開展水文地質調查的內容包括哪些方面
『壹』 水文地質調查工作的程序(工作步驟)
水文地質調查工作,應按一定的工作程序有計劃、有步驟地進行。一般的原則是:先設計後施工,先普查後勘探。一般的工作程序為:
1.接受調查任務
調查任務分為縱向任務(上級下達的)和橫向任務(地方委託的)。縱向任務既可以是上級主管部門下達的指令性任務,也可以是生產單位立項經上級主管部門批准後下達的任務。如為橫向任務,則需和任務委託單位(一般稱甲方)簽訂委託任務合同,方算正式確定調查任務。
2.准備工作
接受調查任務後,要進行准備工作,主要是人員組織准備、技術准備、物質後勤等方面的准備。其中技術准備中編寫設計書是水文地質人員的主要工作。在設計書編寫前,應充分收集調查區已有自然地理資料,地質水文地質資料及圖件等,對調查區的水文地質條件和問題有初步認識,並確定調查區的研究程度。必要時,應進行野外現場踏勘,踏勘路線應力求穿過調查區地層發育比較完整、水文地質條件有代表性的剖面,並了解調查區的自然和工作條件,使編寫的設計書更加符合實際。
設計書是布置和進行各項調查工作的基本依據,是水文地質調查的「作戰方案」。設計書的類型一般可分為整體設計、年度設計、單項設計等。設計書的主要內容為:
(1)調查區的自然地理、地質、水文地質條件,內容包括:①調查工作的目的、任務、調查區位置,面積及交通條件、調查階段和調查工作起止時間;②自然地理及經濟地理概況;③已有地質、水文地質研究程度及存在問題;④調查區地質、水文地質條件概述。
(2)調查工作設計,主要內容包括:①調查工作擬投入的工種、工作布置方案、工作依據的主要技術規范、工作量及每項工作的主要技術要求。布置調查工作時,既要滿足有關規范對工作量定額及工作精度的要求,又要考慮查清重要地段和完成關鍵任務,防止平均使用勘查工作量;②物質、設備計劃,人員組織分工、經費預算及施工進度計劃書;③預期調查工作成果。
3.野外工作
野外工作就是在野外現場進行各項水文地質調查工作。水文地質調查投入的工種順序為:水文地質測繪→物探→勘探→試驗→長期觀測。前者是後者的基礎,所揭示的問題也是逐步深入的。各工種投入的工作量,應根據具體條件,做到經濟技術上合理可行,又能取得高質量的成果。野外工作中,要保質保量地進行觀察、測量,做好原始資料的編錄,正確地繪制野外工作各種圖件。工作中應加強綜合分析,注意各工種間的有機配合,要注意做好有關室內的實驗、分析、鑒定等工作。野外工作期間,也可再分若干時段,按時段組織勘查、檢查和總結,在野外工作期間,可根據實際情況,對設計書作適當修改,但作重大改變,應提出補充設計。有關野外調查的工作方法和內容,將在以後有關章節進行介紹。
4.室內工作
室內工作主要是將野外調查獲得的資料,進行認真地校核、整理、分析,編寫水文地質調查工作成果。調查成果一般包括水文地質圖件和文字報告兩部分。
最後,按規定程序組織調查成果的驗收和鑒定工作。
小結
通過本章學習,應掌握以下重點內容:①水文地質勘查所使用的10種主要方法,掌握每種方法的應用和優缺點;②水文地質調查階段劃分:一般分為普查、詳查、勘探、開采四個階段;③水文地質調查工作的程序(工作步驟):一般為:接受調查任務→准備工作→野外工作→室內工作→鑒定驗收。
復習思考題
1.水文地質調查的目的、任務是什麼?
2.進行水文地質調查工作有何意義?
3.水文地質調查工作有幾種類型?各有什麼特點?
4.水文地質調查方法手段有哪些?各有什麼特點和作用?
5.試比較水文地質測繪、水文地質鑽探、水文地質物探三種方法的優缺點?
6.水文地質試驗中最主要的試驗是哪種試驗?
7.什麼是「3S」技術?各有什麼作用?
8.為什麼要劃分水文地質調查階段?各行業(部門)水文地質調查階段是如何劃分的?
9.通常水文地質調查如何劃分調查階段?各階段的任務和要求是什麼?
10.水文地質調查工作的工作程序(工作步驟)是什麼?
『貳』 水文地質調查
美國水文地質調查經歷了一百多年的發展,在該領域長期居於國際領先地位,影響和引導了國際水文地質學的發展方向。表6-1列出了美國不同發展階段的經濟社會特徵和水文地質發展特點。美國地質調查局(USGS)始終把地下水資源評價作為優先開展的重點工作。早期在一些地區進行的地下水調查工作成為全國地下水調查的起點,例如Darton在中部大平原的地下水調查、Mendenhall在加利福尼亞州洛杉磯地區的地下水調查[1]。Meinzer自1923年開始陸續出版了一系列報告,首次對全國地下水資源進行了定性評估。20世紀30年代至60年代中期,USGS以州為單位先後對各個州的地下水資源進行了調查,採用均衡法對各個州的地下水資源進行了初步估算。20世紀70年代USGS對全國21個區域開展了水文地質調查和地下水評價工作,在對區域地質、水文地質條件調查和地下水區劃的基礎上,對地下水補給、地下水排泄等地下水均衡要素進行了估算,提出了地下水優化管理的對策。1978年USGS啟動了「區域含水層系統分析項目(RASA)」。RASA項目歷時近20年,調查和研究了全國28個以流域為單元的含水層系統。該項目採用三維有限差分地下水流數值模型,通過模擬地下水開發前後地下水的動態變化,確定了地下水補給、排泄和均衡要素的變化,使地下水資源的評價精度得到顯著提升。以RASA項目成果為基礎,從1990年到2000年先後編制出版了各個含水層系統的地下水圖集。美國地下水圖集採用不同的比例尺(1∶250萬~1∶10萬)集中展示了地下水調查和研究成果。繼區域含水層系統分析項目(RASA)之後,USGS於1998年啟動了新一輪地下水資源調查———地下水資源計劃(GWRP),調查的范圍從過去的以州為單位改變為整個含水層系統、水文系統、生態環境系統,所面對的問題由當前的問題轉向長期的水資源可持續利用問題[2]。隨著人們改善和保護生態環境的意識不斷增強,水文地質工作開始由過去的以資源為重逐漸轉變為資源和環境並重,近年來日益重視地下水的生態作用。1992年,美國頒布了《國家地質填圖法》,設立了以美國地質調查局為主導的全國合作地質填圖計劃(NCGMP),將全國的地質填圖工作統一起來。水文地質屬於地質填圖計劃的重要內容之一,主要任務是通過1∶2.4萬比例尺為主的水文地質調查,建立地下水運動的三維地質框架。全國合作地質填圖計劃(2007~2011年)確定,到2010年所建三維地質框架將覆蓋美國含水層的12%。
英國的水文地質調查研究水平較高,1∶5萬比例尺新一輪工作完成了國土面積的65%以上。在城市填圖中根據具體城市發展和建設的需要進行專門填圖。法國開展了1∶5萬比例尺水文地質填圖,進行了地下水污染的調查研究工作,開展了全國范圍地下水氮化物和亞硝酸鹽的調查工作,建立了法國地下水資源水質資料庫。印度完成了大部分國土1∶5萬或1∶6.3萬比例尺的系統填圖,1994年開始進行第二輪地質填圖,重點是資源環境保障程度方面的調查。日本在完成本土水文地質填圖的同時,進行了列島及其周圍海域地質調查。日本特別重視地下水資源的開發利用和保護工作,每5年開展一次水質調查。
表6-1 美國不同經濟社會發展階段的水文地質調查發展特點
綜合學科本身、實踐應用、發展驅動力以及與社會的關系四個方面,國際水文地質調查可能將呈現以下幾個趨勢:
(1)資源和環境、生態並重的地下水資源可持續管理是水文地質學的重要應用研究主題。地下水管理既要保障社會穩定的水供給,又要不影響未來長遠的水資源利用,避免可利用地下水資源在數量和質量上大幅度降低。這項重要的主題包括很多內容,例如地表水和地下水的聯合調蓄和協調開發;地下水含水層獲得補給的途徑和機制;近河岸帶和生物棲息地地下水水質保護,恢復由於人類影響而退化的地下水含水層;影響地下水資源利用和分配的社會-經濟規律和管理模式;地下水疏干區的定量跟蹤和調控;岩溶含水層和基岩裂隙水的保護性開發等。
(2)近地表水文地質過程成為水文地質學與其他學科交叉滲透的重要理論研究主題。近地表地質圈包括土壤、包氣帶、淺層地下水、生物棲息地、濕地、河溪下層區和農業用地等。包氣帶是介於潛水面和地表之間的多孔介質,化學風化、有機質分解、氮素固定等其他化學物質循環過程均發生在包氣帶,也是地下水補給、污染物向地下水運移的必經之路。濕地和河溪下層區是水生生態環境向陸地生態環境的過渡區,是生物地球化學、生態學和水文地質學的交叉領域。農田是深受人類活動影響的生物棲息地。以前灌溉工作者所採取的措施集中於局域尺度。因此,灌溉農業管理應從區域水文地質系統的尺度著手,而實現這一目標需要水文地質學與土壤學、地貌學、農學、生態學進行交叉滲透[3]。
(3)利用新技術進行地下水監測、調查和研究成為水文地質學技術方法發展的重要主題。無論是對水文地質系統進行更加完善的管理和調控,還是及時發現和預測社會經濟活動對水文地質系統所產生的不良後果,都需要對水文地質要素進行長期准確的監測。水文地質要素動態監測網的優化設計和自動化實時監測技術的發展,是地下水調查和研究的重要基礎設施。同位素技術和遙感技術將繼續發展,越來越多地用於地下水調查和研究。基於GIS的模型技術將進一步推動水文地質系統的定量化研究,成為水文地質工作的重要工具。
(4)水文地質系統微生物研究和海洋水文地質研究成為水文地質學自身發展的重要前沿領域。已有的研究成果表明,在化學風化、土壤形成、石油沉積、物質循環等水文地質過程中,微生物有著不容忽視的作用。然而關於微生物作用的機理至今尚不清楚。目前,微生物在用於治理土壤和地下水有機污染方面顯示出了廣闊的前景。海洋水文地質是一個新興的研究領域,其主要目的在於更多地了解海洋海底岩層中的流體-岩石作用機制,揭示地殼作用機理,目前尚處在探索階段。
『叄』 野外水文地質調查記錄格式及主要內容有哪些
野外水文地質調查記錄格式很多與地質調查類似,如:地層、岩性、構造等的調查。但也有自己特殊的要求。如:抽水試驗記錄表,水井調查表,泉水調查表等,按相應表格要求填寫即可。
『肆』 區域水文地質調查
該階段主要有兩部分工作,一是進行綜合水文地質調查,二是查明含油氣盆地內油氣的淺層地球化學效應。
查明自流水盆地區域水文地質條件,是一項綜合性很強的石油-水文地質調查工作,其主要任務是在油氣勘探程度較低的地區(盆地);通過野外水文地質基礎調查,對地下水的分布與形成獲得初步認識,為盆地區域含油氣遠景評價、油氣勘探與開發以及工業、生活等各類供水提供必要的水文地質資料。主要調查內容包括以下幾方面。
1.地形地貌條件調查
自流水盆地具有特殊的地形地貌景觀,即周邊為山地環繞,中部為低平的平原,地形高差相差懸殊。山區水資源比較豐富,主要來源於冰雪融化和大氣降水,並以地表水的形式,在山前或斷裂破碎帶補給地下水,向盆地內部匯集。從四周山麓到盆地中心,水動力和水化學成分具有典型的分帶現象。從宏觀上講,地形地貌條件控制著盆地內地下水的補給、形成、流量、動態及水化學成分的演變。在自然條件下,地下水流系統的形態,主要同地形和地質構造有關。地形地貌調查的主要內容有:
查明區域總地形地貌的景觀、成因類型、地貌形態的變化規律;新構造運動的地貌標志與特徵;同地形地貌有關的近代地質作用及其性質(滑坡、泥石流、潛蝕、侵蝕切割、逆源侵蝕、沼澤化、喀斯特化等現象)。在上述調查基礎上,編制自流水盆地的地貌圖,圖件除表示出地貌成因類型、分布外,還要標出地形分水嶺和風化(殘積)帶的范圍及其具體位置——地下水體的約束邊界、集水面積、自流水盆地邊界等。
以柴達木盆地的實例,說明地形地貌條件與水文地質條件的關系(圖1-15)。該盆地是青藏高原東北部一個大型封閉的內陸盆地,南邊為昆侖山脈,東北部為祁連山脈,西北部為阿爾金山脈。這些山脈的海拔在3500~5500m之間。而盆地內部高程一般為2600~3000m,具有西北高、東南低的特點。盆地周邊高山的冰雪在夏季融化後,是盆地內地表水和地下水的豐富補給源。盆地內部氣候乾旱,多風少雨,一般年降水量為50~150mm,有的地區不足20mm。而且蒸發很強烈,年蒸發度在2000~3000mm之間。因此,在盆地內部大氣降水對地下水的形成沒有實際意義。
圖1-15 柴達木盆地水文地質剖面圖
柴達木盆地為一大型中、新生代陸相沉積盆地,第三系是油氣的主要勘探目的層,儲集層岩性主要為砂質岩,縫洞比較發育,分布有豐富的地下水。第四系晚更新統天然氣伴有淺層承壓水。
由於中新生代時期的構造運動,使整個盆地被分割成許多次一級的小盆地,每個小盆地都有各自獨立的匯水流域。因此,由四周山區流入盆地的地表水系沒有形成單一的匯水中心,而是形成許多湖泊,這些湖泊窪地都是地表水和地下水的匯水中心,也是盆地地下水的循環基準面。
盆地四周山區的水資源是豐富的,來源於冰雪融化水和降水,在巨大的地形高差促使下,以河流形式注入盆地,在山前大量的補給地下水。季節性的河流在出山口5~10km的地段上就消耗盡了。據統計,河流流經山前平原時,滲漏損耗量占總徑流量的29%~70%,甚至達100%。
總之,柴達木盆地從四周山麓向盆地中心,在水動力循環和水化學特徵上,都具有典型的分帶現象。
2.石油地質結構調查
按一定比例尺的精度進行地質-水文地質填圖。在山區地層出露區,查明地層時代、分布范圍、岩石性質與結構,特別注意砂岩、泥岩層及比例與相互配置關系,識別可能的油氣生、儲、蓋層或含水層;查明不同時代的接觸關系、侵入岩與圍岩的接觸特徵、火成岩與變質岩的發育程度;了解構造特徵——斷層、褶皺、裂隙的發育程度、時代、性質、延伸方向、大小規模及破碎的范圍、充填膠結物情況。在盆內部平原區,主要依據井、試坑等手段,了解第四系沉積物岩性、厚度等。要重視和藉助於地球物理技術手段與資料,調查有關地質、水文地質問題。
提交自流水盆地范圍內的地質圖(基岩地質與第四紀地質圖),還要在圖上表示出地形與地質兩個要素之間的關系。
3.水文地質調查
應用水文地質測繪、水文地質勘探、水文地質試驗及水文地質長期觀測等方法,查明區域地下水的分布與形成、水動力條件、水化學成分變化規律及其與油氣地質相關聯的水文地質問題。
水文地質測繪以地面調查為主,一般從山區開始,然後再推向山前與平原。調查內容包括:地質、地貌、第四紀地質、地下水露頭、地表水體、物理地質現象乃至植物等。
水文地質勘探是藉助於試坑、探井、鑽探、硐探等勘探手段,查明深部含水層的數目、岩性、厚度、富水性能、水位、化學成分等。
水文地質試驗包括室內試驗和野外試驗兩部分。前者主要是分析測試地下水化學成分、岩石水理性質與顆粒成分、岩石孔隙度與滲透率、岩溶試驗等;後者則有抽水、壓水、注水、滲水、地下水流向與流速測定等。通過上述試驗,對地下水的水質與水量進行定量的判斷。
水文地質長期觀測,由於地下水是活動易變的流體,需要選擇有代表性和能說明問題的水文地質點或剖面進行長期觀測,藉以了解和掌握地下水的動態變化規律,進行地下水均衡的研究。
除上述方法外,還經常應用地球物理方法,如電法(電測井、電測深等),研究地下水的埋藏深度、厚度、含水層之間的相互補給關系及補給量、地下水的流速與流向等。
通過上述調查對地下水本身以及與地下水活動有關的各種自然現象進行綜合研究。在地層岩性方面,要掌握不同時代岩層的含水性能、岩層的膠結情況、裂隙發育程度、喀斯特發育程度、泉的涌水量、井的水量、隔水層;在侵入岩的分布區,盡量劃分出岩相上有差別的各帶(如粗粒或細粒的花崗岩、斑狀花崗岩等),並分別確定各個帶的富水性;對於大片變質岩發育的地區,盡量按其岩性、變質程度、年代等圈出不同的層次,並確定其富水性。
地質構造對地下水的埋藏條件有很大的影響,除了解裂隙對富水性的控制外,要通過多種方法確定斷層的導水性能(有無泉水出露、滲水與漏水現象、充填物情況等),對侵入岩與圍岩的接觸帶、岩脈與圍岩的接觸關系要了解其是否導水性等。
在水文方面,要查明地表水與地下水的關系,對地下水的天然露頭——泉水及有代表性民用井(水位、水量、水質和水溫等)進行調查。
最後,編制水文地質圖,在圖上要表示出地形、地質及地下水三個要素之間的相互關系,表示出地下水的性質與有關參數(地下水位、涌水量、埋藏深度、化學成分、水溫等);還要包括:基岩地質(年代、岩性、產狀、構造),第四紀地質(年代、岩性、成因類型)、岩石富水性能(隔水層、含水層、富水程度)、地貌(成因、類型)、地下水特徵(埋深、水位、流向、流速、化學成分等)、控制點(代表井、泉、鑽孔、涌水量、成分、水位等)、水文地質分區、水文地質剖面等。
利用上述區域水文地質調查取得的資料,根據水動力場與水化學成分特徵,結合地球物理成果,可為盆地早期含油氣遠景預測評價提供水文地質依據(圖1-16)。例如合肥盆地舒城凹陷油氣勘探程度很低,區域水文地質調查結果認為,本區有一定的含油氣遠景,指出油氣聚集最有利區集中在東部的花崗、千人橋、三河鎮一帶,是本區油氣勘探的突破口,水文地質成果起到先導作用,引起勘查家的關注。
圖1-16 舒城凹陷含油氣遠景預測圖
油氣淺層地球化學效應是含油氣盆地中一種獨具風貌的現象。石油與天然氣是流動性很強的液體礦床,其化學成分決定了它的不穩定性和易揮發的特點。在溫度、壓力等不均衡因素的控制下,油氣水始終保持著自下而上的垂向微運移的勢態。因此,在近地表形成與油有關的地球化學形跡。
在區域水文地質調查中,按照一定的網度(線距與點距)採集有代表性的水樣(民用井或泉水),通過檢測與油氣組分有成因聯系的直接指標、反映水文地球化學場特徵的環境(間接)指標以及能確認地下水來源的成因指標,進行綜合研究,不僅在已知油田上方獲得清晰和高強度的淺層地球化學效應,而且為油氣勘探部署提供了依據和方向。
圖1-17是松遼盆地南部紅崗油田的淺層水化學效應,該油田是龍虎泡-紅崗階地南端的一個背斜帶,背斜軸向NNE,西翼較陡,以斷層與西部斜坡相接,東翼較緩。具有多套油氣層和埋藏淺的特點(主要生產層的埋藏深度為1200m),其上分布有明水組氣藏,埋深400m。地形自西向東傾斜,地下水沿地形傾斜方向流動。選擇相對比較穩定的全新統下部含水層為主要研究對象,含水層岩性為粉細砂岩。按普查階段的網度採取水樣,各種水化學組分的濃度分布如表1-2所示。
圖1-17 紅崗油田淺層水化學效應
1—含油構造;2—斷層;3—可溶氣態烴三次趨勢面(μL/L);4—礦化度四次趨勢面剩餘異常值大於500mg/L的點
主要水化學指標在油田上方及其周邊較高,疊合程度好。在宏觀上,淺層效應的形態與含油構造極為相似。可溶氣態烴的甲烷碳同位素比較重,在-42‰左右,說明淺層水化學效應的形成與油氣藏有成因上的聯系。
表1-2 紅崗油田內外水化學成分對比表
註:分子-最小值;分母-最大值。
泌陽凹陷的油田淺層水化學效應,在全區呈現有規律的分布,從圖1-18中看出:除在下二門、安棚、雙河及王集四個已知油田上出現較強的水化學效應外,在其他12個地區存在著與已知油田類似的淺層效應,說明本區有良好的油氣勘探開發潛力。其中北部斜坡帶,淺層水化學效應比較集中。該帶是繼承性的沉積構造復合帶。古近系各組段地層在斜坡帶均有沉積,地層從凹陷內向外部邊緣(斜坡)逐漸收斂減薄,但無明顯的超覆現象,說明該斜坡是一個邊沉積邊抬起的繼承性斜坡。後期構造運動使該斜坡進一步抬升,成為油氣運移的指向。砂體發育給油氣藏的形成提供了良好的儲集條件。斷裂發育形成了較多的鼻狀構造,它們控制著油氣的富集。古近紀末期形成的區域不整合面及新近紀廣泛發育的泥岩是良好的蓋層,並為油氣保存提供了良好的地質條件。眾多淺層水化學效應的出現,是上述油氣地質特徵的映照,說明北部斜坡是油氣富集和勘探的有利地帶。根據區域水文地球化學調查所提供的油氣信息,並結合地震-地質成果,選擇了有利的區塊進行鑽探,結果在4號、5號、9號、10-12號等淺層水化學效應區,均獲得工業油流,相繼建成了新莊、楊樓、付灣、古城及井樓等油田。
圖1-18 泌陽凹陷淺層水化學效應
註:書中僅涉及一個非法定單位——當量濃度,它等於法定單位離子的摩爾濃度(mol/L)與其離子價的乘積。例如摩爾濃度為0.02mol/L的鈣離子溶液,其當量濃度應為0.04克當量/L(eq/L)。在水文地質(包括油田水文地質)研究中,一般用的當量濃度單位是毫克當量/L(meq/L),它和eq/L之間的轉換關系是1 eq/L=1000meq/L。水中常量組分陽離子的當量濃度之和應等於陰離子的當量濃度之和。另外,國內外油田水化學成分的許多分類,都建立在「等當量」化合的基礎上,因此,當量濃度在油田水文地質中廣泛應用,在短期內不可能停用,故本書仍繼續使用。
在我國西部半乾旱、乾旱水文地質區的諸多含油氣盆地的淺層水化學效應也比較發育,如柴達木盆地、准噶爾盆地;在地形切割較深、黃土覆蓋厚、梁、峁、塬發育的鄂爾多斯盆地,同樣出現較強的油田淺層水化學效應。淺層地下水中甲烷平均含量高達149.13μL/L,普遍含有乙烷及其以上的組分。甲烷碳同位素大部分屬於石油伴生氣或過成熟氣的范疇,而屬於近代生化成因氣的只佔11%左右(表1-3),說明淺層水化學效應的形成,具有深部成因的特徵。
表1-3 可溶氣態烴甲烷碳同位素分布 單位:‰
『伍』 礦山水文地質調查內容有哪些
壓球機來 水文地質調查自是在已有的礦床水文地質資料,結合礦山建設和生產過程中出現的實際問題,進行的與岩土穩定性有關的水文條件調查與分析。主要內容如下:(1) 礦區內地下水的類型:包括按含水空隙條件的分類(孔隙水、裂隙水或岩溶水)和按埋藏條件的分類(上層滯水、潛水或承壓水)。(2) 礦區水文地質結構類型:按含水體和隔水體所呈現的空間分布和組合形式以及含水體的水動力特徵所劃分的類型,包括統一含水體結構、層狀含水體結構、脈狀含水體結構和管道含水體結構。(3) 不同水文地質結構中的水動力特徵:包括不同水文地質結構的補給、徑流、排泄條件及富水特徵,相互之間或與地表水體有無水利聯系等。(4) 含水層、隔水層、礦體之間的相互關系。(5) 水文地質鑽孔的封堵質量。(6) 坑道、露天采場涌水量及其變化規律:包括季節性變化和隨著開採的進展,涌水量和潛水位(或測壓水位)的變化。(7) 排水疏干對地表沉降的影響程度。(8) 帷幕注漿堵水效果評價。
『陸』 水文地質測繪的主要調查內容有哪些
《工程水文學》裡面應該有你想要的答案。
『柒』 主要調查內容
CO2地質儲存綜合地質調查主要調查內容包括基礎地質、水文地質、工程地質、生態環境與地質礦產調查五個方面,繼承性與綜合性較強,詳述如下。
(一)野外踏勘
野外踏勘的目的是從整體上對目標區碳源概況、社會經濟概況、地質概況進行了解,並對已收集的有關資料進行必要的驗證。
野外踏勘在已有資料和遙感地質解譯基礎上,以專題踏勘和初步擬定的多個CO2灌注場地踏勘為主,觀察標准剖面、構造形跡及關鍵性地段,特別是對CO2地質儲存管道鋪設、灌注設計有典型意義的地質現象進行觀察研究。詳細了解調查區有關人文、地理、氣候、交通等野外工作條件,為野外工作開展提供必要的地形、道路、物資供應、營地設置、安全保障等背景資料。另外,調查區內土地利用、人口密度和城鄉發展規劃等社會經濟因素資料。
參照《危險廢物填埋污染控制標准》(GB18598—2001)選址規定,CO2地質儲存選址應符合國家及地方城鄉建設總體規劃要求;不應選在城市工農業發展規劃區、農業保護區、自然保護區、風景名勝區,文物(考古)保護區、生活飲用水源保護區、供水遠景規劃區、礦產資源儲備區和其他需要特別保護的區域內。選址時還應考慮當地有無國家重點保護植物和植被覆蓋率大小,不能額外地清除植被,影響植物固碳。此外,《中華人民共和國城市規劃法》(1989年12月26日中華人民共和國主席令,第23號)、《建設項目選址規劃管理辦法》(建設部、國家計委,1991年8月23日)、《建設項目用地預審管理辦法》(中華人民共和國國土資源部令,第42號)對規定建設項目選址均有明確的要求。因此,野外踏勘必須從宏觀上掌握調查區的基本情況,既能為下一步工作奠定基礎,又能淘汰上述不適合地區,遵循低碳原則。
(二)基礎地質調查
基礎地質調查以復核、校驗、修正前人成果為原則,調查路線以追索構造形跡和穿越地層界線為主,注重對已有岩心、樣品等實物資料的搜集和分析,必要時採用地球物理技術開展深部地層特徵的調查。遵循由表及裡,由淺人深,由疏到密,由已知到未知的原則部署各項工作,研究深度應達到有CO2儲層或圈閉構造的底部,一般要求控制深度為800~3500m。在出露較好的地層開展實測工作時,做好各類岩石的取樣、送樣工作。原則上對地層逐層取樣,尤其對CO2地質儲存主力儲、蓋層進行重點取樣,樣品數量和質量必須滿足各項實驗測試工作的要求。
基礎地質調查過程中,宜利用3S技術等先進技術方法開展「地形地貌-地層岩性-地質構造」統一調查的方法,同時能夠初步達到查明「圈閉-儲蓋層」調查目的。
1.地形地貌
調查地面高程及地貌單元間的接觸關系,研究地形地貌對CO2地質儲存運移、泄漏的控制與影響。測繪中要以各種成因的微地貌調查為主,包括分水嶺、山脊、山峰、斜坡懸崖、溝谷、河谷、河漫灘、階地、剝蝕面、沖溝、洪積扇、各種岩溶現象等,調查其形態特徵、規模、組成物質和分布規律。同時又要調查各種微地形的組合特徵,注意不同地貌單元(如山區、丘陵、平原等)的空間分布、過渡關系及其形成的相對時代。
地形地貌的調查要充分利用遙感地質解譯成果,開展必要的地質調查驗證,能夠提高調查工作效率與准確率。
2.地層特徵
以多重地層劃分為基礎,通過研究各岩石地層單位的基本層序;較准確地描述沉積地層的組成、結構、變化和識別特徵,通過正式和非正式岩石地層單位的填圖,查明並具體表示其時空存在狀況、縱橫變化,以及與地質年代的相互關系,逐步建立和完善區域地層格架和區域地層模型;探討和闡明各岩石地層單位的形成環境、沉積作用、區域地質發展史與自然資源的分布規律。
對CO2地質儲存具有特殊意義的儲層、蓋層岩層應單獨劃分,開展樣品採集與測試工作,進而確定主力儲、蓋層。沉積岩應記錄層序時代、岩性,顏色、粒度、成分、礦物組成、結構構造、孔隙和裂隙性、風化特徵、地層厚度和地層接觸關系等。對有利構造區與區域性儲蓋層,應用地球物理技術開展深部調查,查明區域性儲蓋層特徵,為儲蓋層與圈閉評價奠定基礎。在工程選址勘探井施工階段,也應補充開展儲蓋層地質調查。
在各類調查技術基礎上,根據層序旋迴地層學原理,運用露頭、岩心、測井資料和地震反射資料對作業區目標儲層進行綜合分析和描述,建立高解析度的層序地層格架,查明儲蓋層空間幾何形態和規模、岩石物性及非均質性特點,為目標靶區與場地選址奠定基礎。
(1)儲層
CO2儲層與油氣儲層的基本地質問題相同(孫樞,2006),需要對潛在儲層的深度、岩性特徵、厚度、物性參數、非均質性和沉積相等特徵開展重點調查(刁玉傑,2012)。
(2)蓋層
蓋層封閉機理研究表明,只要某套岩層中流體的排替壓力大於注入下伏儲層中超臨界狀態CO2的壓力均可作為蓋層。常見的蓋層主要為頁岩、泥岩、鹽岩、石膏和硬石膏等。良好的蓋層是實現CO2長期、有效封存於地下的基本前提。
蓋層安全性調查主要內容包括岩性特徵、厚度和分布連續性、塑性及沉積成岩階段、斷裂發育特徵和蓋層封閉指數等,詳見本章第四節地質安全性專項調查。
3.地質構造
1)應用構造解析方法,對各種規模大小不等的構造變形形跡(包括褶皺、斷裂、韌性剪切帶以及各種面理、線理等)的產狀、性質、規模、位態及有關運動學特徵等資料進行詳細收集,查明其區域分布特點和組合規律;研究其構造層次及構造變形相,建立區域構造變形序列,為探討認識區域地質構造演化奠定基礎。
2)應用現代造山帶研究的理論和方法,開展對不同類型造山帶的地質調查。著重查清造山帶三維空間的物質組成、結構構造特徵,研究造山帶旁側盆地形成與發展演化的地層層序構築特徵和物源成分特點,為盆地、山脈轉變演化的研究奠定基礎。同時注意對卷人造山帶不同大地構造單元構造變形特徵進行系統調查,查明各類構造變形的運動學特徵,為建立造山帶形成演化過程中構造運動體制的演化轉變,探討造山作用產生的地球動力學機制提供依據。對造山帶基底形成階段、洋陸轉化階段、陸內造山階段和後造山隆升-剝蝕階段的物質建造、變形、變質特點進行系統調查,重塑其地質構造演化歷史。
3)對新構造運動的表現及特點進行調查,廣泛收集資料,研究新構造運動的時期和類型。地質災害多發地區,應查明引起災害的地質構造背景及具體構造部位。地震發育地區,應收集有關地震方面的資料,對活動性斷裂應盡量查明其延伸、規模、性質、產狀及運動學特徵,為分析研究區域地質災害規律和環境工程評價提供依據。
地質構造特徵是影響CO2地質儲存地質安全性的主要因素,詳見本章第四節地質安全性專項地質調查。
(三)水文地質調查
水文地質調查目的是查明天然條件下地下水的形成、賦存及運移特徵以及地下水水量、水質的變化規律,以路線調查、測繪為手段,為CO2地質儲存工程場地選址、運輸管線鋪設及運行期間提供地下水資源保護以及防治環境問題所需資料。水文地質調查以調查區所在的水文地質單元為對象,以控制地下水出露點及地表水體為原則。同時,應在資料搜集與整理的基礎上,對深部鹹水層的CO2地質儲存條件展開調查。
水文地質觀測點應布置在地下水天然露頭、人工露頭、地表水體分布的地點以及對水文地質單元界線有控制意義的地點,不應平均布置。
1)調查地下水系統邊界條件,包括對區域性地下水系統的空間分布,外部邊界和內部邊界的類型、性質與位置,人類活動對邊界條件的影響。重點調查深、淺部地下水埋藏條件、含水層岩性、導水性及水力性質、地下水水質,各含水岩(組)物理性質、水力聯系及水化學變化規律,區域性隔水層的分布、埋深和厚度變化規律,深部鹹水體空間分布范圍、鹹水層與上部淡承壓水、潛水接觸關系與水力聯系,包氣帶的厚度、岩性、孔隙特徵、含水率及地表植被狀況等。
2)調查深、淺部地下水補徑排條件,包括補給來源、補給方式或途徑、補給區分布和補給量,地下水的徑流條件、徑流分帶規律和流向,地下水的排泄形式、排泄途徑和排泄區(帶)分布,以及不同含水層之間、地下水和地表水之間水力聯系。
3)對於區域儲水構造,調查充水斷裂帶和裂隙密集帶的導水性、深循環上升泉的分布、斷層脈狀水的富水地段,以及岩溶層的空間分布與富水性,鹽鹵水、地熱水資源分布等。調查管井、民井的位置、地面高程,井的深度、結構、地層剖面、開采層位,水位、水量、水溫、水質及其動態變化等。場地域內天然泉的類型、位置、出露條件、含水層、補給來源,以及泉的流量、水溫,水質,對於大泉(岩溶泉、溢出帶泉群等)應調查泉域范圍或主要補給區(或補給源)。
(四)工程地質調查
1.岩體工程地質
岩體工程地質調查,應在掌握區域地層及岩相變化的基礎上,突出岩體工程地質特徵的研究。要抓住岩體不同結構面及組合關系的分析,要注意研究那些連續性強和性質軟弱的結構面,同時應調查易溶成分及有機物,成岩程度及堅實性,岩石風化程度,不同岩性的組合關系等。調查地層的岩性岩相變化特徵,層理(平行層理、斜層理、波狀層理、交錯層理)和層面構造(波痕、泥裂、 縫合線等)特徵,結核、化石及沉積韻律,岩層間的接觸關系;碎屑岩的成分、結構、膠結類型、膠結程度和㬵結物的成分:化學岩和生物化學岩的成分,結晶特點、溶蝕現象及特殊構造(鱗狀、竹葉狀等);軟弱岩層(頁岩、泥岩、岩鹽、石膏、白堊、泥炭、煤層等)和泥化夾層的岩性、層位、厚度及空間分布等。
2.地質災害
地質災害是指包括自然因素或者人為活動引發的危害人民生命和財產安全的山體崩塌、滑坡,泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等與地質作用有關的災害(國務院令第394號)。地質災害易發區:是指具有地質災害形成的地質地貌條件和在自然、人為等營力作用下,容易產生地質災害的區域。
《地質災害防治條例》(國務院令第394號)和各省(自治區)地質災害危險性評估規程規定,在地質災害易發區內進行工程建設,必須在可行性研究階段或者在申請核准、備案前進行地質災害危險性評估。因此,在CO2地質儲存工程實施前,必須委託有相關資質的單位對場地進行地質災害危險性評估,詳細調查方法本書不再贅述。
CO2地質儲存宜選擇在場地地質災害易發性比較低的地區選址,同時參照《危險廢物填埋污染控制標准》(GB18598—2001)選址規定,CO2地質儲存選址應處於一個相對穩定的區域,不會因自然或人為的因素而受到破壞;必須位於百年一遇的洪水標高線以上,並在長遠規劃中的水庫等人工蓄水設施淹沒區和保護區之外;場地的地質條件應符合下列要求:位於地下水飲用水水源地主要補給區范圍之外;地質結構相對簡單、穩定,沒有斷層;場地選擇應避開下列區域:破壞性地震及活動構造區;海嘯及涌浪影響區;濕地和低窪匯水處;地應力高度集中區,地面抬升或沉降速率快的地區;石灰岩溶洞發育帶;廢棄礦區或塌陷區;崩塌、岩堆、滑坡區;山洪、泥石流地區;活動沙丘區;尚未穩定的沖積扇及沖溝地區:高壓縮性淤泥、泥炭及軟土區以及其他可能危及填埋場安全的區域。
(五)生態環境調查
生態環境調查應嚴格按照《建設項目環境保護管理條例》中對建設項目的明確要求,執行調查工作程序、工作內容。根據所界定的環境敏感目標(表3-2),調查其地理位置、規模、與工程的相對位置關系、所處環境功能區及保護內容等。
表3-2 生態敏感目標一覽表
1)調查目標區生態狀況,珍惜動植物和水生生物的種類、保護級別和分布狀況、魚類三場分布等。
2)擬建儲存工程佔地情況調查,包括臨時佔地、永久佔地、列表說明佔地位置、用途、類型、面積、取棄土量及生態恢復情況等。
3)擬建儲存工程影響區域內水土流失現狀、成因、類型,所採取的水土保持、綠化及措施的實施效果等。
4)對於擬建工程影響區域內的《建設項目環境保護分類管理名錄》列舉的需特殊保護地區、生態敏感與脆弱區、社會關注區,提供適當比例的保護區位置圖,註明工程相對位置、保護區位置和邊界。工程影響區內的植被類型、數量、覆蓋率的變化情況。如需進行植物樣方、水生生態、土壤調查,明確調查范圍、位置、因子、頻次,並提供調查點點陣圖。
(六)地質礦產調查
蘊礦狀況亦稱壓覆礦產資源,是指因CO2地質儲存工程實施後導致礦產資源不能開發利用的現象。但是建設項目與礦區范圍重疊而不影響礦產資源正常開採的,不作壓覆處理。礦產資源是指國家規劃礦區、對國民經濟具有重要價值的礦區和《礦產資源開采登記管理辦法》附錄中34個礦種的礦床規模在中型以上的礦產資源。
1.地熱、油氣、煤炭等礦產資源
調查地熱、油氣、煤炭等礦產資源時空分布規律,並調查采空區的范圍、深度等特徵。在垂向上對CO2地質儲存可能壓覆的礦產資源資源進行調查評價;在水平方向上,通過資料搜集、礦權登記查閱對相鄰區塊各類資源進行了解。
2.其他礦產資源
1)對已經或正在普查的礦床(點),應搜集礦床地質評價方面的成果資料,進行綜合研究。為了掌握礦床特徵,應選擇典型礦區進行現場觀察。
2)對新發現的礦點、前人研究程度較差的礦點和群眾報礦的礦點要進行調查:①進行地表地質調查和追索,了解礦點(體)及含礦岩系(體)的地表分布范圍和地質條件;②了解含礦岩石(體)的含礦性及礦石質量;③提供進一步工作的依據和意見。
3)對區域成礦特徵有代表性的國家急缺礦種的礦點要進行重點檢查或評價。重點檢查的礦點,視工作需要對有代表性的礦體用輕型山地工程進行揭露,了解其延展情況,圈定出露范圍,系統採集各類樣品,了解礦石質量;圖上應詳細填繪有關礦產內容。
『捌』 我國水文地質調查工作的發展概況
我國是世界上最早尋找、調查、開發利用地下水的國家之一。從豐富的考古資料、各種古籍的記述及溫(礦)泉、礦產開發排水之早等方面,都可得到證實。
我國開發利用地下水的歷史悠久。上海市郊青浦河段發現的直筒形水井,距今已有6000多年,是迄今為止我國發現的最古老的水井。浙江餘姚河姆渡井,據14C測定,有5700年的歷史,屬新石器時代中期所建。這都充分說明我國鑿井開采利用地下水的歷史久遠。
在鑿井技術方面,據記載,四川在公元前250年左右,已在廣都(今成都附近雙流一帶)鑿井開采鹵水制鹽。公元280年,在江陽(今四川自流井一帶)彝族人梅澤,鑿一井自噴鹵水,便稱之為「自流井」,這是世界上最早開鑿的自流井。到宋朝(11世紀中葉),創造了「沖擊式頓鑽鑿井法」,鑿出了口小井深的卓筒井,大大促進了我國古代鑿井技術的發展。1835年,四川自貢燊海井打至1001.42m深,為世界上第一口超1000m深鑽,鑽入三疊系嘉陵江灰岩之中,大規模地開發了自流井中的天然氣和鹵水資源。
我國礦產開發中排除水患的歷史也是悠久的。湖北銅綠山古礦冶遺址出土的坑木,經14C測定,多數為2500~2800年左右。已清理出地下數百座豎井、斜井和盲井,有的深達50m,其中,排水系統相當完整,還發現有水桶等排水工具。這是迄今世界上發掘的面積最大、技術最先進的古代采礦和冶煉遺址,正是在這些礦山開采中,在長期不斷發生和排除水患中,人們積累了豐富的與礦井水作斗爭的知識與經驗。
陝西臨潼的驪山溫泉,即華清池,相傳在3000年前周幽王就加以利用,秦漢時用於療疾,至唐朝達到極盛。北魏酈道元的《水經注》中,列舉了全國溫泉41處,明末清初顧祖禹《讀史方輿記要》中,記載溫泉500餘處,明朝學者李時珍在《本草綱目》中按成分對泉進行了分類等。
從上述史實可以看出,我國開發利用地下水的歷史最悠久,對水文地質理論的建樹及調查技術的應用皆有突出的貢獻,曾居領先地位。
新中國成立前,我國僅有極少數的地質工作者,作了少量的水文地質調查與鑿井工作。上海於1860年開始鑿深井,到1921年有深井22口,年開采量在30×104t以上,北京的幾口自流井開鑿於1920年前後,深30.48m左右,自溢,水質好。但真正運用地質科學的理論與方法,進行地下水的調查研究,開端於20世紀30年代。謝家榮在1929年發表了《鍾山地質與南京井水供給的關系》,1933年,朱庭祜等人在南昌附近,王鈺等人在河南作過農田灌溉用水的調查,寫有《江西南昌附近之地下水》和《河南安陽、林縣、淇縣、睿縣一帶地下水》兩冊報告。傅健1935年發表了《陝西西安市地下水》,梁文郁於1948年寫有《蘭州附近水源地質之研究》等調查報告。
新中國成立後,我國的水文地質工作得到了迅速發展。即水文地質學,作為地質科學領域內一門獨立的應用地質學科,是在新中國成立後的20世紀50年代,才迅速發展起來的。
20世紀50年代為初始階段(或創業階段)。主要工作是適應經濟建設的需要,建立水文地質、工程地質隊伍,興建大專院校和建立科研機構。水文地質學逐步成為一門獨立的應用地質科學。進行了一些大中城市的供水水文地質工作,勘探建設了一批水源地,滿足了急需。
20世紀60年代為開創和前進階段。主要在東部幾個大平原上開展了農田供水和土壤改良的水文地質工作,尤其是在華北平原開展了大規模的抗旱打井運動,即60年代是農業水文地質學的開創階段。另外,20世紀60年代,我國還對許多大水礦床進行了水文地質勘探工作,開展了基岩山區的水文地質調查工作,開展了上海市由於過量抽水引起地面沉降的研究,編制出版了各種「勘查規范」和「圖系」,出版了一些結合我國實際的水文地質教材和專著,60年代後期的「文革」動亂,使水文地質工作嚴重受阻。
20世紀70年代為發展階段,新技術、新方法廣泛應用。由於國內水文地質生產項目激增,科學研究工作的加強和採用新技術、新方法,如同位素技術,電模擬,負壓計、中子儀等測試技術,使我國水文地質科學理論與實踐諸方面都得到了飛速的發展,全國2/3以上的地區已完成了以1:20萬比例尺為主的水文地質普查工作(1995年,此項工作全部完成),部分地區採用了航衛片解譯新手段,還在一些重點地區開展了1:5萬比例尺的水文地質調查工作。1978年出版了《中華人民共和國水文地質圖集》。20世紀70年代,也是環境水文地質學的開創階段,在該時期區域環境水文地質的研究、污染環境水文地質的研究、地下水資源開發負環境效應的研究,環境水文地球化學或醫學環境水文地質的研究得到廣泛應用和發展。
20世紀80年代主要為綜合研究階段,同時,也是水資源水文地質學的開創階段。該時期,在水文地質勘探與試驗方面,加強了深部鑽探和各種物探工作,一些地區應用同位素技術開展了地下水的人工補給研究。在水文地質計算方面,廣泛應用了電子計算機技術,採用了非穩定流數值法,建立了各種物理模型及數學模型,在大面積地下水和局部淺層地下水資源評價方面,取得了可喜成績。礦床及礦井水文地質工作取得很大進展,大部分礦區都進行了水文地質勘探,基本上杜絕了較大災害性的突水事故,礦床水文地質調查方法、分類、涌水量預測等方面均有較大創新或突破。全國性的地下水動態觀測網初具規模,建立了相應的資料庫,開展了一系列環境水文地質工作,改水防病取得明顯成效,在較多項目中採用系統工程理論和最優化技術,開展了地下水資源管理模型的研究工作(如石家莊市、河北平原等)以及水質模型的研究(山東濟寧市等)。
另外,20世紀80年代,國家還加強了環境保護和水資源的立法工作,先後頒發了《中華人民共和國水污染防治法》(1984年頒布,1996年修正),《中國人民共和國水法》(1988年頒布,2002年修正)、《中華人民共和國環境保護法》(1989)等法規,做到以法治水。
20世紀90年代,開始進入地下水資源科學管理、保護和優化開採的新階段。地下水資源評價與管理工作深入開展。實行了「三水」(地下水、地表水、降水)的綜合評價與管理,人工調蓄地下水資源的工作得到進一步加強,深入開展環境地質的調查研究,初步走上了「以法治水,以法管水」的軌道。對北京等25個重點城市和京津唐等8個重點經濟區地下水資源開發利用和77個主要城市到2000年的水資源環境做了大量科研和調查工作,先後完成了全國地下水資源分區評價與總匯,全國水文地質區劃等工作,地下水資源管理和優化開採取得明顯成效,礦泉水及熱礦水的開發利用取得明顯的經濟效益。90年代也是信息水文地質學的開創階段,為保證提供建立模型所需要的大量水文地質信息,就必須建立相應的信息—檢索系統和資料庫。例如,河南省環境水文地質總站開發的「河南省地下水資源數據管理系統」和「地下水均衡觀測數據處理系統」等,均運行良好。國土資源部全國地質環境監測總站,於1997年建立了全國水文地質信息資料庫系統。
20世紀末21世紀初,水文地質工作向立體化和縱深發展,並得到了全方位的廣泛應用,在水文地質理論、應用、技術方法等方面均有較大發展,初步形成了現代水文地質科學體系。尤其是在水資源的科學管理、節約用水、水污染防治、水資源的優化配置和合理開發利用等方面取得較大進展,獲得豐碩成果,信息技術得到廣泛應用。2006年完成覆蓋全國960萬km2和40多個重點城市、匯集1017個圖幅的1:20萬區域水文地質圖數字化建設,建成全國性1:20萬數字區域水文地質圖空間資料庫。
新中國成立以來,我國水文地質工作獲得了巨大的發展。由單一工種向多工種、多方法、多手段和綜合化方向發展,由定性描述到定量評價,由水文地質普查到綜合研究,由穩定流計算發展到非穩定流及數值法,由單一勘查目的到考慮綜合效應,由盲目開採到優化開采和科學管理,在水文地質科學理論和實踐的諸多方面,已步入世界先進行列。已基本形成了具有多個分支學科的現代水文地質學科學體系。
由於地下水與地表水是具有統一聯系的一個整體,因此,今後水文地質工作的發展趨勢是:應加強地下水、地表水的綜合調查研究和統一規劃,把地下水的研究與全球環境變化結合起來,探討如何從技術、經濟、社會、行政、法律等方面合理開發、利用、保護和科學管理地下水資源,使地下水資源得到永續利用。同時「多S」技術、同位素技術、地下水三維數值模擬、非線性技術等新技術方法將得到廣泛應用,成為水文地質工作的有效工具,研究手段更加多樣化、綜合化。新的理論和技術的應用,會使地下水研究向信息化、數字化方向發展,極大提高水文地質研究成果的實用性和可操作性。
總之,今後水文地質工作將與時俱進,在社會主義現代化建設中發揮更大的作用,做出更大的貢獻。
復習思考題
1.試述專門水文地質的概念和任務?
2.專門水文地質學的內容包括哪幾部分?
3.簡述水文地質調查工作的發展概況?
4.我國水文地質工作取得哪些主要成績?
5.水文地質調查工作還存在哪些差距?
6.水文地質工作的發展趨勢是什麼?
7.你對水文地質工作有什麼認識?
『玖』 水文地質調查
通過15a的工作,水文地質調查在地下水資源評價、重點地區水文地質調查、嚴重缺水區與劣質水地區地下水勘查、地下水污染調查等方面取得了顯著進展。
完成了新一輪全國地下水資源評價與北方平原盆地地下水資源及其環境問題調查評價。2000~2002年,以省級行政區為單元完成了全國新一輪地下水資源調查評價,查明了自1984年以來全國地下水資源數量與質量的時空變化、開采潛力等總體狀況,編制了《中國地下水資源與環境圖集》,包括序圖組、全國性圖組、地區性圖組和分省圖組共126幅圖,為國家水資源規劃和管理提供了科學依據。2003~2013年,以平原盆地為單元,開展了區域地下水資源及其環境問題調查評價。完成了北方11個主要平原盆地地下水資源及其環境問題調查評價,總結了主要平原盆地區域水文地質規律或特徵,評價了主要平原盆地地下水資源量、調蓄能力、環境與生態功能;完成了河套平原、江漢-洞庭平原、共和盆地等地下水資源及其環境問題調查評價工作,掌握了水文地質條件、地下水水量與水質狀況。編制完成了亞洲水文地質圖、地下水資源圖與地下水環境背景圖(1∶800萬)。開展了華北平原、松嫩平原、銀川平原、河西走廊、鄂爾多斯盆地、准噶爾盆地地下水動態調查,運行完善了華北平原地下水動態評價數值模型,對華北平原地下水資源進行了再評價。
持續推進西南岩溶地區、重要能源基地等重點地區水文地質調查。2003~2013年,開展了西南岩溶地區地下水與環境地質調查,在西南岩溶乾旱缺水和石漠化重點地區,以岩溶流域為單元,開展了1∶5萬水文地質和環境地質調查。通過調查,掌握了西南岩溶區主要水資源環境問題,調查了岩溶水資源狀況及其開發利用潛力,查清了調查區岩溶石漠化的分布狀況及其發展趨勢;查清了典型岩溶流域水文地質條件和環境地質問題,針對不同類型區開發條件,建立了岩溶地下水開發利用與生態環境綜合治理模式。近年來,在寧東、准東、東勝、青海、冀中等重要能源基地開展了水文地質環境地質調查工作,通過重點區1∶10萬和1∶5萬水文地質調查,提高區域水文地質調查精度,進一步查明了能源基地主要區域含水系統、含水層結構、地下水動力場演化,深化了能源基地水文地質結構認識。2011年以來,開展了鄂爾多斯盆地、柴達木盆地、塔里木盆地等西北大型盆地水文地質調查,探索推進重點地段1∶5萬水文地質調查,加深對大型盆地水文地質條件的認識。以青藏鐵路沿線為重點,開展了青藏高原重點地區水文地質環境地質調查,通過填補區域1∶25萬水環地質調查空白區和重點區1∶5萬水文地質調查,選擇適宜地段進行地下水探采結合井開展了地下水供水示範。
嚴重缺水區與劣質水地區地下水勘查推動了大量居民用水困難的解決。在西南紅層地區、黃土高原、西北內陸盆地、山地高原缺水區、北方飲水型地方病區以及四川大骨節病區等典型地區,開展了以解決人畜缺水困難為目標的地下水勘查與示範工程。通過10多年的工作摸清了我國西北、東北、華北、西南15個省(市、區)的缺水區背景條件,形成了一套有效的工作方法,總結出西北乾旱區一系列地下水富集模式,深化了對區域規律的認識,探索出西南紅層淺層地下水開發利用新模式,研究了高砷高氟地下水分布與形成規律,總結了地下水賦存模式,建立了不同缺水區地下水勘查技術方法體系,開發出一批新儀器、新材料和新技術,形成地調投入勘查示範為主,多渠道投資地下水勘查的新機制。2011年以來,在寧夏中南部地區、陝甘寧革命老區、太行山集中扶貧區等嚴重缺水地區和西藏大骨節病地區、四川阿壩州等地方病區開展了水文地質調查和地下水勘查,完成了一批1∶5萬水文地質調查圖幅,結合地方需求,實施探采結合孔和供水示範井,推動了貧困地區飲水困難的解決。2010年和2011年為應對極端乾旱氣候,分別組織實施了滇黔桂地區和華北地區抗旱找水打井工作,有力地支持了當地抗旱工作。
地下水污染調查獲得了我國地下水污染狀況基礎數據。2005年啟動了我國地下水污染調查評價工作,首先對珠江三角洲、長江三角洲、淮河流域平原、華北平原進行了調查,然後又依次對東北下遼河平原、松嫩平原、三江平原、中西部主要城市、東南地區等開展了調查,預計到2015年可完成全國首輪地下水污染調查。通過1∶25萬區域地下水污染調查,構建了地下水污染調查評價測試分析技術體系,取得了海量地下水質量與污染的調查數據,基本查明了區域地下水水質和污染狀況,初步掌握全國重點地區地下水污染程度,構建了地下水污染信息系統,編制了地下水污染防治區劃,為各級政府部門提供了大量區域地下水質量、地下水污染等基礎資料。地下水污染調查表明有很多地區地下水水質嚴重惡化,引起了政府部門的高度重視,促進了《全國地下水污染防治規劃(2011~2020年)》的出台。