《專門水文地質(zhì)學(xué)》課程設(shè)計指導(dǎo)書

1、專門水文地質(zhì)學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書馬鎖柱甘肅工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院甘肅天水專門水文地質(zhì)學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書專門水文地質(zhì)學(xué)是一門水文地質(zhì)與工程地質(zhì)專業(yè)重要骨干課程，該課程除課堂講授水文地質(zhì)勘察基本原理和工作方法外，還要特別加強(qiáng)對學(xué)生實(shí)踐知識、動手能力和分析問題與解決問題能力的訓(xùn)練。本課程設(shè)計的目的就是為了鞏固課堂學(xué)習(xí)的理論知識，理論聯(lián)系實(shí)際，提高學(xué)生實(shí)際分析解決問題及編寫報告的初步能力，為學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計）的編寫打下一個良好的基礎(chǔ)。一、課程設(shè)計名稱1、東王村地區(qū)水文地質(zhì)條件及地下水資源供水意義分析2、編制3號專門水文地質(zhì)孔設(shè)計柱狀圖3、寶蘭高速鐵路ZK03鉆孔巖心編錄二、方法與步驟1、認(rèn)真仔細(xì)閱讀東王村地區(qū)水

2、文地質(zhì)資料。包括水文地質(zhì)圖（圖1），（平面圖、剖面圖）及相關(guān)資料（表1、表2、表3）；2、在系統(tǒng)分析東王村地區(qū)地質(zhì)背景（地形、地層、構(gòu)造）的基礎(chǔ)上，對該區(qū)水文地質(zhì)條件進(jìn)行分析；3、東王村地區(qū)地下水資源供水意義分析；4、編寫課程設(shè)計報告。5、編制3號專門水文地質(zhì)孔設(shè)計柱狀圖。6、認(rèn)真閱讀寶蘭高速鐵路ZK03鉆孔資料，對巖心進(jìn)行編錄并繪制鉆孔柱狀圖。三、有關(guān)基本知識1、水文地質(zhì)圖水文地質(zhì)圖是反映一個地區(qū)地下水情況及其與自然地理和地質(zhì)因素相互關(guān)系的圖件。它是根據(jù)水文地質(zhì)調(diào)查的結(jié)果繪制的。通常由一張圖(主圖)或一套相同比例尺的輔助圖件來表示含水層的性質(zhì)和分布、地下水的類型、埋藏條件、化學(xué)成分與涌水量等

3、。主圖是為對區(qū)域地下水的形成與分布建立總的概念而編制的反映主要水文地質(zhì)特征的綜合性圖件，即綜合水文地質(zhì)圖。輔助圖件則包括基礎(chǔ)性圖件(如地質(zhì)圖、地貌圖、實(shí)際材料圖等)、地下水單項(xiàng)特征性圖件(如潛水等水位線及埋深圖、承壓水等水壓線圖、水化學(xué)類型分區(qū)圖、地下水儲量分區(qū)圖等)以及專門性水文地質(zhì)圖(如供水水文地質(zhì)圖、礦區(qū)水文地質(zhì)圖、環(huán)境水文地質(zhì)圖、地下水開采條件分區(qū)圖等)，一般是小面積大比例尺，針對某一方面或某一項(xiàng)自然改造利用而編制的圖件。綜合水文地質(zhì)圖一般由平面圖、鑲圖和剖面圖組成。平面圖為主圖。鑲圖是在條件復(fù)雜的地區(qū)，為減輕主圖負(fù)擔(dān)彌補(bǔ)其不足而編制的，其比例尺要比平面圖小。剖面圖則是用以反映調(diào)查區(qū)主

4、要方向的水文地質(zhì)變化規(guī)律，如含水層的結(jié)構(gòu)特征。其走向應(yīng)選在穿過地貌變化最大、橫切所有含水層的方向。盡能和勘探鉆孔控制性水點(diǎn)結(jié)合起來。原則上水平比例尺與平面圖相同，垂直比例尺可適當(dāng)放大，但不能使地形嚴(yán)重失真。2、水文地質(zhì)條件水文地質(zhì)條件是指有關(guān)地下水形成、分布和變化等條件的概括。一般包括地下水的埋藏分布情況、水質(zhì)、水量、補(bǔ)給、徑流與排泄等條件。這些條件受地區(qū)的自然地理環(huán)境、地質(zhì)條件以及人類生產(chǎn)活動的影響而變化。因此，實(shí)際上它包括了影響地下水各方面的因素的總和。3、氣候條件氣候是指某一地區(qū)多年的天氣特征。根據(jù)其年平均溫度可分為：熱帶(25)、亞熱帶(2515)、溫帶(155)和寒帶(800mm)、

5、半濕潤(800500mm)、半干旱(500250mm)、干旱(10透水巖石101微透水巖石10.01極微透水巖石0.010.001不透水巖石0.001m/d的巖層，隔水層(不透水層)是指滲透系數(shù)5000富水的50001000中等富水的1000100弱(微)富水的10010貧水的63中等富水的6331貧水的3100中等深層的10050淺層的5013、礦化度分級礦化度等級名稱總含鹽量(g/L)淡水10四、報告編寫主要內(nèi)容1、區(qū)域自然地理?xiàng)l件(1)地形：根據(jù)水文網(wǎng)的分布及剖面圖上的地形及標(biāo)高，分析本區(qū)地勢及匯水條件。(2)氣候：根據(jù)表2，分析本區(qū)降雨待征和氣溫特征。(3)水文：水系發(fā)育情況、水系分布

6、與地形、巖性、構(gòu)造的關(guān)系，以及河水的補(bǔ)給來源，不同河段的流量變化等。2、區(qū)域地質(zhì)條件(1)地層：層序、時代、巖性、接觸關(guān)系、出露及分布情況(2)構(gòu)造：褶皺特征、斷層走向、斷距及性質(zhì)。構(gòu)造對地層分布、地形及水文網(wǎng)分布等的控制作用，以及構(gòu)造對地下水形成過程的控制作用。3、區(qū)域水文地質(zhì)條件(1)巖層含水性：從下列各方面逐層分析哪些是含水層，哪些是隔水層；對含水層則進(jìn)一步分析其相對含水性和導(dǎo)水性并區(qū)分強(qiáng)含水層和弱含水層。巖性(根據(jù)巖層含水性說明表中的描述)；裂隙發(fā)育情況(根據(jù)說明表中的描述以及鉆孔資料)；巖溶發(fā)育特征(根據(jù)說明表中的描述；鉆孔資料；圖面上巖溶發(fā)育及分布狀況；巖溶地區(qū)水系發(fā)育特征)；泉的

7、出露情況及流量；鉆孔單位涌水量。(2)各含水層的主要水文地質(zhì)特征：根據(jù)巖性、裂隙或巖溶發(fā)育情況、泉的流量及出露情況、鉆孔單位涌水量等方面的資料（補(bǔ)充到表1中）；泉、鉆孔的水化學(xué)及水溫資料(表3)；分析不同地層的富水性，區(qū)分強(qiáng)含水層、弱含水層和隔水層，總結(jié)它們的水文地質(zhì)特征。東王村地區(qū)水文地質(zhì)圖及剖面圖，分析下列各項(xiàng)：各含水層的出露分布特征；泉的出露條件、類型及命名；二疊系合水層的水溫及水質(zhì)變化特征；中侏羅統(tǒng)含水層的水溫及水質(zhì)變化特征；各含水層的補(bǔ)給、排泄、徑流條件(包括補(bǔ)給來源、補(bǔ)給方式、排泄方式、徑流強(qiáng)度等)。(3)斷裂帶的水文地質(zhì)特征：根據(jù)兩盤巖性、出露于斷裂帶上泉的流量、水質(zhì)、水溫以及河

8、水流量等，分析斷裂帶的導(dǎo)水性能及其對二疊系和中侏羅統(tǒng)含水層的影響。(4)地下水資源供水意義在綜合分析全區(qū)水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，依據(jù)降雨量（表2）和排泄量，初步分析該地區(qū)地下水資源的特點(diǎn)及其供水意義。(5)地下水資源的概略估算：在對區(qū)域水文地質(zhì)條件建立清晰概念的基礎(chǔ)上，估算東王村盆地地下水的補(bǔ)給量及二迭系含水層的年補(bǔ)給量五、鉆孔設(shè)計柱狀圖的編制：1、圖名：3號專門水文地質(zhì)孔設(shè)計柱狀圖。2、比例尺：1：1000。3、圖頭內(nèi)容：鉆孔方位；設(shè)計孔深；開口、終孔口徑；開孔、終孔日期；鉆機(jī)類型及抽水設(shè)備等。4、正圖內(nèi)容：（見表4）5、圖尾內(nèi)容：施工程序：按設(shè)計要求，從開孔起至抽水完畢封孔的全過程的鉆探及水

9、文地質(zhì)內(nèi)容，進(jìn)行合理的安排。責(zé)任表：參考礦床水文地質(zhì)圖責(zé)任欄，大小及內(nèi)容基本相同6、要求：參考過去所學(xué)過的知識，提出每一項(xiàng)設(shè)計，做到既要查明水文地質(zhì)問題，又要節(jié)省開支，達(dá)到內(nèi)容準(zhǔn)確，圖件美觀、整齊。7、鉆探部分：（1）鉆孔坐標(biāo)：X=2739.840 Y=11256.221 H=468.12（2）鉆機(jī)類型：油壓300型；（3）鉆孔方位：設(shè)計直孔90；（4）開孔日期：1985年9月2日； 終孔日期：1985年 月 日；（5）鉆孔設(shè)計深度：250米；（6）鉆孔結(jié)構(gòu)：孔徑：040.00米 150毫米 40.00126.00米 130毫米 126.00250.00米 110毫米鉆孔結(jié)構(gòu)：010.00米

10、146毫米套管（孔口管） 10.0031.00米 146毫米過濾管（7根）31.0040.00米 146毫米套管第試段040.00米 146毫米套管 40.00126.00米 127毫米套管126.00250.00米 裸孔抽水第試段（7）抽水設(shè)備：壓風(fēng)機(jī)抽水。六、東王村地區(qū)水文地質(zhì)資料1、東王村地區(qū)地層及其含水性：該區(qū)地層及其含水性見表1及圖1所示；2、東王村地區(qū)降雨量資料：降雨量資料見表2所示。3、東王村地區(qū)地下水化學(xué)成分資料：地下水成分見表34、東王村地區(qū)水文地質(zhì)圖（圖1）表1 東王村地區(qū)巖層含水性代號時代巖 性裂隙及巖溶發(fā)育情況泉流量（Ls-1）鉆孔單位涌水量(Ls-1m-1)巖層含水性

11、質(zhì)接觸關(guān)系Qal第四系沖積砂礫石與老地層呈角度不整合接觸J3上侏羅統(tǒng)砂巖與砂質(zhì)頁巖互層裂隙閉合J2中侏羅統(tǒng)長石石英砂巖裂隙張開J1下侏羅統(tǒng)頁巖，距底部15m處夾厚度3-5m的可采煤層裂隙閉合P二疊系純質(zhì)石灰?guī)r巖溶發(fā)育與上覆地層呈角度不整合接觸C石炭系頁巖夾薄層砂巖Al-S前泥盆系片麻巖及片巖構(gòu)造裂隙閉合，發(fā)育風(fēng)化裂隙與上覆地層呈角度不整合接觸表2 東王村地區(qū)多年平均(19711990)降水量及氣溫資料月份項(xiàng)目1234567降水量(mm)35.560.5104.5144.4161.2218.0179.0占年降水量(%)2.84.88.311.512.817.314.2氣溫()1.85.112.3

12、16.421.626.027.8月份項(xiàng)目89101112全年降水量(mm)133.480.653.256.633.51260.4占年降水量(%)10.66.44.24.52.6100.0氣溫()28.723.418.09.27，316.5表3 東王村地區(qū)地下水化學(xué)成分泉號庫爾諾夫表示式鉆孔號含水層庫爾諾夫表示式61J212P103J213P14表4 水文地質(zhì)孔設(shè)計柱狀圖項(xiàng)目內(nèi)容內(nèi) 容序 號圖中寬度（厘米）鉆孔深度（米）11地層年代21柱狀圖與終孔結(jié)構(gòu)（1：1000）33地層厚度41巖性描述54鉆孔結(jié)構(gòu)62鉆進(jìn)要求鉆進(jìn)方法71巖芯采取率81孔斜要求91簡易水文觀測水位觀測101沖洗液觀測111巖

13、芯編錄121物探測井測斜131井溫測井141井液電阻率測井151止水要求技術(shù)要求161檢查方法171抽水試驗(yàn)預(yù)測靜止水位181抽水試段191預(yù)測降深201抽水方法211抽水時間221恢復(fù)水位231觀測孔觀測孔號241觀測方法及時間251取樣水樣261巖樣271備 注282七、寶蘭高速鐵路ZK03鉆孔資料1、ZK03鉆孔資料（1）鉆孔坐標(biāo)：X=4586.250 Y=9836.126 H=1134（2）鉆機(jī)類型：GZ5型工程鉆；（3）鉆孔方位：設(shè)計直孔110；（4）開孔日期：2009年4月21日； 終孔日期：2009年 5 月 2 日；（5）鉆孔設(shè)計深度： 50米；（6）孔徑：050.00米 11

14、0毫米2、巖心資料巖心編錄的目的是最大可能的提取巖心中的巖土信息，結(jié)合巖石物性、測井、地球物理及區(qū)域地質(zhì)背景資料，樹立巖心剖面柱。根據(jù)規(guī)則，巖石編錄包括對巖心劃分巖性單元，觀察和描述不同巖性單元之間的接觸關(guān)系、各種巖石的顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物組成及含量。表5 巖心資料表層次層頂深度（M）層底深度（M）取樣標(biāo)號地下水（M）試驗(yàn)103.52米、3米處標(biāo)貫試驗(yàn)23.59.55米處00139.511.810米處0029.5米處見地下水，2009.4.25穩(wěn)定水位1125m411.820.715米處003、20米處00418米處重觸探試驗(yàn)520.726.825米處005626.831.830米處0067

15、31.835.335米處007835.342.540米處00836米處重觸探試驗(yàn)942.55045米處009編錄內(nèi)容見下表：表6 巖心編錄項(xiàng)目內(nèi)容內(nèi) 容序 號圖中寬度（厘米）地層代號11巖土分層序號21層頂深度31層底深度41層厚51地層描述65巖土取樣713、標(biāo)貫試驗(yàn)資料該鉆孔中的標(biāo)貫試驗(yàn)進(jìn)行了兩次，分別在2米和3米深度上進(jìn)行，標(biāo)貫試驗(yàn)原始資料見下表： 表7 標(biāo)貫試驗(yàn)原始資料表試驗(yàn)前深度（m）試驗(yàn)后深度（m）擊入深度（m）桿長（m）標(biāo)貫擊數(shù)修正后標(biāo)貫擊數(shù)2.002.100.10332.102.200.10352.202.300.10343.003.100.10453.103.200.1046

16、3.203.300.10474、重觸探試驗(yàn)資料 在鉆孔中18米、36米處進(jìn)行了重觸探試驗(yàn)，其原始資料見下表：表8 18米處重觸探試驗(yàn)原始資料表試驗(yàn)前深度（m）試驗(yàn)后深度（m）擊入深度（m）動探桿長（m）動探擊數(shù)修正后動探擊數(shù)18.0018.100.10202018.1018.200.10201818.2018.300.10202318.3018.400.10202618.4018.500.10201518.5018.600.10202018.6018.700.10201718.7018.800.10202818.8018.900.10202418.9019.000.10201619.0019.

17、100.10221519.1019.200.10221819.2019.300.10222219.3019.400.10222019.4019.500.10222019.5019.600.10221919.6019.700.10222119.7019.800.10222319.8019.900.10222619.9020.000.102228表9 36米處重觸探試驗(yàn)原始資料表試驗(yàn)前深度（m）試驗(yàn)后深度（m）擊入深度（m）動探桿長（m）動探擊數(shù)修正后動探擊數(shù)36.0036.100.10384036.1036.200.10383836.2036.300.10384136.3036.400.1038

18、4636.4036.500.10384036.5036.600.10385036.6036.700.10384736.7036.800.10384336.8036.900.10384936.9037.000.10385137.0037.100.10393837.1037.200.10394037.2037.300.10394537.3037.400.10394237.4037.500.10394237.5037.600.10394237.6037.700.10394637.7037.800.10394037.8037.900.10393837.9038.000.103946 5、工程地質(zhì)孔柱狀圖（1）圖名：鉆孔柱狀圖。（2）比例尺：1：1000。（3）圖頭內(nèi)容：見表10（4）正圖內(nèi)容：鉆孔柱狀圖的內(nèi)容主要有地層代號、巖土分層序號、層頂深度、層頂標(biāo)高、層厚、地質(zhì)柱狀圖、巖心采取率、巖土取樣深度和樣號、原位測試深度和相關(guān)數(shù)據(jù)。在地質(zhì)柱狀圖上，第四系與下伏