当前位置:文档之家› 水文地质学 第7章 供水水文地质勘察1

水文地质学 第7章 供水水文地质勘察1

供水水文地质勘察的目的 —为地下水源地设计与施工、地下水资源开发与保护提供必 要的水文地质资料。
地下水源的设计前提 —当地已经进行过勘察,且勘察资料满足设计要求。 —当地未进行过勘察,且水文地质条件复杂,需要设计人员
协助用水单位向勘察部分提出勘察要求。 —当地未进行过勘察,但有零散水文地质资料,且用水量
稳定流抽水试验
必需在试验之前测定天然水位。从井中连续观测三次的数据 均相同、或4h内相差不过2cm时,才可认为是天然水位。
试验开始阶段,井中动水位、出水量观测的时间间隔为5、 10、15、20、25、30min。以后,每隔30min或1h观测一次, 直至试验结束。
试验结束后,恢复水位的观测时间间隔为1、2、3、4、6、8、 10、15、20、25、30min;以后,每隔30min观测一次。
第二节 水文地质测绘
水文地质测绘的内容 —地质调查 —地貌、第四纪沉积物调查 —地下水露头的调查 —水文气象调查 —地下水化学调查 —地下水开发利用现状调查
水文地质测绘的新技术 —遥感技术:卫片、航片和红外成像 —核技术
第三节 水文地质物探
电阻率法 基本原理:依据岩石电阻率的不同来区分岩石种类的方法。
第一节 概 述
允许开采量的精度分为5级:A级、B级、C级、D级、E级
➢ E级——搜集资料,用经验的水文地质参数估算水资源量, 为预测资源量
➢ D级——通过小比例尺水文地质测绘,概略评价地下水资源 量,估算允许开采量,为推断资源量
➢ C级——一个水文年以上的地下水动态观测资料,群孔干扰 抽水试验,并建立和完善数学模型,预测水位、水量、水质 变化
s1=1.00m Q1= 4500m3/d s2=1.75m Q2= 7850m3/d
0
5000
s3=2.50m Q1=11250m3/d
1
试求含水层的渗透系数k。
2
据三次抽水试验的观测结果作Q-s
第二节 水文地质测绘
水文地质测绘的方法 工作方法: —野外填图(野外填图主要依靠观测点和观测线) 基本步骤: —合理布置观测路线:沿地质、地貌、水文地质条件变化 最大方向,以获得最佳的控制效果。 —正确地选择观测点:布置在地质、地貌、地下水变化最 大或具代表性地段。
※水文地质测绘的实质:通过具有代表性的观测点及其沿线 所观测的资料,分析研究地质、地貌、水文地质现象,并准 确地标记在地形、地质图上;按由点及线,有线及面的原则 最终完成区域水文地质测绘工作,并以图件和文字报告表示。
非稳定流抽水试验
抽水延续时间。一般按照s-lgt曲线,确定抽水延续时间:当 曲线出现拐点后趋于水平时,拐点对应的时间t0可以视为抽 水延续时间;若s-lgt曲线无拐点而呈直线连续下降,则抽水 延续时间应视试验目的而适当延长。然而,据经验,非稳定 流抽水延续时间无需太长。
试验中测量要求。为了绘制s-lgt曲线,试验初期阶段,应加 密观测,观测时间间隔为1、2、3、4、6、8、10、15、20、 25、30min;以后,每隔30min观测一次。
Q
观测孔 抽水孔
地下水流向 抽水孔
多孔抽水试验
观测孔
观测孔平行 或垂直地下 水流向布置
第四节 抽水试验
群孔干扰抽水试验——从两个或两个以上孔中同时抽水。可了 解区域水位下降与总开采量之间关系,并评价地下水的允许开 采量、合理确定最佳开采方案。
Q
Q
Q
群孔干扰抽水试验
第四节 抽水试验
开采性抽水试验——在枯水期进行,试验抽水量接近于实际 供水量。抽水持续时间,若下降漏斗能够达到稳定,则应抽 水一个月以上;若下降漏斗不能达到稳定,则应抽水至下一 补给期。可确定地下水的允许开采量、查清补给量、测定水 文地质参数等。
四极对称装置
A
M
N
B
在水文地质勘查中的应用 —覆盖层的厚度,隐伏的古河床和掩埋的洪积扇的位置 —断层、裂隙、岩脉的产状 —钻井的地质剖面 —地下水位、流向和渗透速度 —地下水的矿化度和咸水、淡水的分布 —永冻土层下限的埋藏深度等
第三节 水文地质物探
电测深法的原理及其应用 —就是在地表同一测点上,从小到大逐渐改变供电电极之间 的距离,进行视电阻率测量来研究地表到深部岩层的变化情 况。 —当增大供电电极极距时,电流流入地下的深度也越大,不 同深度处岩层的特性通过视电阻率反映出来,从而达了解地 层沿垂直方向的不变化
k
0.366
Qlg
R Ms
lg
r
0.366
Qlg R lg r M H h
——承压水完整井
0
Q
s或△h2
➢ 根据抽水试验的观测值,绘制的Q-s或Q-△h2关系曲线若为曲 线,说明井附近出现三维紊流的影响,应采用消除阻力法进行 修正。为此,需要继续绘制s/Q-Q或△h2/Q-Q关系曲线,若为 直线,则可用下式计算含水层渗透系数k。采用1/α代替式中Q/s 或Q/[H2-h2]。
—详细勘察阶段
主要任务是对拟建的地下供水水源地进行详细的水质与水 量评价且充分获得取水构筑物附近范围的水文地质资料,并理 定最佳的开采方案,为给水工程施工图设计提供必要的水文地 质资料。
第一节 概 述
地下水允许开采量的精度分级 —允许开采量是地下水供水设计的重要指标,也是供水 水文地质勘察的主要目的。 —允许开采量的精度随水文地质勘察阶段发展而不断提高。 —根据地下水的水文地质条件研究程度、动态观测时间长 短、计算数据与参数精度、计算方法与公式合理性、补给 保证程度等,按照由高到低,允许开采量的精度一般划分 为A、B、C、D、E等五个级别。
第二节 水文地质测绘
水文地质测绘的任务 —查明勘探区地质、地貌、水文、气象的基本特征; —确定含水层性质、地下水类型,划分含水层隔水层,选择 供水目的层; —阐明区内地下水的补给、径流、排泄,地下水动态关; —评价含水层的富水性,资源量及其开采条件; —初步阐明地下水化学特征及其形成条件,调查地下水污染。
第四节 抽水试验
单孔抽水试验——从一个孔中抽水,做1~3次水位下降。可 计算孔的出水量与水位下降之间关系、含水层的赋水量和 透水性。
Q
t1 t2 t3
单孔抽水试验
第四节 抽水试验
多孔抽水试验——从一个孔中抽水,并在抽水孔周围布置若 干个观测孔。除可计算含水层的水文地质参数之外,还能够 了解影响半径大小、降落漏斗形状及其扩展状况,合理确定 井距、地下水与地表水之间水力联系。
抽水井的出水量必需保持一致。
0
lgt0
0
lgt
lgt
s
s
裘布依单井稳定流公式在抽水试验中应用的若干要点
根据抽水试验的观测值,绘制的Q-s或Q-△h2关系曲线若为直 线,则可用下式直接计算含g R lg r 2H ss
0.733
Qlg
H
R lg 2 h2
r
——潜水完整井
抽水
抽水井构造
井室
过滤器
封闭物
填砾 吸水管
沉砂管
井壁
稳定流抽水试验
试验段应选择含水层中赋水性最好的层。多个含水层地区,应分层 做试验。只有当含水层很薄或不宜分层时,才将几个含水层并于一 体做混合试验。水质与流量差别较大的地区,应分层或分段试验。
同一个孔应进行三次水位降深的试验,并且三次水位下降的落程要 求均匀分配。每次水位下降的落程越大越好,最好接近或大于实际 开采的水位下降值。
电测剖面法 —保持供电电极距,并使得整个装置的相对位置固定不变 (即探测深度不变)的情况下,沿一定方向移动装置,所得 的测量数据反映了地层沿水平方向的变化规律。
高密度电法
神木县大雨沟、马镇、合河、石街上黄河河谷区地下水勘查
/article/show.asp?id=206
s1 s2 s3
S1=S0/3 S2=2S0/3 S3=S0
稳定流抽水试验
在各次水位下降的试验中,吸水管口的深度应相同。 在基岩中试验,水位下降的落程应由大到小,以利于井管附近
含水层中细小颗粒在第一次水位下降中即被冲洗且排出孔外。 在松散地层中试验,水位下降的落程应由小到大,以防孔壁坍 塌或堵塞过滤器。 抽水过程必需保持均匀性和连续性。井中动水位、出水量与时 间之间关系曲线只能在一定范围内波动,二者绝不能持续上升 或持续下降。 井中动水位、出水量均稳定后的抽水阶段称为稳定延续时间。 有一段稳定延续时间是保证试验质量的重要因素,由于井中动 水位、出水量均稳定后至下降漏斗完全稳定还需要一定时间— —稳定延续时间。
➢ B级——与C级相同,只不过B级强调大型复杂的水源地 ➢ A级——三年以上水源地连续开采地下水动态观测资料,群
孔干扰抽水试验,并建立和完善数学模型,预测水位、水量、 水质变化 ➢ 供水保证率:达到90%~97%。
第一节 概 述
供水水文地质勘察的方法
➢ 收集并研究既有资料。
包括基础地质资料、水文地质资料、第四纪地质与地貌资料、环境与灾 害地质资料、人文地质与地理资料、遥感地质资料、地球物理资料、地 球化学资料、同位素地质资料、农业与植被资料、地方病史资料等。
k
0.733lg
R
lg
r
H
Q 2
h
2
0.733lg
R
lg
r
Q h2
-潜水完整井
k 0.366 lg R lg r Q Ms
-承压完整井
0
Q s/Q或△h2/Q
△h2=H2-h2
α
s或△h2
0
Q
抽水试验工程应用算例——裘布依公式计算范例
➢ 算例一:在某一承压含水层中进行抽水试验。含水层厚度为 27m,井的半径为0.18m,过滤器长度为27m,影响半径为 292m。试验观测结果如下。
第一节 概 述
勘察工作的内容 ——一般包括水文地质测绘、物探、钻探、抽水试验、地 下水动态观测等。
相关主题