水文地质调查课件.pptx

1、q 研究和利用地下水的需要研究和利用地下水的需要q 研究岩体及边坡稳定性的需要研究岩体及边坡稳定性的需要q 解决各种工程建设专门问题的需要解决各种工程建设专门问题的需要 小结：不管解决何种水文地质工程地质问题都要查明小结：不管解决何种水文地质工程地质问题都要查明水文地质条件。因此水文地质调查法是与水文地质基础、水文地质条件。因此水文地质调查法是与水文地质基础、地下水动力学、水文地球化学并列的专业课程，是属于地下水动力学、水文地球化学并列的专业课程，是属于方法论的课程。主要讲述各种调查方法的原理、能解决方法论的课程。主要讲述各种调查方法的原理、能解决的问题、调查工作的布置及如何操作等。的问题、调

2、查工作的布置及如何操作等。一、学习调查法的意义一、学习调查法的意义q水文地质调查的目的水文地质调查的目的 目的目的:运用各种技术方法和手段揭示一个地区的运用各种技术方法和手段揭示一个地区的水文水文 地质条件及规律地质条件及规律q水文地质调查的任务水文地质调查的任务 为各项工程建设及规划提供水文地质资料为各项工程建设及规划提供水文地质资料 1 1 查明地下水的赋存条件查明地下水的赋存条件 2 2 查明地下水运动的规律查明地下水运动的规律二、水文地质调查的目的任务二、水文地质调查的目的任务q 水文地质调查的任务水文地质调查的任务 3 3 查明地下水的水文地球化学特征查明地下水的水文地球化学特征 4

3、 4 查明地下水的动态特征查明地下水的动态特征 小结：水文地质调查法是一项复杂而重要的小结：水文地质调查法是一项复杂而重要的工作，要解决的问题比较多，是一项综合性的工作，要解决的问题比较多，是一项综合性的调查。调查。二、水文地质调查的目的任务二、水文地质调查的目的任务q 准备工作准备工作 接受任务、收集资料、设备、技术等的准备接受任务、收集资料、设备、技术等的准备q 野外工作野外工作 测绘、物探、钻探、试验等测绘、物探、钻探、试验等q 室内工作室内工作 试验、分析、整理、模拟、绘图、编写报告试验、分析、整理、模拟、绘图、编写报告三、水文地质调查的工作步骤三、水文地质调查的工作步骤q 为什么要分

4、阶段进行？为什么要分阶段进行？q 调查阶段划分的依据调查阶段划分的依据 水文地质复杂程度水文地质复杂程度 水文地质条件研究程度水文地质条件研究程度 勘察任务及要求勘察任务及要求q 调查阶段划分方法调查阶段划分方法 四、水文地质调查的原则四、水文地质调查的原则（一）水文地质调查应分阶段进行（一）水文地质调查应分阶段进行四、水文地质调查的原则四、水文地质调查的原则 从上述划分方案来看，不同部门从不同角从上述划分方案来看，不同部门从不同角度提出了不同的划分方法，它们的共同特点是度提出了不同的划分方法，它们的共同特点是随着调查阶段的不断深入，工作越做越细，动随着调查阶段的不断深入，工作越做越细，动用的

5、调查手段越来越多，精度越来越高，编制用的调查手段越来越多，精度越来越高，编制的图件的比例尺愈来愈大。的图件的比例尺愈来愈大。划分划分方案方案冶金部供水水文冶金部供水水文地质勘察规范地质勘察规范GB12788建设部城市供水水建设部城市供水水文地质勘察规范文地质勘察规范GJJ1686供水水文地质供水水文地质勘察规范勘察规范GB500272001国家地质矿产储国家地质矿产储量委员会规定量委员会规定（1989）资源调查阶段资源调查阶段 规划阶段规划阶段普查阶段普查阶段调查阶段调查阶段普查阶段普查阶段初勘阶段初勘阶段详查阶段详查阶段普查阶段普查阶段详查阶段详查阶段详勘阶段详勘阶段勘探阶段勘探阶段详勘阶段

6、详勘阶段勘探阶段勘探阶段开采阶段开采阶段开采阶段开采阶段勘探阶段勘探阶段开采阶段开采阶段水文地质调查阶段的划分 1 1 水文地质测绘水文地质测绘 2 2 水文地质物探水文地质物探 3 3 水文地质钻探水文地质钻探 4 4 水文地质试验水文地质试验 5 5 地下水长期观测地下水长期观测 6 6 室内分析实验室内分析实验 7 7 新技术、新方法新技术、新方法（二）水文地质调查要采用综合的方法（二）水文地质调查要采用综合的方法 1 工作程序上要先设计后施工工作程序上要先设计后施工 2 方法程序上方法程序上 测绘测绘 、物探、钻探、试验、物探、钻探、试验、地下水地下水 长期观测网布置长期观测网布置（三

7、）（三）水文地质调查要按一定程序进行水文地质调查要按一定程序进行（四）水文地质调查过程中要加强（四）水文地质调查过程中要加强 综合分析研究工作综合分析研究工作 1 设计书内容需要不断完善和具体设计书内容需要不断完善和具体 2 水文地质调查本身是一种研究工作水文地质调查本身是一种研究工作 1 1 工作方法使用和布置一定要有的放矢工作方法使用和布置一定要有的放矢 2 2 要严格按照技术要求施工要严格按照技术要求施工（五）（五）水文地质调查要参照有关规范进行水文地质调查要参照有关规范进行规范越来越多，学会使用规范相当重要规范越来越多，学会使用规范相当重要（六）水文地质调查要符合多快好省的原则（六）水

8、文地质调查要符合多快好省的原则 2 水文地质测绘水文地质测绘n确定地下水类型及其分布情况确定地下水类型及其分布情况n确定主要含水层的埋藏分布及其富水性情况确定主要含水层的埋藏分布及其富水性情况n查明褶皱构造和断裂构造的水文地质特征查明褶皱构造和断裂构造的水文地质特征n查明地下水的补给、径流与排泄条件查明地下水的补给、径流与排泄条件n查明地下水的化学特征及其水文地球化学环境查明地下水的化学特征及其水文地球化学环境n查明与地下水有关的环境地质问题查明与地下水有关的环境地质问题一、水文地质测绘的基本任务一、水文地质测绘的基本任务二、水文地质测绘的内容二、水文地质测绘的内容(1)(一一)地层调查地层调

9、查1、调查的意义、调查的意义u地层是地质图和水文地质图的最基本组成要素地层是地质图和水文地质图的最基本组成要素u地层时代构成了三维空间地质结构地层时代构成了三维空间地质结构u地层是识别地质构造的基础地层是识别地质构造的基础u查明地质时代有助于了解含水层的埋藏、分布规律查明地质时代有助于了解含水层的埋藏、分布规律2 调查的主要任务调查的主要任务u确定标准地层剖面、并据此按岩性分层确定标准地层剖面、并据此按岩性分层u分析地层层位与含水层、隔水层的对应关系，确定分析地层层位与含水层、隔水层的对应关系，确定填图单位填图单位u分析古地理环境和地质发展史，进而判别地下水埋分析古地理环境和地质发展史，进而判

10、别地下水埋藏分布条件及岩溶发育规律藏分布条件及岩溶发育规律二、水文地质测绘的内容二、水文地质测绘的内容(2)(二二)岩石的调查岩石的调查 岩浆岩岩浆岩 基岩基岩 沉积岩沉积岩 变质岩变质岩 洪积地层洪积地层 松散松散 冲积地层冲积地层 岩层岩层 残坡积地层残坡积地层 其他成因地层其他成因地层(二二)岩石的调查岩石的调查 1、基岩地区、基岩地区 岩石类型：脆性岩石、半脆性岩石、柔性岩石岩石类型：脆性岩石、半脆性岩石、柔性岩石 可溶性：可溶性：可溶岩、半可溶岩、非可溶岩可溶岩、半可溶岩、非可溶岩 层厚：层厚：薄层、中层、厚层、巨厚层薄层、中层、厚层、巨厚层 层序组合：层序组合：单层结构、互层结构单

11、层结构、互层结构 总结：从含水性来说，脆性、半脆性厚层单一结构岩层总结：从含水性来说，脆性、半脆性厚层单一结构岩层 含水性一般较好；厚层单一结构可溶岩层则更好；薄层柔性含水性一般较好；厚层单一结构可溶岩层则更好；薄层柔性 岩层和脆性、柔性互层结构岩层含水性一般较差岩层和脆性、柔性互层结构岩层含水性一般较差二、水文地质测绘的内容二、水文地质测绘的内容(3)2、松散层地区（地貌特征调查）、松散层地区（地貌特征调查）（1）松散岩层的特征）松散岩层的特征 孔隙分布较均匀孔隙分布较均匀 岩性厚度相变大，空间分布复杂岩性厚度相变大，空间分布复杂 孔隙含水层均质各向同性，孔隙含水系统非均质各向孔隙含水层均质

12、各向同性，孔隙含水系统非均质各向 异性异性（2）调查内容）调查内容 岩性：岩性：颗粒大小、磨圆度、分选性颗粒大小、磨圆度、分选性 成因类型：成因类型：冲积物冲积物（al）、洪积物（）、洪积物（pl）、湖积物（）、湖积物（l）、残积物）、残积物（el）、坡积物（）、坡积物（dl）、风积物（）、风积物（eol）等及混合沉积物）等及混合沉积物二、水文地质测绘的内容二、水文地质测绘的内容(4)(二二)岩石的调查岩石的调查（3）填图单位确定）填图单位确定 地层划分：地层划分：N、Q1、Q2、Q3、Q4 N 紫红色、湿热环境紫红色、湿热环境 Q1 灰色、干冷环境灰色、干冷环境Q2 棕红色、温湿环境棕红色、

13、温湿环境 Q3 黄色、干旱环境黄色、干旱环境 成因类型划分：成因类型划分：从地貌和岩性来确定从地貌和岩性来确定阶地、平原阶地、平原冲积冲积 山坡、岗地山坡、岗地坡残积坡残积山前沟口山前沟口洪积、洪冲积洪积、洪冲积 填图单位：填图单位：Q1al、Q1pl、Q1l、Q1el、Q1dl、Q1eol二、水文地质测绘的内容二、水文地质测绘的内容(5)(二二)岩石的调查岩石的调查（4）各种成因类型判别依据）各种成因类型判别依据 冲积物特征冲积物特征：地势平坦（阶地、平原）、下粗上细、地势平坦（阶地、平原）、下粗上细、附近有河流、沉积物有分选磨园附近有河流、沉积物有分选磨园 洪积物特征：洪积物特征：位于山前

14、沟口、地势倾斜、上游有冲沟或河流、表位于山前沟口、地势倾斜、上游有冲沟或河流、表 层有砾石分布、沉积物有分选磨园、水位层有砾石分布、沉积物有分选磨园、水位 埋深大埋深大 残坡积物特征：残坡积物特征：地表有一定的起伏、表层为粘性土、下部无砾石、地表有一定的起伏、表层为粘性土、下部无砾石、附近无河流、基岩埋藏浅附近无河流、基岩埋藏浅二、水文地质测绘的内容二、水文地质测绘的内容(6)(二二)岩石的调查岩石的调查（三）地质构造调查）地质构造调查q褶皱：背斜、向斜褶皱：背斜、向斜q断层：断层：1）断层含水性）断层含水性 断裂带构造断裂带构造断裂带断裂带构造岩带构造岩带 影响岩带影响岩带张性断层张性断层

15、角砾岩角砾岩扭性断层扭性断层 糜棱岩糜棱岩压性断层压性断层 糜棱岩不连续糜棱岩不连续二、水文地质测绘的内容二、水文地质测绘的内容(7)二、水文地质测绘的内容二、水文地质测绘的内容(8)v影响断层含水性的因素影响断层含水性的因素断层力学性质：断层力学性质：张性断层好于扭性和压性张性断层好于扭性和压性 断层断层 两盘岩性：两盘岩性：脆性、半脆性岩石断裂带均是富脆性、半脆性岩石断裂带均是富 水带；柔性岩石断裂带均不富水水带；柔性岩石断裂带均不富水总结：断层力学性质于岩性相比，岩性更重要。总结：断层力学性质于岩性相比，岩性更重要。应首先确定两盘岩性，然后确定断层性质应首先确定两盘岩性，然后确定断层性质

16、v 断层水文地质分类断层水文地质分类表表2 断层水文地质分类断层水文地质分类 图：图：龙王冲断层剖面龙王冲断层剖面断裂带规模：宽度、延伸长度、断距断裂带规模：宽度、延伸长度、断距断裂带地下水露头：断裂带地下水露头：图：图：柑子坪断层柑子坪断层小结：一般来说，断层规模越大，断层破裂带越宽，小结：一般来说，断层规模越大，断层破裂带越宽，断裂带含水性越好。但当引起不同力学性质岩层接断裂带含水性越好。但当引起不同力学性质岩层接触；或糜棱岩厚度大时，往往形成阻水断层，构成触；或糜棱岩厚度大时，往往形成阻水断层，构成含水系统的边界含水系统的边界。二、水文地质测绘的内容二、水文地质测绘的内容(9)类型类型水

17、文地质特征水文地质特征断层性质断层性质两盘岩性两盘岩性按富水程度按富水程度 富水富水断层断层断裂带具有较大储水空间，断裂带具有较大储水空间，能够汇集两盘岩层中的地下能够汇集两盘岩层中的地下水，断裂带地下水资源丰富。水，断裂带地下水资源丰富。各种力学性质断层各种力学性质断层厚层半脆性可溶岩厚层半脆性可溶岩张性及张扭性断层张性及张扭性断层厚层半脆性岩层厚层半脆性岩层储水储水断层断层断裂带透水性较好，两盘岩断裂带透水性较好，两盘岩层透水性较差，断裂带多形层透水性较差，断裂带多形成脉状含水层成脉状含水层张性及张扭性断层张性及张扭性断层脆性和硬柔性岩层脆性和硬柔性岩层无水无水断层断层断层带和周围岩层透水

18、性都断层带和周围岩层透水性都较差较差各种力学性质断层各种力学性质断层软柔性岩层软柔性岩层按导水程度按导水程度导水导水断层断层断裂带透水性强，能使不同断裂带透水性强，能使不同含水层发生水力联系含水层发生水力联系张性及张扭性断层张性及张扭性断层脆性半脆性岩层及脆性半脆性岩层及夹有柔性岩层的互夹有柔性岩层的互层结构层结构阻水阻水断层断层1，构造岩或充填的岩脉透，构造岩或充填的岩脉透水性较差使两盘含水层无水水性较差使两盘含水层无水力联系力联系2，断层断矩较大，使两盘，断层断矩较大，使两盘含水层与隔水层接触含水层与隔水层接触1，压性、压扭性断，压性、压扭性断层层2，各种性质断层，各种性质断层1，脆性半脆

19、性岩，脆性半脆性岩层层2，脆柔岩层互层，脆柔岩层互层断层水文地质分类断层水文地质分类二、水文地质测绘的内容二、水文地质测绘的内容(10)v 裂裂 隙隙1）裂隙类型）裂隙类型 巨型裂隙：隙宽几巨型裂隙：隙宽几mm到几十到几十mm，长度数十，长度数十m或更大或更大 的裂隙的裂隙 中型裂隙：隙宽中型裂隙：隙宽1mm，长度几十，长度几十cm至数至数m的裂隙的裂隙 微裂隙：长度几微裂隙：长度几cm至几至几mm，隙宽很小的裂隙，隙宽很小的裂隙小结：这三种裂隙在数量上差异悬殊，在含水和透水能力上小结：这三种裂隙在数量上差异悬殊，在含水和透水能力上也不相同，水文地质意义也不一样，在野外调查中主要研究也不相同，

20、水文地质意义也不一样，在野外调查中主要研究巨型裂隙和中型裂隙，它们是构成裂隙网络的主要组成部分。巨型裂隙和中型裂隙，它们是构成裂隙网络的主要组成部分。2）裂隙调查内容）裂隙调查内容 裂隙长度、裂隙宽度、裂隙产状、裂隙密度、裂隙裂隙长度、裂隙宽度、裂隙产状、裂隙密度、裂隙充填情况充填情况3）裂隙测量方法）裂隙测量方法 分组测量法分组测量法 测线法测线法图：基岩裂隙二、水文地质测绘的内容二、水文地质测绘的内容 (11)基基 岩岩 裂裂 隙隙4）调查成果编制）调查成果编制裂隙走向玫瑰花图裂隙走向玫瑰花图 图图：裂隙极点图裂隙极点图 图图：总结：裂隙是基岩地区地下水的主要储水空总结：裂隙是基岩地区地下

21、水的主要储水空间和运移通道，构造裂隙又受构造体系的控制，间和运移通道，构造裂隙又受构造体系的控制，因此地质构造是控制地下水的赋存和运移的重要因此地质构造是控制地下水的赋存和运移的重要因素，是寻找基岩地下水的主要依据。在水文地因素，是寻找基岩地下水的主要依据。在水文地质测绘中，地质构造是主要研究内容之一，质测绘中，地质构造是主要研究内容之一，二、水文地质测绘的内容二、水文地质测绘的内容(12)裂隙走向玫瑰花图裂隙走向玫瑰花图裂裂 隙隙 极极 点点 图图二、水文地质测绘的内容二、水文地质测绘的内容(13)总结：松散岩层对地下水赋存和运移影响的总结：松散岩层对地下水赋存和运移影响的最大因素是岩石孔隙

22、性，应着重调查岩石粒径、最大因素是岩石孔隙性，应着重调查岩石粒径、磨圆度和分选性。而磨圆度和分选性又与成因磨圆度和分选性。而磨圆度和分选性又与成因类型有关。因此，松散岩层地区水文地质测绘类型有关。因此，松散岩层地区水文地质测绘应重点查明各类松散岩石的成因类型，并作为应重点查明各类松散岩石的成因类型，并作为填图单位的重要内容。填图单位的重要内容。与地下水有关的物理现象：与地下水有关的物理现象：滑坡、崩塌、地裂隙、沼泽滑坡、崩塌、地裂隙、沼泽(四）地下水露头调查四）地下水露头调查 1、地下水天然露头：、地下水天然露头：泉泉（1）泉的调查意义）泉的调查意义n 直接水文地质资料；间接分析得出水文地质直

23、接水文地质资料；间接分析得出水文地质信息。通过泉的出露标高、流量、动态、温信息。通过泉的出露标高、流量、动态、温度、水化学，可以综合分析与泉水成因有关度、水化学，可以综合分析与泉水成因有关地质、水文地质条件：地质、水文地质条件：二、水文地质测绘的内容二、水文地质测绘的内容(14)研究泉的意义研究泉的意义n 可以确定以下信息可以确定以下信息1 1）地下水位标高；）地下水位标高；2 2）含水岩层的含水性（透水性）及导水性：泉在地层中）含水岩层的含水性（透水性）及导水性：泉在地层中的出露情况及泉的流量；的出露情况及泉的流量；3 3）泉出露处断层的导水性；）泉出露处断层的导水性；4 4）补给条件，循环

24、（交替）强度：泉的流量及泉的动态；）补给条件，循环（交替）强度：泉的流量及泉的动态；5 5）泉的温度：地下水循环深度；）泉的温度：地下水循环深度；6 6）泉水的水质反映地下水的化学成分特征；）泉水的水质反映地下水的化学成分特征；7 7）供水水源（直接利用）。）供水水源（直接利用）。二、水文地质测绘的内容二、水文地质测绘的内容(15)（2）泉的调查内容）泉的调查内容n定点定点n测量泉水流量和物理化学性质及动态变化测量泉水流量和物理化学性质及动态变化n查明泉的形成和出露条件，确定泉的类型查明泉的形成和出露条件，确定泉的类型图图：侵蚀泉、接触泉、溢流泉的出露条件侵蚀泉、接触泉、溢流泉的出露条件n泉的

25、利用情况泉的利用情况（3）泉的调查意义应用泉的调查意义应用 图图718 济南泉水成因地质示意图济南泉水成因地质示意图1下奥陶纪白云质灰岩；下奥陶纪白云质灰岩；2中奥陶纪灰岩；中奥陶纪灰岩；3闪长岩及灰岩；闪长岩及灰岩；4基岩地层基岩地层界线；界线；5断层；断层；6泉群泉群（3）泉的调查意义应用确定岩层含水性）泉的调查意义应用确定岩层含水性1前震旦纪片麻岩、前震旦纪片麻岩、片岩；片岩；2下寒武纪鲕下寒武纪鲕状灰岩状灰岩 4上寒武纪上寒武纪薄层灰岩及页岩；薄层灰岩及页岩；5奥陶纪厚层灰岩；奥陶纪厚层灰岩；6燕山期花岗岩；燕山期花岗岩；7第四纪松散沉积；第四纪松散沉积；8断裂；断裂；9涌水量涌水量1

26、0L/s的泉；的泉；12温泉；温泉；13下降下降泉；泉；14上升泉上升泉（3）泉的调查意义应用确定岩层含水性）泉的调查意义应用确定岩层含水性n片麻岩片麻岩 泉泉 9个个 流量小流量小n砂页岩砂页岩 泉泉 1个个 流量小（还在断层带）流量小（还在断层带）nO灰岩灰岩 泉泉 4个个 流量大；地表水系不发育，流量大；地表水系不发育，泉的数量少，流量大，出露在本层与其它地泉的数量少，流量大，出露在本层与其它地 层接触带上层接触带上n岩性分界处岩性分界处 8个个 泉泉n岩性相同则地形不同岩性相同则地形不同n地形无变化则岩性有变化地形无变化则岩性有变化n岩性相同、地形也无变化，则往往有断层岩性相同、地形也

27、无变化，则往往有断层n泉水往往出露在地形变化、岩性变化、断泉水往往出露在地形变化、岩性变化、断层带、系统的边界层带、系统的边界（3）泉的调查意义应用确定岩层含水性）泉的调查意义应用确定岩层含水性2、地下水人工露头地下水人工露头 平原地区泉很少，主要靠井的调查来了解地下水的信平原地区泉很少，主要靠井的调查来了解地下水的信息，分析岩层含水性。井的调查内容与泉的调查内容基本息，分析岩层含水性。井的调查内容与泉的调查内容基本是一样的。但因井是人工施工的，要调查井的结构和地层是一样的。但因井是人工施工的，要调查井的结构和地层剖面资料。剖面资料。总结：通过泉和井的调查研究，可以帮助确定调查区总结：通过泉和

28、井的调查研究，可以帮助确定调查区内的含水层层位，确定地下水的埋藏条件及水量、水质和内的含水层层位，确定地下水的埋藏条件及水量、水质和动态变化规律。有时还可帮助判别某些地质和水文地质条动态变化规律。有时还可帮助判别某些地质和水文地质条件，如：断层、侵入体接触带、含水系统边界等。件，如：断层、侵入体接触带、含水系统边界等。思考题：思考题：1、比较水文地质测绘与地质测绘的异同点；、比较水文地质测绘与地质测绘的异同点；2、泉的调查意义和内容有哪些？怎样确定泉的成因类型？、泉的调查意义和内容有哪些？怎样确定泉的成因类型？二、水文地质测绘的内容二、水文地质测绘的内容(15)二、水文地质测绘的内容二、水文地

29、质测绘的内容(16)(五五)地表水体的调查地表水体的调查流动水体：河流流动水体：河流 查明与地下水的补排关系查明与地下水的补排关系相对静止水体：湖泊、池塘相对静止水体：湖泊、池塘 查明其来源查明其来源思考：在不同高程处都有地表水体说明地表思考：在不同高程处都有地表水体说明地表 地层的透水性如何？地层的透水性如何？仅在地势低洼处出露一个地表水体，且仅在地势低洼处出露一个地表水体，且 有水流出，说明什么问题？有水流出，说明什么问题？（六）（六）与地下水有关的环境地质调查与地下水有关的环境地质调查 滑坡、塌陷、沼泽化、盐渍化等滑坡、塌陷、沼泽化、盐渍化等三、三、物探方法简介物探方法简介1、特点：成本

30、低、速度快、用途广是一种间接方法特点：成本低、速度快、用途广是一种间接方法2、原理：不同类型、不同含水量的岩石或不同矿化度水体之、原理：不同类型、不同含水量的岩石或不同矿化度水体之间存在着物性上（导电性、密度、磁性等）的差异。因此间存在着物性上（导电性、密度、磁性等）的差异。因此借助物探仪器测定某一方向、某一深度岩石或水体的某些借助物探仪器测定某一方向、某一深度岩石或水体的某些物理特征值的变化从而分析岩性、含水性的变化物理特征值的变化从而分析岩性、含水性的变化3、工作、工作程序：首先取得某地区的物性资料，再建立一套不同程序：首先取得某地区的物性资料，再建立一套不同岩性、不同含水量与某些物性的对应关系，然后根据物性岩性、不同含水量与某些物性的对应关系，然后根据物性资料反推岩性、含水量等客观条件。资料反推岩性、含水量等客观条件。