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1、1 水文地质调查概述 前面学的是理论基础，本章是实际应用 目前已进入用证据（数据）说话的年代 而本章就是教你获取数据的方法 本章特点是条条框框多，较枯燥， 学习时应找到其内在联系规律,第三章 水文地质调查,研究和利用地下水的需要 研究岩体及边坡稳定性的需要 解决各种工程建设专门问题的需要 小结：不管解决何种水文地质工程地质问题都要查明水文地质条件。因此水文地质调查法是与水文地质基础、地下水动力学、水文地球化学并列的专业课程，是属于方法论的课程。主要讲述各种调查方法的原理、能解决的问题、调查工作的布置及如何操作等。,一、学习调查法的意义,水文地质调查的目的 目的:运用各种技术方法和手段揭示一个地
2、区的水文 地质条件及规律 水文地质调查的任务 为各项工程建设及规划提供水文地质资料 1 查明地下水的赋存条件 2 查明地下水运动的规律,二、水文地质调查的目的任务,水文地质调查的任务 3 查明地下水的水文地球化学特征 4 查明地下水的动态特征 小结：水文地质调查法是一项复杂而重要的 工作，要解决的问题比较多，是一项综合性的 调查。,二、水文地质调查的目的任务,准备工作 接受任务、收集资料、设备、技术等的准备 野外工作 测绘、物探、钻探、试验等 室内工作 试验、分析、整理、模拟、绘图、编写报告,三、水文地质调查的工作步骤,为什么要分阶段进行？ 调查阶段划分的依据 水文地质复杂程度 水文地质条件研
3、究程度 勘察任务及要求 调查阶段划分方法,四、水文地质调查的原则,（一）水文地质调查应分阶段进行,四、水文地质调查的原则,从上述划分方案来看，不同部门从不同角度提出了不同的划分方法，它们的共同特点是随着调查阶段的不断深入，工作越做越细，动用的调查手段越来越多，精度越来越高，编制的图件的比例尺愈来愈大。,水文地质调查阶段的划分,1 水文地质测绘 2 水文地质物探 3 水文地质钻探 4 水文地质试验 5 地下水长期观测 6 室内分析实验 7 新技术、新方法,（二）水文地质调查要采用综合的方法,1 工作程序上要先设计后施工 2 方法程序上 测绘 、物探、钻探、试验、 地下水 长期观测网布置,（三）水
4、文地质调查要按一定程序进行,（四）水文地质调查过程中要加强 综合分析研究工作 1 设计书内容需要不断完善和具体 2 水文地质调查本身是一种研究工作,1 工作方法使用和布置一定要有的放矢 2 要严格按照技术要求施工,（五）水文地质调查要参照有关规范进行,规范越来越多，学会使用规范相当重要,（六）水文地质调查要符合多快好省的原则,2 水文地质测绘,确定地下水类型及其分布情况 确定主要含水层的埋藏分布及其富水性情况 查明褶皱构造和断裂构造的水文地质特征 查明地下水的补给、径流与排泄条件 查明地下水的化学特征及其水文地球化学环境 查明与地下水有关的环境地质问题,一、水文地质测绘的基本任务,二、水文地质
5、测绘的内容,(一) 地层调查 1、调查的意义 地层是地质图和水文地质图的最基本组成要素 地层时代构成了三维空间地质结构 地层是识别地质构造的基础 查明地质时代有助于了解含水层的埋藏、分布规律 2 调查的主要任务 确定标准地层剖面、并据此按岩性分层 分析地层层位与含水层、隔水层的对应关系，确定填图单位 分析古地理环境和地质发展史，进而判别地下水埋藏分布条件及岩溶发育规律,二、水文地质测绘的内容,(二) 岩石的调查 岩浆岩 基岩 沉积岩 变质岩 洪积地层 松散 冲积地层 岩层 残坡积地层 其他成因地层,(二) 岩石的调查 1、基岩地区 岩石类型：脆性岩石、半脆性岩石、柔性岩石 可溶性： 可溶岩、半
6、可溶岩、非可溶岩 层厚： 薄层、中层、厚层、巨厚层 层序组合： 单层结构、互层结构 总结：从含水性来说，脆性、半脆性厚层单一结构岩层 含水性一般较好；厚层单一结构可溶岩层则更好；薄层柔性 岩层和脆性、柔性互层结构岩层含水性一般较差,二、水文地质测绘的内容,2、松散层地区（地貌特征调查） （1）松散岩层的特征 孔隙分布较均匀 岩性厚度相变大，空间分布复杂 孔隙含水层均质各向同性，孔隙含水系统非均质各向 异性 （2）调查内容 岩性： 颗粒大小、磨圆度、分选性 成因类型： 冲积物（al）、洪积物（pl）、湖积物（l）、残积物（el）、坡积物（dl）、风积物（eol）等及混合沉积物,二、水文地质测绘的
7、内容,(二) 岩石的调查,（3）填图单位确定 地层划分： N、 Q1 、 Q2 、 Q3 、 Q4 N 紫红色、湿热环境 Q1 灰色、干冷环境 Q2 棕红色、温湿环境 Q3 黄色、干旱环境 成因类型划分： 从地貌和岩性来确定 阶地、平原冲积 山坡、岗地坡残积 山前沟口洪积、洪冲积 填图单位： Q1al 、 Q1pl 、 Q1l 、 Q1el 、 Q1dl 、 Q1eol,二、水文地质测绘的内容,(二) 岩石的调查,（4）各种成因类型判别依据 冲积物特征： 地势平坦（阶地、平原）、下粗上细、 附近有河流、沉积物有分选磨园 洪积物特征： 位于山前沟口、地势倾斜、上游有冲沟或河流、表 层有砾石分布、
8、沉积物有分选磨园、水位 埋深大 残坡积物特征： 地表有一定的起伏、表层为粘性土、下部无砾石、 附近无河流、基岩埋藏浅,二、水文地质测绘的内容,(二) 岩石的调查,（三）地质构造调查 褶皱：背斜、向斜 断层： 1）断层含水性 断裂带构造,断裂带,构造岩带,影响岩带,张性断层 角砾岩,扭性断层 糜棱岩,压性断层 糜棱岩不连续,二、水文地质测绘的内容,二、水文地质测绘的内容,影响断层含水性的因素 断层力学性质： 张性断层好于扭性和压性 断层 两盘岩性： 脆性、半脆性岩石断裂带均是富 水带；柔性岩石断裂带均不富水 总结：断层力学性质于岩性相比，岩性更重要。应首先确定两盘岩性，然后确定断层性质,断层水文
9、地质分类 表2 断层水文地质分类,图： 龙王冲断层剖面 断裂带规模：宽度、延伸长度、断距 断裂带地下水露头： 图：柑子坪断层 小结：一般来说，断层规模越大，断层破裂带越宽，断裂带含水性越好。但当引起不同力学性质岩层接触；或糜棱岩厚度大时，往往形成阻水断层，构成含水系统的边界。,二、水文地质测绘的内容,断层水文地质分类,二、水文地质测绘的内容,裂 隙 1）裂隙类型 巨型裂隙：隙宽几mm到几十mm，长度数十m或更大 的裂隙 中型裂隙：隙宽1mm，长度几十cm至数m的裂隙 微裂隙：长度几cm至几mm，隙宽很小的裂隙 小结：这三种裂隙在数量上差异悬殊，在含水和透水能力上 也不相同，水文地质意义也不一样
10、，在野外调查中主要研究 巨型裂隙和中型裂隙，它们是构成裂隙网络的主要组成部分。,2）裂隙调查内容 裂隙长度、裂隙宽度、裂隙产状、裂隙密度、裂隙充填情况 3）裂隙测量方法 分组测量法 测线法,图：基岩裂隙,二、水文地质测绘的内容,基 岩 裂 隙,4）调查成果编制 裂隙走向玫瑰花图 图： 裂隙极点图 图： 总结：裂隙是基岩地区地下水的主要储水空 间和运移通道，构造裂隙又受构造体系的控制， 因此地质构造是控制地下水的赋存和运移的重要 因素，是寻找基岩地下水的主要依据。在水文地 质测绘中，地质构造是主要研究内容之一，,二、水文地质测绘的内容,裂隙走向玫瑰花图,裂 隙 极 点 图,二、水文地质测绘的内容
11、,总结：松散岩层对地下水赋存和运移影响的最大因素是岩石孔隙性，应着重调查岩石粒径、磨圆度和分选性。而磨圆度和分选性又与成因类型有关。因此，松散岩层地区水文地质测绘应重点查明各类松散岩石的成因类型，并作为填图单位的重要内容。 与地下水有关的物理现象： 滑坡、崩塌、地裂隙、沼泽,(四）地下水露头调查 1、地下水天然露头： 泉 （1）泉的调查意义 直接水文地质资料；间接分析得出水文地质信息。通过泉的出露标高、流量、动态、温度、水化学，可以综合分析与泉水成因有关地质、水文地质条件：,二、水文地质测绘的内容,研究泉的意义,可以确定以下信息 1）地下水位标高； 2）含水岩层的含水性（透水性）及导水性：泉在
12、地层中的出露情况及泉的流量； 3）泉出露处断层的导水性； 4）补给条件，循环（交替）强度：泉的流量及泉的动态； 5）泉的温度：地下水循环深度； 6）泉水的水质反映地下水的化学成分特征； 7）供水水源（直接利用）。,二、水文地质测绘的内容,（2）泉的调查内容 定点 测量泉水流量和物理化学性质及动态变化 查明泉的形成和出露条件，确定泉的类型 图： 侵蚀泉、接触泉、溢流泉的出露条件 泉的利用情况,（3） 泉的调查意义应用,图718 济南泉水成因地质示意图 1下奥陶纪白云质灰岩；2中奥陶纪灰岩；3闪长岩及灰岩；4基岩地层界线；5断层；6泉群,（3）泉的调查意义应用确定岩层含水性,1前震旦纪片麻岩、 片
13、岩；2下寒武纪鲕 状灰岩 4上寒武纪 薄层灰岩及页岩； 5奥陶纪厚层灰岩； 6燕山期花岗岩； 7第四纪松散沉积； 8断裂；9涌水量 10L/s的泉； 12温泉；13下降 泉；14上升泉,（3）泉的调查意义应用确定岩层含水性,片麻岩 泉 9个 流量小 砂页岩 泉 1个 流量小（还在断层带） O灰岩 泉 4个 流量大；地表水系不发育，泉的数量少，流量大，出露在本层与其它地 层接触带上 岩性分界处 8个 泉,岩性相同则地形不同 地形无变化则岩性有变化 岩性相同、地形也无变化，则往往有断层 泉水往往出露在地形变化、岩性变化、断层带、系统的边界,（3）泉的调查意义应用确定岩层含水性,2、地下水人工露头
14、平原地区泉很少，主要靠井的调查来了解地下水的信息，分析岩层含水性。井的调查内容与泉的调查内容基本是一样的。但因井是人工施工的，要调查井的结构和地层剖面资料。 总结：通过泉和井的调查研究，可以帮助确定调查区内的含水层层位，确定地下水的埋藏条件及水量、水质和动态变化规律。有时还可帮助判别某些地质和水文地质条件，如：断层、侵入体接触带、含水系统边界等。 思考题： 1、比较水文地质测绘与地质测绘的异同点； 2、泉的调查意义和内容有哪些？怎样确定泉的成因类型？,二、水文地质测绘的内容,二、水文地质测绘的内容,(五) 地表水体的调查 流动水体：河流 查明与地下水的补排关系 相对静止水体：湖泊、池塘 查明其来源 思考：在不同高程处都有地表水体说明地表 地层的透水性如何？ 仅在地势低洼处出露一个地表水体，且 有水流出，说明什么问题？ （六）与地下水有关的环境地质调查 滑坡、塌陷、沼泽化、盐渍化等,三、 物探方法简介,1、特点：成本低、速度快、用途广是一种间接方法 2、原理：不同类型、不同含水量的岩石或不同矿化度水体之间存在着物性上（导电性、密度、磁性等）的差异。因此借助物探仪器测定某一方向、某一深度岩石或水体的某些物理特征值的变化从而分析岩性、含水性的变化 3、工作程序：首先取得某地区的物性资料，再建立一套不同岩性、不同含水量与某些物性的对应关系，然后根据物性资料反推岩性、含水量等客观条件。,