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水文地質怎麼表述

發布時間: 2021-02-13 04:36:58

『壹』 水文地質條件的介紹

通常把與地下水有關的問題稱為水文地質問題,把與地下水有關的地質條件回稱為水文地質答條件。水文地質指自然界中地下水的各種變化和運動的現象。水文地質學是研究地下水的科學。它主要是研究地下水的分布和形成規律,地下水的物理性質和化學成分,地下水資源及其合理利用,地下水對工程建設和礦山開採的不利影響及其防治等。隨著科學的發展和生產建設的需要,水文地質學又分為區域水文地質學、地下水動力學、水文地球化學、供水水文地質學、礦床水文地質學、土壤改良水文地質學等分支學科。近年來,水文地質學與地熱、地震、環境地質等方面的研究相互滲透,又形成了若干新領域。

『貳』 勘察報告場地水文地質條件和地下水情況怎麼描述

鬆散孔隙水?應該叫鬆散堆積物孔隙潛水,這個是我們鑽探幾米、十幾米經常見到的地下水。另外,潛水之上經常還有局部弱或相對隔水層上的上層滯水,這類水受水文氣象條件變化比較大。

『叄』 水文地質的水文地質

盡管19世紀已開始使用水文地質學一詞,但到20世紀初科學家Mead才給出這個術語一個廣泛的含義:水文地質學是研究地表以下水的發生與運動。20世紀50年代末期到80年代早期這將近30年的時間里,水文地質學一下子成熟了,成為地球科學羽翼豐滿的一員。1960年之前,水文地質學主要是地質學家的領域,作為一個自然科學家,對於控制地下水流動的因素和規律,毫無興趣或者知之甚少,任憑差分方程式去加以描述。另一方面,工程師在估算井的單位出水量和總出水量時,只顧得計算,處於岩層「透水」和「不透水」之間的灰域之中,無所適從。
久遠以前直到20世紀50年代,兩種分叉的、幾乎完全獨立的方法,各不相關地沿著平行的路徑研究著地下水;一邊被科學家好奇心所驅使;另一邊受到工程師務實精神的推動。兩個分支的演變在時間上也可以分為兩個階段:以理論與假說的定量表述,以及數學上的嚴格推導為其分界(圖1)。
17世紀處在「自然科學分支」的「猜想」階段,關於泉的成因以及水循環,出現了首批記錄在案的問題與解答。偉大的思想家們,從公元前8世紀的荷馬開始,包括亞里士多德、泰勒斯(Thales)、柏拉圖,甚至笛卡兒和開普勒(17世紀)都曾猜想:泉水來源於海洋中擠榨出來的水,或者是在洞穴中冷凝而成的;而雨水不足以保持河水流量。然而,在另一個陣營中,波爾洛(Marcus Vitruvius Pollo)認為,泉來源於入滲的雨水,這一看法受到文奇(Leonardo da Vinci)和帕利西(Bernard Palissy,16世紀)的支持。定量水文觀測始於17世紀,佩羅(Pierre Perrault,1608-1680)在塞納河盆地測量了3年降水量,得出降水量是河流流量的6倍。馬利奧特(Mariotte,1620-1684)驗證了佩羅的觀測結果,而哈雷(Halley,1656-1742)證明了注入地中海徑流的不足部分消耗於蒸發。梅瑟利(La Metherie,1791)開始測量岩石的滲透性,將入滲水區分為地表徑流和深部儲存,於是,水均衡的初步概念形成了。
20世紀50年代晚期到60年代早期,也許是由於偶然的巧合,也許是由於下意識地交流滲透,絕對隔水性的觀念受到來自兩個分支的強烈質疑——工程師們從評價含水層和井的出水量出發產生疑問,而地質學家在研究盆地地下水流動時發現了問題。雅可布、漢圖斯、諾曼(Neuman)、威瑟斯龐等,引入並發展了越流含水層的概念,並將其擴展到盆地尺度的含水層系。自然科學分支這邊,托特的均質的「統一盆地」被弗里澤和威瑟斯龐「非均質化」了,通過數值模擬,揭示了不同形態、不同規模含水岩系的基本流動型式。兩方面共同的最終結論是,岩體存在水力連續性。基於岩體存在水力連續性的結論,很快人們就認識到,存在著時空尺度差別很大的流動系統,而每個系統具有自己的作用過程與伴隨現象。於是,統一的觀念誕生了,不斷流動著的地下水是一種地質營力。
1980年前後,可以看作研究地下水的自然和工程科學兩個分支的融合,從此進入成熟的當代水文地質學發展階段。這個地球科學的新成員,既是一門基礎學科,也是一個專門性分支。為了更好地理解幾乎所有的地質活動,絕對有必要熟悉當代水文地質學的基本理論。與此同時,需要培養具有獨特的教育和專業背景的、全職的水文地質學家。
就我國來講,水文地質學的發展歷史是與新中國的建立與發展分不開的,近半個世紀以來,水文地質學的成長與發展大致可劃分為兩個階段:從20世紀50年代到70年代中期,可稱為奠基階段,主要接受前蘇聯學術思想的影響,基本依照前稱聯模式。從20世紀70年代後期到90年代,可以稱為發展階段,這一時期由於實行改革開放政策,國內外學術交流日益頻繁,因此受西方學術思想影響較多,特別是系統科學、環境科學、現代應用數學與計算機技術等新思想、新理論與新技術的輸入,使水文地質學的基本概念與研究范疇發生了巨大的變革,使水文地質學從定性研究進入到了定量研究階段,納入到系統工程的軌道,與現代科學更緊密地融合了起來,因此我們把20世紀50年代到70年代奠基階段的水文地質學稱為傳統水文地質學,而20世紀70年代後期至90年代發展階段的水文地質學,稱為現代水文地質學(圖2)。
現代水文地質學的基本特徵主要有:①與現代科學的新理論新學科緊密結合,比如系統論、資訊理論、控制論及相應產生的系統科學、環境科學、信息科學等,對水文地質學的發展產生了重大影響;②現代應用數學與水文地質學的結合,特別是數值模擬方法得到普遍應用,模型研究成為水資源研究的主要內容,使水文地質學從定性研究發展到定量研究的新階段;③從地下水系統與自然環境系統相互關系的研究,擴大到與社會經濟系統關系的研究。對地下水資源的研究,也從數學模型發展到管理模型與經濟模型的研究;④許多新的分支學科的產生與發展,比如區域水文地質學、岩溶水文地質學、遙感水文地質學、環境水文地質學、醫學環境地球化學、污染水文地質學以及數學水文地質學、水資源水文地質學;⑤新技術、新方法的應用、除計算機技術外,遙感技術、同位素技術、自動監測技術,室內模擬技術,以及高精度水質分析技術等,都得到普遍應用,推動了水文地質學的發展。
這要強調一點:水文地質學領域中的許多研究都是由水文地質學家、地質學家、水文學家和氣象學家等多個學科領域的專家學者聯合來完成的。

『肆』 水文與水文地質的區別

二者有交集,水文的范圍大一些
水文的對象僅僅是所有關於水的,形成包括水位、流量版、雨量、水質權、地下水、蒸發、泥沙等項目齊全、布局比較合理的水文站網。包含部分水文地質的內容。
而水文地質是為地質工程服務的一門學科,水文地質學是地質學的一個分支,是研究地下水(Groundwater)的一門學科,它是對地質環境中地下水的發生、運動及其水化學特性上的研究。主要研究與岩石圈、水圈、大氣圈、生物圈以及人類活動相互作用下地下水水量和水質的時空變化規律,並研究如何運用這些規律去興利除害,為人類服務。

水文,指自然界中水的變化、運動等的各種現象。現在一般指研究自然界水的時空分布、變化規律的一門邊緣學科。
水文地質學是研究地下水的科學。它主要是研究地下水的分布和形成規律,地下水的物理性質和化學成分,地下水資源及其合理利用,地下水對工程建設和礦山開採的不利影響及其防治等。隨著科學的發展和生產建設的需要,水文地質學又分為區域水文地質學、地下水動力學、水文地球化學、供水水文地質學、礦床水文地質學、土壤改良水文地質學等分支學科。

『伍』 地質及水文地質概況

一、地質構造

研究區地處臨清台陷(

)中的晉縣斷凹。西北部為五台台拱的阜平穹褶束,西南部為太行拱斷束(

)中的贊皇穹斷束(

),東北部為狼牙山凹褶斷束(

)和保定斷凹(

),東南部為寧晉斷凹(

)(圖2-2)。

圖2-2 區域地質構造簡圖

(據中國地質調查工作項目「石家莊-西柏坡經濟區地質環境調查」)

1—Ⅱ級構造單元界線及編號;2—Ⅲ級構造單元界線及編號;3—Ⅳ級構造單元界線及編號;4—工作區范圍

晉縣斷凹的走向NNE,蓋層包括第四系、新近系和古近系,最大厚度5500m,蓋層下伏基岩為中生界。

根據斷裂的規模,區內斷裂分為三級:一級斷裂為紫荊關深斷裂帶和太行山前深斷裂帶。紫荊關深斷裂帶在太行山段為紫荊關-靈山斷裂。自北而南,太行山前深斷裂帶包括懷柔-淶水、定興-石家莊、邢台-安陽等三條主幹斷裂。定興-石家莊深斷裂的南端和邢台-安陽深斷裂的北端,位於本研究區內。二級斷裂主要有正定東斷裂、北席斷裂、藁城西斷裂、藁城東斷裂、晉縣斷裂和高遷斷裂等。三級斷裂,主要有古運糧河-牛山-鄭村、同閣-百尺桿、良都店-鹿泉-大河和吳家窯-黃峪斷裂帶等。

二、地層

研究區新生界以下基岩以石炭系、二疊系、侏羅系和白堊系為主,局部分布有古元古界變質岩系及寒武系、奧陶系。基岩之上為巨厚的新生界鬆散堆積物覆蓋,堆積物厚度自西向東由薄變厚。

1.太古宇

太古宇厚度達萬米以上。由一套麻粒岩相至角閃岩相的深變質岩組成,在太行山山前斷裂以西山區及丘陵區出露地表,其他地段則主要掩埋於元古宇、古生界以下;太行山山前斷裂以東則掩埋在平原區深部。

2.古元古界

古元古界地層厚度4000m以上,岩性為甘陶河群板岩、長石石英砂岩、白雲岩、蝕變安山岩等,與上覆中元古界呈不整合接觸。在太行山山前斷裂以西主要出露於鹿泉市區以南-封龍山一帶的山區,山前地帶隱伏分布在200m以下,其他地段掩埋於中新元古界、古生界以下;太行山山前斷裂以東則主要掩埋在平原區深部。

3.中新元古界

中元古界長城系厚度600m,上部為灰色白雲岩、泥質白雲岩,下部為灰綠色泥岩等;薊縣系厚度550m,岩性為淺灰色、灰色、灰褐色白雲岩、硅質白雲岩。在太行山山前斷裂以西,僅見長城系,主要分布在鹿泉市九里山山前地帶,隱伏於40m以下;太行山山前斷裂以東,掩埋於平原區深部。

4.古生界

寒武系厚度介於420~700m之間,下部為灰黃色、灰色、紅色泥岩、頁岩夾白雲岩、灰岩;中部為泥頁岩、淺灰色鮞狀灰岩、灰岩;上部為灰色、灰褐色竹葉狀灰岩和白雲岩。奧陶系厚度介於650~900m之間,下部為灰黃色、灰色白雲岩、灰岩;上部為淺灰色、灰褐色灰岩、泥質灰岩,石膏層發育,是基岩主要儲水層。石炭系厚度不大於320m,中石炭統底部為一明顯剝蝕面,常見一層赤鐵礦或為鐵質頁岩所代替,下部灰色、灰紫色鮞狀鋁土頁岩,夾透鏡體鋁土礦;上部為淺灰、深灰色砂質頁岩。上石炭統為砂質頁岩及頁岩,夾石英砂岩、薄層緻密灰岩,有5層煤,穩定可采,底部為中粒石英砂岩。二疊系厚度介於150~850m之間,本區只有中二疊統,主要岩性為砂頁岩,底部為褐色砂礫岩。

古生界在太行山山前斷裂以西,北部缺失上古生界石炭系、二疊系,下古生界寒武系、奧陶系主要分布於鹿泉市九里山一帶,九里山山前地帶隱伏於150m以下。南部主要分布於封龍山山前地帶,隱伏於300m以下。太行山山前斷裂以東,主要掩埋在平原區深部,無極藁城低凸起內部分地段缺失石炭系和二疊系。

5.中生界

侏羅系厚度介於100~500m之間,岩性為棕灰、灰紫色火山岩夾砂岩、泥岩。白堊系厚度介於100~2650m之間,岩性上部為紫紅、灰綠、灰黑色泥岩、泥灰岩與砂岩互層,下部為砂礫岩及少量紫紅色泥岩。中生界在太行山山前斷裂以西缺失。太行山山前斷裂以東,隱伏新生界以下,凸起區薄,局部地段缺失,正定東部的凹陷中心厚度達3000m以上。

6.新生界

古近系孔店組為一套河流-湖泊相沉積,靠近山前地帶,一般沙四段與孔店組分不開,不整合於中生界及其以前的地層之上,岩性以棕紅色泥岩、砂礫岩為主。沙河街組的第四段,主要岩性為紅色泥岩與砂岩互層,底部為含礫砂岩,厚度介於22~230m之間,沙三段本區缺失。沙二段厚度介於200~450m之間,是一套下粗上細、以紅色碎屑岩為主的沉積。沙一段厚度在300~500m之間,淺湖-濱湖相泥岩為主,間夾數層生物灰岩、白雲岩、泥灰岩等。東營組厚度介於86~394m之間,為一套河湖相沉積,岩性上部紫紅色、灰綠色泥岩與灰白色泥岩互層,下部為泥岩與砂岩互層,中部以具含螺泥岩為特徵。古近系在太行山山前斷裂以西缺失,在太行山山前斷裂以東廣泛分布,厚度介於100~850m之間,凸起區薄,凹陷區厚,凹陷中心厚度達1800m以上。

新近系的館陶組厚度介於100~280m之間,為一套河流相沉積,岩性為棕紅色泥岩夾灰色、灰白色砂岩、礫岩互層。明化鎮組厚度介於100~700m之間,為一套河流相沉積,岩性以灰綠色、棕黃色泥岩與棕黃色砂岩互層為主。

第四系堆積物成因類型、厚度與展布方向受基底構造、古地理、古氣候的控制與影響。研究區沉積物的成因主要是河流的洪積、沖積作用形成。各沖洪積扇及本區東部局部地帶,有零星湖積及淺水窪地沉積。沉積物由東向西逐漸變厚,顆粒上部和下部較細,中部較粗。

第四系由新至老,概況如下:

全新統:在研究區西部,厚度介於5~10m之間,東部厚度介於10~30m之間。岩性一般以灰黃、黃灰色為主,次為深灰色及灰黑色的亞砂土、粉細砂及部分礫石。西北部粒度較粗,為中、粗砂,南、中部粒度較細,為亞砂土、亞黏土,且夾有淤積層,砂層很薄,多為粉細砂透鏡體。

上更新統:自西向東底板埋深20~160m,西部山前地帶較淺,一般小於20m,東部最大埋深達205m,岩層厚度一般在50~100m之間,岩性以棕黃色黏土為主;次為淺黃色及灰黃色的亞砂土及不同粒度的中粗砂、砂卵礫石。

中更新統:屬於沖積、洪積及湖積相。西部山前地帶底板埋深介於40~200m之間,厚度160m,東部埋深介於280~440m之間。岩性為棕紅、棕黃色夾銹黃色砂卵礫石、砂及黏土。

下更新統:位於京廣鐵路以西,底板埋深介於180~300m之間,厚度介於72~120m之間。辛集、深澤一帶,埋深大於420m,厚度介於150~170m之間,岩性以棕紅、棕褐色為主,下部夾紫色、灰綠色的中粗砂、中細砂及亞黏土、黏土,砂層風化嚴重,呈半固結狀。

三、水文地質條件

研究區第四系含水介質是一個幾何形態復雜、多種類型疊加的含水層組結構,它是由多層交疊、縱橫交錯的砂、礫層以及間以黏土層構成的孔隙含水組,一般在垂向上缺少較大面積分布的、具有一定空間厚度的細粒堆積物,富水性和透水性良好。前人根據Qh、Qp3、Qp2和Qp1地層,相應劃分為第I、II、III和IV含水層。即全新統含水層、上更新統含水層、中更新統含水層和下更新統含水層。其中第III和IV含水層為承壓水,但是,由於大量泥包礫,富水性差。在太行山山前平原,混合開采鑽井取水,造成第I、II含水層組之間水力聯系密切,統稱為「淺層地下水系統」。淺層地下水是石家莊地區主開采層位。因此,本研究側重石家莊地區淺層地下水系統(圖2-3)。

圖2-3 石家莊平原區水文地質圖

全新統-上更新統含水層(I、II):底板埋深為80~120m,含水層厚度為25~40m,岩性以礫卵石為主。在滹沱河、磁河等沖洪積扇軸部,單井涌水量在70~180m3/(m·h)之間;在沖洪積扇的兩翼及前緣,在10~30m3/(m·h)之間。目前,第I含水層已基本疏干,目前主要開采第Ⅱ含水層。

中更新統含水層(III):底界埋深為120~300m。含水層岩性山前地帶以卵礫石及砂礫石為主,向東逐漸變為砂層。在山前及扇間地帶,含水層厚度較薄,小於20m,其他大部分地區在20~60m之間。在沖洪積扇主體部位,含水層厚度較大,多大於60m,單井涌水量5~20m3/(m·h)。

下更新統含水層(IV):底板埋深為300~580m,含水層厚度在沖洪積扇軸部地帶大於180m,山前帶則小於20m,其他地區為60~80m。石家莊市區以北,京廣鐵路線以西含水層岩性以砂礫石層、礫卵石為主,其他區域以砂層為主。在無極城關和藁城果庄以北,新樂的西平樂-正定曲陽橋-石家莊市區以西,砂層風化較為嚴重,富水性差。

『陸』 礦山水文地質怎麼寫

你好,在闡述礦山的水文地質時主要分水文地質條件、水文地質問題、水資源利用三內個方面。

水文地質條件:容

1.礦山區域地形地貌、土壤、植被;

2.岩層構造、礦產資源;

3.包氣帶結構、厚度、防護性能

4.含水層厚度、結構、滲透系數、富水程度

5.隔水層厚度、結構、滲透系數

6.地下水類型、水質、水溫

7.地下水補給、徑流、排泄條件

8.泉域分布、成因、形成條件

9.地下水開采狀況

10.地下水監測井位設置情況

水文地質問題:

  1. 天然劣質水分布和引發的地方病問題

  2. 人工開采地下水造成的環境水文地質問題和范圍

  3. 其他造成的地下水流場、水位變化問題。

礦山區域地下水、礦井輸干水的開采、綜合利用情況,利用率。

此外,涉及到由於礦山開發引起的地下水漏失、地下水漏斗、地面沉降等次生地質災害影響的程度和范圍等等。還要求涉及到礦山區域是否存在突水事故對地表水和地下水的襲奪現象。

『柒』 麻煩請問,怎樣描述區域的簡略水文地質特徵

這個要看你描述的區域的大小,給你一個模板,希望有用。

『捌』 水文地質學的基本內容

農業水文地質學的內容主要包括兩方面,一方面為農田提供灌溉水源進行水文地質研究;另版一方權面為沼澤地和鹽鹼地的土壤改良,防治次生土壤鹽鹼化等問題進行水文地質論證。
地熱是一種新的能源,如何利用由地下熱水或熱蒸汽攜至地表的地熱能,用來取暖、溫室栽培或地熱發電等,以及地下熱水的形成、分布規律,以及勘察與開發方法等,是水文地熱學的研究內容。 古水文地質學是研究地質歷史時期地下水的形成、埋藏分布、循環和化學成分的變化等。據此,可以分析古代地下水的起源與形成機制,闡明與地下水有關的各種礦產的形成、保存與破壞條件。
地下水的形成和分布與地質環境有密切聯系。水文地質學以地質學為基礎,同時又與岩石學、構造地質學、地史學、地貌學、第四紀地質學、地球化學等學科關系密切。工程地質學是與水文地質學是同時相應發展起來的,因此兩者有不少內容相互交叉。
地下水積極參與水文循環,一個地區水循環的強度與頻率,往往決定著地下水的補給狀況。因此,水文地質學與水文學、氣象學、氣候學有密切關系,水文學的許多方法也可應用於水文地質學。地下水運動的研究,是以水力學、流體力學理論為基礎的,並應用各種數學方法和計算技術。

『玖』 水文地質概念

下面這個看看.
根據和XX學之間的一般情況,把"是研究......的科學"這幾個字去掉,應該就可以用了~~~

水文地質學是研究地下水的數量和質量隨空間和時間變化的規律,以及合理利用地下水或防治其危害的學科。

在不同環境中地下水的埋藏、分布、運動和組成成分均不相同。查明上述各方面狀況,可為科學地利用或防治地下水提供根據。水文地質學對地下水的研究,著重自然歷史和地質環境的影響,同主要用水文循環和水量平衡原理研究地下水的地下水水文學關系密切,只是研究的側重點稍有不同。

水文地質學發展簡史

人們早在遠古時代就已打井取水。中國已知最古老的水井是距今約5700年的浙江餘姚河姆渡古文化遺址水井。古波斯時期在德黑蘭附近修建了坎兒井,最長達26公里,最深達150米。約公元前250年,在中國四川,為采地下鹵水開鑿了深達百米以上的自流井。中國漢代鑿龍首渠,是一種井、渠結合的取水建築物。在利用井泉的過程中,人們也探索了地下水的來源。法國帕利西、中國徐光啟和法國馬略特,先後指出了井泉水來源於大氣降水或河水入滲。馬略特還提出了含水層與隔水層的概念。

1855年,法國水力工程師達西,進行了水通過砂的滲透試驗,得出線性滲透定律,即著名的達西定律,奠定了水文地質學的基礎。1863年,法國裘布依以達西定律為基礎,提出計算潛水流的假設和地下水流向井的穩定流公式。1885年,英國的張伯倫確定了自流井出現的地質條件。奧地利福希海默在1885年制出了流網圖並開始應用映射法。

19世紀末20世紀初,對地下水起源又提出了一些新的學說。奧地利修斯於1902年提出了初生說。美國萊恩、戈登和俄國安德魯索夫在1908年分別提出在自然界中存在與沉積岩同時生成的沉積水。1912年德國凱爾哈克提出地下水和泉的分類,總結了地下水的埋藏特徵和排泄條件。美國邁因策爾於 1928年提出了承壓含水層的壓縮性和彈性。他們為水文地質學的形成作出了重要貢獻。

泰斯於1935年利用地下水非穩定流與熱傳導的相似性,得出了地下水流向水井的非穩定流公式即泰斯公式,把地下水定量計算推進到了一個新階段。20世紀中葉,蘇聯奧弗琴尼科夫和美國的懷特在水文地球化學方面作出了許多貢獻。到第二次世界大戰結束時,在地下水的賦存、運動、補給、排泄、起源以至化學成分變化、水量評價等方面,均有了較為系統的理論和研究方法。水文地質學已經發展成為一門成熟的學科了。

20世紀中葉以來,合理開發、科學管理與保護地下水資源的迫切性和有關的環境問題,越來越引起人們的重視。同時,人們對某些地下水運動過程有了新的認識。1946年起,雅可布和漢圖什等論述了孔隙承壓含水層的越流現象。英國博爾頓和美國的紐曼分別導出了潛水完整井非穩定流方程。

由於預測地下水運動過程的需要,促進了水文地質模擬技術的發展。20世紀30年代開展了實驗室物理模擬。40年代末發展起來的電網路模擬,到50~60年代在解決水文地質問題中得到應用。

由於電子計算機技術的發展,70~80年代,地下水數學模擬成為處理復雜的水文地質問題的主要手段。同時,同位素方法在確定地下水平均貯留時間,追蹤地下水流動等研究中得到應用。遙感技術及數學地質方法也被引進,用以解決水文地質問題。對於地下水中污染物的運移和開采地下水引起的環境變化,引起廣泛的重視。20世紀60年代以來,加拿大的托特提出了地下水流動系統理論,為水文地質學的發展開拓了新的發展前景。

水文地質學基本內容

水文地質學是從尋找和利用地下水源開始發展的,圍繞實際應用,逐漸開展了理論研究。目前已形成了一系列分支。

地下水動力學是研究地下水的運動規律,探討地下水量、水質和溫度傳輸的計算方法,進行水文地質定量模擬。這是水文地質學的重要基礎。

水文地球化學是水文地質學的另一個重要基礎。研究各種元素在地下水中的遷移和富集規律,利用這些規律探討地下水的形成和起源、地下水污染形成的機制和污染物在地下水中的遷移和變化、地下水與礦產形成和分布的關系,尋找金屬礦床、放射性礦床、石油和天然氣,研究礦水的形成和分布等。

供水水文地質學是為了確定供水水源而尋找地下水,通過勘察,查明含水層的分布規律、埋藏條件,進行水質與水量評價。合理開發利用並保護地下水資源,按含水系統進行科學管理。

礦床水文地質學是研究采礦時地下水湧入礦坑的條件,預測礦坑涌水量以及其他與采礦有關的水文地質問題。

農業水文地質學的內容主要包括兩方面,一方面為農田提供灌溉水源進行水文地質研究;另一方面為沼澤地和鹽鹼地的土壤改良,防治次生土壤鹽鹼化等問題進行水文地質論證。

地熱是一種新的能源,如何利用由地下熱水或熱蒸汽攜至地表的地熱能,用來取暖、溫室栽培或地熱發電等,以及地下熱水的形成、分布規律,以及勘察與開發方法等,是水文地熱學的研究內容。

區域水文地質學是研究地下水區域性分布和形成規律,以指導進一步水文地質勘察研究,為各種目的的經濟區劃提供水文地質依據。

古水文地質學是研究地質歷史時期地下水的形成、埋藏分布、循環和化學成分的變化等。據此,可以分析古代地下水的起源與形成機制,闡明與地下水有關的各種礦產的形成、保存與破壞條件。

地下水的形成和分布與地質環境有密切聯系。水文地質學以地質學為基礎,同時又與岩石學、構造地質學、地史學、地貌學、第四紀地質學、地球化學等學科關系密切。工程地質學是與水文地質學是同時相應發展起來的,因此兩者有不少內容相互交叉。

地下水積極參與水文循環,一個地區水循環的強度與頻率,往往決定著地下水的補給狀況。因此,水文地質學與水文學、氣象學、氣候學有密切關系,水文學的許多方法也可應用於水文地質學。地下水運動的研究,是以水力學、流體力學理論為基礎的,並應用各種數學方法和計算技術。

水文地質學的發展趨勢是:由主要研究天然狀態下的地下水,轉向更重視研究人類活動影響下的地下水;由局限於飽水帶的含水層,擴展到包氣帶及「隔水層」;由只研究地殼表層地下水,擴展到地球深層的水。

預計今後的水文地質研究,在下列方面將有突破:裂隙水與岩溶水運動機制和計算方法;地下水中污染物和溫度運移機制和計算方法;粘性土的滲透機制;包氣帶水鹽運移機制;水文地球化學和同位素水文地質學,地下水數學模型;地球深層水文地質。

『拾』  水文地質評價

4.2.1地下水系統劃分及其特徵

在東營市轄區地表下數百米以內到處分布有多層系統結構的粉砂、淤泥和粘土,除土壤水帶以外,地下水充填在多層系統沉積物的孔隙中,地下水在砂層中的運移要相對比在淤泥和粘土中運移通暢得多,高滲透性層稱為含水層,反之稱為隔水層。轄區內地下淺部數百米的地質特徵變化不大,相反地下水的鹽化程度和地下水的起源卻變化很大,因而這種特徵被用來作為概化地下水系統的標准(圖4-2,圖4-3,圖4-4)。

總體上,地下水可以劃分為以下系統:①小清河南淺層地下淡水;②三角洲沿黃河地帶淺層地下淡水;③中深層地下淡水;④深層地下淡水;⑤淺層地下鹵水;⑥深層地下鹵水;⑦地下微鹹水和鹹水(圖4-5)。

小清河南地下淡水系統位干東營市轄區南部山前平原,其餘地下水系統均位於三角洲地區,且在淺部分布多為微鹹水和鹹水,各系統特徵論述如下:

1.小清河南淺層地下淡水

沖洪積扇平原水文地質區,分布於石村—顏徐—稻庄—西劉橋一線以南以西地區(基本以小清河為界),面積460km2,主要為淡水,僅北部有少量微鹹水和鹹水分布。淺層地下水含水介質主要為全新統和中更新統沖積洪積物,屬沖洪積扇型賦存模式,具有較典型的沖洪積扇型水文地質特徵。在一般情況下,40~50m左右深度內,無穩定的隔水層存在,形成潛水和微承壓水。60m以下,往往具有幾十米厚的粘性土隔水層,與中深層孔隙承壓水水力聯系較微弱。

2.三角洲沿黃河地帶淺層地下淡水

三角洲沖海積物主要呈近於水平層狀分布,全新世之前的沉積環境為淺海環境,然而淺部卻是以強烈的沖積作用為主。由泛濫平原和決口扇形地組成的現今黃河河床帶和古河床帶導致了岩相的突變。形成了相對高滲透性的淺部砂體,河水的不斷滲入形成了一些淺層地下淡水透鏡體,它們漂浮在微鹹水或鹹水體之上,隨著時間的推移,這些淡水透鏡體的體積可能會增大或縮小,甚至消失。

3.中深層地下淡水

中深層地下淡水系統系指,含水層頂板埋深大於60m,底板埋深180~370m。孔隙承壓淡水分布於官莊—陳橋—王屋—廣北農場一線以南,含水介質為中更新統和下更新統沖洪積物。在古村—廣饒—稻庄以南為全淡結構。該線以北為上咸下淡結構。小清河一帶上部鹹水底界埋深120m左右,向北逐漸加深。

圖4-2水文地質條件示意圖

圖4-3淺層水文地質剖面示意圖

圖4-4深層水文地質剖面示意圖

中深層承壓淡水含水層岩性,南部以粉細砂、細砂為主,局部有中粗砂,含水層厚40~50m,單井出水量一般大於1000m3/d。向北含水層顆粒由粗變細,含水層厚度由大變小。北部含水層岩性以粉細砂為主,含水層厚10~30m,單井出水量500~1000m3/d(局部地區單井出水量小於500m3/d)。

4.深層地下淡水

深層孔隙裂隙承壓水含水岩組含水層頂板埋深大於180~370m。含水介質為上新統明化鎮組上段碎屑岩類。孔隙裂隙承壓淡水分布於前劉—郝家—史口鎮—勝利電廠—廣利聯合站一線以南,該線以北在目前勘探深度(600m)內無承壓淡水。承壓淡水含水層岩性以中砂、中細砂及粉細砂為主,呈固結及半固結狀態,由南向北顆粒逐漸變細。南部砂層累計厚40~50m,單井出水量一般大於1000m3/d。北部支脈河以北砂層累計厚度小於30m,單井出水量一般小於500m3/d。深層孔隙裂隙承壓水與中深層孔隙承壓水之間有厚達30餘米的連續性較好的粉質粘土、粘土隔水層,二者之間水力聯系微弱。

5.淺層地下鹵水

沿渤海1855年以前的海岸線展布,賦存於第四系更新統海積沖積和海積地層中的地下水,其礦化度(TDS)高於50g/dm3,形成了淺層地下鹵水帶。鹵水是由埋藏海水蒸發濃縮而成,呈帶狀分布,寬度10~20km不等。東營市內面積為432km2,包括廣饒縣東北部、東營區東南部的一部分。一般埋藏於10~40m深的粉砂層中,厚3~10m,最厚30m,形成於8萬~10萬年前。在鹵水層之間,一般有弱隔水層,局部略具承壓性。淺層鹵水儲量豐實,易采,單井產量大,最大可達250m3/d,礦化度40~80g/dm3,最高116g/dm3,水化學類型為Cl-Na水,是東營市鹵水的主要開采區。據測算,東營市淺層鹵水儲量9.6×108m3

6.深層地下鹵水

深層鹵水是古鹵水與鹽岩或石油地質構造有關的封閉型高礦化鹵水,屬原生鹵水。主要賦存在東營市東營凹陷深部2500~3000m處,以東營西城為中心,面積為700km2的第三系中。而且在鹵水下部3000~4000m處,面積為600km2,還埋藏有豐富質純的膏鹽、岩鹽礦層,為鹽鹵開發利用提供了豐富的資源條件。分布范圍東起辛鎮,北至勝利村,南至六戶—現河—郝家一線,西到利津窪子。該區18口井鑽遇岩鹽層,其中8口井己穿岩鹽層,埋深3000~4000m,平均厚度440m以上,最厚達1000m余。而在岩鹽層上部,普遍存在高濃度鹵水。據60口井統計,鹵水單層厚度一般在4m以上,有的厚達30m。坨深1井、東風10井等自噴出的鹵水總礦化度200g/dm3左右,深層鹵水的形成與地質構造條件、古地理環境、古水文地質條件有關。估算深層鹵水儲量達35×108m3。東營深層鹵水除含豐富的氯化鈉外,更重要的是含有較高的碘、溴、鋰、鉀、銫、硼、銣等微量元素。尤其是碘、溴、鋰、鈣工業品位已達到國家單獨開采和綜合利用的標准。

圖4-5地下水系統劃分剖面示意圖

7.地下微鹹水和鹹水

除全淡水區外,其他地區均有厚薄不等的微鹹水和鹹水分布,是黃河三角洲地區含水量最大的水體,含水層厚度自南向北增厚,到廣饒縣卧佛庄—丁屋—廣北農場一線以北在200m以淺已無地下淡水分布,微鹹水與鹹水連為一體,整個鹹水體呈一楔形插入南部淡水體中,而最終尖滅於全淡水區。礦化度20~40g/dm3,為氯化物硫酸鹽型水。在淡水與鹹水之間,由於上游淡水體的補給和混合作用,存在著微鹹水。總之,微鹹水和鹹水分布面積及體積巨大,漂浮在其上的地下淡水透鏡體不可比擬。

4.2.2地下淡水(微鹹水)補給、徑流、排泄條件及動態特徵

1.淺層淡水(微鹹水)補給、徑流、排泄條件及動態特徵

小清河南淺層地下淡水系統,主要接受大氣降水入滲補給、河渠側滲補給和田間灌溉回歸水的補給為主,還有區外從南向北的地下水側向徑流補給。補給量的大小,受控於降水量、降水強度、地下水埋深以及包氣帶岩性、地形、地貌等因素。淺層地下水主要從南向北徑流,人工開采是主要排泄方式。在廣饒南部井灌區由於目前淺層地下水大量開采形成了大面積區域下降漏斗。根據地下水0m等水位線,1997年漏斗面積為321km2。由於地下水力坡度加大,水位埋深增加,不但改變了淺層地下水天然流場,而且使淺層地下水垂向補給,大部分消耗在包氣帶地層中,減少了淺層地下水垂向補給量。同時,又是造成鹹水向南入侵的一個重要因素。沖洪積扇水文地質區,在石村—稻庄一線以北的淺層微鹹水區,水位埋深一般在2~5m,地下水以垂直運動為主。排泄方式主要為蒸發。地下水動態與當地氣象、水文密切相關,屬氣象—蒸發型。石村—稻庄一線以南的淺層淡水區,因大量超采,目前已形成區域下降漏斗,漏斗中心水位埋深30.25m,地下水由四周向漏斗中心水平徑流運動。主要接受大氣降水和周邊徑流補給。地下水動態為氣象—開采型。動態特徵主要受降水和人工開采量控制。年內,地下水動態變化的一般特徵是4~6月為地下水位下降期。由於春灌和降水少以及枯水期的農業大量開采,地下水位大幅下降。7~9月降水多,農業開采減少,地下水位回升,8月或9月出現一個小峰值。10~12月,降水少,小麥冬灌,水位波狀下降。1~3月較長時間無農業開采,地下水位上升。2月或3月地下水位達到年內最高值。

小清河以北,古黃河三角洲和近代黃河三角洲區,淺層孔隙潛水僅部分地區分布有淺層淡水和微鹹水。淺層淡水和微鹹水主要以大氣降水、黃河側滲補給、渠系入滲補給為主。根據同位素地下水年齡鑒定,大氣降水的補給主要是近40年的大氣降水補給為主。地下水的徑流,總的來說,以現代黃河河床為地下分水嶺,向黃河兩側方向及黃河下遊方向呈扇狀徑流。在近代黃河三角洲亞區,主要沿古河道帶和故道帶向北徑流。蒸發是地下水的主要排泄方式,有部分人工開采。淺層淡水和微鹹水以垂向運動為主。地下水動態主要受大氣降水、地表水、渠系入滲的影響。其動態特徵與氣象、水文等因素有關。地下水動態特徵主要為氣象—蒸發型。一般年內變化分幾個階段,每年3~4月春灌開始,地下水位開始升高,出現一個小峰值。5~6月,為枯水期,水位下降,6月底達到最低值。7~9月為豐水期,水位上升,8月水位達到最高值。10月至次年2月為調整期。

2.中深層地下淡水補給、徑流、排泄條件

在支脈河以南地區,中深層孔隙承壓淡水主要接受山前沖洪積扇由南向北的側向徑流補給。由於中深層承壓水含水層間均具有較穩定較連續且厚度較大的粘性土隔水層,因此含水層間水力聯系微弱,越流補給量較小。人工開采是主要的排泄方式。目前中深層孔隙承壓水已形成廣饒—石村為中心的一個南北向下降漏斗,根據-14m等水位線,1996年中深層水漏斗面積255km2。形成漏斗東西兩側中深層孔隙承壓水向漏斗中心方向徑流、補給。

中深層孔隙承壓淡水主要受區外側向徑流補給,以水平運動為主,徑流滯緩,其動態特徵與當地氣象水文條件等季節性變化無關,主要與開采區的開采強度有關。地下水動態特徵屬徑流—開采型。

支脈河以南地區中深層承壓水因人工大量開采,區內形成以廣饒縣城—石村為中心的南北向區域下降漏斗,改變了地下水天然流場,形成了漏斗周邊向漏斗中心補給。地下水以水平徑流運動為主。地下水動態特徵,年內高水位出現在3月,5~6月水位最低,7~9月水位又逐漸抬升。地下水位總體是下降趨勢。

3.深層地下淡水補給、徑流、排泄條件

深層地下淡水主要接受山前沖洪積扇平原側向徑流補給。由南向北徑流。人工開采是主要排泄方式。深層孔隙裂隙承壓淡水補給條件差,水平徑流滯緩,水交替作用微弱。牛庄地區,按-25m等水位線,1996年深層水降落漏斗面積為233km2。草橋地區,按-20m等水位線,1996年深層水降落漏斗面積為121km2。形成漏斗周邊向中心的徑流補給。深層孔隙裂隙承壓淡水的運動主要以水平運動為主。受人工開采強度控制。其地下水動態特徵為徑流—開采型。

目前已形成以草橋、牛庄為中心的區域下降漏斗,形成漏斗周邊向漏斗中心的補給,人工開采是主要的排泄方式。地下水動態主要受人工開采強度控制,年內2月份水位最高,5~6月水位最低,多年呈下降趨勢。

4.2.3水資源開發利用現狀、未來需水量及可供水量分析

1.水資源開發利用現狀

全市年均供水量(1991~1996年)141243×104m3,其中地表水131036×104m3,佔92.8%;地下水10207×104m3,佔7.2%。地表水供水量主要是黃河引、提水工程供水量,但引水時間與引水量大小與黃河季節來水量及當地降雨量密切相關,一般相機而供,多水多供,少水少供。1991~1996年東營市年均引黃河水量129822×104m3,佔全市年均供水量的92%,佔地表水年均供水量的99%。如表4-3。

表4-3東營市1991~1996年實際供水量統計表單位:104m3/a

註:各縣、區的供水量均含油田。

地下水供水受降雨量影響較大,降雨量大則農業開采量小,反之則開采量大。1991~1996年淺層地下水年均供水量8048×104m3,約佔地下水供水量的78.8%。中深層地下水年均供水量2159×104m3,佔地下水供水量的21.2%。東營市地下水年均超采2500×104m3

按用途分,工業用水17918.6×104m3/a,佔12.7%,城鎮生活用水2962.9×104m3/a,佔2.1%,農業用水99632.2×104m3/a,佔70.5%,畜、牧、漁業用水3104×104m3/a,佔2.2%,農村生活用水4645.0×104m3/a,佔3.3%,其他用水12980.3×104m3/a,佔9.2%。

2.未來需水量

預測的需水量涉及對工農業發展的估計和用水定額等未定因素。東營市水利局按工業、農業灌溉、林牧副魚、城鎮和農村居民生活用水,對黃河三角洲地區需水量進行了預測分析,劃分高低兩個方案。如表4-4。

表4-4黃河三角洲地區需水量預測表單位:104m3

3.可供水量分析

東營市可供水源包括當地地表水、黃河客水和地下淡水、微鹹水。由於區內地表水受污染嚴重,水質較差,可利用量很小,近期不作為可利用量考慮。黃河客水可供水量分析考慮引黃時有4個限制條件:①汛期黃河來水量大於5000m3/s不能引。②含砂量大於30kg/m3不能引。③冰凌期引水天數按70%計。④由於渠道的限制,實際引水量較設計引水量小,僅為270m3/s,即為設計值的60%。以此推求黃河水資源可供水量(見表4-5)。

表4-5現狀工程條件下水資源可供水量表單位:104m3

根據東營市需水量預測和可供水量的計算及分析結果,分別按不同保證率時的高、低方案進行水資源供需平衡分析,2000年在保證率為95%時,高方案缺水88597萬m3/a,低方案及75%、50%保證率時均不缺水;2010年在保證率為95%時,高方案缺水293782萬m3/a,低方案缺水102025萬m3/a;在保證率為75%時,高方案缺水134134萬m3/a,低方案及50%保證率時均不缺水。

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