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什么是水文地质特征

发布时间: 2021-01-24 23:23:13

❶ 水文地质与工程地质的区别

一、概念不同

1、水文地质:地质学分支学科,指自然界中地下水的各种变化和回运动的现象。

2、工程地质:是一答门应用地质学的原理为工程应用服务的学科

二、研究内容不同

1、水文地质:水文地质学是研究地下水的科学。主要是研究地下水的分布和形成规律,地下水的物理性质和化学成分,地下水资源及其合理利用,地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。

2、工程地质:主要研究内容涉及地质灾害,岩石与第四纪沉积物,岩体稳定性,地震等。工程地质学广泛应用于工程规划,勘察,设计,施工与维护等各个阶段。

三、目的不同

1、水文地质:是为研究与地下水活动有关的岩土工程问题和不良地质现象提供资料。例如,兴建房屋建筑和构筑物时,应研究岩土的渗透性、地下水的埋深和腐蚀性,以判明对基础砌置深度和基坑开挖等的影响。

2、工程地质:为了查明各类工程场区的地质条件,对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价,分析、预测在工程建筑作用下,地质条件可能出现的变化和作用,选择最优场地,并提出解决不良地质问题的工程措施,为保证工程的合理设计、顺利施工及正常使用提供可靠的科学依据。

❷ 什么是水文特征

河流的水文特征包括水量大小,汛期及水量季节变化,含沙量,流速, 结冰期.
外流河的版水文特征一般包括河流权的水位、流量、汛期、含沙量有无结冰期等方面,影响河流水文特征的因素主要是气候因素,对应如下:

外流河水交特征
原 因

水位、流量大小及其季节变化
由降水决定的。夏季降水丰沛,河流流量大增,水位上升,冬季降水秒,河流水量减少,水位下降。降水的季节变化大,河流流量季节变化也大,

汛期长短
雨季开始早结束晚,河流汛期长。雨季开始晚,结束早,河流汛期短。

含沙量大小
由植被覆盖情况和土质状况决定的。植被覆盖差,土质疏松,河流含沙量大。反之,含沙量小。

有无结冰期
由流域内最低气温决定的。月均温在0℃以下河流结冰,0℃以上无结冰期

河水流速大小
由地形决定,落差大流速大、地形平坦、水流缓慢

❸ 水文地质特征

5.3.1 井田水文地质特征

井田位于车轴山向斜的东南翼,从区域水文地质条件分析,整个车轴山向斜位于开平煤田的西北部,自成一独立的隐伏向斜,向斜上部被松散的巨厚第四系冲积层覆盖,车54、车60钻孔以北为厚度小于180m的宽缓平台,向南逐渐增厚,到南部边缘厚度达到650m。第四系底部卵砾石层埋深105~155m,厚约10~25m。该含水层水量充沛,构成各煤系含水层的补给水源。石炭-二叠纪煤系含水层位于第四纪冲积层之下,地下水主要赋存于砂岩裂隙之中。下伏中奥陶统灰岩,裂隙、岩溶发育,含水丰富。

5.3.1.1 矿井含水层概述

表5.4为东欢坨井田含水层的主要分布。

表5.4 东欢坨矿区含水层特征表

据含水层的赋存特征,井田存在着三大含水系统:第四纪冲积层孔隙承压含水层、石炭-二叠纪砂岩裂隙承压含水层和中奥陶统灰岩岩溶裂隙承压含水层。其特征分述如下:

(1)第四纪冲积层孔隙承压含水层(VII)第四纪冲积层覆盖于含煤地层之上,全区分布,不整合于古生代地层之上,北薄南厚,较均匀地渐变。第四系全为松散沉积物,此孔隙含水层水量充沛,含水性强,但变化较大。

(2)石炭-二叠纪砂岩裂隙承压含水层(VI~II)石炭-二叠纪煤系含水层以倾伏向斜的形式伏于新生代松散层之下,地下水主要储存于泥质或硅质胶结的厚层中、粗砂岩的裂隙之中。

(3)中奥陶世灰岩岩溶裂隙承压含水层(I)奥陶纪灰岩含水层呈平行不整合于含煤地层之下,通常在第四系底部卵砾石层与之直接接触地区,岩溶比较发育,在顶部的裂隙和溶洞中多有砂、砾石和粘土质充填。其中12-2煤底板含水层组是以奥灰水和底卵水为水源的强富水性含水层,主要包括:12-2煤~14-1煤强含水层组(IVa)、14-1煤~K3强含水层组(III)和奥陶纪石灰岩含水层

(I),其中石炭-二叠纪砂岩裂隙承压含水层中12-2煤~14-1煤强含水层组为12-2煤底板直接充水含水层。

(1)12-2煤~14-1煤强含水层(IVa)

本段厚约40m,岩性以细砂岩为主,粉砂岩次之,夹中砂岩。顶部有一层4~10m厚粉砂岩或泥岩弱透水段,12煤位于该段中部。含水细砂岩和粉砂岩位于12煤层顶底10~15m范围内,其区域特点是透水性强。由于水源补给程度差异,在-500水平中央采区和西南采区浅部属强含水段,东南采区属中等含水段。强含水部位单位涌水量为1L/s·m,中等含水部位单位涌水量为0.57L/s·m。-230水平井底车场南北两端单位涌水量为0.7~0.9L/s·m,渗透系数为0.079~9.610m/d。水质类型为HCO3-CaNa型或HCO3-CaMg型,水温17℃。通过疏水钻孔的疏放分析,认为该含水层水可疏降。静水位标高:1958年为+20.89m(车42孔),目前本含水层水位标高为-21~-160m左右。

(2)14-1煤~K3强含水层(III)本段厚约50m,岩性以粉砂岩为主,与细砂岩、泥岩互层;K3灰岩为该段顶板,平均厚4m,质纯,未见岩溶。在地层浅部据老风井掘进与东观29、东观37孔钻探揭露,K3在其顶面形成空腔,有黄泥残积充填,应为溶蚀作用和煤系风化产物。东观38孔在-560m标高见此层,顶面并无黄泥,但K3底10m段落内为强含水部位。抽水试验揭露单位涌水量为1.1L/s·m,与老风井马头门探水与涌水条件相似。K3顶、底板是出水部位,而且本段与上段含水层水基本一致(即无隔水地层),本段其余地层弱透水。水质类型为HCO3-CaMg型,水温18.5~19.5℃。

(3)奥陶系灰岩含水层(I)此段不整合于含煤地层下。本区揭露此层的有12个钻孔,除车59、车43两钻孔揭露较厚(97.38m和73.26m)外,其他钻孔一般揭露厚度多小于10m,但其厚度被推测为大于400m。通常第四系底部卵砾石层与之直接接触的地区,岩溶比较发育,在顶部的裂隙和溶洞中多有粘土质和砂、砾石充填。渗透系数为3.405~10.385m/d,单位涌水量为0.799~1.794L/s·m,水温19.5℃,水质类型为HCO3-CaMg型。本层含水性较强,是一良好的供水层位,但对矿井深部的开采存在很大威胁。1958年的静水位标高为+22.26m(车43孔),目前本含水层水位标高为-16m左右。

5.3.1.2 矿井隔水层概述

本区弱或极弱透水性地层或密集为层系或独立成层。撇开构造因素,仅就岩性区分,自上而下有:

(1)A层及其附近铁铝质粘土岩

A层以上发育为3~4层,层间距为4~20m,层厚度为3~8m;A层以下80m段距内发育4~5层,层厚小于2m。A层以上段落及以下段落的粘土岩均为弱透水层。

(2)煤5~煤12-2层间沉凝灰岩,各类泥岩,高岭土质砂岩

沉凝灰岩和高岭土质砂岩分布在煤8、煤9近旁以及煤12-1~煤12-2之间,遇水膨胀、裂隙弥合,是极弱透水层。层厚由2~28m不等。各类泥岩层薄,主要赋存在煤8以上与煤12-2近旁,构成煤层直接顶底板。

上述类别岩石连同煤层本身构成了水源不足的层间承压水顶底板。这种含、隔水层密集相间的层系结构形成了垂向径流纤弱的整体阻水效应。因此,煤5以上和煤12-2以下可以水源为背景,分为缺乏垂向联系的两大含水层组。

(3)G层铝土质粘土岩

其厚度随着奥灰剥蚀面起伏变化,大都小于10m。位于煤层基底的G层铝土质粘土岩是稳定的区域隔水层。该层是阻止奥灰水侵入煤系的第一道屏障;复结构的14煤及其粉砂岩与泥岩互层则是第二道屏障。

根据对矿井水文地质条件的综合分析,12-2煤底板主要隔水层为G层铝土质粘土岩。

5.3.2 断层导水性

东欢坨矿区在建井期间共发现106条断层。此外,通过三维地震勘探发现8条断层,其中有4条断到奥陶系在岩。实践证明:矿区绝大多数断层导水性较差,甚至不导水。但在北一,通过对由三维地震勘探给出的断层F3'、F5'进行井下钻探,表明它们导水,水量充足,且与12-2煤底板含水层及5煤顶板含水层有十分密切的水力联系。由于工程限制,对由其他三维地震发现的断层并未做钻探,但并不排除这些断层的导水可能性。

5.3.3 矿井充水条件

5.3.3.1 矿井的充水水源

(1)大气降水、地表水

大气降水、地表水均是井田内地下水的主要补给来源,它们分别通过基岩裸露区及风化带渗入补给,并顺层径流。但在此地区受地形及基岩裂隙发育程度的控制,补给量有限。

大气降水:本区属大陆性季风气候,每年降水多集中在6~9月份,其他时间降水很少。大气降雨通过下渗补给第四系底卵石含水层,通过顺层和垂向补给其他含水层。根据冲积层水文地质剖面图及有关资料,冲积层内含有3个岩性以粘土、亚粘土为主的隔水层,这3层隔水层,沉积比较稳定,隔水性能较强,阻隔了大气降水的向下补给,下渗补给量较小。因此,大气降雨对下部含水层及矿井涌水量不会造成明显影响。

地表水:井田范围内无地表水系存在,仅有两条排水渠。一条向东排至猪笼河,另一条向西排至泥河。两条河流均远离矿区,故地表水系对矿井涌水量无影响。

另外,本区内第四系松散地层中第三隔水层厚达10~25m,即使有采空塌陷,也不致使粘土层断开,阻隔了大气降水和潜水的向下补给。

因此大气降水、地表水和潜水对矿井涌水量影响甚小。

(2)含水层水

井田内的三大含水系统———第四纪冲积层孔隙承压含水层,石炭、二叠纪砂岩裂隙承压含水层和中奥陶纪灰岩岩溶裂隙承压含水层。

(3)老空水

在建井、水平延伸、新区域施工及最上方煤层回采中,充水水源主要为含水层水。而在下方煤层回采中,老空水就成为了主要充水水源。

在本矿井生产过程中,由于工作面的布置、顶底板的岩性特征及涌水等因素,在采空区或废巷有可能存在不同形式的积水。一旦施工工程接近、揭露或冒落带达到这些积水,便可涌入井巷,发生老空区突水事故。老空区突水具有来势猛、破坏性大的特点,往往是瞬间大量积水溃入工作面,形成灾难性事故。

本矿井4个主要可采煤层,其间距为8~12m,属煤层群开采。下一煤层开采时,其导水裂隙带远远大于煤层间距,这样当上方采空区或老巷道存有积水、动水时,这些积水、动水会顺裂隙进入工作面,成为突水水源,若水中再夹杂煤渣、岩碴形成煤矸泥,对下方工作面威胁更大。

基于以上原因,同时受地质条件所限,仅在中央及北一两个采区内回采,所以生产阶段主要是存在老空水的威胁,防治水工作也主要是对老空水的探放。如:2192下风道在掘进及回采前对上方2182上采空区积水进行探放,共疏放积水1728m3;2118工作面在掘进及回采前对上方2196采空区及老巷道进行探放,前后共放出积水及动水4.3万m3;另外2192上、2094、2116等工作面在掘进及回采前均进行了探放,证明存在老空水。由于采取了超前的探放水工作,十几年来未因老空水隐患出现水害事故。

老空水是长期积存起来的,多为酸性水,有较强的腐蚀性,对矿山设备危害甚大。老空区突水时,水势猛,破坏性大,如与其他水源无联系,则突水可急剧减弱。通过确定充水水源,有利于更有效地为防治水提供资料。

5.3.3.2 矿井充水通道

通过近十年的生产实践,东欢坨井田范围内充水通道主要有以下3种方式:

(1)直接揭露含水层

根据开采煤层与含水层的关系,可分为直接充水水源和间接充水水源。从目前矿井的开采区域看,直接充水水源为A0~A、A~5煤顶、12煤~14煤含水层组。

在煤矿生产中,有些工程必须穿越含水层。当巷道直接揭露这些含水层后,含水层水将会进入矿井。如本矿-500水平轨道中石门及-690水平轨道中石门,按设计其由A0~A含水层,穿越A下80m含水层、5煤顶含水层直到12-1煤。这样当巷道揭露含水层时,均发生了涌水,其中5煤顶含水层最大出水点达到10.26m3/min。

(2)断裂带导水

本井田构造发育。通过建井及生产阶段来看,大部分断层未与含水层导通或不导水,但是有些断层则表现导水或揭露时未导水,但由于扰动影响成为导水断层。如2182上工作面在风道掘进时遇一条落差为2m的F138正断层,未出水,但回采至该断层时,又发生了突水,水量0.55m3/min;-230水平北二顶板绕道利用管棚技术顺利通过F2(落差35m)断层组,一年半后发生了迟到突水,最大涌水量3.0m3/min,并伴随有大量的黄泥、卵砾石等物,判断为导通冲积层水。

(3)采矿造成的裂隙通道

巷道掘进和工作面回采时,都会对原有围岩产生影响,当产生的裂隙导通含水层或其他水源时,这些水也会顺采动裂隙进入矿井。大部分回采工作面出水均属此种通道。

❹ 水文地质概念

下面这个看看.
根据和XX学之间的一般情况,把"是研究......的科学"这几个字去掉,应该就可以用了~~~

水文地质学是研究地下水的数量和质量随空间和时间变化的规律,以及合理利用地下水或防治其危害的学科。

在不同环境中地下水的埋藏、分布、运动和组成成分均不相同。查明上述各方面状况,可为科学地利用或防治地下水提供根据。水文地质学对地下水的研究,着重自然历史和地质环境的影响,同主要用水文循环和水量平衡原理研究地下水的地下水水文学关系密切,只是研究的侧重点稍有不同。

水文地质学发展简史

人们早在远古时代就已打井取水。中国已知最古老的水井是距今约5700年的浙江余姚河姆渡古文化遗址水井。古波斯时期在德黑兰附近修建了坎儿井,最长达26公里,最深达150米。约公元前250年,在中国四川,为采地下卤水开凿了深达百米以上的自流井。中国汉代凿龙首渠,是一种井、渠结合的取水建筑物。在利用井泉的过程中,人们也探索了地下水的来源。法国帕利西、中国徐光启和法国马略特,先后指出了井泉水来源于大气降水或河水入渗。马略特还提出了含水层与隔水层的概念。

1855年,法国水力工程师达西,进行了水通过砂的渗透试验,得出线性渗透定律,即著名的达西定律,奠定了水文地质学的基础。1863年,法国裘布依以达西定律为基础,提出计算潜水流的假设和地下水流向井的稳定流公式。1885年,英国的张伯伦确定了自流井出现的地质条件。奥地利福希海默在1885年制出了流网图并开始应用映射法。

19世纪末20世纪初,对地下水起源又提出了一些新的学说。奥地利修斯于1902年提出了初生说。美国莱恩、戈登和俄国安德鲁索夫在1908年分别提出在自然界中存在与沉积岩同时生成的沉积水。1912年德国凯尔哈克提出地下水和泉的分类,总结了地下水的埋藏特征和排泄条件。美国迈因策尔于 1928年提出了承压含水层的压缩性和弹性。他们为水文地质学的形成作出了重要贡献。

泰斯于1935年利用地下水非稳定流与热传导的相似性,得出了地下水流向水井的非稳定流公式即泰斯公式,把地下水定量计算推进到了一个新阶段。20世纪中叶,苏联奥弗琴尼科夫和美国的怀特在水文地球化学方面作出了许多贡献。到第二次世界大战结束时,在地下水的赋存、运动、补给、排泄、起源以至化学成分变化、水量评价等方面,均有了较为系统的理论和研究方法。水文地质学已经发展成为一门成熟的学科了。

20世纪中叶以来,合理开发、科学管理与保护地下水资源的迫切性和有关的环境问题,越来越引起人们的重视。同时,人们对某些地下水运动过程有了新的认识。1946年起,雅可布和汉图什等论述了孔隙承压含水层的越流现象。英国博尔顿和美国的纽曼分别导出了潜水完整井非稳定流方程。

由于预测地下水运动过程的需要,促进了水文地质模拟技术的发展。20世纪30年代开展了实验室物理模拟。40年代末发展起来的电网络模拟,到50~60年代在解决水文地质问题中得到应用。

由于电子计算机技术的发展,70~80年代,地下水数学模拟成为处理复杂的水文地质问题的主要手段。同时,同位素方法在确定地下水平均贮留时间,追踪地下水流动等研究中得到应用。遥感技术及数学地质方法也被引进,用以解决水文地质问题。对于地下水中污染物的运移和开采地下水引起的环境变化,引起广泛的重视。20世纪60年代以来,加拿大的托特提出了地下水流动系统理论,为水文地质学的发展开拓了新的发展前景。

水文地质学基本内容

水文地质学是从寻找和利用地下水源开始发展的,围绕实际应用,逐渐开展了理论研究。目前已形成了一系列分支。

地下水动力学是研究地下水的运动规律,探讨地下水量、水质和温度传输的计算方法,进行水文地质定量模拟。这是水文地质学的重要基础。

水文地球化学是水文地质学的另一个重要基础。研究各种元素在地下水中的迁移和富集规律,利用这些规律探讨地下水的形成和起源、地下水污染形成的机制和污染物在地下水中的迁移和变化、地下水与矿产形成和分布的关系,寻找金属矿床、放射性矿床、石油和天然气,研究矿水的形成和分布等。

供水水文地质学是为了确定供水水源而寻找地下水,通过勘察,查明含水层的分布规律、埋藏条件,进行水质与水量评价。合理开发利用并保护地下水资源,按含水系统进行科学管理。

矿床水文地质学是研究采矿时地下水涌入矿坑的条件,预测矿坑涌水量以及其他与采矿有关的水文地质问题。

农业水文地质学的内容主要包括两方面,一方面为农田提供灌溉水源进行水文地质研究;另一方面为沼泽地和盐碱地的土壤改良,防治次生土壤盐碱化等问题进行水文地质论证。

地热是一种新的能源,如何利用由地下热水或热蒸汽携至地表的地热能,用来取暖、温室栽培或地热发电等,以及地下热水的形成、分布规律,以及勘察与开发方法等,是水文地热学的研究内容。

区域水文地质学是研究地下水区域性分布和形成规律,以指导进一步水文地质勘察研究,为各种目的的经济区划提供水文地质依据。

古水文地质学是研究地质历史时期地下水的形成、埋藏分布、循环和化学成分的变化等。据此,可以分析古代地下水的起源与形成机制,阐明与地下水有关的各种矿产的形成、保存与破坏条件。

地下水的形成和分布与地质环境有密切联系。水文地质学以地质学为基础,同时又与岩石学、构造地质学、地史学、地貌学、第四纪地质学、地球化学等学科关系密切。工程地质学是与水文地质学是同时相应发展起来的,因此两者有不少内容相互交叉。

地下水积极参与水文循环,一个地区水循环的强度与频率,往往决定着地下水的补给状况。因此,水文地质学与水文学、气象学、气候学有密切关系,水文学的许多方法也可应用于水文地质学。地下水运动的研究,是以水力学、流体力学理论为基础的,并应用各种数学方法和计算技术。

水文地质学的发展趋势是:由主要研究天然状态下的地下水,转向更重视研究人类活动影响下的地下水;由局限于饱水带的含水层,扩展到包气带及“隔水层”;由只研究地壳表层地下水,扩展到地球深层的水。

预计今后的水文地质研究,在下列方面将有突破:裂隙水与岩溶水运动机制和计算方法;地下水中污染物和温度运移机制和计算方法;粘性土的渗透机制;包气带水盐运移机制;水文地球化学和同位素水文地质学,地下水数学模型;地球深层水文地质。

❺ 什么是水文地质

主要研究地下水的分布、运动和形成规律,地下水的物理性质和化学性质,地下水资源评价、开发及其合理利用,地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等问题的科学。

❻ 井田水文地质特征

研究区煤系地层赋存于一个不对称的构造盆地之中,伏于第四纪冲积层之下。基岩面北高南低,高差达100~200m以上。

第四纪冲洪积层厚度变化较大,(143~434m),以丁官屯附近最薄,向北和东南逐渐加厚,以粘土类地层为主,含水层组多由复结构的薄层中、细砂组成。第三承压含水层在北部(岳庄、后湖定府一带)发育有卵、砾石层,含水丰富。

煤系地层覆于奥陶纪灰岩之上,主要由砂岩和粘土质岩层组成。含煤段下部和煤系底部有薄层灰岩4~5层,单层厚一般约1~2m;在断层发育的西部有火成岩侵入,水文地质条件较为复杂。

(一)含水层

1.第四纪冲洪积含水层

共分4个含水层,每个含水层组均有较稳定的粘土层相隔,随冲积层的变厚,隔水层亦相应变厚。

2.基岩含水层

根据开平煤田相似矿井的实际观测资料,煤层采空塌陷造成的人工裂隙以及观测孔的水位影响范围以最上可采煤层以浅100m以内最剧烈。计算坑道涌水量时,对最上可采煤层100m以浅的其他岩层可不计算,故对上述100m以浅的基岩含水层(组)不再赘述。

(二)含水层间的水力联系

第四纪冲洪积层各含水层间均有较好的隔水层,特别是层位稳定的第三隔水层总厚度达20~50m,致使上下两相邻含水层的水位差达8m以上。隔水性能良好,各含水层间基本上无水力联系。

煤系各含水层间因有较厚的煤层、粘土岩和粉砂岩的存在,隔绝了各含水层地下水的直接联系。以仓补10孔为例,在煤9-煤12(ⅣB1)、煤12-煤14(Ⅳ-A)和煤14-K4含水层抽水时,当水位分别降至44.95m(q=0.119L/s·m)、26.97m单位涌水量(q=0.452L/s·m)和17.00m(单位涌水量q=0.779L/s·m)时,套管外环状间隙(上部含水层)的水仍然自流,说明各层间地下水的联系是微弱的。

第四纪第三承压含水层虽直接覆于煤系地层之上,由于普遍有厚为0.80~16.0m的风化带(表5-7),在强烈风化带内,粘土岩风化成粘土状,砂岩风化成砂块,岩石松软、裂隙弥合,下部弱风化带的裂隙亦有溶蚀淤塞的情况。风化带起了明显的阻滞作用,大大降低了二者之间的水力联系。

表5-7 第三承压含水层风化带特征

奥陶纪岩溶石灰岩伏于煤系地层之下,最下可采煤层距此灰岩达130m,特别是最下70~80m的范围内以粘土岩和粉砂岩为主,与奥陶纪灰岩直接接触处均有粘土岩赋存。所以在构造正常的情况下,二者之间的水力联系将是极微弱的。

(三)断层的导水性

影响断层导水性的因素很多,如断层性质、落差、破碎程度和岩性等,目前尚无较好的方法对断层的导水性进行确切的评价。

研究区内共见断层22条,其中逆断层13条,落差大于30m的断层8条。进行钻孔水文观测的14个断层点,绝大多数在钻进中泥浆消耗量甚微或者不消耗(表5-8),仅在仓补5孔F1断层处因破碎带正处于A层附近的粗砂岩中,所以消耗量达1.28m3/h。与本井田相邻的李庄子勘探区,在李11孔断层带抽水时,单位涌水量仅0.0035L/s·m,渗透系数为0.021m/昼夜。可见井田内部各断层的大多数部位导水性均是很微弱的。

表5-8 研究区断层带特征

(四)地下水的补给、径流和排泄

区内地形平坦,地面标高2~7m,坡降为2~4/1000,大致呈北高南低。大气降水的总趋势为自北向南宣泄。区内无河流,井田北缘有一苇塘(后湖),东西长约7km,南北宽约2km,面积约14km2。苇塘与井田的西北边部相接,雨季仅苇塘中心有南北宽100m,东西长约3000m的范围内有积水,水深约0.9m,积水体积约27万m3,旱季干涸。

表土层在林南仓以北、后湖以南为灰黄色砂土或亚粘土,厚1~2m,透水性较好,利于大气降水的渗透。林南仓以南及东南部为灰色粘土或亚粘土,厚度一般大于10m,有似虫洞状圆孔,直径3~5mm,大者15mm。孔内含水,掘井时水自孔洞中流出。大气降水和临时的地表水体为潜水的补给来源。

由于冲积层内有较好的隔水层存在,深部含水层不能就近接受大气降水的补给。

如前所述,冲积层和煤系各含水层之间均有较好的隔水层赋存,地下水径流自北向南主要沿层间流动。煤系各含水层在盆状向斜的北翼接受冲积层第三承压含水层地下水的补给,主要沿层间流动后,在南翼又泄流于第四纪地层之中,所以向斜的北翼是煤系含水层的补给区,南翼是排泄区。

井田中、西部构造复杂,断层较多,利于地下水的上下联系。当矿井开采时,煤系地层各含水层水位产生大幅的下降,破坏原来的地下水平衡状态,可能在局部地区奥陶纪灰岩的水沿着断层破碎带直接补给煤系各含水层,或将破碎带冲溃,将奥陶纪灰岩水引入坑道。

❼ 水文地质条件

1.含水层及其特征

在矿区,地下水含水层系统包括侏罗-三叠系阿加德兹群砂岩含水层系统和二叠系伊泽固安达组长石砂岩含水层系统。

图8-9 研究区花岗岩的分布与铀的来源示意图

第一含水层系统侏罗-三叠系阿加德兹群砂岩层在阿泽里克穹窿中部缺失,主要分布在以穹窿断裂构造带为界的外部地区。在穹窿西翼、北翼和东翼,阿加德兹群砂岩层均出露地表,呈狭长带状,与大气降水相连,在雨季有一定的降水补给。该含水层受穹窿和断裂构造作用的影响,地下水在部分地段富存。在穹窿东翼,阿加德兹群砂岩与其顶部阿萨乌阿组砂岩出露地表,区域断裂形成的次级断裂和裂隙发育,成为导水和阻水构造,在其附近形成泉群。阿泽里克村附近的泉群就是在次级断裂裂隙的导通下出露地表形成众多涌泉。在穹窿北翼,IR矿床区,该含水层埋深达200m以上。在穹窿西翼和西北翼G矿床和T矿床分布区,含水层系统部分出露地表,沿岩层倾向逐渐变深,主矿体含水层系统埋深分别为60m和70m以下。在穹窿南翼,由于地层整体下沉,该含水层系统深埋于地下。受区域性地下水补给作用,在断裂构造的阻隔作用下,南翼成为很好的含水层储水地带,地下水相对富集。

第二含水层系统为二叠系伊泽固安达组长石砂岩含水层。该含水层系统在穹窿核部为潜水含水层,在穹窿核部,因伊泽固安达组砂岩含水层隔水顶板被剥蚀,砂岩大面积出露地表,成为潜水含水层。Gueleli村东部和Teguida-In-Tessoum村附近出现的涌泉,即为该含水层地下水。而在矿区其他部位,该含水层系统均深埋于地下,为深层承压含水层。在穹窿南部,该层地下水含水层系统埋深在200m以下。

2.矿区水文地质特征

在矿区,分布有T矿、G矿和IR矿3个矿床。这3个矿床含铀矿层均为下白垩统阿萨乌阿组砂岩层,该岩层多为致密粉砂岩和细砂岩,其透水性较弱,含水量较少。而其底部则为矿区的第一含水层阿加德兹群砂岩含水层,为承压含水层,其承压水头高度较高,均接近地表,部分地段高出地表。

(1)T矿床水文地质

在T矿床,含水层岩性为细砂岩、(中)细粒砂岩、(中)粗粒砂岩,厚度在7.5~14.6m之间。在矿床范围内随着岩层走向其深度逐渐加深,厚度有所变化,岩性总体变化不大。从T矿床岩心取样资料来看,该岩层断裂裂隙不发育,而节理、层理发育,在垂直方向自上而下岩石组成颗粒逐渐变粗,且胶结固化度降低,孔隙度增大,表明含水层越往底部渗透性越好,储水能力越优良。

T矿床含水层顶板隔水层主要为白垩系泥岩、粉砂质泥岩,沿走向及倾向岩性变化不大。从整体上看(除穹隆顶部被剥蚀外)含水层隔水顶板厚度较大,胶结固化程度较高,隔水性较好。而含水层隔水底板也为泥岩和粉砂质泥岩,胶结较致密。

T矿床含矿层地下水为承压水。根据T矿床内水文孔SHW-T2资料,T矿床顶板地下埋深为68.93m,地下水承压水位为地面以下11.7m。

T矿床地下水为弱碱性微咸水,pH值为8.8,水温23.9℃,无色透明,总矿化度为2.27g/L,总硬度为78.4mg/L,属软水。按地下水离子成分含量,其水质类型为Cl-HCO3-Na型,即氯重碳酸钠型水;按成因类型分类,其地下水类型为NaHCO3型,为苏打化区地下水,表明为陆相成因。

(2)G矿床水文地质

G矿床位于背斜构造西翼,区域性阿泽里克断裂构造西端的尾部。由于受东西向区块的挤压,断裂构造末端变异、错断,断距达750m,次级构造发育且无序,呈网格状展布。由于矿床含水层地下水为区域性补给,这些构造无疑加大了地下水的水力联系,含水层厚度加厚为13.5~23.1m。

G矿床含矿层阿萨乌阿组砂岩含水层因受构造作用,从地表出露处沿岩层倾向逐步埋深于地下深部。其隔水顶板与区域地质条件相同,为白垩系伊腊泽尔组泥岩和粉砂质泥岩,是良好的隔水层顶板;其底部因与矿区第一含水层侏罗-三叠系阿加德兹群砂岩含水层连通,涌水量较大,受次级构造影响,水文地质条件较为复杂。

G矿床第一含水层地下水为承压水。根据SHW-G2水文孔资料,其顶板埋深为59.50m,承压水位高度溢出地表,为承压自流。地下水为弱碱性咸水,无色透明,pH值为8.6,水温28℃,矿化度为6.57g/L,总硬度为40.24mg/L,属极软水。按地下水离子成分含量,其水质类型为Cl-Na型,即氯化钠型水;按成因类型分类,其地下水类型为NaHCO3型,为苏打化区地下水,表明为陆相成因。

(3)IR矿床水文地质

在IR矿,含矿层分布于下白垩统下部阿萨乌阿组的砂岩中,其底部为侏罗-三叠系阿加德兹群砂岩第一含水层;顶部为白垩系伊腊泽尔组红褐色泥岩,沿岩层倾向逐渐加深,至主矿床顶板埋深在190多米,是良好的隔水顶板。在近地表的第四系松散堆积层中,孔隙度较大,但是其上部多为隔水较好的黏土层,含水量极少。

IR矿分为两个含水层:其一为第四系洪积含水层,其补给来源于大气降水,地下水位随季节的变化而变化。雨季地下涌水量增加,枯水期地下涌水量减少;其二为阿萨乌阿组砂岩弱含水层,从不同水文孔承压水头高度不同情况来看,其地下水补给来源主要来自底部侏罗-三叠系阿加德兹群砂岩组第一含水层越流补给和区域性地下水补给。

含水层岩性主要为细砂岩、(中)细粒砂岩和(中)粗粒砂岩。在矿床范围内只在深度和厚度上有所变化,岩性变化不大。从岩心地质编录资料来看,断裂构造不甚发育,节理、层理发育,充填物多为钙质,含水层厚8~16m,沿垂直方向自上而下岩石颗粒逐渐变粗,且自上而下胶结固化度降低,空隙度加大。

顶底板隔水层岩性主要为灰色泥岩、灰褐色粉砂质泥岩,硅质胶结,沿走向及倾向上岩性变化不大,从整体上看顶板厚3~5m,大于底板厚度,胶结固化程度高,底板次之。

IR矿床地下水为弱碱性咸水,无色透明,pH值为8.4,水温23.60℃,矿化度为9.06g/L,总硬度为78.4mg/L,属软水。按地下水离子成分含量,其水质类型为Cl-Na型,即氯化钠型水;按成因类型分类,其地下水类型为NaHCO3型,为苏打化区地下水。

❽ 什么是水文特征,什么是水系特征

河流的水文特征是包括径流量,含沙量,汛期、结冰期、水能资源、流速及水位。

水系特征一般指集水河道的结构而言的。它包括源地、注入、流程、流域、支流及分布,以及落差等要素。

水文特征由降水决定的。夏季降水丰沛,河流流量大增,水位上升,冬季降水少,河流水量减少,水位下降。降水的季节变化大,河流流量季节变化也大。

雨季开始早结束晚,河流汛期长,雨季开始晚,结束早,河流汛期短。

产生凌汛现象的河流必须是有结冰期,且由低纬流向高纬,同时水量较大(凌汛是由洪水泛滥引起的自然灾害)。内流河一般不产生凌汛现象,因为内流河水量小,冬季有枯水期。

(8)什么是水文地质特征扩展阅读

河流水系特征一般从以下几方面进行描述:

① 河流长度、流向

判断依据:水流向低处。

举例:

a、我国许多大河受西高东低的地势特点的影响,自西向东流。

b、海南岛中部高四周低,呈放射状向四周分流。

②水系状况与流域范围

判断依据:受山脉走向制约。

举例:

a、长江水系基本位于昆仑山脉--秦岭和南岭之间,隆起成山,下切成谷,就形成河谷。

b、美国密西西比河受南北走向的科迪勒拉山系与阿巴拉契亚山脉影响,支流东西向进入河流主干。

③ 支流数量及其形态

如;密西西比河多长大支流,呈放射状水系。

❾ 什么叫水文地质旋回

旋回和韵律主要是复在沉积上存在制规律而出现的情况。旋回具有重复再现的表面特征,韵律不一定具有重复再现的特征(但长期看来也具有一定的再现特征),但是能反映沉积阶段地质变迁特征。多个沉积旋回往往组成沉积韵律。举个例子吧,爸爸娶媳妇生儿子,儿子娶儿媳妇生孙子,这个过程反映的生育规律叫做韵律;但都生儿子这点上反映了一种重现性,就是旋回。
水文地质旋回没有这个定义,有沉积旋回这个定义(构造地质学)。我估计水文地质旋回指的是水文地质特征上具备一定的重现性,本质上与沉积旋回一致,因为沉积旋回就决定了水文地质特征上的旋回。举个例子,岩石节理决定了裂隙发育方向,则地下水运动规律与之有关,那么节理重现,则地下水运动规律(如流动方式)就具有相似性,则水文地质旋回存在。

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