水文及水文地质有哪些问题
1. 当前水文地质研究中存在哪些热点和难点
水文复地质勘察是工程地质勘察制工作的核心部分,是保障建筑物质量和稳定性的重要手段。因此开展工程地质勘察工作中必须对其有正确的认识,做好工程地质勘察中水文地质问题的勘察和防治,真正做到防患于未然。
主要包括如下几个方面:①海潮波动引起的滨海含水层系统地下水位波动的定量解析及其应用;②潮间带海水—地下水相互作用的定量模拟及其在海滩漏油污染治理中的应用;③滨海近岸包气带中海潮波动引起的地下水气两相流及其生态和工程效应;④海底地下水排泄量的定量估计。
2. 评价水文地质主要考虑哪些因素
评价水文地质主要考虑含水层结构、总体岩性产状或水文气象因素如降专雨量、气温等因素属。
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运动的现象。水文地质学是研究地下水的科学。它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。
3. 地质工程中水文地质现象有哪些
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运动的现象。水文地质学是研究地下水的科学。它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。随着科学的发展和生产建设的需要,水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。近年来,水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透,又形成了若干新领域。《水文地质学》是地质工程专业一门必修的专业基础课。课程的主要任务是培养大家从水文循环的基本原理出发,获得水文地质学的基础知识和基本研究方法,能初步运用所学知识解决工程地质工作中与地下水有关的问题,要求大家掌握地下水形成、分布和运移规律,地下水的动态与均衡以及水化学相关问题;了解该领域研究状况及与其他学科的关系。为今后从事与地下水有关的实际工作或科学研究打下基础。
《水文地质学》是地质学的一个分支,是研究地下水(Groundwater)的一门学科,它是对地质环境中地下水的发生、运动及其水化学特性上的研究。水文地质学研究的是:地下水在与岩石圈、地幔、水圈、大气圈、生物圈和人类活动相互作用下,其水量与水质在时间和空间上的变化,以及对各圈层产生的影响,从而服务于人与自然相互协调的可持续发展。
4. 水文学与水文地质学的研究内容有哪些
水文地质学主要研究地下水的分布、运动和形成规律,地下水的物理性专质和化学成分属,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。
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。
随着科学的发展和生产建设的需要,水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透,又形成了若干新领域,如环境水文地质学、地下水资源管理、同位素水文地质学等。
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。
学习阶段是循序渐进的,学完基础理论后会延伸到各个需要学习的交叉阶段。看教学大纲是怎样安排的吧。
5. 存在的主要水文地质问题
工作区地处豫西山区,地形切割强烈,地层发育较齐全,地质构造条件复杂,受地层岩性和构造控制,各种类型地下水分布及富水性差异较大,存在的主要水文地质问题就是因资源型和水质型缺水引起的人畜饮水短缺问题。工作区广泛分布前新生界变质岩、碎屑岩、碳酸盐岩等。地形起伏大,地表径流迅速,地下水资源分布不均。该区又是河南省主要黄土分布区,地层中多不含水,是该区资源型缺水的主要自然原因。此外,豫西地区是河南省矿业最发达的地区,以煤铝及多金属矿产为主,矿山开采造成区域地下水位下降,部分基岩含水层被疏干,加之矿坑排水、采矿选矿造成的污染,使本已缺水的地区雪上加霜,部分地区人畜饮水非常困难。饮水安全已成为制约该区经济发展和社会主义新农村建设的瓶颈。但要想从根本上解决该区饮水安全问题,特别是广大农村的分散供水,还必须从地下水上下功夫,从找水方法和地下水赋存规律研究方面寻找突破口。显然,地下水资源分布不均、过量开采、水质污染、水资源浪费等问题进一步加剧了巩义市水资源的短缺。
一、地下水储量分布不均
巩义市地貌上从南往北由低山丘陵渐变为河谷平原。对应于地貌类型的变化,地下水储量在不同区域存在明显差异。北部的黄河和伊洛河滩地,地下水储量丰富,取水相对较容易。但是在中南部的大片基岩低山丘陵区以及伊洛河与黄河平原中间的邙山黄土丘陵等区域,地下水储量小,凿井投资大,成井率低,取水则相对困难。
二、地下水过量开采,地下水位快速下降
巩义地区地下水出现过量开采主要存在两个因素:一是工业发展致使用水集中、过量地抽取地下水,二是开发地下矿产资源,疏干含水层,从而使区域地下水位出现下降。
巩义地区作为工业强县,工业逐渐发展壮大,用水量也在不断增大。巩义市工业布局相对集中和高速发展加剧了地下水的开采强度,致使出现了地区集中、层位集中的开采方式,使主要开采含水层长期处于过量开采状态,造成地下水水位持续下降,出现了大面积超采地下水区域,在局部地区甚至形成了开采降落漏斗。典型降落漏斗中心主要出现在康店镇、西村镇、巩义市区、回郭镇、鲁庄镇等地。
市区地下水位多年来降幅较大,已形成以市人民政府、印刷厂、铁匠炉村等为中心的降落漏斗。漏斗中心水位自1970年至1989年下降幅度较大,达29.7m,平均每年下降1.7m。北山口镇汽车站东50m 机井(井深11 7m)在1974年至1980年期间,呈持续下降状态,平均每年下降1.04m。2011年北山口镇铁匠炉村地下水位为88.26m,孝义镇龙尾村为55.25m。受二电厂大量开采地下水的影响在芝田镇也出现了一个集中开采型小漏斗,观测井的水位逐年下降,从1999年的43.57m 降至2000年的55.73m 以及2001年的59.73m。
在康店镇张岭村、叶岭村和康北村本次工作实施的水井地下水位分别为120.31m、11 2.81m和75.22m,西村五岭地下水位为135.8m。
在河洛镇胡坡村水井(井深128m)与鲁庄镇鲁庄村水井(井深70m)中,地下水水位亦可见逐年下降。从图3-5和图3-6中可以看出,从2000年至2009年两地的最大下降幅度分别达到3.2m 与9.5m,其中水位变化最大的月份主要出现在1、2、6、7月份。而2011年受干旱无雨的影响,河洛镇胡坡村水井的水位进一步下降,水位与2009年相比下降近1.5m。本次工作在河洛镇源村实施的水井地下水位为106.2m(井深201.6m),鲁庄镇虎山坡村水井(井深300m)中,地下水水位为130m,显示了地下水位明显下降的态势。
图3-5 河洛镇胡坡村井内水位变化图
图3-6 鲁庄镇鲁庄村井内水位变化图
巩义市赋存煤、铝土矿、硫铁矿、熔剂灰岩、耐火粘土、水泥灰岩、镓、陶瓷土、水泥配料用粘土等21种地下矿产资源。矿产资源主要分布在大峪沟镇至米河镇、涉村镇至鲁庄镇两条成矿带上。矿业开发涉及米河、新中、小关、竹林、大峪沟、北山口、涉村、夹津口、西村、鲁庄等10个镇。丰富的地下矿产资源,为巩义地区带来了巨大的经济效益,但对地下水资源亦造成了严重破坏。
如新中煤矿的开采过程中,大量抽取地下水以降低地下水水位与水压力导致新中、茶店、苇园、温堂、楼子沟、口头、小关等的机井遭到严重破坏(机井水位下降或枯竭),地下水水位的大幅度下降,也切断了地表水与地下水之间的水力联系,造成降水大量下渗难以形成径流,山谷小溪甚至河流都出现枯竭现象,山地植被遭到严重破坏。而大峪沟、庙沟、水地河煤矿的地下开采不仅对区域地下水资源造成了破坏,上部层位地下水甚至已经疏干,局部已经引起地面下降。上庄煤矿采煤则直接导致涉村水东沟8眼机井干涸。米河镇双楼村一口刚实施完的深井,在2008年汶川地震后因封闭含水系统边界条件受到破坏而发生地下水位突然降低78m(原静水位167m,突变为245m),原因是地处20km 外的大裕沟煤矿因地震发生突水。因此,从整体看,地下矿产资源开采过程中疏干地下水对巩义市地下水资源具有极大的破坏作用。
三、水质污染
随着巩义市工农业的发展,工业“三废”大量排放,城市生活污水不断排入河渠,使地表水、地下水、大气降水遭受污染。2002年巩义污水排放总量为1652万t,2010年为8423万t,污水排放量增加了近5倍,而污水处理能力和污水年处理量则呈下降状态(表3-2)。2002~2008年污水处理能力为3.5万t/d,2002~2005年污水年处理量为971万t,2010年污水处理能力和污水年处理量分别为2.0万t/d、346万t。据不完全统计,巩义市几十家国营、私营企业往河道排放污水,几乎100%的沟河受到不同程度的污染,其中,伊洛河水功能区断面回郭镇火车站、石灰雾和伊洛河入黄河口2010年水质均为Ⅴ类(表3-3)。
表3-2 2002~2010年巩义市城镇污水排放量和处理量统计表
表3-3 2010年巩义市伊洛河水功能区断面水质概况
地表水的污染势必影响地下水的水质安全,进而对地下供水水源地产生威胁。2005年对巩义市地下供水水源水质的调查 张琰如.2006.巩义市水资源短缺现状及应对措施。
四、水资源浪费
由于节水意识和节水方法限制等原因,生产用水重复利用率低,生活用水浪费严重,巩义市近年耗水量在5195万~7602万m3之间(表3-4),耗水主要发生于工业用水、农业灌溉和居民生活用水。以农业灌溉为例,耗水量近年一般在1295万~3544万m3之间。巩义市有效灌溉面积约22万亩,大部分农田灌溉依旧采用大水漫灌方式,未采用更为节水的灌溉方式如喷灌与滴灌。漫灌的用水量是喷灌用水量的2~3倍,是滴灌的5~8倍。如果采用喷灌或滴灌的灌溉方式,仅农业灌溉一项每年即可节水近1300万~2300万m3。
表3-4 2002~2010年巩义市耗水量统计表
6. 水文特征包含哪些方面
总的来说,水文特征包括如下几点:
a.径流量(径流量大小和径流量的季节、年际变化)
b.含沙量
c.有无汛期/凌汛
d.有无结冰期
e.水能资源是否丰富
f.流速
g.补给类型(地下水,雨水,冰川融水,冰雪融水等)
h.水位
所以说,河流的水文特征包括径流量,含沙量,汛期,结冰期,水能资源,流速,河流补给类型及水位。
外流河的水文特征一般包括河流的水位、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:
外流河水文特征
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。
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。
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。
含沙量大小
外流河含沙量是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。
而内流河含沙量与植被覆盖率关系不大。
有无结冰期
由流域内最低气温决定的。最低月气温在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。
水能资源是否丰富
取决于流量和水位落差
基本都有地下水补给,内陆地区(如我国西北)冰川融水补给,冬季有降雪,积雪春季融化补给河流
7. 水文地质问题
水文地质勘查主要是抄争对区域内的水环境进行调查,了解地下水的补给、径流、排泄特征,进行的工作主要是抽水试验、长期观测及示踪法等;工程地质勘查主要是调查工程的岩土体性质,持力层等,解决边坡的稳定性及地基承载力和地下水的内水压力等问题。
8. 水文学(或水文地质学)相关问题!
请注意,水文学和水文地质学可不是一个范畴啊,水文学主要是针对地表水,水文回地质学是针对地答下水。水文地质学我比较了解,《水文地质学基础》可看,但是我强烈推荐你看一些介质方面的书籍,如《构造地质学》《地质学》等。其次,水文地质学本身是一门交叉学科,单独的水文地质服务功能太弱,你必须结合其他学科才能有所发展,比如说,专门水文地质学,环境水文地质学(目前的专门水文地质学还没有单独列出环境水文地质学,只是强调了矿床水文地质和找水水文地质)等。
9. 水文地质条件一般是指什么
通常把与地下水来有关的问源题称为水文地质问题,把与地下水有关的地质条件称为水文地质条件。
水文地质指自然界中地下水的各种变化和运动的现象。水文地质学是研究地下水的科学。它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。随着科学的发展和生产建设的需要,水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。近年来,水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透,又形成了若干新领域。