什么是水文地质实验
Ⅰ (一)水文地质调查
完成1∶5万区域水文地质调查7.6万平方千米,累计完成32万平方千米。完成1∶25万地专下水污染调属查230万平方千米,累计完成310万平方千米。开展乌蒙山区等扶贫攻坚重点地区水文地质调查,施工170眼探采结合井,解决30万群众饮水困难。支援河南、湖北等省抗旱救灾,及时提供2300多项水文地质调查成果。
Ⅱ 什么是水文地质测绘,其内容有那些
hydrogeological survey 为了解 水文地质条件的一种以地面观察测绘为主野外工作。 其工作内容是按一定的回路线和观察点对地貌答、 地质和水文地质现象进行详细观察记录,在综合分析有观察、测绘、勘察和试验等资料的基础上,编制测报告和 水文地质图。准备工作水文地质测绘是在已有的 地形底图和质图基础上进行的。
Ⅲ 水文地质勘察的介绍
为查明水文地质条件、开发利用地下水资源或其他专门目的,运用各种勘探手段而进行的水文地质工作。
Ⅳ 水文地质的水文地质
尽管19世纪已开始使用水文地质学一词,但到20世纪初科学家Mead才给出这个术语一个广泛的含义:水文地质学是研究地表以下水的发生与运动。20世纪50年代末期到80年代早期这将近30年的时间里,水文地质学一下子成熟了,成为地球科学羽翼丰满的一员。1960年之前,水文地质学主要是地质学家的领域,作为一个自然科学家,对于控制地下水流动的因素和规律,毫无兴趣或者知之甚少,任凭差分方程式去加以描述。另一方面,工程师在估算井的单位出水量和总出水量时,只顾得计算,处于岩层“透水”和“不透水”之间的灰域之中,无所适从。
久远以前直到20世纪50年代,两种分叉的、几乎完全独立的方法,各不相关地沿着平行的路径研究着地下水;一边被科学家好奇心所驱使;另一边受到工程师务实精神的推动。两个分支的演变在时间上也可以分为两个阶段:以理论与假说的定量表述,以及数学上的严格推导为其分界(图1)。
17世纪处在“自然科学分支”的“猜想”阶段,关于泉的成因以及水循环,出现了首批记录在案的问题与解答。伟大的思想家们,从公元前8世纪的荷马开始,包括亚里士多德、泰勒斯(Thales)、柏拉图,甚至笛卡儿和开普勒(17世纪)都曾猜想:泉水来源于海洋中挤榨出来的水,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,在另一个阵营中,波尔洛(Marcus Vitruvius Pollo)认为,泉来源于入渗的雨水,这一看法受到文奇(Leonardo da Vinci)和帕利西(Bernard Palissy,16世纪)的支持。定量水文观测始于17世纪,佩罗(Pierre Perrault,1608-1680)在塞纳河盆地测量了3年降水量,得出降水量是河流流量的6倍。马利奥特(Mariotte,1620-1684)验证了佩罗的观测结果,而哈雷(Halley,1656-1742)证明了注入地中海径流的不足部分消耗于蒸发。梅瑟利(La Metherie,1791)开始测量岩石的渗透性,将入渗水区分为地表径流和深部储存,于是,水均衡的初步概念形成了。
20世纪50年代晚期到60年代早期,也许是由于偶然的巧合,也许是由于下意识地交流渗透,绝对隔水性的观念受到来自两个分支的强烈质疑——工程师们从评价含水层和井的出水量出发产生疑问,而地质学家在研究盆地地下水流动时发现了问题。雅可布、汉图斯、诺曼(Neuman)、威瑟斯庞等,引入并发展了越流含水层的概念,并将其扩展到盆地尺度的含水层系。自然科学分支这边,托特的均质的“统一盆地”被弗里泽和威瑟斯庞“非均质化”了,通过数值模拟,揭示了不同形态、不同规模含水岩系的基本流动型式。两方面共同的最终结论是,岩体存在水力连续性。基于岩体存在水力连续性的结论,很快人们就认识到,存在着时空尺度差别很大的流动系统,而每个系统具有自己的作用过程与伴随现象。于是,统一的观念诞生了,不断流动着的地下水是一种地质营力。
1980年前后,可以看作研究地下水的自然和工程科学两个分支的融合,从此进入成熟的当代水文地质学发展阶段。这个地球科学的新成员,既是一门基础学科,也是一个专门性分支。为了更好地理解几乎所有的地质活动,绝对有必要熟悉当代水文地质学的基本理论。与此同时,需要培养具有独特的教育和专业背景的、全职的水文地质学家。
就我国来讲,水文地质学的发展历史是与新中国的建立与发展分不开的,近半个世纪以来,水文地质学的成长与发展大致可划分为两个阶段:从20世纪50年代到70年代中期,可称为奠基阶段,主要接受前苏联学术思想的影响,基本依照前称联模式。从20世纪70年代后期到90年代,可以称为发展阶段,这一时期由于实行改革开放政策,国内外学术交流日益频繁,因此受西方学术思想影响较多,特别是系统科学、环境科学、现代应用数学与计算机技术等新思想、新理论与新技术的输入,使水文地质学的基本概念与研究范畴发生了巨大的变革,使水文地质学从定性研究进入到了定量研究阶段,纳入到系统工程的轨道,与现代科学更紧密地融合了起来,因此我们把20世纪50年代到70年代奠基阶段的水文地质学称为传统水文地质学,而20世纪70年代后期至90年代发展阶段的水文地质学,称为现代水文地质学(图2)。
现代水文地质学的基本特征主要有:①与现代科学的新理论新学科紧密结合,比如系统论、信息论、控制论及相应产生的系统科学、环境科学、信息科学等,对水文地质学的发展产生了重大影响;②现代应用数学与水文地质学的结合,特别是数值模拟方法得到普遍应用,模型研究成为水资源研究的主要内容,使水文地质学从定性研究发展到定量研究的新阶段;③从地下水系统与自然环境系统相互关系的研究,扩大到与社会经济系统关系的研究。对地下水资源的研究,也从数学模型发展到管理模型与经济模型的研究;④许多新的分支学科的产生与发展,比如区域水文地质学、岩溶水文地质学、遥感水文地质学、环境水文地质学、医学环境地球化学、污染水文地质学以及数学水文地质学、水资源水文地质学;⑤新技术、新方法的应用、除计算机技术外,遥感技术、同位素技术、自动监测技术,室内模拟技术,以及高精度水质分析技术等,都得到普遍应用,推动了水文地质学的发展。
这要强调一点:水文地质学领域中的许多研究都是由水文地质学家、地质学家、水文学家和气象学家等多个学科领域的专家学者联合来完成的。
Ⅳ 试述水文地质试验方法及应用条件
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内的现象。水文容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。
Ⅵ 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。
Ⅶ 水文地质试验
水文地质试来验的目的是在现场求取源目的层的水文地质参数。常见的试验有: 抽水试验、压水试验、注水试验、渗水试验及示踪试验等。从本次调查实际需要出发,仅提出抽水试验技术要求。
抽水试验因分类角度不同,可分出不同的类别,如因求取不同参数而分为稳定流与非稳定流抽水试验; 因孔数多少而分为单孔抽水试验和多孔 (附设观测孔) 抽水试验; 在大水量地区还有群孔(多主孔) 抽水试验; 按含水层又可分为单层和多层混合抽水试验以及矿井放水试验等。本次仅拟定出对稳定流和非稳定流技术要求。
稳定流抽水试验的目的是求取含水层 (组) 渗透系数 K、单位涌水量 q、确定影响半径 R,为评价地下水及布置合理开采井井距提供依据。
非稳定流抽水试验目的是求取含水层的导水系数 T、压力传导系数 a、储水系数 μ 和弹性释水系数 μe等,为水资源评价提供参数依据。
上述两类抽水试验技术要求参照国标 GB 50027—2001 《供水水文地质勘察规范》执行。
Ⅷ 现场水文地质试验主要有哪几种
1、注水实验:测渗透系数
2、压水实验:测地下水压力
Ⅸ 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。
Ⅹ 场地水文地质勘查及土工试验
12.4.4.1 土工试验
本次工作在加油站项目场地施工工程地质钻探孔5个(图.47、图12.48),基本上查明了地面以下45m内的工程地质结构。同时采取取原状土样38件,进行土工试验,明确了项目场地各个工程地质层的岩性和岩土性质。
项目场地的地层岩性以粉土、粉砂、细砂和中砂为主,其各岩性的土工试验结果统计见表12.35,此数据可作为本项目环境修复治理工程设计所用。
图12.47 场地Ⅰ-Ⅰ'工程地质剖面图
图12.48 场地Ⅱ-Ⅱ'工程地质剖面图
表12.35 场地土工试验成果统计分析表
续表
12.4.4.2 现场抽/注水试验
本项目于2013年7月3日至7日,对本场地施工的监测井(QS-3)进行了一次抽水试验和进行了两个观测孔(QS-1、QS-2)的注水试验,其结果见表12.36及图12.49。
表12.36 场地施工监测孔抽/注水试验成果一览表
①表示为注水试验。
图12.49 场地施工监测孔抽水试验水位标高动态过程曲线
在场地抽水试验的过程中也同步测量了地下水水温的变化(图12.50),又该过程可知,在抽水过程中地下水水温变化较大,尤其是在停泵和开泵的瞬时,水温变化较剧烈,最终稳定在14.4℃左右。说明项目场地浅层地下水补给受限,循环交替作用缓慢。
图12.50 场地施工监测孔抽水试验水温动态过程曲线
12.4.4.3 地球物理勘探
本项目于2013年7月5日对该场地进行了物探高密度电法勘察工作,为后续治理工作提供参考。
(1)工作方法及原理
1)工作方法及工作装置。根据场区地形环境条件,现场情况及工作目的,该区物探方法选用高密度电法,工作装置采用温纳装置。
2)方法原理。高密度电法具有设备简单、使用方便、准确度高等特点。经比较分析,其结果与地质资料吻合较好,这为推广应用高密度电法提供了科学合理的依据。高密度电法兼具剖面法与电测深法的效果,并具点距小、数据采集密度大、能直接反映基岩起浮状态,高密度电法测量的二维地电断面能较直观地反映地层间的相对电阻率差异,能够了解目标体与周围环境存在状态等地质体特征。
本次勘察目标为地层中渗漏的燃油,根据燃油导电性差,与周围环境存在相对高阻的电性差异,因此该勘察方法是有效的。
3)执行规范。本次物探工程执行《电阻率测深法技术规程》(DZ/T0072—1993),《城市勘察物探规范》(CJJ7—85)。
4)物探仪器及工作参数。
a.选用仪器。本次物探勘察仪器采用重庆奔腾数控技术研究所研制的 WGMD-4高密度电阻率测量系统。
b.工作参数。通过现场试验,采样如下工作参数:供电时间:500ms;电极道数:120道;道间距:2.5m;供电电压:192V;数据点数:2340。
5)物探工作量统计及工作布置
a.工作量统计。该工作场地共完成高密度电法剖面1条。
b.工作布置。根据工作场地实际情况布设1条近南北向剖面,剖面编号为1号。
(2)物探成果推断解释
通过野外采集数据,室内整理,得到视电阻率反演拟断面图(图12.51)。
图12.51 场地高密度电法剖面的视电阻率反演拟断面图
该剖面位加油站后侧,自北东向南西布设,剖面长300m,该剖面整体视电阻率值较低,且高低阻交替变化,变化区间为25~260Ω·m,符合第四系地层视电阻率变化趋势。参考相关已知资料,以80Ω·m圈定高阻异常。
1)Ⅰ号异常点。在50号测点下方深度-10m上下存在一高阻异常,编为Ⅰ号异常,该异常呈点状存在,异常封闭,该异常等值线间隔较密且变化剧烈,异常中心位于50号测点下方,异常顶部埋深距现地表约-10m,向下延伸不大,最高视电阻率为130Ω·m。
2)Ⅱ号异常点。在70号测点下方深度-5~-10m上下存在一高阻异常,编为Ⅱ号异常,该异常呈点状存在,异常封闭,该异常等值线间隔较密且变化较大,异常中心位于70号测点下方,异常顶部埋深距现地表约-5m,向下延伸不大,最高视电阻率为110Ω·m。
3)Ⅲ号异常点。在85~105号测点下方深度-5~-10m之间存在一高阻异常,编为Ⅲ号异常,该异常呈点状存在,异常封闭,该异常等值线间隔较密且变化很大,异常中心位于90号测点下方,异常顶部埋深距现地表约-5m,向下延伸很小,最高视电阻率为260Ω·m。
4)Ⅳ号异常点。在110号测点下方深度-5m上下存在一高阻异常,编为Ⅳ号异常,该异常呈点状存在,异常封闭,该异常等值线间隔较密且变化较大,异常中心位于110号测点下方,异常顶部埋深距现地表约-5m,向下延伸很小,最高视电阻率为230Ω·m。
5)V号异常点。在120~130号测点下方深度-10~-30m之间存在一高阻异常,编为V号异常,该异常呈条带状存在,异常封闭,该异常等值线间隔较密且变化较大,异常中心位于115号测点下方,异常顶部埋深距现地表约-10m,向下倾斜延伸至-35m,最高视电阻率为140Ω·m。
6)Ⅵ号异常点。在155~165号测点下方深度-5~-10m之间存在一高阻异常,编为Ⅵ号异常,该异常呈团块状存在,异常封闭,该异常等值线间隔较大且变化舒缓,异常中心位于160号测点下方,异常顶部埋深距现地表约-5m,向下延伸至-12m,最高视电阻率为140Ω·m。
7)Ⅶ号异常点。在150~175号测点下方深度-20m以下存在一高阻异常,编为Ⅶ号异常,该异常呈团块状存在,异常未封闭,该异常等值线间隔较密且变化较大,异常中心位于160号测点下方,异常顶部埋深距现地表约-20m,向下延伸,最高视电阻率为130Ω·m。
8)Ⅷ号异常点。在225~280号测点下方深度-5~-10m以下存在一高阻异常,编为Ⅷ号异常,该异常呈条带状存在,异常封闭,该异常等值线间隔较密且变化较大,异常中心位于235号及270号测点下方,异常顶部埋深距现地表约-5m,向下延伸不大,最高视电阻率为180Ω·m。
9)初步分析。综上所述,由图12.22,图12.23,图12.24工程勘查钻孔ZK1、ZK2、ZK3成果可知,该剖面下部地层依次为杂填土、粉土、细砂、粉土、粉砂、中砂、粉质黏土、中砂,也验证了该剖面的整体视电阻率应相对较低及高低阻交替出现的结果,结合钻孔成果推测该剖面中视电阻率高值异常为地层变化造成的电阻率差异影响。
由工作布置平面图知该剖面140~180号测点穿过漏点(165~170号测点),该范围内存在Ⅵ号、Ⅶ号两处高阻异常,且二者异常形态及变化趋势不同,由相关资料可知该加油站近期出现过漏油现象,推测浅部的Ⅵ号异常为燃油渗漏造成的电阻率差异影响。其影响浓积中心即为高值异常中心范围,随其扩散范围的增大,视电阻率逐渐降低至周围背景中,其影响范围可参考异常范围,直径约15m(145~170号测点),纵深约10m(-5~-15m)。而深部的Ⅶ号异常为地层地质变化造成的电阻率差异影响。
(3)物探结论
根据布设的高密度电法剖面的视电阻率拟断面图的分析及参考相关地质资料可以得到如下结论:该剖面整体视电阻率值较低,呈高低阻交替,是下部地层(杂填土、粉土、细砂、粉土、粉砂、中砂、粉质黏土、中砂)的正常反应。
剖面中155~165号测点下方的VI号高阻异常,推测为燃油渗漏造成的视电阻率异常,其浓积中心顶部埋深距现地表约-5m,直径约15m(145~170号测点),纵深约10m(-5~-15m),随扩散范围的增大,浓度逐渐降低至环境背景值。