水文地質(zhì)勘探實習報告

1、 水文地質(zhì)勘探實習報告一、實習目的和任務 水文地質(zhì)勘探是一種重要的勘探手段，主要應用在水文地質(zhì)調(diào)查、地下水資源評價等領域，該課程除課堂講授水文地質(zhì)勘探基本原理和工作方法外，還要特別加強對學生野外實踐和分析問題與解決問題能力的訓練。 本次實習的目的就是為了鞏固課堂學習的理論知識，理論聯(lián)系實際，提高學生分析解決實際問題及野外勘探的初步能力，為學生畢業(yè)后從事水文地質(zhì)勘探工作打下一個良好的基礎。二、實習內(nèi)容 1、水文地質(zhì)鉆探工作方法及野外鉆探實踐。 2、水文地質(zhì)試驗方法及抽水試驗原理、現(xiàn)場抽水試驗實踐。 3、根據(jù)抽水試驗結(jié)果計算水文地質(zhì)參數(shù)。.4、水文地質(zhì)勘探實驗報告編制。三、實習地點簡介張河灣抽水蓄

2、能電站位于太行山深處井陘縣境內(nèi)，距石家莊市（負荷中心）直線距離為 52 km，公路里程 77 km，對外交通方便。工程總投資為41.2億人民幣，是河北省最大的抽水蓄能電站，也是河北省第一個利用亞行貸款建設的公益性電力項目。 裝機總?cè)萘繛?00萬千瓦，安裝4臺25萬 kW的單級混流可逆式機組，以一回 500 kV線路接入河北南部電網(wǎng)，年發(fā)電量16.75億kW/h，年抽水用電量 22.04億 kW/h，電站綜合效率為0.76。張河灣抽水蓄能電站為一等工程，上水庫布置在山頂，開挖填圍而成，正常蓄水位810m，總庫容7854萬立方米，調(diào)節(jié)庫容720萬立方米，工作水深 31m，壩頂高程812m，最大壩高

3、57m，全庫采用復式瀝青混凝土全面防滲。下水庫利用已建的張河灣水庫，在原有未完建大壩上加高完建而成，正常蓄水位 488 m，保證抽水蓄能電站發(fā)電水位471m，總庫容8330萬立方米，具有年調(diào)節(jié)性能。攔河壩為漿砌石重力壩，按100年一遇洪水標準設計，1000年一遇洪水標準校核；壩頂高程490 m，最大壩高7735m。水道和地下廠房系統(tǒng)布置在上下水庫之間的山體內(nèi)，設豎井高壓管道，鋼板襯砌；采用一管兩機布置方式，主管長約 570 rn，尾水洞長約170m，電站距高比為158。四、實習過程第一部分:水文地質(zhì)鉆探，是水文地質(zhì)勘查的基本方法之一。它是用以查明水文地質(zhì)條件、地下水賦存狀態(tài)和含水層富水性、隔水

4、層分布及其性能的一種最重要、最直接、最可靠的勘查手段，亦是進行各種水文地質(zhì)試驗的必備工程，也是水文池質(zhì)化探和水文地質(zhì)測繪成果所做地質(zhì)結(jié)論的檢驗方法。（一）水文地質(zhì)物探的重要性: (1)工作方法一直接揭露(示)目的層(含水層、隔水層)，因此最可靠，是水文地質(zhì)測繪和水文物探成果進行驗證的唯一方法。 (2)在各種水文地質(zhì)調(diào)查中，均應設計相應的水文地質(zhì)鉆探工作量。 (3)除可直接揭露地下水(含水層)外.還可兼作取樣、試驗、開采和防治地下水之用。 (二)水文地質(zhì)鉆探的任務: 1、研究地質(zhì)、水文地質(zhì)剖面，揭露和確定含水層位、厚度、埋深，巖石成分、巖性結(jié)構(gòu)，含水層的空隙性等。 2、測定各含水層的地下水位，確

5、定含水層的水力性質(zhì)，各含水層間以及含水層與地表水之間的水力聯(lián)系。 3、采取巖心、土樣和水樣，測定巖石的水理性質(zhì)和顆粒組成，測定地下水的物理性質(zhì)、化學成份及氣體成份。 4、利用鉆孔進行水文地質(zhì)試驗，測定水文地質(zhì)參數(shù)。5、利用鉆孔進行地下水動態(tài)觀測和監(jiān)測，預測其動態(tài)變化趨勢。 6、在水文地質(zhì)勘探中，有時除完成勘深任務外，還要為開采地下水兼做生產(chǎn)開采井。 (三)水文地質(zhì)鉆探的特點: 1、為獲得一定的涌水量和在鉆孔中抽水試驗，必須在鉆孔中安裝抽水設備，在孔壁不穩(wěn)定的鉆孔中耍下過濾器，其孔徑要大，一般達127左右。 2、為了區(qū)別各含水層的水位、水溫、水質(zhì)和水量等基本水文地質(zhì)資料，要對各含水層進行止水，隔

6、離彼此之間的水力聯(lián)系。要求下套管、變換孔徑，鉆孔結(jié)構(gòu)復雜化。 3、在水文地質(zhì)鉆探中，為不破壞含水層的天然狀況(水位、水質(zhì)等)，沖洗液要求較為嚴格。4、水文地質(zhì)鉆探除完成鉆進、取心外，為了分層觀測地下水的穩(wěn)定水位，進行抽水試驗，還要求下套管止水，安裝過濾器和抽水設備及洗孔等輔助工作，因此鉆探工序復雜，周期長。5、觀測項目多，鉆進中除了描述巖性外，要觀測孔內(nèi)水位、水溫、沖洗液消耗以及涌水等多種項目。 (四)水文地質(zhì)鉆孔的基本類型 水文地質(zhì)勘探孔:又稱一般水文地質(zhì)孔，主要用于了解礦區(qū)地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，如地層的巖性、構(gòu)造、含水層數(shù)、厚度、埋深和結(jié)構(gòu)等。 試驗孔:主耍用于抽水試驗，也可用于了解水文地質(zhì)

7、情況。 觀測孔:主要用于指定層段抽水試驗時地下水位觀切和地下水長期動態(tài)觀測，同時了解水文地質(zhì)條件或采取水樣、巖樣。 開采孔:主要用于地下水開采或礦區(qū)地下水水位疏降。 探放水孔:主要用于探明掘進巷道前方一定距離內(nèi)的水文地質(zhì)條件，或用于礦井地下水疏降、井下水文地質(zhì)試驗等。試驗孔、觀測孔、開采孔和探放水孔統(tǒng)稱專門水文地質(zhì)孔。 (五)水文地質(zhì)鉆孔的布置 基本原則:以線為主，點線結(jié)合:以疏為主，疏密結(jié)合;以淺為主，深淺結(jié)合:以探為主，探采結(jié)合:一般任務與專門任務相結(jié)合;設計與施工相結(jié)合即用最少的工程量、最低的成本、最短的時間，獲得質(zhì)量最高、數(shù)量最多的水文地質(zhì)資料。 (六)水文地質(zhì)鉆探的技術耍求一隔離止水

8、 止水:在水文地質(zhì)鉆探工作中，為封閉和隔離目的含水層與其它含水層的水力聯(lián)系所做的處理工作。 止水部位:應選擇在目的含水層與需隔離的含水層之間的隔水層中，并盡量選擇在隔水性能好、厚度大和孔壁較完整的孔段。 水文地質(zhì)鉆探的技術耍求一一沖洗液在水文地質(zhì)鉆探中，應盡可能地使用清水鉆進。在松散層和強烈破碎帶，使用清水鉆進技術上有困難時，仍需使用泥漿作沖洗液。注意：泥漿鉆進后，要求在抽水試驗前進行洗孔，以消除泥漿對孔壁周圍巖層水文地質(zhì)性質(zhì)的影響。第二部分:抽水試驗是指通過水文地質(zhì)鉆孔抽水確定水井出水能力，獲取含水層的水文地質(zhì)參數(shù)、判明某些水文地質(zhì)條件的野外水文地質(zhì)實驗工作。抽水試驗的目的是研究、評價含水層

9、的水文地質(zhì)特征和富水性，確定含水層的水文地質(zhì)參數(shù)，為計算地下水允許開采量、礦井涌水量和制訂地下水綜合利用方案提供依據(jù)。(一) 抽水試驗的任務1、含水層的鉆孔涌水量及其與水位下降之間的關系.2、求含水層的水文地質(zhì)參數(shù)：滲透系數(shù)、導水系數(shù)、給水系數(shù)和彈性儲水系數(shù)等。3、影響半徑的大小，降落漏斗的形狀及其擴展情況。4、地下水與地表水之間、含水層與含水層之間的水力聯(lián)系.5、判斷含水層的邊界條件以及隔水層參數(shù)等。(二) 抽水試驗的類型1、穩(wěn)定流抽水試驗和非穩(wěn)定流抽水試驗類型2、單孔、多孔、互阻鉆孔及區(qū)域干擾性抽水試驗類型3、完整井抽水和非完整井抽水試驗4、分層、分段及混合抽水試驗5、試驗抽水、抽水試驗和

10、試驗開采抽水類型按生產(chǎn)上對抽水試驗目的和精度要求不同可分為： 試驗抽水:在鉆孔中進行一次最大水位下降，時間短，作為初步水文地質(zhì)評價資料，兼作沖洗孔功能。 抽水試驗:通常是三次的水位下降，其中每次下降的抽水時間，取決于降落漏斗的形成速度，有時要達幾天，水位恢復階段。試驗開采抽水:主要用于供水水文地質(zhì)勘察中，為確定開采資源進行的。(三)抽水試驗的場地布置觀鋇?？椎钠矫娌贾?(四)抽水試驗的技術要求1、穩(wěn)定流抽水的技術要求： 當鉆孔抽水時，從天然水位到任一動水位的距離稱為水位下降值，也叫降深或落程。 為研究井(孔)抽水特征曲線(e-S關系曲線)，正確選擇水文地質(zhì)參數(shù)計算公式，一般耍三次降深。其中最大

11、降深主要取決于潛水含水層厚度，承壓含水層的水頭，動水位及抽水設備的能力.潛水最大降深介于1/3-1/2H(含水層厚度)，承壓水最大降深<=承壓水水頭(頂板以上水頭).當?shù)叵滤S富時，最大降深>=3m。其中三次降深關系可取S1=Smax , S=2/3Sm , S=1/3Smax。各次下降順序與含水層巖性有關，一般松散砂質(zhì)含水層為便于自然濾層形成，降深可由小到大:對于卵石層或基巖含水層，應由大到小，可沖洗疏通滲流通道。2、非穩(wěn)定流抽水試驗要求 非穩(wěn)定流一般要求水量一定，水位是隨時間改變的變量，有定流量和定降深兩種，多采用定流量?；旧贤诜€(wěn)定流觀測，但具體有一些特殊情況。(五)抽水試

12、驗設備 最常用的抽水設備是空氣壓縮機。空氣壓縮機又叫風泵，是煤田水文地質(zhì)勘察中使用最多的一種抽水設備。 空氣壓縮機抽水的工作原理:將壓縮空氣壓入鉆孔中，通過混合器與水混合成一種乳狀水汽混合物，因其比重比水輕，故沿水管上升溢出地面，達到抽水目的。 抽水時必須適當選取空氣量和空氣壓力，保證抽水效果，小則水氣達不到充分混合，為單純氣體，而大了則只出氣不出水。(六)抽水試驗參數(shù)的計算1、穩(wěn)定流參數(shù)的計算承壓含水層抽水和潛水含水層抽水直接用公式計算2、非穩(wěn)定流參數(shù)的計算(1)配線法:泰斯(承壓)、越流、潛水（2) 直線圖解法計算參數(shù)五、實習感受和收獲 在實習之前，我對水文地質(zhì)物探和水文地質(zhì)抽水試驗的認識

13、完全源自教材及相關書籍，僅僅是理論層面的，即使老師在講課的時候給我們放映過相關的視屏，對它們也沒有太深刻的認識.直到這次水文地質(zhì)勘探實習，首次現(xiàn)場觀摩了水文地質(zhì)鉆探和水文地質(zhì)抽水試驗，對其認識有了一定的提高 我們首先觀摩的現(xiàn)場是水文地質(zhì)鉆探，通過專業(yè)課的學習我們知道水文地質(zhì)鉆探是水文地質(zhì)勘查的基本方法之一。水文地質(zhì)鉆探是水文地質(zhì)調(diào)查中最重要、最可靠的勘探手段和方法，亦是進行各種水文地質(zhì)試驗的必備工程，也是水文地質(zhì)物探、水文地質(zhì)化探和水文地質(zhì)測繪成果所做地質(zhì)結(jié)論的檢驗方法本次實習的項目是河北井陘張河灣水庫斷層導含水性探查.在現(xiàn)場我們參觀了鉆探的全套設備:鉆塔、鉆機、泵、鉆桿、套管、鉆頭和動力裝置

14、等(如圖1所示)。圖1各種鉆頭經(jīng)理介紹了一系列工作流程及相關知識.本次鉆探在落差190米左右探明斷層導水性。利用抽水試驗檢測水質(zhì)，探明水是松散層的水還是下部灰?guī)r的水，從而判定斷層導水性及受哪種水補給.本項目沿斷層走向布置了13個孔。水文孔一般用來做斷層抽水及水資源評價工作，地質(zhì)孔用來做地質(zhì)普查及煤層發(fā)育情況，其布置呈網(wǎng)狀分布，為礦物開采服務，其中包括枚關煤礦開采安全的瓦斯工程。做抽水試驗時要注意止水檢查，否則可能造成試驗失敗，導致所得數(shù)據(jù)失真此外我們還觀看了所取巖心，其中包括風化泥巖、砂質(zhì)泥巖等，巖性描述員還介紹了巖性描述的相關信息巖心如圖（2）所示 圖2巖心 第二站我們觀摩了水文地質(zhì)抽水試驗

15、現(xiàn)場。有所學可知抽水試驗的目的是研究、評價含水層的水文地質(zhì)特征和富水性，確定含水層的水文地質(zhì)參數(shù)，為計算地下水允許開采量、礦井涌水量和制訂地下水綜合利用方案提供依據(jù).水文地質(zhì)抽水試驗一般歷時9天，期間經(jīng)歷了洗井、試抽真抽階段洗井合格的標志是水變清澈、水溫變化單一。試抽時，當單位涌水量q<=0. OIL/S時取一次降深.真抽時，新生界由淺到深抽水，基巖層由深到淺抽水。該試驗現(xiàn)場含水層約為109米，單位涌水量q=0. 028L/S，降深為S=47. 7米。 通過水文地質(zhì)勘探觀摩實習，對水文地質(zhì)鉆探和水文地質(zhì)抽水試驗有了新的認識，不再局限于書本，不再局限于基本原理和工作方法的理論認識，同時鞏固了課堂學習的理論知識，由理論聯(lián)系到實際，并且對于教材上忽略的細節(jié)有了新的