员还必须与物探人员共同工作，才能取得较好的效果。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察三、供水水文地质勘察中的钻孔布置原则三、供水水文地质勘察中的钻孔布置原则l 钻探工作在供水水文地质勘察中占有最重要的地位，是最费时、费资金的工作，也是能否以较少的投资获得水文地质资料的关键。因此，对钻探工作必须慎重布置，精心设计。其总的原则，在第一篇中已经讲过，这里仅就集中供水勘察的不同阶段，补充说明布置钻孔最主要的原则。l 在城市规划设计或厂址选择阶段，钻探工作的主要任务是：用少量钻孔，配以测绘、物探工作，查明区域内水文地质条件总的变化规律，对区内可能的富水层位、地下水资源总量及其开采前景作出概略的评价。钻探工作，应沿着区域内水文地质条件变化最大的方向布置；在确定钻孔位置时，要考虑能揭露区域内最有希望的含水层（带）。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l 在初步勘察阶段，钻探工作的任务是为不同取水方案（或水源地）对比提供水文地质资料。为此目的，钻探工作量只能分散布置在几个可能的富水地段，钻孔主要应布置在水量有代表性和控制意义的地段上。当不需要进行方案对比时，钻探的任务是为了确定开发地段的范围。这时，可按拟定地下水资源评价方法的要求布置钻探工作。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l 在详细勘察阶段，钻探工作的主要任务是获取已定水源地地下水资源评价及取水工程设计所需的水文地质资料。本阶段是投入钻探工作量最多的阶段。布置的钻孔要为地下水资源评价时建立水文地质概念模型提供所需资料，应在计算区内布置几条勘探线，了解水位、含水层结构和参数的变化规律。在含水层的边缘也应有适量钻孔，以确定边界位置和性质。在补给地段也须布置钻孔或勘探线，以便计算地下水的补给量。若用已知水位边界进行地下水开采动态预报时，为取得边界水位资料，有时还需布置专门的还鄄饪住谐樗匝椋贾靡恍懦樗匝榭缀拖嘤墓鄄孔。在详勘阶段布置钻孔时，还应考虑取水工程设计的要求，应将勘探孔尽可能布置在未来可作为生产井的地点，有的孔就可作为探采结合孔。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察四、抽水试验工作的布置特点四、抽水试验工作的布置特点l抽水试验工作是获得地下水水量计算所需资料的关键。随着勘察阶段的深入，抽水试验工作的地位愈来愈重要，其要求和取得参数的精度也愈高。某些勘察项目的大型群井抽水试验，常常要延续抽水数月，花费大量的资金。因此，供水勘察人员必须慎重布置此项工作。l在初勘阶段，凡有一定供水意义的含水层（带），或同一含水层的不同富水地段，均应布置一定数量的抽水试验。一般用单孔抽水试验即可，并在勘探孔中进行。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l在详勘阶段，一般要求是，凡揭露了含水层的所有钻孔，均应做抽水试验。为取得可靠的水文地质参数，应尽量多做多孔抽水试验。为满足地下水资源评价和取水工程设计的需要，还要开展群孔干扰抽水试验。l抽水试验的具体工作量，在一些规范中均有详细规定。抽水试验孔的布置，应在布置勘探钻孔设计工作时一并考虑。只有在勘探孔不能满足抽水试验的特殊要求时，才设计专门的抽水试验勘探孔。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l关于抽水试验的方法和技术要求，已在第一篇中讲述，本节仅对大型井群干扰（生产或开采）抽水试验，作些补充说明。l这种抽水试验可以充分揭露，并查明地下径流流场的特征及补给来源，或为建立正确的数学模型提供可靠的依据。用其试验成果，可以较准确地反求水文地质参数，算得各项补给量，为地下水资源评价打下良好基础。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l此种类型的抽水试验，抽水井的布局应与未来生产井一致。为了更好地揭露地下径流场的特点，应尽可能在所选抽水井之间产生强烈的干扰作用；抽水强度应尽量接近设计取水量，有困难时，也不得小于设计取水量的13到12。对于补给不足的水源地，最好进行两个以上阶梯流量的抽水，以便准确计算其补给量。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l观测孔的布局应分布在全区，以能控制抽水的人工干扰流场和参数的变化为原则。另外，在一些有意义的地方，也应布置观测孔，如抽水井群之间、水位下降最大的地方、隔水边界及进水边界处等；越流含水层、补给天窗处也应布置观测孔，以便计算补给量。此外，对区内的泉及过境河流的水位、流量也应观测。l抽水时间，最好选在天然水位匀速下降的枯水季节。其目的是：保证产生较大降深，以便充分揭露流场特点；正确判明水位变化趋势；较易确定天然水位降幅，以求得真实水位降深；可简化数学模型中的入渗补给项，提高计算精度；还可求出最安全的补给量和允许开采量。如需要确定洪水期的补给能力，则抽水试验应从枯水期末段延续到丰水初期的一段时间。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l 这种大型抽水试验的延续时间比一般抽水试验长得多，一般需23个月，也有57个月的，至少不能少于1个月。结束的标准是：明显看出各种边界对流场的影响；除个别最远处的观测孔外，所有抽水孔和观测孔中的水位均达到似稳定动态。停抽后，须观测恢复水位，直至其水位变幅接近天然水位变幅或近似稳定为止。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察五、对地下水动态观测的要求五、对地下水动态观测的要求l地下水的动态观测资料，是分析、判断地下水的形成条件，评价地下水的水质、水量所不可缺少的资料，更是监测地下水开采后引起的不良后果，制定保护与管理地下水资源的重要根据。因此，在勘察工作一开始，就应及早考虑布置地下水动态观测工作，积累的资料愈多，观测系列愈长，用处越大，效果越好。l某些供水水文地质勘察规范要求，初勘阶段的地下水动态观测资料应在1年以上，详勘阶段应在2年以上。应用相关分析法、系统理论法或数值法评价地下水资源时，必须有较长系列的地下水动态观测资料为依据。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l地下水动态观测的内容，除了地下水位、井泉涌水量、水化学成分和水温等常规项目外，对影响地下水动态有关的气象、水文和人为因素等，也应收集资料或组织专门的观测工作。为了评价某些大型水源地的地下水资源，有时还需专门进行包气带含水量、大气降水入渗量及潜水蒸发量等的试验与观测工作。对影响地下水动态的一些人为因素也应观测，如已建水源地的开采量，矿山排水量，下降水位及降落漏斗的扩展速度，与开采含水层有联系的污水的排放量、渗漏量、污水成分，抽水引起的地面沉降、塌陷与开裂状况等。这些资料对于地下水资源评价，开采后水质、水量与环境变化趋势的预测，都是不可缺少的。地下水动态观测网的布置、设计，一般要求在供水勘探网设计的同时就应考虑。原则上是从已有井、孔和新设计的勘探孔中选择，不能完全满足要求时，也可布设少数专门的动态观测孔。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察六、同位素技术在供水水文地质勘察中的应用六、同位素技术在供水水文地质勘察中的应用同位素技术在供水水文地质勘察中，主要用于以下几方面。p（1）利用同位素追索地下水的循环机制。测定地下水中同位素（主要常用氘、氚、18O）的含量及其分布规律，可以了解地下水的起源、水流动态、含水层之间的水力联系、补给来源及新老水混合程度，以及确定地下水的循环时间等。p（2）根据水体中同位素含量可确定水体的年龄。目前，测定水体年龄的同位素方法有14C、3H、32Si、39Ar及234U238U法等，但其中只有3H和14C两种方法比较成熟。其余方法还处于探索阶段。p（3）利用同位素研究地下水中溶质运移的机制（地下水化学成分示踪）。某些同位素在多孔介质水体中运移时具有成分不变，且可测性较好等特点，故可用它们作示踪剂，圈定地下水的污染范围，测定含水层的弥散系数及孔隙渗透速度等溶质运移参数。目前，使用较多的人工同位素有131I、82Br、60Co等半衰期短、放射性较低的同位素。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l此外，据报导，原西德曾用放射性同位素单井法进行了水文地质参数的测定（如渗流速度、水流方向、钻孔中的垂直水流速等）。l另外，还可用中子水分探测仪研究包气带水分的运移。同位素技术是一种很有前途的勘测方法，但其费用昂贵。应用时，须考虑技术与设备条件，安全及经济的合理性，还要注意污染水源的可能性。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察七、供水水文地质勘察报告七、供水水文地质勘察报告l勘察报告是所有勘察工作的最终成果。勘察人员对报告中的主要结论，永远负有责任。勘察人员应尽最大的努力，以严肃认真的科学态度做好勘察报告的编写工作。编写时，可参阅第七章内容。l由于不同勘察种类，不同勘察阶段的目的、任务不同，以及各地区水文地质条件的差异，因而很难给出通用的报告提纲。但一般供水水文地质勘察报告都应包括下述基本内容。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l一般部分：包括绪言、区域自然地理条件、区域地质条件及区域水文地质条件等基本内容。l专门部分：应针对勘察设计任务书中所提出的各种问题，给予明确的回答，并提出进一步勘察的建议。该部分一般包括：开采含水层或富水带的选定依据；开采含水层的水质评价；地下水资源量计算与评价；对水源地的位置（或开采地段），取水工程的布局，取水建筑物的类型、数量、结构、抽水设备等方面的问题提出论证；提出水源地卫生防护带建议及下一步勘察工作或水源地投产后应注意的问题。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察l当调查工作以研究地下水质与水量的预测与管理为主要任务时，则应以“地下水水质、水量的预测与管理”为编写的主要内容。在某些调查区，还应将“环境地质的现状评价与趋势预测”作为重点编写内容之一。l除文字报告外，还应编制必要的图件与图表。除一般要求的地质、第四纪地质、地貌和水文地质图等基础性与综合性图件外。还应特别注意编制好反映含水层（带）边界性质和水文地质参数变化规律的各种专门性图件、天然或人工流场的等水位（压）线图、反映各项动态要素与时间关系或动态要素相互关系的特征性图件，以及反映各种试验，特别是大型抽水试验成果的各种曲线和图表等。4 供水水文地质勘察所用各种手段简述供水水文地质勘察所用各种手段简述7/4/2024水文地质勘察水文地质勘察p用地下水作为供水水源，与地表水相比有哪些优点？p供水水文地质勘察一般划分为几个阶段（国家标准GBJ2788），简述各阶段的目的、任务。p供水水文地质勘察所用的勘查手段有哪些？p供水水文地质勘察中对地下水动态观测的要求？思考题思考题7/4/2024