1、第一篇 水文地质勘查方法,第一章 水文地质勘查概述,一、 水文地质勘查的目的、任务与重要性 目的 运用各种技术方法和手段揭示一个地区的水文地质条件 任务 为工程项目设计或国民经济发展规划的制定提供所需的水文地质资料 重要性 认识来源于实践 水文地质勘查费用很高、工期较长 理论联系实际，注重方法,二、水文地质勘查工作的类型,区域性水文地质勘查 专门性水文地质勘查 地下水动态和均衡的监测,水文地质勘查工作，按其目的、任务和勘查方法 特点，可分为三个类型：,陈梦熊在1957年组织编制出版我国第一幅比例尺1：300万中国水文地质图。,例如，武汉市的一套完整的150000城市地质系列图，包括7种图件，共
2、11幅，总面积370平方公里：武汉市地质图、基岩地质图、地貌及第四纪地质图、矿产资源图、水文地质图、工程地质图和航空磁测图，为武汉市的城市规划和建设提供了重要的基础地质资料，为城市环境保护、监测和地质灾害防治提供了科学依据。,三、水文地质勘查阶段划分及基本要求,1、矿区水文地质勘查阶段划分,普查勘探阶段,生产建设阶段,普查 详查（初步勘探） 精查（详细勘探）,2、矿区水文地质勘查各阶段的基本要求,（1）普查阶段的要求 通过区域水文地质测绘，钻孔简易水文地质观测，泉、井、钻孔的流量、水位、水温的动态观测及老窑和生产矿井水文地质资料的收集，初步了解： 工作区的自然地理条件和地貌、第四纪地质及地质构
3、造特征； 主要含水层和隔水层岩性、分布、厚度、水位、泉的流量； 对煤层开采可能有重大影响的含水层的富水性； 地下水的补给、径流、排泄条件； 老窑、小煤矿和生产矿井分布、采空情况及水文地质情况； 供水水文地质条件，指出供水水源勘探方向等。,(2)详查阶段的要求 通过矿区水文地质测绘，钻孔简易水文地质观测，地表水、地下水动态观测，单孔抽水试验，生产矿井及老窑水文地质调查等，初步查明： 直接充水含水层的岩性、厚度、埋藏条件、含水空间的发育程度及分布特征；, 直接充水含水层的水位、水质、富水性、导水性及其变化情况，地下水的补给、径流及排泄条件； 直接充水含水层与可采煤层之间隔水层的厚度、岩性组合及其物
4、理力学性质； 直接充水含水层与间接充水含水层、地表水三者之间的水力联系； 调查老窑、小煤矿和生产矿井的分布及开采情况，划出其采空区，了解其积水情况、涌水量、水质及其动态变化，分析其充水因素； 对矿区内可供利用的供水水源的水量、水质作出初步评价。 详细了解间接充水含水层的岩性、厚度、埋藏条件、富水性、含水空间的发育程度及分布情况； 详细了解有水文地质意义的断裂带的水文地质特征等。,(3)精查阶段的要求 通过较大比例尺的水文地质测绘、钻孔简易水文地质观测，以及单孔和群孔抽水试验、连通试验、地表水和地下水动态观测、生产矿井和老窑水文地质调查等，查明： 直接充水含水层和间接充水含水层的岩性、厚度、埋藏
5、条件、水位、水质、富水性或导水性； 直接充水含水层与可采煤层之间隔水层的厚度、岩性组合及其物理力学性质； 直接充水含水层、间接充水含水层、地表水三者之间的水力联系，以及地下水的补给、径流与排泄条件等。,精查阶段基本查明： 直接充水含水层含水空间的发育程度和分布情况， 以及强径流带的分布范围； 间接充水含水层对直接充水含水层的补给途径、 部位和可能的最大补给量； 对矿井充水有影响的断裂带的水文地质特征； 直接充水含水层向矿井充水的途径，评价矿井充水 因素，预测矿井第一水平涌水量等。,（4）煤矿建设和生产阶段的任务 掌握矿井水文地质规律，研究和解决矿井生产建设中的水文地质问题，防治水害，保护和利用
6、地下水资源，以保证矿井正常安全生产建设的需要。具体任务如下： 开展矿区水文地质补充调查、勘探和水文地质观测工作； 为矿井建设、采掘、开拓延深、改扩建提供所需的水文 地质资料或专门报告； 在采掘过程中进行水害的分析、预测和防探水； 开展矿区专门防治水工程中的水文地质工作； 为补充和改善矿区生产、生活供水进行调查、勘探，提供 水源资料； 根据需要进行矿区环境水文地质调查和研究。,四、水文地质勘查的主要手段,1、水文地质测绘 2、水文地质勘探 3、水文地质试验 4、水文地质观测 5、实验室分析,1、水文地质测绘,通过对调查区内地质、地貌、地下水露头和地表水状况的观察分析，从宏观上认识地下水的埋藏、分
7、布和形成条件的一种调查手段。 工作特点：通过现场观察、记录及填绘各种界线与现象，以及室内的进一步分析整理，最终编制出从宏观和三维空间上反映区内水文地质条件的图件，并编写出相应的水文地质测绘报告书。,2、水文地质勘探,水文地质物探 水文地质钻探 水文地质化探 水文地质坑探,（1）水文地质物探 物探方法成本低、速度快、设备简单、用途广泛，是当前水文地质调查中不可缺少的勘查手段。,物探仪器：探地雷达，高密度电法，浅层工程地震，三维地震，GDP32电法仪，超声波测深仪等。,物探的工作原理 主要是因为不同类型或不同含水量的岩石，或不同矿化度的水体之间存在物性差异-包括导电性、导热性、热容量、温度、密度、
8、磁性、弹性波传播速度及放射性等。 借助各种物探测试仪器，测定出某一方向、某一深度或某一范围内岩石或水体的某些物理特征值的变化，从而分析、推断出某一方向和某一深度或范围内的岩性、构造和岩层含水性能的变化。,（2）水文地质钻探 又称-水文钻探 直接探明地下水的一种最重要、最可靠的勘探手段，是进行各种水文地质试验的必备工程，也是对水文地质测绘、水文地质物探成果所作地质结论的检验方法。 随着水文地质调查阶段的深入，水文地质钻探工作量在整个勘查工作中占有越来越重要的地位。 水文地质钻探，由于其设备复杂沉重、成本昂贵、施工技术复杂且工期长，对整个勘查的完成、勘查项目的投资均起决定作用。,（4）水文地质坑探
9、 tunnel exploration 在一定条件下，为了揭露或揭示浅部的地质和水文地质现象，使用水文地质坑探或槽探。,（3）水文地质化探 主要运用环境同位素进行勘查，如C-14。,水文地质试验是进行地下水定量研究，获取评价所需水文地质参数的不可缺少的手段。具体包括：,3、水文地质试验,抽水试验 压水试验 连通试验 放水试验 地下水流向流速测定,抽水试验是通过从钻孔或水井中抽水，来定量评价含水层的富水性，测定含水层的水文地质参数，判断某些水文地质条件的一种野外试验工作。 随着水文地质勘查阶段由浅入深，抽水试验在各个勘查阶段中都占有重要的比重，其成果质量直接影响着对调查区水文地质条件的认识和水文
10、地质计算成果的精确程度。,4、水文地质观测,又称地下水动态观测，是研究各种地下水要素随时间变化，阐明区内地下水形成和变化规律，进行水位、水量、水质评价和预测的重要手段。,动态 指表征地下水数量与质量的各种要素(如水位、泉流量、开采量、溶质成分与含量、温度及其它物理特征等)随时间而变化的规律。 均衡 指在一定范围、一定时间内，地下水水量、溶质含量及热量等的补充(流入)与消耗(流出)量之间的数量关系。,5、实验室分析,为取得地下水水质，岩石的物理、水理和力学性质指标，岩石的破坏和溶蚀机理，岩石的矿物成分和化学成分，地下水的年龄等资料，需要采集水、岩、土样进行实验室鉴定、分析和试验。,为了阐明岩石含
11、水空间的微观特征和地下水中的微观组分，现代测试技术，如光谱分析、差热分析、电镜分析、x光衍射和岩石微孔测试技术等在水文地质研究中正在发挥着愈来愈重要的作用。,五、水文地质勘查工作程序简述,1、勘查工作阶段： 普查-详查(初勘)-精查(详勘) 2、勘查方法的组织： 测绘-勘探-试验-长期观测 3、工程量投入： 由少到多，点-线-面 4、每一勘查阶段分三个时期进行： 准备工作-野外施工-室内总结,一般原则：,NOTE！ 由于不同研究区域的水文地质条件和不同阶段的工作任务及要求均不同，因此，各种工作方法的选择和工作量的大小，应能满足不同区域、不同工作阶段的任务和要求，并尽力做到“多、快、好、省”！,
