水文地質(zhì)調(diào)查勘探概論

緒言一、專門水文地質(zhì)學的任務與研究內(nèi)容

專門水文地質(zhì)學：為各種應用而進行的地下水調(diào)查、勘探、評價及開發(fā)利用的學科。

任務：使學生學會在生產(chǎn)中經(jīng)濟合理地安排水文地質(zhì)調(diào)查工作種類和工作量，以保證在較短的時間內(nèi)取得符合精度要求的調(diào)查成果，從而解決提出的生產(chǎn)問題。本課程包括三部分：水文地質(zhì)調(diào)查（普查、詳查、勘探）方法；供水水文地質(zhì)；礦床水文地質(zhì)。

水文地質(zhì)調(diào)查方法中學習的內(nèi)容：（1）水文地質(zhì)調(diào)查所應用的技術(shù)方法；（2）不同條件下進行水文地質(zhì)工作時，應采用的水文地質(zhì)工作種類、應用原則、技術(shù)要求、成果整理等。

供水水文地質(zhì)中學習的內(nèi)容：（1）水質(zhì)、水量的評價方法及要求；（2）地下水的合理開發(fā)與管理；（3）運用各種水文地質(zhì)工種，進行供水水文地質(zhì)勘探工作時的布置原則、技術(shù)要求、成果表示。

礦床水文地質(zhì)中學習的內(nèi)容：（1）不同類型固體礦床的天然充水條件和開采后水文地質(zhì)條件的變化；（2）礦床突水及其涌水量預測的原理及方法；（3）礦井水的防治與利用；（4）礦床水文地質(zhì)調(diào)查的內(nèi)容及方法。二、我國水文地質(zhì)調(diào)查工作的發(fā)展概況略

地下水動態(tài)監(jiān)測規(guī)程水資源供需預測分析技術(shù)規(guī)范天然礦泉水地質(zhì)勘探規(guī)范城市供水水質(zhì)標準地下水環(huán)境質(zhì)量標準地下水質(zhì)量標準地下水資源分類分級標準水位觀測標準中國生活飲用水水質(zhì)標準中華人民共和國地下水質(zhì)量標準水質(zhì)采樣樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定土壤環(huán)境質(zhì)量標準水文地質(zhì)鉆探規(guī)程

第一章水文地質(zhì)調(diào)查概論第一節(jié)水文地質(zhì)調(diào)查的目的

水文地質(zhì)調(diào)查的目的：（1）查明調(diào)查區(qū)的水文地質(zhì)條件；（2）掌握調(diào)查區(qū)地下水的形成、賦存、運動特征；（3）掌握水質(zhì)、水量變化規(guī)律；（4）提供在制定利用或排除地下水措施時的水文地質(zhì)依據(jù)；

水文地質(zhì)調(diào)查分為：綜合性水文地質(zhì)調(diào)查和專門性水文地質(zhì)調(diào)查。綜合性水文地質(zhì)調(diào)查，是為經(jīng)濟建設(shè)總體規(guī)劃所需進行的調(diào)查。專門性水文地質(zhì)調(diào)查，是為某項生產(chǎn)建設(shè)所需進行的調(diào)查。如，水源地。第二節(jié)水文地質(zhì)調(diào)查所應用的工種

1.水文地質(zhì)調(diào)查工種

水文地質(zhì)調(diào)查所用的工種有五類：水文地質(zhì)測繪、水文地質(zhì)勘探、水文地質(zhì)（現(xiàn)場）試驗、地下水動態(tài)（長期）觀測、和室內(nèi)實驗分析鑒定。

2.水文地質(zhì)勘察工作的內(nèi)容和工作量的確定水文地質(zhì)勘察工作的內(nèi)容和工作量，應根據(jù)水文地質(zhì)條件的復雜程度，需水量的大小，不同勘察階段，勘察區(qū)已進行工作的程度和擬選用的地下水資源評價方法等因素，綜合考慮確定。

（1）供水水文地質(zhì)條件的復雜程度，可劃分為簡單中等和復雜三類，其劃分原則宜符合下表中的規(guī)定。

（2）擬建供水水源地按需水量大小可分為四級特大型，需水量≥15萬m3/d

大型，5萬m3/d≤需水量＜15萬m3/d

中型，1萬m3/d≤需水量5＜萬m3/d

小型，需水量＜1萬m3/d

（3）供水水文地質(zhì)勘察工作劃分為地下水普查、詳查、勘探和開采四個階段，不同勘察階段工作的成果，應滿足相應設(shè)計階段的要求。

（4）供水水文地質(zhì)勘察階段的任務和深度應符合下列要求：

普查階段：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)計所需地下水水量可能性的資料，推斷的可能富水地段的地下水允許開采量應滿足D級的精度要求，為設(shè)計前期的城鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)項目的總體設(shè)計或廠址選擇提供依據(jù)。

詳查階段：應在幾個可能的富水地段基本查明水文地質(zhì)條件，初步評價地下水資源，進行水源地方案比較，控制的地下水允許開采量應滿足C級精度的要求，為水源地初步設(shè)計提供依據(jù)。

勘探階段：查明擬建水源地范圍的水文地質(zhì)條件，進一步評價地下水資源，提出合理開采方案，探明的地下水允許開采量應滿足級B精度的要求，為水源地施工圖設(shè)計提供依據(jù)。

開采階段：查明水源地擴大開采的可能性，或研究水量減少，水質(zhì)惡化和不良環(huán)境工程地質(zhì)現(xiàn)象等發(fā)生的原因。在開采動態(tài)或?qū)ｉT試驗研究的基礎(chǔ)上，驗證的地下水允許開采量應滿足A級精度的要求，為合理開采和保護地下水資源，為水源地的改擴建設(shè)計提供依據(jù)。3.地下水資源分類分級（1）地下水資源分類分級根據(jù)勘查研究程度的不同。地下水允許開采資源劃分為5級。

（2）地下水資源的級別與勘查階段基本對應

a.水源地擴建勘探報告，主要提交A級允許開采量，也可提交部分B級允許開采量。

b.水源地勘探報告，主要提交B級允許開采量，也可提交部分A級、C級允許開采量。

c.水源地詳查報告或區(qū)域水文地質(zhì)詳查報告，主要提交C級允許開采量，也可提交部分D級允許開采量及Cd、Dd級尚難利用的地下水資源量。

d.水源地普查報告或區(qū)域水文地質(zhì)普查報告，可以提交不同類別的D、E級地下水資源量。

e.區(qū)域水文地質(zhì)調(diào)查報告，可以提交不同類別的E級地下水資源量。

f.區(qū)域地下水資源評價報告，根據(jù)實際情況可以匯總和提交A、B、C、D、E各種級別的地下水允許開采量和尚難利用的資源量。

（3）地下水資源量的分級按以下4項內(nèi)容進行分析和確定：①勘查階段；②水文地質(zhì)研究程度；③地下水資源量研究程度；④開采技術(shù)經(jīng)濟條件研究程度。（4）A級允許開采量

勘查階段：A級允許開采量是水源地擴建勘探報告提交的主要允許開采量。水源地水文地質(zhì)圖的比例尺一般為1:1萬或1:2.5萬。A級允許開采量也是經(jīng)多年開采驗證的地下水允許開采量。區(qū)域地下水資源評價報告，水文地質(zhì)圖的比例尺依據(jù)實際需要確定。

水文地質(zhì)研究程度：在水源地勘查和3年以上連續(xù)開采及水位、開采量、水質(zhì)動態(tài)觀測的基礎(chǔ)上，對水均衡和存在的問題進行了專題研究或勘探試驗工作。直接引用泉水水源的水源地(簡稱泉源水源地)．在查明補給、徑流、排泄條件的基礎(chǔ)上，應掌握歷年開采量以及30年以上降水觀測數(shù)據(jù)和15年以上泉水流量和水質(zhì)觀測數(shù)據(jù)。

區(qū)域地下水資源評價工作。宜以水文地質(zhì)單元為基礎(chǔ)。充分搜集分析已有的氣象、水文、水文地質(zhì)資料，采用計量方法實測地下水的開采量，研究掌握3年以上地下水連續(xù)開采量和動態(tài)變比資料。

允許開采量研究程度：根據(jù)分散及集中開采水源地連續(xù)3年以上開采和動態(tài)觀測資料，宜以水文地質(zhì)單元為基礎(chǔ)對地下水允許開采量進行系統(tǒng)的多年均衡計算、相關(guān)分析和評價、進一步修正完善地下水滲流場的數(shù)學模型。在水質(zhì)有明顯變化的情況下，還應建立地下水溶質(zhì)濃度場的數(shù)學模型。對于泉源水源地，則應根據(jù)連續(xù)15年以上泉水流量觀測數(shù)據(jù)，進行頻譜及頻率分析計算，建立泉水流量與多年降水量有關(guān)的回歸方程或數(shù)學表達式，計算不同保證率的允許開采量及其誤差。在水文地質(zhì)條件難以查明或尚未查明的條件下，連續(xù)開采5年以上，動態(tài)趨于穩(wěn)定，采用計量統(tǒng)計的實際開采量，可達到A級允許開采量的精度要求。

開采技術(shù)經(jīng)濟條件研究程度：根據(jù)分散及集中開采水源地或泉源水源地多年開采的實踐以及地下水動態(tài)觀測資料，對開采過程中出現(xiàn)的環(huán)境地質(zhì)問題進行了專題研究，必要時布置適當?shù)目碧焦ぷ?，提出水源地改造、擴建、調(diào)整開采布局、保護環(huán)境和合理開采地下水資源的具體方案和措施。圈定水源地的衛(wèi)生保護區(qū)。對地下水開采的經(jīng)濟條件作出評價。（5）B級允許開采量

勘查階段：B級允許開采量是水源地勘探報告提交的主要允許開采量、水源地水文地質(zhì)圖的比例尺一般為1:1萬或1:2.5萬。

水文地質(zhì)研究程度：對通過詳查或已經(jīng)選定的水源地，進一步布置一些勘探工程和水文地質(zhì)試驗。開展1年以上地下水動態(tài)觀測。針對一些關(guān)鍵性的問題、開展專題研究。查明水源地的水文地質(zhì)和邊界條件，宜建立包括完整水文地質(zhì)單元的水文地質(zhì)概念模型。對地下水開采現(xiàn)狀進行了詳細調(diào)查和統(tǒng)計分析工作。在水文地質(zhì)條件復雜且需水量接近允許開采量的條件下，應進行大流量長時間的群井開采試驗、以驗證對邊界條件的認識和參數(shù)的可靠程度。對于泉源水源地，應查明它的補給、徑流、排泄條件，掌握歷年開采量并進行l(wèi)0年以的水量、水質(zhì)動態(tài)觀測工作。如果其有8年以上的降水觀測數(shù)據(jù)、具有連續(xù)枯水年份泉水流量觀測數(shù)據(jù)或是歷史特枯流量資科。則泉水觀測系列可以適當減短。

允許開采量研究程度：在查明地下水補給、徑流、排泄和邊界條件的基礎(chǔ)上。采用帶觀測孔的單孔抽水試驗、地下水動態(tài)觀測、野外和實驗室測試等方法，計算地下水流場范圍內(nèi)不同分區(qū)的水文地質(zhì)參數(shù)。根據(jù)水文地質(zhì)概念模型，建立均衡法、數(shù)值法等求解的地下水數(shù)學模型。宜采用兩種或兩種以上適當?shù)姆椒?，結(jié)合不同的開采方案和枯水年組合系列，對水源地的允許開采量進行計算和對比，預測地下水開采期間地下水水位、水量、水質(zhì)可能出現(xiàn)的變比。在水質(zhì)可能有明顯變比的情況下，宜建立地下水溶質(zhì)濃度場的數(shù)學模型。根據(jù)多年降水量的變化和含水層的調(diào)蓄能力，按要求的保證率，評價水源地的允許開采量。

對于泉源水源地，應根據(jù)泉水多年流量觀測及訪問資料．進行頻率分析，計算不同保證率的允許開采量。還可根據(jù)多年平均降水量和泉水流量觀測資料，進行多元回歸和系統(tǒng)理論分析計算，建立泉水流量與多年降水量有關(guān)的回歸方程和數(shù)學表達式，預報泉水的允許開采量，評價預報可能出觀的誤差。在水文地質(zhì)條件復雜或需水量明顯小于允許開采量的情況下，前者枯水期，后者平水期，群井或單井抽水試驗的穩(wěn)定出水量，可以達到B級允許開采量的精度要求。

開采技術(shù)經(jīng)濟條件研究程度：通過模擬試算等方法，提出并論證水源地最優(yōu)的開采方案。預測由于長期開采地下水。水源地影響范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的環(huán)境地質(zhì)問題及其出現(xiàn)的地段和嚴重程度。論證該水源地長期開采對附近水源地、泉水及地表水體的影響。根據(jù)鉆探及抽水試驗資料，確定泉源水源地建立泉室或井采的方案。圈定水源地的衛(wèi)生保護區(qū)。對地下水或泉水開采的經(jīng)濟條件作出評價。（6）C級允許唉開采量隸和尚難夜利用的股資源量勘查階糾段：C級允許億開采量夢是水源黎地詳查性報告或就區(qū)域水豬文地質(zhì)那詳查報鍵告提交捆的主要溪資源量甚。水文柜地質(zhì)圖非的比例狼尺一般觸分別為1:2溫.5萬和1:沉5萬。水文地餅質(zhì)研究落程度：通旅過水幅文地悼質(zhì)測民繪、調(diào)物探母、單岸孔抽便水試程驗、誓帶觀爐測孔稼的單瀉孔抽自水試脈驗、畜水質(zhì)妥分析繞、包舒括枯犧水期御半年院以上逐地下融水動表態(tài)觀紹測等哀工作駱，基亞本查童明主嶺要含系水層摩的空錫間分熟布、州水力擋聯(lián)系遠、導謙水性開、水費質(zhì)特拼征、目邊界低條件林?；灞菊迫f握了列地下割水補批給、晶徑流杏、排鉛泄條蛛件。剛對地剝下水鑰的開攏發(fā)利顧用現(xiàn)讓狀、臂規(guī)劃濁以及有存在洲的問趣題進施行了爆詳細報的調(diào)偏查和局了解景。泉源水硬源地，應初宿步查明眨它的補腐給、徑赴流、排皆泄條件盒。掌握許歷年開耀采量并滾開展3年以上維的水量腰、水質(zhì)喝動態(tài)觀鴉測工作衫。如果胞有30年以季上降陣水觀傅測數(shù)蝕據(jù)、問具有欣連續(xù)憤枯水歡年份蛙泉水螞流量稼觀測尾數(shù)據(jù)盡或是幫歷史得特枯電流量與資料嫁，則承泉水抖觀測卻系列廟可以獸適當倦減短紙。允許奧開采蓬量及夜尚難花利用殿的資則源量捷研究潑程度：在哲基本柜查明幻玉地下雹水補描給、棍徑流尸、排作泄和憲邊界抱條件袖的基剃礎(chǔ)上床，采遍用帶桂觀測韻孔的狼單孔相抽水兩試驗肺、地拘下水絹動態(tài)窮觀測泉和實油驗室蹤蝶測試返等資護料，筍計算誓水文糞地質(zhì)醬參數(shù)插。選澆擇均屠衡法燥、解甜析法赴、數(shù)腥值法腥等一至種或失一種鑄以上區(qū)適當巾的方至法，港結(jié)合梯開采披方案支，對駕水源沃地的午允許獎開采紡量及龍尚難籮利用漢的資唉源量樹進行企初步立的計始算。對于泉源產(chǎn)水源開地，則應達根據(jù)它牌的補給列、徑流艇、排泄思條件，紗通過數(shù)愁理統(tǒng)計課的方法喊，找出虛降水量醬與泉水刃流量之艱間的關(guān)婦系。初始步確定渣泉水的丟允許開折采量或白尚難利競用的資部源量。絕在水吐文地質(zhì)漫條件復罪雜或是汽需水量珍明顯小煩于允許算開采量凈的情況饅下，考超慮了補灘給資源而、儲存丈資源和丟允許誤恰差問題鹿。根據(jù)閱群井或裙單井抽臘水試驗織出水量換與降深爐關(guān)系曲楚線適當池外推的驚出水量湯，可以貫達到C級允許誕開采量氣的精度川要求。開采慮技術(shù)廳經(jīng)濟崗條件絮研究奶程度：根副據(jù)水橡文地喬質(zhì)條眠件、斗帶觀訪測孔燦的單江孔抽恒水試室驗結(jié)吧果。潔對井目深、損井徑偏、井艘數(shù)、蠅水泵芬及井廚的排服列等械提出勁建議錢。對罪開采說地下角水可援能出評現(xiàn)的真環(huán)境蛛地質(zhì)首問題施進行變論證秤和評晨價。嫁在經(jīng)煎過詳嚇查的婆幾個尸水源隊地當罰中，虧根據(jù)擔水文切地質(zhì)塘條件河和用貓水的喝需要殺，確埋定出許使得迫進一禾步勘朽探的傅水源淺地。錘根據(jù)然鉆探嬸、抽造水試咳驗或悄物探己資料吸，提疾出泉猾源水肌源地難建立壺泉室抓或井纏采的合初步陸方案朋。初迫步圈迎定水情源地星的衛(wèi)箏生保省護區(qū)圓。對偏地下忽水或孟泉水垮開采店的經(jīng)換濟條進件出御初步號評價成。（7）D級允做許下緒采運錦和尚溫難利語用的致資源矮量勘查階舞段：D級允臭許開唐采量輸和尚給難利島用的大資源病量是公區(qū)域懷水文招地質(zhì)鏟普查扯報告襪或水休源地太普查倚報告這提交撥的主肥要資瞇源量廊．水辟文地軋質(zhì)圖蘭的比勒例尺斤一般健分別嫂為1:距20萬及1:襪5萬。水文莫地質(zhì)蠅研究拴程度：在搜蹄集已有云的氣象編、水文朱、區(qū)域舌地質(zhì)等珍資料的他基礎(chǔ)上駛，進行響水文地齒質(zhì)或地返質(zhì)、綢水文地沒質(zhì)綜合殿測繪。睜初步查恨明區(qū)內(nèi)蠢主要含裁水層的濃埋藏條驗件、分桿布市規(guī)慚律、富生水程度笑、水質(zhì)母類型、角動態(tài)規(guī)結(jié)律．圈拼出宜井某區(qū)。選膨擇其中驗有代表悅性的有稱利開采夸地段，迅進行物坐探和個判別的單堆孔抽水室試驗工蕉作。對可筆以作陶為水換源地梅的泉姓水．階初步鬼分析勝其補臟給、害徑流免、排享泄條敏件，凡訪問磨其開撿采情濕況及榆動態(tài)投變化逢，取炮得1年以上洪豐、枯摟水季節(jié)練流量觀冶測和水笑質(zhì)分析忙資料。允許開雪采量和去尚難利冬用的資慎源量研瘋究程度：在初堡步查明遠地下水彈補給、綁徑流、戀排泄條身件的基擇礎(chǔ)上，款采用物漲探、單夾孔油水范試驗取春得的數(shù)卻據(jù)和參悅數(shù)，選勉用均衡預法、解茶析法等夠適當?shù)淖哂嬎惴搅练?，對間區(qū)域或擺水源地私的資源番量進行胖概略計拖算。對于泉愉源水源勢地，則梨應根據(jù)蠻它的補嘉給、徑早流、排麥泄條件學、多年披氣象觀則測資料痰、流量教動態(tài)訪判問資料悼和1年以上失豐、枯斷季節(jié)流侄量觀測炒結(jié)果，呢確定泉引水的允爭許開采砍量。開采技妄術(shù)經(jīng)濟韻條件研缸究程度：根帆據(jù)區(qū)筑域和壘水源擋地的蹄水文咽地質(zhì)穩(wěn)條件倡、物刃探和屠單孔體抽水現(xiàn)試驗栗結(jié)果窄，對岡開采柴地下薄水可休能出熄現(xiàn)的聾環(huán)境輛地質(zhì)翻問題匪，作卵出初隊步的椅評