水文地质是调查研究哪些因素有关
❶ 水文地质调查工作的程序（工作步骤）
水文地质调查工作，应按一定的工作程序有计划、有步骤地进行。一般的原则是：先设计后施工，先普查后勘探。一般的工作程序为：
1.接受调查任务
调查任务分为纵向任务（上级下达的）和横向任务（地方委托的）。纵向任务既可以是上级主管部门下达的指令性任务，也可以是生产单位立项经上级主管部门批准后下达的任务。如为横向任务，则需和任务委托单位（一般称甲方）签订委托任务合同，方算正式确定调查任务。
2.准备工作
接受调查任务后，要进行准备工作，主要是人员组织准备、技术准备、物质后勤等方面的准备。其中技术准备中编写设计书是水文地质人员的主要工作。在设计书编写前，应充分收集调查区已有自然地理资料，地质水文地质资料及图件等，对调查区的水文地质条件和问题有初步认识，并确定调查区的研究程度。必要时，应进行野外现场踏勘，踏勘路线应力求穿过调查区地层发育比较完整、水文地质条件有代表性的剖面，并了解调查区的自然和工作条件，使编写的设计书更加符合实际。
设计书是布置和进行各项调查工作的基本依据，是水文地质调查的“作战方案”。设计书的类型一般可分为整体设计、年度设计、单项设计等。设计书的主要内容为：
（1）调查区的自然地理、地质、水文地质条件，内容包括：①调查工作的目的、任务、调查区位置，面积及交通条件、调查阶段和调查工作起止时间；②自然地理及经济地理概况；③已有地质、水文地质研究程度及存在问题；④调查区地质、水文地质条件概述。
（2）调查工作设计，主要内容包括：①调查工作拟投入的工种、工作布置方案、工作依据的主要技术规范、工作量及每项工作的主要技术要求。布置调查工作时，既要满足有关规范对工作量定额及工作精度的要求，又要考虑查清重要地段和完成关键任务，防止平均使用勘查工作量；②物质、设备计划，人员组织分工、经费预算及施工进度计划书；③预期调查工作成果。
3.野外工作
野外工作就是在野外现场进行各项水文地质调查工作。水文地质调查投入的工种顺序为：水文地质测绘→物探→勘探→试验→长期观测。前者是后者的基础，所揭示的问题也是逐步深入的。各工种投入的工作量，应根据具体条件，做到经济技术上合理可行，又能取得高质量的成果。野外工作中，要保质保量地进行观察、测量，做好原始资料的编录，正确地绘制野外工作各种图件。工作中应加强综合分析，注意各工种间的有机配合，要注意做好有关室内的实验、分析、鉴定等工作。野外工作期间，也可再分若干时段，按时段组织勘查、检查和总结，在野外工作期间，可根据实际情况，对设计书作适当修改，但作重大改变，应提出补充设计。有关野外调查的工作方法和内容，将在以后有关章节进行介绍。
4.室内工作
室内工作主要是将野外调查获得的资料，进行认真地校核、整理、分析，编写水文地质调查工作成果。调查成果一般包括水文地质图件和文字报告两部分。
最后，按规定程序组织调查成果的验收和鉴定工作。
小结
通过本章学习，应掌握以下重点内容：①水文地质勘查所使用的10种主要方法，掌握每种方法的应用和优缺点；②水文地质调查阶段划分：一般分为普查、详查、勘探、开采四个阶段；③水文地质调查工作的程序（工作步骤）：一般为：接受调查任务→准备工作→野外工作→室内工作→鉴定验收。
复习思考题
1.水文地质调查的目的、任务是什么？
2.进行水文地质调查工作有何意义？
3.水文地质调查工作有几种类型？各有什么特点？
4.水文地质调查方法手段有哪些？各有什么特点和作用？
5.试比较水文地质测绘、水文地质钻探、水文地质物探三种方法的优缺点？
6.水文地质试验中最主要的试验是哪种试验？
7.什么是“3S”技术？各有什么作用？
8.为什么要划分水文地质调查阶段？各行业（部门）水文地质调查阶段是如何划分的？
9.通常水文地质调查如何划分调查阶段？各阶段的任务和要求是什么？
10.水文地质调查工作的工作程序（工作步骤）是什么？
❷ 矿区水文地质调查
矿井水文地质调查是矿井地质调查的一个重要组成部分，它直接关系到矿产的合理开发与安全开采。因此，在矿产资源调查的各个阶段都应同时安排相应的水文地质调查，及时提供矿产资源各调查阶段所需的水文地质资料。
7.2.1.1矿区水文地质调查内容
矿区区水文地质调查的内容与其他项目的水文地质工作内容大致是相同的，只是表现在解决问题的目的上不同。在野外工作开始前，应收集有关资料或进行路线踏勘，根据任务编制矿区水文地质设计书，作为地质设计书的一部分。野外工作包括区域和矿区水文地质测量，根据水文地质测量中所获得的资料和初步结论，进一步进行水文地质勘探和水文地质试验工作(包括野外试验和室内试验)，并进行地下水动态长期观测。野外工作结束后，编写水文地质调查报告书。
7.2.1.2矿井水文地质调查内容
(1)地质点调查
地质结构是地下水的储存与运动场所，地质条件是决定某地区地下水分布与形成的基础。因此，水文地质测绘中必须重视对地质条件的研究，除了满足地质测绘对地质研究的一般要求外，还应满足水文地质方面的一些特殊要求，尤其对岩石空隙(孔隙、裂隙、溶隙)的发育规律及含水层、褶皱构造、断裂的储水和导水条件进行详细的调查研究。这样，再结合井、泉、钻孔、岩溶水点的调查与试验，就可以确定地区含水层的埋藏分布规律及其富水情况。
为了查明地下水的埋藏条件和分布规律，要加强对地貌、第四纪地质与新构造运动的研究，要查明第四系松散沉积物的分布范围、地貌部位、成因类型、成分结构、厚度及其相变情况;调查河谷阶地分布范围、阶地性质(侵蚀、堆积、基座)、阶地级数、阶地地层结构、岩性成分、厚度及其相变情况。
对于可溶岩分布的山区，要调查研究各种溶隙的形态、规模、分布位置，并调查研究各类碳酸盐岩地层的岩性、构造、埋深以及地壳升降运动、气候、地貌条件与岩溶发育规律的关系，以及地表水文网与岩溶水的关系。
区域构造对基岩山区地下水的分布与形成具有主导意义。因此，应详细调查区内主要的褶皱型式和构造断裂。要调查褶皱构造的形态类型、规模、地层组合关系以及破碎程度和地貌汇水条件。尤其要重点调查以下几方面:①有利于地下水补给和储存的背斜谷、向斜谷和地堑式背斜等的地下水补给、排泄和储存条件。②规模较大的宽缓向斜盆地形成自流水的可能条件和槽线部位的富水性。③复向斜中的次级背斜轴部的张性断裂带发育程度及其富水性。④褶皱两翼地层由陡变缓处、褶皱倾没端、地层转折部位、弧形构造的拐弯凸出部位以及硬脆岩层的近尖灭端等处的裂隙发育程度、汇水条件与富水性。⑤大型帚状构造的旋回层由褶皱带组成时，应注意褶皱带散开部位和旋涡部位形成承压含水层的可能性。⑥“山”字型构造的马蹄形盾地，如由轻微褶皱的沉积岩组成，则应注意形成自流盆地的可能。⑦有利于形成自流斜地的单斜构造中地层的倾角、分布规模、厚度、地层组合情况和岩层产状与地形坡向的关系等。
(2)水文点调查
1)泉的调查。泉的调查应包括下列几方面内容:泉的出露位置、标高，泉附近的地形，泉的成因类型，含水层的情况。泉水的物理性质，涌水量、动态、利用情况等。
泉的出露位置可用GPS确定，编号后标在图上。标高可用GPS或地形等高线确定。若当地有河流，则要测出泉和河水位的相对高差，以说明泉的出露和当地侵蚀基准面的关系。
泉的类型主要通过仔细观测泉水的涌水情况及其出露条件而定。要认真观测泉水是呈集中水股还是呈渗水流出，上涌还是下流，是否有气泡逸出，泉水出口处的岩性是什么，是从裂隙还是从溶隙中流出等现象。有时，为了查明泉的出露条件，有必要清理泉口的表土，揭露补给泉的含水层的含水性质，并且必须结合地质观察一起分析，并作素描图。
泉水的物理性质一般在野外通过直接感觉初步测定，水温用水温计予以测定。
2)井(钻孔)的调查。调查内容有井的位置、井口标高、井深、水深、水位、井地质剖面、井水化学成分与物理性质、井口直径、井底直径、井型、井的漏水量与地下水水位、水量变化情况以及井的结构及使用情况。其中许多内容与泉的调查相似，不再赘述。
关于井的剖面，可向当地居民了解。同时，还应与附近其他剖面资料如钻孔、天然露头相对比，以修正访问资料。井的涌水量也可通过访问大致了解。如访问井每天可供多少人饮用或可灌溉多少田地，用水后水位下降情况，水位恢复情况等。较精确的涌水量值可通过抽水试验求得。
3)岩溶水点的调查。主要包括:①水点所在地层的层位及岩性。②水点所处的构造部位、岩层产状、结构面的产状及其力学性质、地质构造与岩溶发育关系。③水点所处地貌单元的位置及地貌特征。④水点的地面标高。⑤水位标高、埋深及其水位变化。⑥观测水的物理性质(色、嗅、味、温度、浑浊度等)，并记录气温、洞温和取水样分析。⑦有意义的水点应实测水文地质剖面图或洞穴水文地质图并素描或照相。⑧力求弄清岩溶水点与邻近水点和整个岩溶地下水系的关系，必要时追索地下水的“来龙去脉”或进行连通试验。
4)老窖的水文地质调查。内容如下:①老窖的分布范围及其深度。②老窖的坍陷和积水情况。③老窖出现的主要层位，与其他地段连通的情况。④老窖水的补给来源、排泄条件及其动态变化规律。⑤老窖水的物理性质与化学成分。⑥老窖突水事故情况。
上述各种地下水露头的调查内容常以各种表格形式野外直接填写。
5)地表水体的调查。①河流、渠道等地表水体的位置及周围的地形特征。②观测地表水体的形态，包括河流的宽度、长度和深度。③地表水体附近的地层岩性、地貌条件及其所处的构造部位。④测定地表水体的水位、流量、流速、含砂量等。⑤观察水的物理性质(水温、色、嗅、味、浑浊度)，必要时取水样进行化学分析。⑥调查访问动态资料，了解水量、水位、水温一年四季的变化情况。⑦测量和收集河流上下游间流量的变化、支流的水量、河床沿途的变化情况，特别要重视枯水期地表河流流量的测定。⑧地表水的利用情况。
❸ 水文调查包括哪几个方面的内容
水文指一个复国家的制水资源、水文化.
水文调查是为了水文分析计算、水利规划、水文预报以及其它工农业生产部门的需要而进行的野外查勘、试验,并向有关部门搜集资料的工作.其目的是补充水文基本站网定位观测之不足.调查内容包括：水文要素（水位、流量、含沙量、土壤含量、下渗等）,气候特征（降水、蒸发、气温、湿度、风等）,流域自然地理（地形、地质、水系、分水线、土壤、植被等）,河道情况（河宽、水深、弯道、建筑物等）,人类活动（水利、水土保持措施、土地利用、工农业用水等）以及水旱灾情,社会经济状况等方面.另外,在某些情况下,为了专门的目的,也可以组织专门的水文调查,例如洪水调查,主要是查清历史洪水的痕迹、发生的日期和情况以及河道情况、估算洪峰流量、洪水总量及发生的频率等.
❹ 水文地质调查
美国水文地质调查经历了一百多年的发展，在该领域长期居于国际领先地位，影响和引导了国际水文地质学的发展方向。表6-1列出了美国不同发展阶段的经济社会特征和水文地质发展特点。美国地质调查局(USGS)始终把地下水资源评价作为优先开展的重点工作。早期在一些地区进行的地下水调查工作成为全国地下水调查的起点，例如Darton在中部大平原的地下水调查、Mendenhall在加利福尼亚州洛杉矶地区的地下水调查［1］。Meinzer自1923年开始陆续出版了一系列报告，首次对全国地下水资源进行了定性评估。20世纪30年代至60年代中期，USGS以州为单位先后对各个州的地下水资源进行了调查，采用均衡法对各个州的地下水资源进行了初步估算。20世纪70年代USGS对全国21个区域开展了水文地质调查和地下水评价工作，在对区域地质、水文地质条件调查和地下水区划的基础上，对地下水补给、地下水排泄等地下水均衡要素进行了估算，提出了地下水优化管理的对策。1978年USGS启动了“区域含水层系统分析项目(RASA)”。RASA项目历时近20年，调查和研究了全国28个以流域为单元的含水层系统。该项目采用三维有限差分地下水流数值模型，通过模拟地下水开发前后地下水的动态变化，确定了地下水补给、排泄和均衡要素的变化，使地下水资源的评价精度得到显著提升。以RASA项目成果为基础，从1990年到2000年先后编制出版了各个含水层系统的地下水图集。美国地下水图集采用不同的比例尺(1∶250万～1∶10万)集中展示了地下水调查和研究成果。继区域含水层系统分析项目(RASA)之后，USGS于1998年启动了新一轮地下水资源调查———地下水资源计划(GWRP)，调查的范围从过去的以州为单位改变为整个含水层系统、水文系统、生态环境系统，所面对的问题由当前的问题转向长期的水资源可持续利用问题［2］。随着人们改善和保护生态环境的意识不断增强，水文地质工作开始由过去的以资源为重逐渐转变为资源和环境并重，近年来日益重视地下水的生态作用。1992年，美国颁布了《国家地质填图法》，设立了以美国地质调查局为主导的全国合作地质填图计划(NCGMP)，将全国的地质填图工作统一起来。水文地质属于地质填图计划的重要内容之一，主要任务是通过1∶2.4万比例尺为主的水文地质调查，建立地下水运动的三维地质框架。全国合作地质填图计划(2007～2011年)确定，到2010年所建三维地质框架将覆盖美国含水层的12%。
英国的水文地质调查研究水平较高，1∶5万比例尺新一轮工作完成了国土面积的65%以上。在城市填图中根据具体城市发展和建设的需要进行专门填图。法国开展了1∶5万比例尺水文地质填图，进行了地下水污染的调查研究工作，开展了全国范围地下水氮化物和亚硝酸盐的调查工作，建立了法国地下水资源水质数据库。印度完成了大部分国土1∶5万或1∶6.3万比例尺的系统填图，1994年开始进行第二轮地质填图，重点是资源环境保障程度方面的调查。日本在完成本土水文地质填图的同时，进行了列岛及其周围海域地质调查。日本特别重视地下水资源的开发利用和保护工作，每5年开展一次水质调查。
表6-1 美国不同经济社会发展阶段的水文地质调查发展特点
综合学科本身、实践应用、发展驱动力以及与社会的关系四个方面，国际水文地质调查可能将呈现以下几个趋势:
(1)资源和环境、生态并重的地下水资源可持续管理是水文地质学的重要应用研究主题。地下水管理既要保障社会稳定的水供给，又要不影响未来长远的水资源利用，避免可利用地下水资源在数量和质量上大幅度降低。这项重要的主题包括很多内容，例如地表水和地下水的联合调蓄和协调开发;地下水含水层获得补给的途径和机制;近河岸带和生物栖息地地下水水质保护，恢复由于人类影响而退化的地下水含水层;影响地下水资源利用和分配的社会-经济规律和管理模式;地下水疏干区的定量跟踪和调控;岩溶含水层和基岩裂隙水的保护性开发等。
(2)近地表水文地质过程成为水文地质学与其他学科交叉渗透的重要理论研究主题。近地表地质圈包括土壤、包气带、浅层地下水、生物栖息地、湿地、河溪下层区和农业用地等。包气带是介于潜水面和地表之间的多孔介质，化学风化、有机质分解、氮素固定等其他化学物质循环过程均发生在包气带，也是地下水补给、污染物向地下水运移的必经之路。湿地和河溪下层区是水生生态环境向陆地生态环境的过渡区，是生物地球化学、生态学和水文地质学的交叉领域。农田是深受人类活动影响的生物栖息地。以前灌溉工作者所采取的措施集中于局域尺度。因此，灌溉农业管理应从区域水文地质系统的尺度着手，而实现这一目标需要水文地质学与土壤学、地貌学、农学、生态学进行交叉渗透［3］。
(3)利用新技术进行地下水监测、调查和研究成为水文地质学技术方法发展的重要主题。无论是对水文地质系统进行更加完善的管理和调控，还是及时发现和预测社会经济活动对水文地质系统所产生的不良后果，都需要对水文地质要素进行长期准确的监测。水文地质要素动态监测网的优化设计和自动化实时监测技术的发展，是地下水调查和研究的重要基础设施。同位素技术和遥感技术将继续发展，越来越多地用于地下水调查和研究。基于GIS的模型技术将进一步推动水文地质系统的定量化研究，成为水文地质工作的重要工具。
(4)水文地质系统微生物研究和海洋水文地质研究成为水文地质学自身发展的重要前沿领域。已有的研究成果表明，在化学风化、土壤形成、石油沉积、物质循环等水文地质过程中，微生物有着不容忽视的作用。然而关于微生物作用的机理至今尚不清楚。目前，微生物在用于治理土壤和地下水有机污染方面显示出了广阔的前景。海洋水文地质是一个新兴的研究领域，其主要目的在于更多地了解海洋海底岩层中的流体-岩石作用机制，揭示地壳作用机理，目前尚处在探索阶段。
❺ 论述水文地质调查任务、原则及方法
（1）进行矿来区水文地质调查．查自明影响矿山正常生产和建设的水文他质因素；
（2）分析矿区充水条件，预测核定矿坑涌水量，提出矿山防治水方案预处理措施；
（3）开展矿山日常水文地质观测工作．研究矿区地下水的动态并及时预报，以便指导采掘施工，防止地下水害，实现安全生产；
（4）通过对地下水水质动态观测分析．研究对地下水资源及环境的保护，研究和解决矿供水水源以及矿坑水的综合利用；
（5）建立健全水文地质观测资料台账、固件以及水文地质图，做到规范化、标推化，及时提供给生产部门使用。
❻ 与地下水有关的环境地质调查
地下水是导致许多环境地质作用的最活跃、最重要的因素，许多环境地质问题的产生，都不同程度地反映出地下水的存在及地下水的埋藏条件或活动情况。因此，在水文地质测绘中，应对现存的或可能发生的环境地质问题进行观察研究。
环境水文地质问题有两类：①天然环境水文地质问题：即在天然条件下，与地下水活动有关的环境地质问题，如滑坡、塌陷、崩坍、沼泽化、盐渍化、冻胀及地方病等；②人为环境水文地质问题：即在供、排水条件下，与地下水作用有关的环境水文地质问题，如地下水位持续下降，地面沉降、地裂缝、崩坍、井水枯竭、水质恶化、海水入侵、土地沙漠化、植被衰亡、次生盐碱化等。
图2-7 地表水补给地下水的形式
与地下水有关的环境地质调查，其调查、研究的主要内容为：
（1）调查、研究区内地下水开采或排水后产生的环境地质问题的类型、规模。重点放在供、排水后可能发生的环境地质问题上。
（2）调查、研究各种环境地质现象与区域地质构造、地下水状况和开发利用间的关系。
（3）了解各种环境地质作用的时、空变化规律，预测其发展趋势。
（4）对环境地质问题，提出防治措施。
小结
本章的重点是水文地质测绘的基本工作方法及地貌与第四纪地质调查、地下水露头的调查，地表水及与地下水有关的环境地质调查等，通过本章的学习，应掌握水文地质测绘工作方法和调查内容。
复习思考题
1.水文地质测绘的含义是什么？试述水文地质测绘的基本工作方法？
2.水文地质测绘如何布置观测线？如何布置观测点？
3.地质调查的内容是什么？
4.试述地貌、第四纪地质调查研究内容？
5.泉的调查研究内容是什么？
6.试述泉流量不稳定系数的意义？
7.井孔的调查研究内容是什么？
8.试述地表水的调查研究内容？地表水补给地下水的形式有几种？
9.试述与地下水有关的环境地质类型及调查内容？
10.在松散沉积区进行水文地质测绘，主要的研究内容是什么？
11.山前盆地和山间河谷水文地质测绘有何特点？
12.山前平原和河流（中下游）平原水文地质测绘的特点是什么？
13.在黄土地区进行水文地质测绘时其调查重点是什么？
14.裂隙水地区水文地质测绘的重点是什么？
15.岩溶水地区水文地质测绘的重点是什么？
❼ 区域水文地质调查
该阶段主要有两部分工作，一是进行综合水文地质调查，二是查明含油气盆地内油气的浅层地球化学效应。
查明自流水盆地区域水文地质条件，是一项综合性很强的石油-水文地质调查工作，其主要任务是在油气勘探程度较低的地区(盆地)；通过野外水文地质基础调查，对地下水的分布与形成获得初步认识，为盆地区域含油气远景评价、油气勘探与开发以及工业、生活等各类供水提供必要的水文地质资料。主要调查内容包括以下几方面。
1.地形地貌条件调查
自流水盆地具有特殊的地形地貌景观，即周边为山地环绕，中部为低平的平原，地形高差相差悬殊。山区水资源比较丰富，主要来源于冰雪融化和大气降水，并以地表水的形式，在山前或断裂破碎带补给地下水，向盆地内部汇集。从四周山麓到盆地中心，水动力和水化学成分具有典型的分带现象。从宏观上讲，地形地貌条件控制着盆地内地下水的补给、形成、流量、动态及水化学成分的演变。在自然条件下，地下水流系统的形态，主要同地形和地质构造有关。地形地貌调查的主要内容有：
查明区域总地形地貌的景观、成因类型、地貌形态的变化规律；新构造运动的地貌标志与特征；同地形地貌有关的近代地质作用及其性质(滑坡、泥石流、潜蚀、侵蚀切割、逆源侵蚀、沼泽化、喀斯特化等现象)。在上述调查基础上，编制自流水盆地的地貌图，图件除表示出地貌成因类型、分布外，还要标出地形分水岭和风化(残积)带的范围及其具体位置——地下水体的约束边界、集水面积、自流水盆地边界等。
以柴达木盆地的实例，说明地形地貌条件与水文地质条件的关系(图1-15)。该盆地是青藏高原东北部一个大型封闭的内陆盆地，南边为昆仑山脉，东北部为祁连山脉，西北部为阿尔金山脉。这些山脉的海拔在3500～5500m之间。而盆地内部高程一般为2600～3000m，具有西北高、东南低的特点。盆地周边高山的冰雪在夏季融化后，是盆地内地表水和地下水的丰富补给源。盆地内部气候干旱，多风少雨，一般年降水量为50～150mm，有的地区不足20mm。而且蒸发很强烈，年蒸发度在2000～3000mm之间。因此，在盆地内部大气降水对地下水的形成没有实际意义。
图1-15 柴达木盆地水文地质剖面图
柴达木盆地为一大型中、新生代陆相沉积盆地，第三系是油气的主要勘探目的层，储集层岩性主要为砂质岩，缝洞比较发育，分布有丰富的地下水。第四系晚更新统天然气伴有浅层承压水。
由于中新生代时期的构造运动，使整个盆地被分割成许多次一级的小盆地，每个小盆地都有各自独立的汇水流域。因此，由四周山区流入盆地的地表水系没有形成单一的汇水中心，而是形成许多湖泊，这些湖泊洼地都是地表水和地下水的汇水中心，也是盆地地下水的循环基准面。
盆地四周山区的水资源是丰富的，来源于冰雪融化水和降水，在巨大的地形高差促使下，以河流形式注入盆地，在山前大量的补给地下水。季节性的河流在出山口5～10km的地段上就消耗尽了。据统计，河流流经山前平原时，渗漏损耗量占总径流量的29%～70%，甚至达100%。
总之，柴达木盆地从四周山麓向盆地中心，在水动力循环和水化学特征上，都具有典型的分带现象。
2.石油地质结构调查
按一定比例尺的精度进行地质-水文地质填图。在山区地层出露区，查明地层时代、分布范围、岩石性质与结构，特别注意砂岩、泥岩层及比例与相互配置关系，识别可能的油气生、储、盖层或含水层；查明不同时代的接触关系、侵入岩与围岩的接触特征、火成岩与变质岩的发育程度；了解构造特征——断层、褶皱、裂隙的发育程度、时代、性质、延伸方向、大小规模及破碎的范围、充填胶结物情况。在盆内部平原区，主要依据井、试坑等手段，了解第四系沉积物岩性、厚度等。要重视和借助于地球物理技术手段与资料，调查有关地质、水文地质问题。
提交自流水盆地范围内的地质图(基岩地质与第四纪地质图)，还要在图上表示出地形与地质两个要素之间的关系。
3.水文地质调查
应用水文地质测绘、水文地质勘探、水文地质试验及水文地质长期观测等方法，查明区域地下水的分布与形成、水动力条件、水化学成分变化规律及其与油气地质相关联的水文地质问题。
水文地质测绘以地面调查为主，一般从山区开始，然后再推向山前与平原。调查内容包括：地质、地貌、第四纪地质、地下水露头、地表水体、物理地质现象乃至植物等。
水文地质勘探是借助于试坑、探井、钻探、硐探等勘探手段，查明深部含水层的数目、岩性、厚度、富水性能、水位、化学成分等。
水文地质试验包括室内试验和野外试验两部分。前者主要是分析测试地下水化学成分、岩石水理性质与颗粒成分、岩石孔隙度与渗透率、岩溶试验等；后者则有抽水、压水、注水、渗水、地下水流向与流速测定等。通过上述试验，对地下水的水质与水量进行定量的判断。
水文地质长期观测，由于地下水是活动易变的流体，需要选择有代表性和能说明问题的水文地质点或剖面进行长期观测，借以了解和掌握地下水的动态变化规律，进行地下水均衡的研究。
除上述方法外，还经常应用地球物理方法，如电法(电测井、电测深等)，研究地下水的埋藏深度、厚度、含水层之间的相互补给关系及补给量、地下水的流速与流向等。
通过上述调查对地下水本身以及与地下水活动有关的各种自然现象进行综合研究。在地层岩性方面，要掌握不同时代岩层的含水性能、岩层的胶结情况、裂隙发育程度、喀斯特发育程度、泉的涌水量、井的水量、隔水层；在侵入岩的分布区，尽量划分出岩相上有差别的各带(如粗粒或细粒的花岗岩、斑状花岗岩等)，并分别确定各个带的富水性；对于大片变质岩发育的地区，尽量按其岩性、变质程度、年代等圈出不同的层次，并确定其富水性。
地质构造对地下水的埋藏条件有很大的影响，除了解裂隙对富水性的控制外，要通过多种方法确定断层的导水性能(有无泉水出露、渗水与漏水现象、充填物情况等)，对侵入岩与围岩的接触带、岩脉与围岩的接触关系要了解其是否导水性等。
在水文方面，要查明地表水与地下水的关系，对地下水的天然露头——泉水及有代表性民用井(水位、水量、水质和水温等)进行调查。
最后，编制水文地质图，在图上要表示出地形、地质及地下水三个要素之间的相互关系，表示出地下水的性质与有关参数(地下水位、涌水量、埋藏深度、化学成分、水温等)；还要包括：基岩地质(年代、岩性、产状、构造)，第四纪地质(年代、岩性、成因类型)、岩石富水性能(隔水层、含水层、富水程度)、地貌(成因、类型)、地下水特征(埋深、水位、流向、流速、化学成分等)、控制点(代表井、泉、钻孔、涌水量、成分、水位等)、水文地质分区、水文地质剖面等。
利用上述区域水文地质调查取得的资料，根据水动力场与水化学成分特征，结合地球物理成果，可为盆地早期含油气远景预测评价提供水文地质依据(图1-16)。例如合肥盆地舒城凹陷油气勘探程度很低，区域水文地质调查结果认为，本区有一定的含油气远景，指出油气聚集最有利区集中在东部的花岗、千人桥、三河镇一带，是本区油气勘探的突破口，水文地质成果起到先导作用，引起勘查家的关注。
图1-16 舒城凹陷含油气远景预测图
油气浅层地球化学效应是含油气盆地中一种独具风貌的现象。石油与天然气是流动性很强的液体矿床，其化学成分决定了它的不稳定性和易挥发的特点。在温度、压力等不均衡因素的控制下，油气水始终保持着自下而上的垂向微运移的势态。因此，在近地表形成与油有关的地球化学形迹。
在区域水文地质调查中，按照一定的网度(线距与点距)采集有代表性的水样(民用井或泉水)，通过检测与油气组分有成因联系的直接指标、反映水文地球化学场特征的环境(间接)指标以及能确认地下水来源的成因指标，进行综合研究，不仅在已知油田上方获得清晰和高强度的浅层地球化学效应，而且为油气勘探部署提供了依据和方向。
图1-17是松辽盆地南部红岗油田的浅层水化学效应，该油田是龙虎泡-红岗阶地南端的一个背斜带，背斜轴向NNE，西翼较陡，以断层与西部斜坡相接，东翼较缓。具有多套油气层和埋藏浅的特点(主要生产层的埋藏深度为1200m)，其上分布有明水组气藏，埋深400m。地形自西向东倾斜，地下水沿地形倾斜方向流动。选择相对比较稳定的全新统下部含水层为主要研究对象，含水层岩性为粉细砂岩。按普查阶段的网度采取水样，各种水化学组分的浓度分布如表1-2所示。
图1-17 红岗油田浅层水化学效应
1—含油构造；2—断层；3—可溶气态烃三次趋势面(μL/L)；4—矿化度四次趋势面剩余异常值大于500mg/L的点
主要水化学指标在油田上方及其周边较高，叠合程度好。在宏观上，浅层效应的形态与含油构造极为相似。可溶气态烃的甲烷碳同位素比较重，在-42‰左右，说明浅层水化学效应的形成与油气藏有成因上的联系。
表1-2 红岗油田内外水化学成分对比表
注：分子-最小值；分母-最大值。
泌阳凹陷的油田浅层水化学效应，在全区呈现有规律的分布，从图1-18中看出：除在下二门、安棚、双河及王集四个已知油田上出现较强的水化学效应外，在其他12个地区存在着与已知油田类似的浅层效应，说明本区有良好的油气勘探开发潜力。其中北部斜坡带，浅层水化学效应比较集中。该带是继承性的沉积构造复合带。古近系各组段地层在斜坡带均有沉积，地层从凹陷内向外部边缘(斜坡)逐渐收敛减薄，但无明显的超覆现象，说明该斜坡是一个边沉积边抬起的继承性斜坡。后期构造运动使该斜坡进一步抬升，成为油气运移的指向。砂体发育给油气藏的形成提供了良好的储集条件。断裂发育形成了较多的鼻状构造，它们控制着油气的富集。古近纪末期形成的区域不整合面及新近纪广泛发育的泥岩是良好的盖层，并为油气保存提供了良好的地质条件。众多浅层水化学效应的出现，是上述油气地质特征的映照，说明北部斜坡是油气富集和勘探的有利地带。根据区域水文地球化学调查所提供的油气信息，并结合地震-地质成果，选择了有利的区块进行钻探，结果在4号、5号、9号、10-12号等浅层水化学效应区，均获得工业油流，相继建成了新庄、杨楼、付湾、古城及井楼等油田。
图1-18 泌阳凹陷浅层水化学效应
注：书中仅涉及一个非法定单位——当量浓度，它等于法定单位离子的摩尔浓度(mol/L)与其离子价的乘积。例如摩尔浓度为0.02mol/L的钙离子溶液，其当量浓度应为0.04克当量/L(eq/L)。在水文地质(包括油田水文地质)研究中，一般用的当量浓度单位是毫克当量/L(meq/L)，它和eq/L之间的转换关系是1 eq/L=1000meq/L。水中常量组分阳离子的当量浓度之和应等于阴离子的当量浓度之和。另外，国内外油田水化学成分的许多分类，都建立在“等当量”化合的基础上，因此，当量浓度在油田水文地质中广泛应用，在短期内不可能停用，故本书仍继续使用。
在我国西部半干旱、干旱水文地质区的诸多含油气盆地的浅层水化学效应也比较发育，如柴达木盆地、准噶尔盆地；在地形切割较深、黄土覆盖厚、梁、峁、塬发育的鄂尔多斯盆地，同样出现较强的油田浅层水化学效应。浅层地下水中甲烷平均含量高达149.13μL/L，普遍含有乙烷及其以上的组分。甲烷碳同位素大部分属于石油伴生气或过成熟气的范畴，而属于近代生化成因气的只占11%左右(表1-3)，说明浅层水化学效应的形成，具有深部成因的特征。
表1-3 可溶气态烃甲烷碳同位素分布 单位：‰
❽ 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。
❾ 矿床水文地质调查中应注意的问题
1.矿床水文地质调查
矿床水文地质调查已有较为成熟的规范可循，但要根据具体情况灵活应用，要有针对性的部署综合调查工作。
2.要加强区域水文地质测绘
区域水文地质测绘是矿床水文地质调查的基础和先行工作。条件简单的矿床，通过地表测绘，就可作出水文地质评价;条件复杂的矿床，测绘成果则是专门水文地质勘探设计的依据。测绘内容和方法，要从矿井充水的角度考虑，把重点放在主要充水岩层及其隔水顶、底板上。要特别注意对区内已有的供、排水工程的调查，尤其是矿井或老窑。
3.要充分利用地质勘探工程取得的水文地质资料
(1)做好地质钻孔的岩心编录及简易水文地质观测
岩心编录包括岩性鉴定和分层，裂隙、岩溶的描述和统计;简易水文地质观测包括水位、水温、冲洗液消耗量的观测，以及钻进过程中对掉钻、涌水、涌砂、逸气等现象的记录。对各种观测资料要及时进行系统整理。
(2)加深部分地质勘探孔
地质勘探孔只能普遍揭露矿层之上的各顶板含水层，对于底板充水的矿床，特别是岩溶充水的煤矿，底板充水岩层及其与矿层之间的隔水层均不可能揭穿，应选择一定数量的勘探孔进行加深，揭露底板含水层，以作出正确评价。
(3)进行坑道水文地质、工程地质测绘
内容包括:揭露地层的岩性及产状;裂隙、岩溶的素描与测量;断裂带的描述、测量与分析;出水点的观测、素描及取样;出水征兆及工程地质现象的观测。
4.应以查明主要充水岩层地下水形成条件及采矿人为作用引起的变化为中心
矿床水文地质调查要特别加强对边界条件的研究，包括含水层的周边界，含水层的上、下边界的性质和形状。这些研究不够，矿井涌水量预测就不准确。
充水岩层的上、下边界，即顶、底板条件，对评价矿床充水条件和预测涌水量也有重要意义。尤其是对岩溶充水矿床，若岩溶含水层上覆第四系，则要查明第四系岩性、结构及与基岩的接触关系。
至于查明充水岩层的底界条件，无论是对确定含水层的厚度，还是了解下部含水层越流补给或突破矿坑底板的可能性等问题，都是十分必要的。
还应强调指出，对矿床充水水源形成条件的研究，不能局限于搜集矿区地下水有关资料，仅仅确定其现状，而要研究地下水的发展变化方向及其内在原因。
5.矿区水文地质勘探试验工作应结合采矿工程配置和可能出现的环境问题进行
勘探试验工作的布置要根据水文地质条件来确定。工作量要重点布置在:①主要充水岩层富水程度高、导水能力强或压力水头最大的地段，以及地下水的主要径流方向上;②先期开采或预定井筒等首要工程所在地段。大型抽水试验要尽可能与开采疏干工程相结合，抽水主孔最好位于未来矿井排水的中心，观测孔沿未来矿井排水的各可能来水方向上。
小结
通过本章学习，应掌握以下重点内容:①矿床充水的各种条件分析;②矿井水防治基本措施。
❿ 水文地质调查的目的、任务、重要性及类型
水文地质调查工作的目的就是运用各种技术方法和手段揭示一个地区的水文地质条件，掌握地下水的形成、赋存、运动特征、水质、水量变化规律。水文地质调查的任务是为国民经济建设、发展规划或工程项目设计提供水文地质资料。
水文地质调查是一项复杂而重要的工作。其复杂性是因为地下水具流动性，水质、水量随时空变化，而且所使用的勘查方法种类较多。其重要性主要是：①认识来源于实践。人们对一个地区水文地质条件的认识，对各项生产建设中所提出水文地质问题的解答，都要通过各种水文地质调查来完成，即水文地质资料来源于调查。一切水文地质生产和科学研究成果质量的高低和结论的正确与否，主要决定于占有资料的多少及其是否正确可靠。②水文地质调查与勘探（勘查）是一项费用高、工期长的工作，如果勘探工程布置不当，或不按规范（程）的技术要求进行，其后果将是既浪费勘查费用，又不能提供工程设计所需的水文地质资料；如果据其得出错误的结论，将会给工程建设、国家财产、生产环境等诸多方面造成巨大的损失。
水文地质调查工作，按其目的、任务和调查方法的特点，可分为三类：
（1）区域性水文地质调查。是指中小比例尺的综合性水文地质调查，亦称综合水文地质调查。其调查目的主要是为国民经济建设和某项国民经济的远景规划提供水文地质依据。有时，这种调查也可能是为某项专门性的水文地质调查任务（如城市供水、矿山排水、环境水文地质调查等），提供区域性的水文地质背景资料。如一些大型供水项目，为提出几个可能的水源地比较方案，或为查明水源地的补给范围、补给来源、补给边界位置和性质，皆需进行区域性的水文地质调查工作。区域性水文地质调查的主要任务是，概略查明区域性宏观的水文地质条件，特别是区域内地下水的基本类型及各类地下水的埋藏分布条件，地下水的水量及水质的形成条件，以及地下水资源的概略数量。区域性水文地质调查的范围一般较大，可以是数百、数千平方千米。具体范围视任务需要而定，可以是某个自然单元，一个或数个较大的水文地质单元，也可以是某个行政区域，多是按国际地形图幅进行的，调查图件的比例尺，一般小于1：10万。
（2）专门性水文地质调查。专门水文地质调查是为专门目的或某项生产建设而进行的调查工作。其调查的目的是为其提供所需的资料，有时，为了进行地下水某方面的科学研究（如城市供水、矿山排水、环境水文地质等），也要开展专门性水文地质调查。专门性水文地质调查的任务是：较详细地查明调查区的水文地质条件，解决所提出的生产问题，为工程建设项目或其他专门目的提供水文地质资料和依据。
专门性水文地质调查的范围，视工程项目的规模或科研的需要而定。例如，供水水文地质调查的范围，要根据需水量的大小来确定，一般应包括水源地在开采条件下可能的补给范围；矿床水文地质调查的范围，应根据矿井在最大疏干深度条件下可能补给矿坑（井）的补给范围来确定；环境水文地质调查的范围，至少应把地下水污染区和污染源包括在内。专门水文地质调查的比例尺，一般要求大于1：5万。
（3）地下水动态和均衡监测。任何类型的水文地质调查和研究工作，在定性或定量评价水文地质条件时，都需要地下水动态和均衡方面的资料，因此，都应进行地下水动态和均衡的监测。地下水动态和均衡要素监测工作的持续时间，有长有短。如为区域或专门性水文地质调查提供地下水动态、均衡资料的监测工作，则可仅在某一段时间内进行，一般只要求1～2年；如果为国民经济建设长远规划和综合目的（包括地下水资源管理及保护）而进行的监测工作，则是长期性的。
随着地下水资源的大规模开发利用，与地下水有关的环境地质问题越来越多。因此，地下水动态与均衡的监测其意义日显重要。监测项目主要包括：地下水位、水量、水质、水温、环境地质项目等。