地質水文條件怎麼評價
1. 什麼是地質條件評價
礦區水文地質條件是評價礦床時的一項重要研究內容,是指與礦床開采時的防水、排水、供水措施有關的地下水的賦存條件和活動情況,如斷層、裂隙、岩溶的分布和發育程度,含水層的性質、層數、厚度、水質、水量、分布范圍、補給和排泄條件、與地表水的聯系,等等。
工程地質條件是指與工程建築有關的地質條件的總和,包括地形地貌、岩石與土的類型及其工程地質性質、地質構造、水文地質條件、物理地質作用及天然建築材料等方面。
岩溶工程地質條件是可溶岩地區對工程建築有影響的各種地質因素的總稱。主要有:①岩體的物理力學性質、地質構造、風化等對岩體破壞的影響等;②地下溶洞的分布特徵,大型地下洞穴的穩定性;③工程建築對岩溶地質環境的影響;④水滲漏條件;⑤地應力分布及自然條件改變時對地應力變化的影響等。
2. 水文地質類型及其復雜程度評價
礦區中深抄部水文地質條件與淺部各井田基本相似,煤系及其上覆地層各含水岩組的含水空間,以裂隙為其主要特徵。由於裂隙水的補給條件較差,因此富水性一般都很弱。從淺部生產礦井實踐證明,對煤層開采無較大影響。
煤系基底的奧灰岩,含水空間以溶蝕裂隙為主,由於其發育程度不同,致使其富水性具有明顯的不均一性,而形成非均質的統一含水體,由於其具有區域性的水位標高,因此不但說明岩溶水的連通性良好且有著較豐富的補給來源。從鄰區和區內基建和生產礦井實踐證明,當巷道開拓和煤層開采水平低於區域奧灰水水位+380m高程時,均有不同程度的影響和危害。此外當奧灰岩頂面至煤層底板之間的岩層厚度,不能承受岩溶水的靜水位壓力時,將對煤層,特別是下組煤層的開采造成很大威脅,甚至有引起底板突水而掩沒巷道的可能。根據上述情況,本區奧灰岩應屬以底板岩溶充水為主,水文地質條件復雜的類型。
3. 水文地質調查與評價
一、部署重點
開展我國主要平原、重要能源規劃礦區以及西南岩溶地區1:5萬基礎水文地質調查;繼續開展我國主要平原地下水污染調查評價;開展嚴重缺水區和地方病區地下水勘查;建立覆蓋我國主要平原(盆地)的國家地下水監測和動態評價體系。
二、部署建議
(一)北方主要平原(盆地)水文地質調查
1.工作現狀
1999年國土資源大調查以來,在我國北方11個主要平原(盆地)開展了地下水資源及其環境問題調查評價,建立了含水層數字空間結構,初步查明了地下水系統空間結構,20多年來地下水補徑排變化;初步查明了各主要平原盆地存在的含水層枯竭、地下水位下降、地面沉降、荒漠化、鹽鹼化、地表植被退化等與地下水不合理開發利用相關的環境地質問題;重點開展了鄂爾多斯盆地區域水文地質勘查,評價了盆地區域地下水資源總量,深入開展了鄂爾多斯盆地內蒙古、隴東國家能源基地的水文地質勘查,提出了地下水開發與生態環境保護方案,為國家能源基地供水提供了地下水資源保障。但基礎水文地質調查工作精度不夠,不能滿足國家經濟建設規劃的需要,嚴重限制了全局性和區域性重大地下水資源問題評價的精度;評價結果達不到支撐地下水可持續開發利用的需求,造成地下水資源的不合理開發,產生了大量環境地質問題;缺乏翔實基礎水文地質數據指導重要區的規劃建設。
2.工作目標
總體目標:在深入開展我國北方主要平原(盆地)區域水文地質調查基礎上,加強重點地區1:5萬水文地質調查,查明平原盆地重點地區的基礎水文地質條件,提出地下水資源合理開發利用和地質環境保護建議和對策。
「十二五」期間:完成我國北方的三江平原、松嫩平原、西遼河平原、山西六盆地等主要平原盆地重點地區1:5萬基礎水文地質調查,提出保障供水安全和地下水開發利用與保護戰略。
「十三五」期間:全面完成我國北方的銀川平原、河西走廊、准噶爾盆地、塔里木盆地等主要平原盆地重點地區1:5萬基礎水文地質調查,確保西部生態脆弱區的環境保護和乾旱缺水區的供水安全。
3.工作任務
在我國北方的三江平原、松嫩平原、華北平原、西遼河平原、山西六盆地、銀川平原、河西走廊、准噶爾盆地、柴達木盆地、塔里木盆地、鄂爾多斯盆地11個主要平原盆地,選擇地下水開采強烈區、生態環境脆弱區、重點經濟規劃區和開發區開展1:5萬區域水文地質基礎調查,採用的技術手段主要包括地面調查、遙感、地球物理勘查、鑽探、地下水監測、數值模擬等。以1:5萬水文地質勘查規范為依據,通過切實加強實物工作量的投入,提高水文地質勘查程度,查明含水層空間結構、地下水系統分布、地下水補排徑條件以及生態環境演化,為地下水資源合理利用和地下水環境保護提供水文地質依據。
「十二五」期間:在我國北方的三江平原、松嫩平原、西遼河平原、山西六盆地等主要平原盆地區,開展1:5萬區域水文地質基礎調查,進一步查明含水層空間結構、地下水系統分布、地下水補排徑條件以及生態環境演化,為地下水資源合理利用和地下水環境保護提供水文地質依據。
「十三五」期間:結合2011~2015調查工作,在梳理成果、總結經驗基礎上,開展銀川平原、河西走廊、准噶爾盆地、塔里木盆地、鄂爾多斯盆地5大平原盆地1:5萬基礎水文地質調查。
(二)全國地下水污染調查評價
1.工作現狀
2004年以來,國土資源部啟動了全國地下水污染調查評價,已完成珠江三角洲地區、淮河流域平原區、長江三角洲地區、華北平原區及下遼河平原地下水污染調查評價,完成調查面積約42萬平方千米,採集地下水樣品2萬余件,取得海量地下水質量與污染的調查數據,基本查明了我國東部平原地區區域地下水水質和污染狀況。
存在問題:我國中西部地區和東北大部分地區地下水污染總體狀況不明。地下水污染嚴重地區沒開展詳細調查,難於確定地下水污染范圍、程度和污染趨勢。地下水污染場地治理修復理論和技術體系尚未建立。
2.工作目標
總體目標:全面完成全國首輪區域地下水污染調查評價,基本查明區域地下水水質和污染狀況;基本完成我國地下水集中供水水源區和重要污染源分布區的地下水污染詳細調查,圈定污染范圍和查明污染趨勢;地下水及土壤污染場地開展修復工程示範研究;為我國地下水污染防治、地下水資源保護以及保障飲水安全提供科學依據。
「十二五」期間:完成我國東部地區、中西部地區區域地下水污染調查評價,基本查明地下水水質和污染總體狀況;對地下水集中供水水源區和污染嚴重區開展詳細調查,查明污染源,圈定污染范圍,查明污染趨勢;啟動地下水污染治理和修復示範工程;建立地下水污染場地治理和修復技術標准。
「十三五」期間:完成第二輪東部地區地下水污染調查評價;基本完成中西部地下水集中供水水源區和重要污染源分布區的地下水污染詳細調查,查明污染源,圈定污染范圍,查明污染趨勢。
3.工作任務
主要分為三層次的工作。一是以平原、盆地和重要岩溶流域為單元,以城鎮和工礦企業集中分布區為重點,開展區域性的1:25萬地下水污染調查評價;二是對地下水集中供水水源區和重要污染區,開展1:5萬地下水污染詳細調查;三是選擇典型污染場地,開展地下水及土壤污染修復工程示範研究。
「十二五」期間:對華北平原、長江三角洲平原、珠江三角洲平原和淮河中下游平原區的地下水集中供水水源區和重要污染源區,按1:5萬比例尺開展地下水污染詳細調查;選擇典型地下水及土壤污染場地開展修復工程示範研究。在松嫩平原、三江平原、西遼河平原、汾渭盆地、呼包平原、鄂爾多斯盆地、柴達木盆地、准噶爾盆地、河西走廊(疏勒河)、銀川平原、西南岩溶石山地區、四川盆地、江漢平原、鄱陽湖平原等地區,開展1:25萬區域地下水污染調查評價。繼續開展東部重點地區地下水污染詳細調查,完善15個典型地下水及土壤污染場地開展修復工程示範研究。對全國地下水污染調查評價成果進行綜合研究,完成一輪全國地下水污染評價。
「十三五」期間:華北平原、長江三角洲平原、珠江三角洲平原、淮河中下游平原、松嫩平原、三江平原、西遼河平原、汾渭盆地、呼包平原等為重點,開展第二輪地下水污染調查評價。對中西部地區的地下水集中供水水源區和重要污染源區,按1:5萬比例尺開展地下水污染詳細調查。
(三)嚴重缺水區和地方病區地下水勘查
1.工作現狀
國土資源部近15年來組織實施了「西北找水特別計劃」、「西部嚴重缺水地區地下水勘查示範工程」和「地方病嚴重區地下水勘查及供水安全示範」,總結出一系列地下水富集模式,深化了對區域規律的認識,建立了一套有效的工作方法和地下水勘查技術方法體系,探索出省部合作的新機制,為進一步開展地下水勘查以解決人畜飲水安全問題提供了指導。但是,我國缺水區面積大、缺水人口多,水文地質條件極為復雜,由於已有工作范圍和勘查示範力度有限,且多未能與地方各級政府形成有效的合作機制,限制了示範成果的及時推廣和更多人口缺水問題的解決,需要進一步對缺水特別嚴重的地區進行地下水勘查,集中解決居民飲水安全問題。
2.工作目標
總體目標:通過開展我國嚴重缺水地區、地方病區和污染嚴重區地下水勘查,實施地下水供水安全示範工程,為有效解決我國人民群眾飲水安全問題提供地下水資源保障,全面提升我國水文地質地球物理勘查和鑽探水平,引領地下水理論研究走上新的高度。
「十二五」期間:完成珠三角、淮河流域、南方紅層集中分布區地下水勘查,實施地下水勘查示範工程,帶動地方政府實施地下水供水安全工程。
「十三五」期間:完成南方長江流域重點地區、飲水型地方病區、長三角污染嚴重區地下水勘查,實施地下水勘查示範工程,直接解決330萬人飲水困難,帶動地方政府投資實施地下水供水安全工程。
3.工作任務
在北方乾旱區、南方紅層區、飲水型地方病區和地下水嚴重污染區選擇重點地區開展地下水勘查,利用遙感、地球物理勘查、鑽探等最新技術方法手段,查明水文地質條件和地下水分布規律,利用探采結合井直接解決部分群眾飲水困難,查清適宜人畜飲用地下水的分布,編制地下水開發利用區劃,與地方政府合作,全部解決所選片區居民的飲水安全問題。北方乾旱區以尋找富水構造為目標,在南方紅層區,因地制宜地確定取水層位,分散與集中供水相結合。在飲水型地方病區,在查清致病與非致病含水層區域分布規律的基礎上,施工供水井集中供水。在南方水資源污染區,尋找適宜飲用的地下水集中解決飲水安全問題。
「十二五」期間:開展寧夏中南部、太行山區、呂梁山區、遼西地區、內陸盆地乾旱區、青藏高原乾旱河谷區、新疆准噶爾盆地高砷高氟水區、塔里木盆地伽師病區,遼河平原、青海南部、冀北山區、山東膠萊盆地高氟區、珠江三角洲及淮河流域水污染區1:5萬專項水文地質調查,開展乾旱缺水區地下水賦存模式研究,帶動地方投資實施地下水供水安全工程。
在雲南、重慶、貴州、湖南、湖北、廣東、廣西、湖南、浙江、江西、江蘇和安徽等省紅層區開展1:5萬專項水文地質調查,實施探采結合示範工程,帶動地方政府投資,基本解決紅層區內群眾的飲水困難。
「十三五」期間:在東南沿海山地丘陵、海南高氟區和江漢平原高砷水區開展地下水勘查、1:5萬專項水文地質調查,通過地方投資,基本解決上述地區400萬人的飲水困難。在長江三角洲、華北平原等水污染區開展地下水勘查示範,直接解決50萬人的飲水安全問題。
(四)西南岩溶石山地區水文地質環境地質調查
1.工作現狀
我國西南岩溶石山重點分布在廣西、雲南、貴州、湖南、湖北、四川、重慶、廣東8省(區),岩溶區面積78萬平方千米,裸露岩溶區面積50萬平方千米,由於特殊的岩溶地質條件,造成大氣降水嚴重漏失到深部岩溶含水層,地表乾旱缺水、石漠化嚴重。從1999年開始,組織開展了西南岩溶區的地下水資源及其生態環境調查評價,查明了區域地下水資源量和石漠化分布現狀,完成1:5萬重點區岩溶調查10萬平方千米,為岩溶地下水開發和解決群眾乾旱缺水以及石漠化治理提供了重要的水文地質依據。據統計,西南岩溶區嚴重缺水地區、石漠化區和環境地質問題突出地區達30萬平方千米,地下河達3000多條,已完成的工作僅覆蓋石漠化嚴重區1/3不足,地下河僅調查百條左右,很難滿足大規模合理開發利用岩溶水的需求。
2.工作目標
總體目標:開展西南岩溶區1:5萬水文地質調查,實現岩溶水資源開發合理有序,石漠化、乾旱、水污染、內澇、塌陷等環境地質問題得到有效治理,岩溶地下河得到有效監控,水質明顯好轉,我國岩溶水文地質調查科研水平顯著提高,整個西南岩溶石山地區生態文明建設成效顯著。
「十二五」期間:完成西南8省區1:5萬岩溶水文地質調查6萬平方千米,岩溶水資源開發形成規模化效應,解決乾旱缺水和石漠化治理初見成效。
「十三五」期間:完成西南岩溶區乾旱缺水和石漠化嚴重地區1:5萬水文地質調查6萬平方千米,形成岩溶水資源開發有序合理,石漠化整治生態成效明顯,岩溶地下河得到有效監測,水質明顯好轉,西南岩溶水文地質調查和科研水平顯著提高。帶動地方政府投資,形成中央與地方共同投資、全面推進西南岩溶石山地區水文地質勘查工作的新局面。
3.工作任務
開展西南岩溶8省(區)岩溶水文地質調查,採用地面調查、遙感、地球物理勘查、鑽探、岩土水樣測試等技術方法手段,查明岩溶發育規律,岩溶水資源開發利用現狀和開發利用條件,實施岩溶水資源勘查開發利用工程,加快開展岩溶水賦存發育機理研究,加快開展石漠化治理技術和岩溶區生態地質環境保護技術研究。建立重點岩溶流域監測網路。
「十二五」期間:集中完成岩溶連片分布地區、西南8省區1:5水文地質調查6萬平方千米,查明岩溶發育規律、岩溶地下河開發利用現狀和條件,岩溶地下河污染現狀,開展50個縣550條岩溶地下河的開發利用示範工程。
「十三五」期間:完成西南8省區1:5萬岩溶水文地質調查6萬平方千米;查明岩溶發育規律、岩溶地下河開發利用現狀和條件及岩溶地下河污染現狀,開展200條岩溶地下河的開發利用示範工程,建立控制主幹岩溶地下河的監測站點。
(五)重要能源基地水文地質調查
1.工作現狀
我國現有13個大型煤炭基地、55個規劃礦區。目前我國大多數能源基地呈現水資源危機加重、突水災害頻發、生態環境惡化、區域含水層系統面臨破壞的嚴重局面。初步統計,現有70%煤礦區缺水,40%的煤礦區嚴重缺水。水害事故成為威脅煤礦安全生產的「第二大殺手」。許多地區含水層處於疏干、半疏干狀態,眾多岩溶大泉枯竭。水資源和環境問題成為能源基地持續發展的制約「瓶頸」。到20世紀80年代末,主要能源基地區基本完成了1:20萬區域水文地質普查,成為基地資源開發的主要水文地質基礎資料。部分地區開展了一系列專題性水文地質研究工作。但總的來看,能源基地區域水文地質調查精度較低,一些新的開發區和規劃區,高精度的水文地質調查工作還處於空白狀態。此外,能源基地資源開發與環境保護缺乏新理論、新技術的有效支撐,無法保障礦產資源的可持續利用。
2.工作目標
預期目標:開展國家重要能源基地規劃礦區的1:5萬水文地質調查8萬平方千米,查明基礎水文地質條件,為能源基地區含水層保護和地質環境合理開發利用提供依據。
「十二五」期間:完成西北、華北5個重要能源基地1:5萬水文地質環境地質綜合調查4萬平方千米。提出區域含水層保護的建議和對策。
「十三五」期間:完成東北、西北、華南大型煤炭基地25個規劃礦區的1:5萬水文地質環境地質綜合調查4萬平方千米。
3.工作任務
能源基地水文地質調查分區域調查和重點區調查兩個層次。區域調查精度為1:5萬比例尺,主要是調查區域含水層結構、分布規律、補徑排條件、地下水環境質量。重點區調查主要針對突出環境地質問題開展調查,包括含水層結構破壞情況、突水災害類型及規模、地下水環境質量及地表生態惡化狀況,其調查精度為1:1萬比例尺。
西北、華北缺水型能源基地,重點調查含水層結構與分布規律、補徑排條件及其變化特徵,評價地下水資源開發潛力,提供遠景水源地,解決水資源危機。華北、華南突水災害高發型能源基地,重點調查水害類型、規模及發生條件,評價預測水害危害程度及發展趨勢,提出地下水綜合利用與災害防治的技術與方案,降低災害損失。西北生態脆弱區、東北草原生態區能源基地,重點調查主要環境地質問題,評價分析煤炭開采對地下水系統及含水層結構的影響與破壞,制定區域含水層保護的策略與方案,遏制生態惡化趨勢。
「十二五」期間:在鄂爾多斯盆地周邊、山西省、冀魯豫皖三大區域煤炭規劃礦區,包括神東、寧東、晉北、晉中、冀中、兩淮、陝北、黃隴、晉東、魯西、河南11個大型煤炭基地,部署1:5萬水文地質環境地質綜合調查,調查面積4萬平方千米。在水資源危機嚴重、水害頻發、含水層破壞嚴重、生態環境問題突出地區,選擇6個典型礦區,建立地下水動態監測站點。開展基於生態環境保護及水害防治的地下水綜合利用示範。
「十三五」期間:在內蒙古東北、雲貴川、新疆甘肅三大區域煤炭規劃礦區,包括蒙東、雲貴川2個大型煤炭基地、25個規劃礦區,部署1:5萬水文地質環境地質綜合調查,調查面積4萬平方千米。在水資源危機嚴重、水害頻發、含水層破壞嚴重、生態環境問題突出地區,選擇5~6個典型礦區,建立地下水動態監測站、點。開展基於生態環境保護及水害防治的地下水綜合利用示範。
(六)地下水監測工程
1.工作現狀
我國地下水監測始於20世紀50年代。經過50多年的努力,國土資源部門共建立各類地下水監測點23800多個,其中國家級點1422個,形成了國家、省(自治區、直轄市)、地(市)三級地下水監測網點,主要分布於黃淮海平原、松遼平原、三江平原、關中盆地、銀川平原、柴達木盆地、長江三角洲、山東半島、江漢平原、成都平原、河西走廊、山西六大盆地、神木能源開發區和223個以地下水為主要供水水源的大中城市。主要監測內容包括地下水位、水質、水溫以及泉水與地下暗河流量等。近年來,加強了地下水自動監測與實時傳輸系統和公益性服務能力建設,建立了北京、濟南、烏魯木齊等地下水自動監測示範區,300多個地下水監測點實現了自動監測、無線傳輸與網上發布,建設完善了國家級地下水監測資料庫和中國地下水監測信息網,編輯出版了《中國地質環境監測地下水水位年鑒》,實現了地下水監測信息社會共享。然而,我國從未進行過專門的規模性地下水監測井建設,現有地下水監測井主要利用了以往保留的各類地下水勘探鑽孔、水源地生產井和農用機井、民井,存在專門監測井少、井點布局不合理、監測設施陳舊老化、監測自動化程度低等問題,嚴重製約地下水監測工作公益性服務功能的發揮,不能滿足經濟社會可持續發展的要求。
2.工作目標
總體目標:建立較完善的國家地下水監測網路,構建地下水動態調查評價體系,實現地下水監測信息採集、傳輸、處理和服務現代化,及時掌握地下水動態變化情況,開展地下水評價與預測預報,滿足地下水監測監督需求,為政府部門和社會公眾提供決策支持與信息服務,為防治地質災害、保護地質環境、保障地下水可持續利用、促進經濟社會可持續發展提供依據。
「十二五」期間:完成國家地下水監測工程一期工程建設,初步建立現代化國家級地下水監測網,國家級地下水監測點達到10000個。基本實現對全國主要平原、盆地、岩溶分布區、生態環境脆弱區等地下水的區域控制性監測和對重要地下水超采區、地下水水源區和大中城市地下水水源地的實時自動化監測,建立典型地區地下水動態評價體系,基本滿足地下水監測監督需要,為防治地質災害、保護地質環境提供決策支持與信息服務。
「十三五」期間:完成國家地下水監測工程二期工程建設,基本建成現代化國家級地下水監測網,國家級地下水監測點達到20000個。基本實現全國主要平原、盆地、岩溶分布區、生態環境脆弱區等地下水監測自動化,全面實現重要地下水超采區、地下水水源區和大中城市地下水水源地的實時自動化監測,建立主要平原、盆地和地下水開采區地下水動態評價體系,滿足地下水監測監督需要,為科學管理含水層、優化配置水資源、防治地質災害、保護地質環境提供決策支持與信息服務。
3.工作任務
建設具有國際先進水平的覆蓋全國主要平原、盆地、岩溶分布區和生態環境脆弱區的現代化國家級地下水監測站網,及時掌握地下水動態變化過程與區域分布規律。
建設現代化地下水監測(均衡)試驗場與監測示範區,開展地下水監測試驗與科學研究,滿足地下水資源評價、數值模擬、預測預報、污染防治等工作需求。
構建地下水動態調查評價體系,實現我國主要平原盆地的地下水動態評價與預測預報,為履行地下水監測監督職能提供決策支持與信息服務。
開展地下水監測信息系統建設,研究開發新一代全國地下水監測信息系統,整合各類各級地下水監測信息,實現全國地下水監測數據全面融合、統一發布與信息共享。
「十二五」期間:
(1)完成國家地下水監測工程一期,建成10147個國家級自動化監測點,地方配套建設省、市級地下水監測點20000個。
(2)建成北京、鄭州、烏魯木齊3個地下水監測(均衡)試驗場,完善北京、濟南、烏魯木齊3個地下水監測示範區。
(3)完成華北平原、松嫩平原、銀川平原、河西走廊、鄂爾多斯盆地、准噶爾盆地、三江平原、柴達木盆地、准噶爾盆地、塔里木盆地、山西六大盆地、河套平原等北方平原盆地地下水動態調查評價體系建設。
(4)開發研製新一代全國地下水監測信息系統,完成信息系統功能建設。
「十三五」期間:
(1)完成國家地下水監測工程二期工程建設,在一期工程基礎上,新增10000個國家級自動化監測點,國家級點總數達到20000個;地方配套建設省、市級地下水監測點20000個,省、市級地下水監測點總數達到40000個。
(2)新建上海、哈爾濱、桂林、湛江4個地下水監測示範區,地下水監測試驗場(示範區)總數達到10個。
(3)完成長江三角洲、珠江三角洲、淮河流域、鄱陽湖平原、江漢平原、成都平原等我國南方主要平原以及南方岩溶地區地下水動態調查評價系統建設。
(4)健全完善全國地下水監測信息系統功能,實現全國20147個國家級地下水監測點的監測信息自動接收、存儲及網上發布。
4. 水文地質條件分析
依據水文地質的調查分析,主要分析是否有井泉露頭,水位、補給的源頭是內什麼?含水層的厚容度和岩性?區域水文地質的特徵如何?地質資料的分析注意地層岩性的特點和導水性、滲透性、保溫性、熱導率等指標,基本判斷該區斷裂的分布和走向,可能賦存地下水的地質條件和特徵。
5. 工程地質條件和水文地質條件怎麼分析
工程地質條件分抄析:
工程襲地質條件是指與工程建設有關的地質條件總和,它包括土和岩石的工程性質、地質構造、地貌、水文地質、地質作用、自然地質現象和天然建築材料等幾個方面。
主要通過以下幾點對不同地區進行具體分析:
1、對工程場地穩定性與適宜性分析、評價。
2、對工程場地環境工程地質條件評價。在評價場地自然條件的同時,還應預測工程與場地的相互影響及可能引發的工程地質問題。
3、為設計提供地質參數。
4、根據場地地質條件,為設計提供工程措施意見。
水文地質條件分析:
水文地質指自然界中地下水的各種變化和運動的現象。水文地質學是研究地下水的科學。它主要是研究地下水的分布和形成規律,地下水的物理性質和化學成分,地下水資源及其合理利用,地下水對工程建設和礦山開採的不利影響及其防治等。
因此根據分析地點具體特徵根據以上要素進行分析。
6. 水文地質評價
4.2.1地下水系統劃分及其特徵
在東營市轄區地表下數百米以內到處分布有多層系統結構的粉砂、淤泥和粘土,除土壤水帶以外,地下水充填在多層系統沉積物的孔隙中,地下水在砂層中的運移要相對比在淤泥和粘土中運移通暢得多,高滲透性層稱為含水層,反之稱為隔水層。轄區內地下淺部數百米的地質特徵變化不大,相反地下水的鹽化程度和地下水的起源卻變化很大,因而這種特徵被用來作為概化地下水系統的標准(圖4-2,圖4-3,圖4-4)。
總體上,地下水可以劃分為以下系統:①小清河南淺層地下淡水;②三角洲沿黃河地帶淺層地下淡水;③中深層地下淡水;④深層地下淡水;⑤淺層地下鹵水;⑥深層地下鹵水;⑦地下微鹹水和鹹水(圖4-5)。
小清河南地下淡水系統位干東營市轄區南部山前平原,其餘地下水系統均位於三角洲地區,且在淺部分布多為微鹹水和鹹水,各系統特徵論述如下:
1.小清河南淺層地下淡水
沖洪積扇平原水文地質區,分布於石村—顏徐—稻庄—西劉橋一線以南以西地區(基本以小清河為界),面積460km2,主要為淡水,僅北部有少量微鹹水和鹹水分布。淺層地下水含水介質主要為全新統和中更新統沖積洪積物,屬沖洪積扇型賦存模式,具有較典型的沖洪積扇型水文地質特徵。在一般情況下,40~50m左右深度內,無穩定的隔水層存在,形成潛水和微承壓水。60m以下,往往具有幾十米厚的粘性土隔水層,與中深層孔隙承壓水水力聯系較微弱。
2.三角洲沿黃河地帶淺層地下淡水
三角洲沖海積物主要呈近於水平層狀分布,全新世之前的沉積環境為淺海環境,然而淺部卻是以強烈的沖積作用為主。由泛濫平原和決口扇形地組成的現今黃河河床帶和古河床帶導致了岩相的突變。形成了相對高滲透性的淺部砂體,河水的不斷滲入形成了一些淺層地下淡水透鏡體,它們漂浮在微鹹水或鹹水體之上,隨著時間的推移,這些淡水透鏡體的體積可能會增大或縮小,甚至消失。
3.中深層地下淡水
中深層地下淡水系統系指,含水層頂板埋深大於60m,底板埋深180~370m。孔隙承壓淡水分布於官莊—陳橋—王屋—廣北農場一線以南,含水介質為中更新統和下更新統沖洪積物。在古村—廣饒—稻庄以南為全淡結構。該線以北為上咸下淡結構。小清河一帶上部鹹水底界埋深120m左右,向北逐漸加深。
圖4-2水文地質條件示意圖
圖4-3淺層水文地質剖面示意圖
圖4-4深層水文地質剖面示意圖
中深層承壓淡水含水層岩性,南部以粉細砂、細砂為主,局部有中粗砂,含水層厚40~50m,單井出水量一般大於1000m3/d。向北含水層顆粒由粗變細,含水層厚度由大變小。北部含水層岩性以粉細砂為主,含水層厚10~30m,單井出水量500~1000m3/d(局部地區單井出水量小於500m3/d)。
4.深層地下淡水
深層孔隙裂隙承壓水含水岩組含水層頂板埋深大於180~370m。含水介質為上新統明化鎮組上段碎屑岩類。孔隙裂隙承壓淡水分布於前劉—郝家—史口鎮—勝利電廠—廣利聯合站一線以南,該線以北在目前勘探深度(600m)內無承壓淡水。承壓淡水含水層岩性以中砂、中細砂及粉細砂為主,呈固結及半固結狀態,由南向北顆粒逐漸變細。南部砂層累計厚40~50m,單井出水量一般大於1000m3/d。北部支脈河以北砂層累計厚度小於30m,單井出水量一般小於500m3/d。深層孔隙裂隙承壓水與中深層孔隙承壓水之間有厚達30餘米的連續性較好的粉質粘土、粘土隔水層,二者之間水力聯系微弱。
5.淺層地下鹵水
沿渤海1855年以前的海岸線展布,賦存於第四系更新統海積沖積和海積地層中的地下水,其礦化度(TDS)高於50g/dm3,形成了淺層地下鹵水帶。鹵水是由埋藏海水蒸發濃縮而成,呈帶狀分布,寬度10~20km不等。東營市內面積為432km2,包括廣饒縣東北部、東營區東南部的一部分。一般埋藏於10~40m深的粉砂層中,厚3~10m,最厚30m,形成於8萬~10萬年前。在鹵水層之間,一般有弱隔水層,局部略具承壓性。淺層鹵水儲量豐實,易采,單井產量大,最大可達250m3/d,礦化度40~80g/dm3,最高116g/dm3,水化學類型為Cl-Na水,是東營市鹵水的主要開采區。據測算,東營市淺層鹵水儲量9.6×108m3。
6.深層地下鹵水
深層鹵水是古鹵水與鹽岩或石油地質構造有關的封閉型高礦化鹵水,屬原生鹵水。主要賦存在東營市東營凹陷深部2500~3000m處,以東營西城為中心,面積為700km2的第三系中。而且在鹵水下部3000~4000m處,面積為600km2,還埋藏有豐富質純的膏鹽、岩鹽礦層,為鹽鹵開發利用提供了豐富的資源條件。分布范圍東起辛鎮,北至勝利村,南至六戶—現河—郝家一線,西到利津窪子。該區18口井鑽遇岩鹽層,其中8口井己穿岩鹽層,埋深3000~4000m,平均厚度440m以上,最厚達1000m余。而在岩鹽層上部,普遍存在高濃度鹵水。據60口井統計,鹵水單層厚度一般在4m以上,有的厚達30m。坨深1井、東風10井等自噴出的鹵水總礦化度200g/dm3左右,深層鹵水的形成與地質構造條件、古地理環境、古水文地質條件有關。估算深層鹵水儲量達35×108m3。東營深層鹵水除含豐富的氯化鈉外,更重要的是含有較高的碘、溴、鋰、鉀、銫、硼、銣等微量元素。尤其是碘、溴、鋰、鈣工業品位已達到國家單獨開采和綜合利用的標准。
圖4-5地下水系統劃分剖面示意圖
7.地下微鹹水和鹹水
除全淡水區外,其他地區均有厚薄不等的微鹹水和鹹水分布,是黃河三角洲地區含水量最大的水體,含水層厚度自南向北增厚,到廣饒縣卧佛庄—丁屋—廣北農場一線以北在200m以淺已無地下淡水分布,微鹹水與鹹水連為一體,整個鹹水體呈一楔形插入南部淡水體中,而最終尖滅於全淡水區。礦化度20~40g/dm3,為氯化物硫酸鹽型水。在淡水與鹹水之間,由於上游淡水體的補給和混合作用,存在著微鹹水。總之,微鹹水和鹹水分布面積及體積巨大,漂浮在其上的地下淡水透鏡體不可比擬。
4.2.2地下淡水(微鹹水)補給、徑流、排泄條件及動態特徵
1.淺層淡水(微鹹水)補給、徑流、排泄條件及動態特徵
小清河南淺層地下淡水系統,主要接受大氣降水入滲補給、河渠側滲補給和田間灌溉回歸水的補給為主,還有區外從南向北的地下水側向徑流補給。補給量的大小,受控於降水量、降水強度、地下水埋深以及包氣帶岩性、地形、地貌等因素。淺層地下水主要從南向北徑流,人工開采是主要排泄方式。在廣饒南部井灌區由於目前淺層地下水大量開采形成了大面積區域下降漏斗。根據地下水0m等水位線,1997年漏斗面積為321km2。由於地下水力坡度加大,水位埋深增加,不但改變了淺層地下水天然流場,而且使淺層地下水垂向補給,大部分消耗在包氣帶地層中,減少了淺層地下水垂向補給量。同時,又是造成鹹水向南入侵的一個重要因素。沖洪積扇水文地質區,在石村—稻庄一線以北的淺層微鹹水區,水位埋深一般在2~5m,地下水以垂直運動為主。排泄方式主要為蒸發。地下水動態與當地氣象、水文密切相關,屬氣象—蒸發型。石村—稻庄一線以南的淺層淡水區,因大量超采,目前已形成區域下降漏斗,漏斗中心水位埋深30.25m,地下水由四周向漏斗中心水平徑流運動。主要接受大氣降水和周邊徑流補給。地下水動態為氣象—開采型。動態特徵主要受降水和人工開采量控制。年內,地下水動態變化的一般特徵是4~6月為地下水位下降期。由於春灌和降水少以及枯水期的農業大量開采,地下水位大幅下降。7~9月降水多,農業開采減少,地下水位回升,8月或9月出現一個小峰值。10~12月,降水少,小麥冬灌,水位波狀下降。1~3月較長時間無農業開采,地下水位上升。2月或3月地下水位達到年內最高值。
小清河以北,古黃河三角洲和近代黃河三角洲區,淺層孔隙潛水僅部分地區分布有淺層淡水和微鹹水。淺層淡水和微鹹水主要以大氣降水、黃河側滲補給、渠系入滲補給為主。根據同位素地下水年齡鑒定,大氣降水的補給主要是近40年的大氣降水補給為主。地下水的徑流,總的來說,以現代黃河河床為地下分水嶺,向黃河兩側方向及黃河下遊方向呈扇狀徑流。在近代黃河三角洲亞區,主要沿古河道帶和故道帶向北徑流。蒸發是地下水的主要排泄方式,有部分人工開采。淺層淡水和微鹹水以垂向運動為主。地下水動態主要受大氣降水、地表水、渠系入滲的影響。其動態特徵與氣象、水文等因素有關。地下水動態特徵主要為氣象—蒸發型。一般年內變化分幾個階段,每年3~4月春灌開始,地下水位開始升高,出現一個小峰值。5~6月,為枯水期,水位下降,6月底達到最低值。7~9月為豐水期,水位上升,8月水位達到最高值。10月至次年2月為調整期。
2.中深層地下淡水補給、徑流、排泄條件
在支脈河以南地區,中深層孔隙承壓淡水主要接受山前沖洪積扇由南向北的側向徑流補給。由於中深層承壓水含水層間均具有較穩定較連續且厚度較大的粘性土隔水層,因此含水層間水力聯系微弱,越流補給量較小。人工開采是主要的排泄方式。目前中深層孔隙承壓水已形成廣饒—石村為中心的一個南北向下降漏斗,根據-14m等水位線,1996年中深層水漏斗面積255km2。形成漏斗東西兩側中深層孔隙承壓水向漏斗中心方向徑流、補給。
中深層孔隙承壓淡水主要受區外側向徑流補給,以水平運動為主,徑流滯緩,其動態特徵與當地氣象水文條件等季節性變化無關,主要與開采區的開采強度有關。地下水動態特徵屬徑流—開采型。
支脈河以南地區中深層承壓水因人工大量開采,區內形成以廣饒縣城—石村為中心的南北向區域下降漏斗,改變了地下水天然流場,形成了漏斗周邊向漏斗中心補給。地下水以水平徑流運動為主。地下水動態特徵,年內高水位出現在3月,5~6月水位最低,7~9月水位又逐漸抬升。地下水位總體是下降趨勢。
3.深層地下淡水補給、徑流、排泄條件
深層地下淡水主要接受山前沖洪積扇平原側向徑流補給。由南向北徑流。人工開采是主要排泄方式。深層孔隙裂隙承壓淡水補給條件差,水平徑流滯緩,水交替作用微弱。牛庄地區,按-25m等水位線,1996年深層水降落漏斗面積為233km2。草橋地區,按-20m等水位線,1996年深層水降落漏斗面積為121km2。形成漏斗周邊向中心的徑流補給。深層孔隙裂隙承壓淡水的運動主要以水平運動為主。受人工開采強度控制。其地下水動態特徵為徑流—開采型。
目前已形成以草橋、牛庄為中心的區域下降漏斗,形成漏斗周邊向漏斗中心的補給,人工開采是主要的排泄方式。地下水動態主要受人工開采強度控制,年內2月份水位最高,5~6月水位最低,多年呈下降趨勢。
4.2.3水資源開發利用現狀、未來需水量及可供水量分析
1.水資源開發利用現狀
全市年均供水量(1991~1996年)141243×104m3,其中地表水131036×104m3,佔92.8%;地下水10207×104m3,佔7.2%。地表水供水量主要是黃河引、提水工程供水量,但引水時間與引水量大小與黃河季節來水量及當地降雨量密切相關,一般相機而供,多水多供,少水少供。1991~1996年東營市年均引黃河水量129822×104m3,佔全市年均供水量的92%,佔地表水年均供水量的99%。如表4-3。
表4-3東營市1991~1996年實際供水量統計表單位:104m3/a
註:各縣、區的供水量均含油田。
地下水供水受降雨量影響較大,降雨量大則農業開采量小,反之則開采量大。1991~1996年淺層地下水年均供水量8048×104m3,約佔地下水供水量的78.8%。中深層地下水年均供水量2159×104m3,佔地下水供水量的21.2%。東營市地下水年均超采2500×104m3。
按用途分,工業用水17918.6×104m3/a,佔12.7%,城鎮生活用水2962.9×104m3/a,佔2.1%,農業用水99632.2×104m3/a,佔70.5%,畜、牧、漁業用水3104×104m3/a,佔2.2%,農村生活用水4645.0×104m3/a,佔3.3%,其他用水12980.3×104m3/a,佔9.2%。
2.未來需水量
預測的需水量涉及對工農業發展的估計和用水定額等未定因素。東營市水利局按工業、農業灌溉、林牧副魚、城鎮和農村居民生活用水,對黃河三角洲地區需水量進行了預測分析,劃分高低兩個方案。如表4-4。
表4-4黃河三角洲地區需水量預測表單位:104m3
3.可供水量分析
東營市可供水源包括當地地表水、黃河客水和地下淡水、微鹹水。由於區內地表水受污染嚴重,水質較差,可利用量很小,近期不作為可利用量考慮。黃河客水可供水量分析考慮引黃時有4個限制條件:①汛期黃河來水量大於5000m3/s不能引。②含砂量大於30kg/m3不能引。③冰凌期引水天數按70%計。④由於渠道的限制,實際引水量較設計引水量小,僅為270m3/s,即為設計值的60%。以此推求黃河水資源可供水量(見表4-5)。
表4-5現狀工程條件下水資源可供水量表單位:104m3
根據東營市需水量預測和可供水量的計算及分析結果,分別按不同保證率時的高、低方案進行水資源供需平衡分析,2000年在保證率為95%時,高方案缺水88597萬m3/a,低方案及75%、50%保證率時均不缺水;2010年在保證率為95%時,高方案缺水293782萬m3/a,低方案缺水102025萬m3/a;在保證率為75%時,高方案缺水134134萬m3/a,低方案及50%保證率時均不缺水。
7. 地災評估中怎樣判斷水文地質條件
結合該區域的水文地質圖及現場踏勘調查來論述,地災報告中水文地質條件部分的論述比較簡單!
8. 水文地質調查和地質環境評價
1.水文地質調查
完成雲南、廣西12個圖幅的1∶5萬水文地質調查和物探剖面內44.8萬米。完成烏蒙山區容、太行山區、華北平原、淮河流域以及青海、新疆能源基地等重點地區1∶5萬水文地質調查7000平方千米。
2.地質災害調查評價
總結地質災害調查成果,完成2020個縣地質災害易發性、易損性和危險性統計分析。完成四川蘆山地震、四川寧南縣特大泥石流、甘肅省岷縣、新疆伊犁新源縣大型滑坡、雲南彝良縣大型滑坡等重大突發地質災害應急調查。
3.城市和重要經濟區地質環境調查評價
完成全國主要城市環境地質問題調查,編制完成1∶25萬系列地質環境圖件,基本掌握了中國306個地級以上城市存在的主要環境地質問題及其危害。
9. 工程地質條件和水文地質條件怎麼分析
工程地質條件分析來:
工程地質條件自是指與工程建設有關的地質條件總和,它包括土和岩石的工程性質、地質構造、地貌、水文地質、地質作用、自然地質現象和天然建築材料等幾個方面。
主要通過以下幾點對不同地區進行具體分析:
1、對工程場地穩定性與適宜性分析、評價。
2、對工程場地環境工程地質條件評價。在評價場地自然條件的同時,還應預測工程與場地的相互影響及可能引發的工程地質問題。
3、為設計提供地質參數。
4、根據場地地質條件,為設計提供工程措施意見。
水文地質條件分析:
水文地質指自然界中地下水的各種變化和運動的現象。水文地質學是研究地下水的科學。它主要是研究地下水的分布和形成規律,地下水的物理性質和化學成分,地下水資源及其合理利用,地下水對工程建設和礦山開採的不利影響及其防治等。
因此根據分析地點具體特徵根據以上要素進行分析。