水文地质条件主要有哪些因素
❶ 工程地质条件的要素是什么
(1) 地层的岩性:是最抄基本的工程地质因素,包括它们的成因、时代、岩性 相关书籍 、产状、成岩作用特点、变质程度、风化特征、软弱夹层和接触带以及物理力学性质等。 (2) 地质构造:也是工程地质工作研究的基本对象,包括褶皱、断层、节理构造的分布和特征、地质构造,特别是形成时代新、规模大的优势断裂,对地震等灾害具有控制作用,因而对建筑物的安全稳定、沉降变形等具有重要意义。 (3) 水文地质条件:是重要的工程地质因素,包括地下水的成因、埋藏、分布、动态和化学成分等。 (4) 地表地质作用:是现代地表地质作用的反映,与建筑区地形、气候、岩性、构造、地下水和地表水作用密切相关,主要包括滑坡、崩塌、岩溶、泥石流、风沙移动、河流冲刷与沉积等,对评价建筑物的稳定性和预测工程地质条件的变化意义重大。 (5) 地形地貌:地形是指地表高低起伏状况、山坡陡缓程度与沟谷宽窄及形态特征等;地貌则说明地形形成的原因、过程和时代。平原区、丘陵区和山岳地区的地形起伏、土层厚薄和基岩出露情况、地下水埋藏特征和地表地质作用现象都具有不同的特征,这些因素都直接影响到建筑场地和路线的选择。
❷ 水文地质条件的分类
水文来学开始主要研究陆地表面的河自流、湖泊、沼泽、冰川等,以后逐渐扩展到地下水、土壤水、大气水和海洋水。
① 传统水文学按研究的水体来进行划分:河流水文学、湖泊水文学、沼泽水文学、冰川水文学、海洋水文学、地下水水文学(水文地质学)、土壤水文学、大气水文学等。
② 由水文学采用的实验方法,派生出三个分支学科:水文测验学、水文调查、水文实验。
③ 由水文研究内容分为:水文学原理、水文预报、水文分析与计算、水文地理学、河流动力学等。
④ 作为应用科学,水文学分为:工程水文学、农业水文学、土壤水文学、森林水文学、城市水文学等。
⑤ 随新科学、新技术的发展和引进,出现新分支:随机水文学、模糊水文学、灰色系统水文学、遥感水文学、同位素水文学等。
❸ 水文地质条件分析
依据水文地质的调查分析,主要分析是否有井泉露头,水位、补给的源头是内什么?含水层的厚容度和岩性?区域水文地质的特征如何?地质资料的分析注意地层岩性的特点和导水性、渗透性、保温性、热导率等指标,基本判断该区断裂的分布和走向,可能赋存地下水的地质条件和特征。
❹ 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。
❺ 工程地质条件和水文地质条件怎么分析
工程地质条件分抄析:
工程袭地质条件是指与工程建设有关的地质条件总和,它包括土和岩石的工程性质、地质构造、地貌、水文地质、地质作用、自然地质现象和天然建筑材料等几个方面。
主要通过以下几点对不同地区进行具体分析:
1、对工程场地稳定性与适宜性分析、评价。
2、对工程场地环境工程地质条件评价。在评价场地自然条件的同时,还应预测工程与场地的相互影响及可能引发的工程地质问题。
3、为设计提供地质参数。
4、根据场地地质条件,为设计提供工程措施意见。
水文地质条件分析:
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。
因此根据分析地点具体特征根据以上要素进行分析。
❻ 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。
❼ 水文地质条件是什么
水文地质条件是指地下水埋藏、分布,补给、径流和排泄条件,水质和水量及其形成地质条件等的总称。
❽ 水文地质条件的介绍
通常把与地下水有关的问题称为水文地质问题,把与地下水有关的地质条件回称为水文地质答条件。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。
❾ 水文地质条件的影响
研究区处于黄河冲积平原,全区均为第四纪松散地层堆积,地下水就赋存在这些厚度巨大而分布广泛的地层孔隙中,松散岩类中地下水的赋存条件,主要取决于含水层分布范围的大小、厚度、颗粒的粗细和结构的致密程度。一般来讲,含水层分布面积广、厚度大、颗粒粗、结构疏松,赋存条件就好,反之就差。本区各时代含水层从上到下,时代由新到老重叠覆盖,孔隙率也由新到老逐渐变小,这是因为时代新的压密程度较低,较松散,时代老埋藏深,压密程度高,故地下水赋存条件由新到老逐渐变差。
黄河冲积平原浅层水由于古黄河多次改道古河道分布面积广大,砂层颗粒粗,厚度大,结构松散,孔隙大,这对地下水的赋存与分布是极为有利的条件。西部条形岗地浅层水由于含水砂层颗粒细,厚度小,或者无砂层,地下水赋存条件较差。
深层地下水在不同地区、不同深度都埋藏有较厚的中粗砂、中细砂含水层,给地下水的存在和富集形成了较大的空间,地下水缺少储存的空间,而在300m深度以下有厚层的中粗砂含水砾石,其赋存条件较好。
研究区含水层的岩性、地下水的埋藏深度以及地下水的补径排对氟的迁移富集起很重要的作用,以下将分别进行阐述。
(一)含水层岩性的影响
研究区含水层岩性决定含水层的透水能力,而含水层的透水性好坏往往又决定地下水交替的快慢。如果含水层的透水性好,包气带的淋洗水进入含水层后,可及时被带走,有利于土壤的脱盐;另外由于径流条件好,地下水交替积极,潜水的矿化度往往也相对较低。反之,如果含水层的透水性差,来自包气带的淋洗水难以排走,导致土壤向积盐方向发展,造成土壤的盐渍化。例如,在一些干旱、半干旱地区,虽然潜水埋藏深度小于支持毛细带的最大上升高度,但潜水含水层(砂砾石层)透水性极佳,往往见不到盐分聚集现象。
另外,含水层由粒径较细的颗粒(如黏性土)组成时,这些细颗粒的物质可以吸附周围环境中的氟,使含水层中氟的背景值变大,这时在一定的水化学条件下进入地下水中的氟也会相应地增多,容易出现高氟地下水。
在研究区北部、东部以及南部的大部分地区为黄河冲积平原、古河道主流带地区,含水层上游以含砾石、中粗砂为主,下游以中细砂为主,为黄河古河道河床相堆积。含水砂层顶板埋深上游10m左右,下游可达20m。覆盖层岩性为亚砂土夹亚黏土,局部为粉砂,与下层含水层构成上细、下粗的“二元结构”。在古河道主流相和泛流相沉积中易形成这种典型的二元结构,为黄河冲积平原分布面积最大的含水层类型。上部为亚砂土、亚黏土等组成的弱含水层,下部为稳定的含水砂层。主流相含水砂层,以细砂、中细砂、中粗砂为主,厚度一般为10~35m,以HCO3-Ca,HCO3-Ca·Mg,HCO3-Na·Mg,HCO3-Mg·Na型水为主,氟含量一般小于1mg/L。
中牟县芦岗、大马寨,开封县榆园、三里寨、半坡店,杞县城南—裴庄店,通许县城南—太康县杨庙,扶沟县吕潭—太康县、鄢陵板桥、县城—马栏,尉氏县朱曲及临近条形岗地的黄河冲积平原的边缘地带,属于泛流带和泛流边缘带沉积。含水层颗粒细,厚度比较薄,地下水径流条件较差,因而水质也比主流带差,易形成高氟地下水,水化学类型为HCO3-Na·Mg型水,HCO3·Cl-Na·Mg·Ca型水,HCO3·SO4·Cl-Na·Mg型水,局部地区为SO4·Cl-Na·Mg型水,矿化度较高,一般为1~3g/L的微咸水。
(二)地下水埋藏深度的影响
地下水的埋藏深度影响潜水蒸发能力的大小,当地下水位埋深不大时,潜水的蒸发作用强烈,容易引起毛细上升,深层的地下水进入浅层,而潜水又被大量蒸发而浓缩,从而使氟离子含量升高。
地下水埋藏深度对高氟富集的影响在前文中已有阐述,在此不再进行赘述。
(三)地下水补径排的影响
1.地下水的补给
研究区地下水的补给分为垂直补给和水平补给两种,而以垂直补给为主。垂直补给以大气降水为主,其次为河流、渠系及灌溉回渗补给。大气降水的补给与降水量大小、降水强度、包气带岩性、土壤含水量、地形条件、地下水位埋深及植物等因素有关。这些因素不同程度地影响降水入渗补给量的大小,但在一般情况下,降水入渗补给量随降水量的增加而增大,随地下水位埋深增大而减少,包气带岩性越粗、地形越平坦、地下水径流越迟缓、土壤含水量越少、植被越密集则补给量越大,反之则越小。
本区广大平原区地形平坦,地表径流迟缓,岩性以亚砂土为主,地下水位埋深为3~4m,部分为1~2m,少数为4~6m,这对降水补给十分有利。尉氏县西部条形岗地,起伏较大,地表径流较好,降水补给条件稍差。
本研究区的地下水主要补给来源为大气降水,其次在雨季部分河流补给地下水,旱季则排泄地下水。地下水位埋深较浅,对降水补给十分有利。随着降水入渗,包气带中的含氟组分在溶滤作用下随之迁移到地下水中。
2.地下水的径流
地下水水平径流条件较好,有利于氟的迁移扩散,水氟含量较低;水平径流滞缓,则为氟的累积富集提供了有利条件。
研究区内的条形岗地,包括尉氏县西部岗地以及召陵岗地带,由于地形起伏大,地下水径流条件好,不利于氟的富集,故形成矿化度低的淡水;而东部广阔的黄河冲积平原,地形平缓,地下水径流缓慢,尤其是岗间的带状洼地、槽形洼地、碟形洼地等微地形、地貌,地下水流动滞缓,又属于地下水的排泄汇聚点,故易形成高氟地下水。
浅层地下水径流受地形、补给来源和含水层岩性的控制,研究区西部岗地(主要分布在中牟县黄店和尉氏县大桥以西)地形起伏较大,水力坡度也较大,自西向东、东北、东南呈放射状缓慢向下游流动,水力坡度为1/200~1/1000,地下水的径流相对较强,有利于氟的迁移。其他冲积平原地形平坦,地下水水力坡度上游为1/2000、下游为1/4000~1/6000,顺地面坡降由西北向东南流动,地下水的流动相当滞缓,容易造成氟的富集。
在平原区内,受微地貌和古地形的影响,往往形成局部的高氟和低氟地下水区。例如,在黄泛平原区,古河道分布较广,径流条件较好,形成局部的高渗透性透镜体,氟在地下水中的含量就比较低。而在径流条件差的闭塞低洼区,经过长期的水-岩作用,矿化度较高,促使氟向该处集中。
3.地下水的排泄
蒸发是研究区地下水排泄的主要形式,由于包气带岩性和地下水埋深均不同,其蒸发强度也不相同。我国蒸降比为1的地带可以大致看作高低氟地下水的分界区,蒸降比越大,水氟的浓缩特征越明显,这种浓缩特征在以松散均质沉积物构成的平原区尤为显著。在地下水位埋深为1~2m的地区,蒸发量最大,地下水位埋深在4m以下的地区蒸发量微小。研究区蒸降比达到2,地下水位埋深一般2~4m,部分地区1~2m和4~6m,地表岩性尤以亚砂土为主,毛细管作用强烈,蒸发量大,十分有利于氟的浓缩富集。
综合各方面因素可以得出:地下水补径排条件不同,对氟富集的影响不同。可归结为:补排类型为入渗-蒸发型的地区,有利于氟的浓缩富集,常为高氟地下水分布区。该地区主要分布在水位埋深小于2m的地区,面积较小,以降水入渗补给为主,其次为河渠水与灌溉水的补给;地下水水平径流滞缓,或岗间洼地地带的地下水汇聚点。开采水平极低,蒸发是地下水的主要排泄方式,地下水位埋深浅、含水层岩性细,有利于地下水的蒸发,易形成高氟地下水。反之,则不易形成高氟地下水。