怎麼判斷水文地質現象

1. 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。

2. 地質工程中水文地質現象有哪些

水文地質，地質學分支學科，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。隨著科學的發展和生產建設的需要，水文地質學又分為區域水文地質學、地下水動力學、水文地球化學、供水水文地質學、礦床水文地質學、土壤改良水文地質學等分支學科。近年來，水文地質學與地熱、地震、環境地質等方面的研究相互滲透，又形成了若干新領域。《水文地質學》是地質工程專業一門必修的專業基礎課。課程的主要任務是培養大家從水文循環的基本原理出發，獲得水文地質學的基礎知識和基本研究方法，能初步運用所學知識解決工程地質工作中與地下水有關的問題，要求大家掌握地下水形成、分布和運移規律，地下水的動態與均衡以及水化學相關問題；了解該領域研究狀況及與其他學科的關系。為今後從事與地下水有關的實際工作或科學研究打下基礎。
《水文地質學》是地質學的一個分支，是研究地下水(Groundwater)的一門學科，它是對地質環境中地下水的發生、運動及其水化學特性上的研究。水文地質學研究的是：地下水在與岩石圈、地幔、水圈、大氣圈、生物圈和人類活動相互作用下，其水量與水質在時間和空間上的變化，以及對各圈層產生的影響，從而服務於人與自然相互協調的可持續發展。

3. 水文與水文地質的區別

二者有交集，水文的范圍大一些
水文的對象僅僅是所有關於水的，形成包括水位、流量版、雨量、水質權、地下水、蒸發、泥沙等項目齊全、布局比較合理的水文站網。包含部分水文地質的內容。
而水文地質是為地質工程服務的一門學科，水文地質學是地質學的一個分支，是研究地下水(Groundwater)的一門學科，它是對地質環境中地下水的發生、運動及其水化學特性上的研究。主要研究與岩石圈、水圈、大氣圈、生物圈以及人類活動相互作用下地下水水量和水質的時空變化規律，並研究如何運用這些規律去興利除害，為人類服務。

水文，指自然界中水的變化、運動等的各種現象。現在一般指研究自然界水的時空分布、變化規律的一門邊緣學科。
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。隨著科學的發展和生產建設的需要，水文地質學又分為區域水文地質學、地下水動力學、水文地球化學、供水水文地質學、礦床水文地質學、土壤改良水文地質學等分支學科。

4. 地貌和水文地質有哪些鑒別標志

①地質方面

保留在最新沉積物中的地層錯開，是鑒別活斷層的最可靠依據。一般地說，只要見到第四紀中、晚期的沉積物被錯斷，無論是新斷層或老斷層的復活，均可判定該斷層的活動性。需注意與地表滑坡產生的地層錯斷的區別。

活斷層的斷層帶(面)一般都由鬆散的破碎物質所組成，而非復活老斷層的破碎帶均有不同程度的膠結；所以鬆散、未膠結的斷層破碎帶，也可作為鑒別活斷層的地質特徵。

伴隨有強烈地震發生的活斷層，當強震過程中沿斷裂帶常出現地震斷層陡坎和地裂縫，是鑒別活斷層的霞要依據。非構造的地裂縫一般無一定的方向性。

②地貌方面

活斷層分布地段往往是兩種截然不同的地貌單元直線相接的部位，其一側為斷陷區。而另一側為隆起區。由於在近期地質時期內斷塊的長期活動，高聳區和低窪的平原、盆地分化幅度很大。地貌上的突然變化及沉積物厚度的顯著差別是活動性斷裂存在的重要標志。

走滑型的活斷層，常使通過它的河流、溝谷方向發生明顯的變化；當一系列的河谷向一個方向同步移錯時，即可作為確定活斷層位置和錯動性質的佐證。根據水系移錯的距離和堆積物的絕對年齡，即可推算該活斷層的錯動速率。山脊、山谷、階地和洪積扇等的錯開，也是鑒別走滑型活斷層的標志。

近期斷塊的差異升降運動，可使同一級夷平面分離解體，高程相差數百米，以至上千米。為數不少的活動斷裂在地貌上為深切的直線形河谷，當斷層兩盤相對地升降，則兩岸階地的高度有差別，同一級階地的高程在斷層兩側明顯不同。由於階地形成的時代較夷平面新，所以在鑒定活斷層時更為可靠。

此外，在活動斷裂帶上滑坡、崩塌和泥石流等工程動力地質現象常呈線形密集分布

5. 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。

6. 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。

7. 水文地質特徵

5.3.1 井田水文地質特徵

井田位於車軸山向斜的東南翼，從區域水文地質條件分析，整個車軸山向斜位於開平煤田的西北部，自成一獨立的隱伏向斜，向斜上部被鬆散的巨厚第四系沖積層覆蓋，車54、車60鑽孔以北為厚度小於180m的寬緩平台，向南逐漸增厚，到南部邊緣厚度達到650m。第四系底部卵礫石層埋深105～155m，厚約10～25m。該含水層水量充沛，構成各煤系含水層的補給水源。石炭-二疊紀煤系含水層位於第四紀沖積層之下，地下水主要賦存於砂岩裂隙之中。下伏中奧陶統灰岩，裂隙、岩溶發育，含水豐富。

5.3.1.1 礦井含水層概述

表5.4為東歡坨井田含水層的主要分布。

表5.4 東歡坨礦區含水層特徵表

據含水層的賦存特徵，井田存在著三大含水系統:第四紀沖積層孔隙承壓含水層、石炭-二疊紀砂岩裂隙承壓含水層和中奧陶統灰岩岩溶裂隙承壓含水層。其特徵分述如下:

(1)第四紀沖積層孔隙承壓含水層(VII)第四紀沖積層覆蓋於含煤地層之上，全區分布，不整合於古生代地層之上，北薄南厚，較均勻地漸變。第四系全為鬆散沉積物，此孔隙含水層水量充沛，含水性強，但變化較大。

(2)石炭-二疊紀砂岩裂隙承壓含水層(VI～II)石炭-二疊紀煤系含水層以傾伏向斜的形式伏於新生代鬆散層之下，地下水主要儲存於泥質或硅質膠結的厚層中、粗砂岩的裂隙之中。

(3)中奧陶世灰岩岩溶裂隙承壓含水層(I)奧陶紀灰岩含水層呈平行不整合於含煤地層之下，通常在第四系底部卵礫石層與之直接接觸地區，岩溶比較發育，在頂部的裂隙和溶洞中多有砂、礫石和粘土質充填。其中12-2煤底板含水層組是以奧灰水和底卵水為水源的強富水性含水層，主要包括:12-2煤～14-1煤強含水層組(IVa)、14-1煤～K3強含水層組(III)和奧陶紀石灰岩含水層

(I)，其中石炭－二疊紀砂岩裂隙承壓含水層中12-2煤～14-1煤強含水層組為12-2煤底板直接充水含水層。

(1)12-2煤～14-1煤強含水層(IVa)

本段厚約40m，岩性以細砂岩為主，粉砂岩次之，夾中砂岩。頂部有一層4～10m厚粉砂岩或泥岩弱透水段，12_下煤位於該段中部。含水細砂岩和粉砂岩位於12_下煤層頂底10～15m范圍內，其區域特點是透水性強。由於水源補給程度差異，在－500水平中央采區和西南采區淺部屬強含水段，東南采區屬中等含水段。強含水部位單位涌水量為1L/s·m，中等含水部位單位涌水量為0.57L/s·m。－230水平井底車場南北兩端單位涌水量為0.7～0.9L/s·m，滲透系數為0.079～9.610m/d。水質類型為HCO₃-CaNa型或HCO₃-CaMg型，水溫17℃。通過疏水鑽孔的疏放分析，認為該含水層水可疏降。靜水位標高:1958年為+20.89m(車42孔)，目前本含水層水位標高為－21～－160m左右。

(2)14－1煤～K₃強含水層(III)本段厚約50m，岩性以粉砂岩為主，與細砂岩、泥岩互層;K₃灰岩為該段頂板，平均厚4m，質純，未見岩溶。在地層淺部據老風井掘進與東觀29、東觀37孔鑽探揭露，K₃在其頂面形成空腔，有黃泥殘積充填，應為溶蝕作用和煤系風化產物。東觀38孔在－560m標高見此層，頂面並無黃泥，但K₃底10m段落內為強含水部位。抽水試驗揭露單位涌水量為1.1L/s·m，與老風井馬頭門探水與涌水條件相似。K₃頂、底板是出水部位，而且本段與上段含水層水基本一致(即無隔水地層)，本段其餘地層弱透水。水質類型為HCO₃－CaMg型，水溫18.5～19.5℃。

(3)奧陶系灰岩含水層(I)此段不整合於含煤地層下。本區揭露此層的有12個鑽孔，除車59、車43兩鑽孔揭露較厚(97.38m和73.26m)外，其他鑽孔一般揭露厚度多小於10m，但其厚度被推測為大於400m。通常第四系底部卵礫石層與之直接接觸的地區，岩溶比較發育，在頂部的裂隙和溶洞中多有粘土質和砂、礫石充填。滲透系數為3.405～10.385m/d，單位涌水量為0.799～1.794L/s·m，水溫19.5℃，水質類型為HCO₃－CaMg型。本層含水性較強，是一良好的供水層位，但對礦井深部的開采存在很大威脅。1958年的靜水位標高為+22.26m(車43孔)，目前本含水層水位標高為－16m左右。

5.3.1.2 礦井隔水層概述

本區弱或極弱透水性地層或密集為層系或獨立成層。撇開構造因素，僅就岩性區分，自上而下有:

(1)A層及其附近鐵鋁質粘土岩

A層以上發育為3～4層，層間距為4～20m，層厚度為3～8m;A層以下80m段距內發育4～5層，層厚小於2m。A層以上段落及以下段落的粘土岩均為弱透水層。

(2)煤5～煤12－2層間沉凝灰岩，各類泥岩，高嶺土質砂岩

沉凝灰岩和高嶺土質砂岩分布在煤8、煤9近旁以及煤12－1～煤12－2之間，遇水膨脹、裂隙彌合，是極弱透水層。層厚由2～28m不等。各類泥岩層薄，主要賦存在煤8以上與煤12－2近旁，構成煤層直接頂底板。

上述類別岩石連同煤層本身構成了水源不足的層間承壓水頂底板。這種含、隔水層密集相間的層系結構形成了垂向徑流纖弱的整體阻水效應。因此，煤5以上和煤12－2以下可以水源為背景，分為缺乏垂向聯系的兩大含水層組。

(3)G層鋁土質粘土岩

其厚度隨著奧灰剝蝕面起伏變化，大都小於10m。位於煤層基底的G層鋁土質粘土岩是穩定的區域隔水層。該層是阻止奧灰水侵入煤系的第一道屏障;復結構的14煤及其粉砂岩與泥岩互層則是第二道屏障。

根據對礦井水文地質條件的綜合分析，12－2煤底板主要隔水層為G層鋁土質粘土岩。

5.3.2 斷層導水性

東歡坨礦區在建井期間共發現106條斷層。此外，通過三維地震勘探發現8條斷層，其中有4條斷到奧陶系在岩。實踐證明:礦區絕大多數斷層導水性較差，甚至不導水。但在北一，通過對由三維地震勘探給出的斷層F_3'、F_5'進行井下鑽探，表明它們導水，水量充足，且與12－2煤底板含水層及5煤頂板含水層有十分密切的水力聯系。由於工程限制，對由其他三維地震發現的斷層並未做鑽探，但並不排除這些斷層的導水可能性。

5.3.3 礦井充水條件

5.3.3.1 礦井的充水水源

(1)大氣降水、地表水

大氣降水、地表水均是井田內地下水的主要補給來源，它們分別通過基岩裸露區及風化帶滲入補給，並順層徑流。但在此地區受地形及基岩裂隙發育程度的控制，補給量有限。

大氣降水:本區屬大陸性季風氣候，每年降水多集中在6～9月份，其他時間降水很少。大氣降雨通過下滲補給第四系底卵石含水層，通過順層和垂向補給其他含水層。根據沖積層水文地質剖面圖及有關資料，沖積層內含有3個岩性以粘土、亞粘土為主的隔水層，這3層隔水層，沉積比較穩定，隔水性能較強，阻隔了大氣降水的向下補給，下滲補給量較小。因此，大氣降雨對下部含水層及礦井涌水量不會造成明顯影響。

地表水:井田范圍內無地表水系存在，僅有兩條排水渠。一條向東排至豬籠河，另一條向西排至泥河。兩條河流均遠離礦區，故地表水系對礦井涌水量無影響。

另外，本區內第四系鬆散地層中第三隔水層厚達10～25m，即使有采空塌陷，也不致使粘土層斷開，阻隔了大氣降水和潛水的向下補給。

因此大氣降水、地表水和潛水對礦井涌水量影響甚小。

(2)含水層水

井田內的三大含水系統———第四紀沖積層孔隙承壓含水層，石炭、二疊紀砂岩裂隙承壓含水層和中奧陶紀灰岩岩溶裂隙承壓含水層。

(3)老空水

在建井、水平延伸、新區域施工及最上方煤層回採中，充水水源主要為含水層水。而在下方煤層回採中，老空水就成為了主要充水水源。

在本礦井生產過程中，由於工作面的布置、頂底板的岩性特徵及涌水等因素，在采空區或廢巷有可能存在不同形式的積水。一旦施工工程接近、揭露或冒落帶達到這些積水，便可湧入井巷，發生老空區突水事故。老空區突水具有來勢猛、破壞性大的特點，往往是瞬間大量積水潰入工作面，形成災難性事故。

本礦井4個主要可採煤層，其間距為8～12m，屬煤層群開采。下一煤層開采時，其導水裂隙帶遠遠大於煤層間距，這樣當上方采空區或老巷道存有積水、動水時，這些積水、動水會順裂隙進入工作面，成為突水水源，若水中再夾雜煤渣、岩碴形成煤矸泥，對下方工作面威脅更大。

基於以上原因，同時受地質條件所限，僅在中央及北一兩個采區內回採，所以生產階段主要是存在老空水的威脅，防治水工作也主要是對老空水的探放。如:2192下風道在掘進及回採前對上方2182上采空區積水進行探放，共疏放積水1728m³;2118工作面在掘進及回採前對上方2196采空區及老巷道進行探放，前後共放出積水及動水4.3萬m³;另外2192上、2094、2116等工作面在掘進及回採前均進行了探放，證明存在老空水。由於採取了超前的探放水工作，十幾年來未因老空水隱患出現水害事故。

老空水是長期積存起來的，多為酸性水，有較強的腐蝕性，對礦山設備危害甚大。老空區突水時，水勢猛，破壞性大，如與其他水源無聯系，則突水可急劇減弱。通過確定充水水源，有利於更有效地為防治水提供資料。

5.3.3.2 礦井充水通道

通過近十年的生產實踐，東歡坨井田范圍內充水通道主要有以下3種方式:

(1)直接揭露含水層

根據開採煤層與含水層的關系，可分為直接充水水源和間接充水水源。從目前礦井的開采區域看，直接充水水源為A0～A、A～5煤頂、12煤～14煤含水層組。

在煤礦生產中，有些工程必須穿越含水層。當巷道直接揭露這些含水層後，含水層水將會進入礦井。如本礦－500水平軌道中石門及－690水平軌道中石門，按設計其由A0～A含水層，穿越A下80m含水層、5煤頂含水層直到12－1煤。這樣當巷道揭露含水層時，均發生了涌水，其中5煤頂含水層最大出水點達到10.26m³/min。

(2)斷裂帶導水

本井田構造發育。通過建井及生產階段來看，大部分斷層未與含水層導通或不導水，但是有些斷層則表現導水或揭露時未導水，但由於擾動影響成為導水斷層。如2182上工作面在風道掘進時遇一條落差為2m的F₁₃₈正斷層，未出水，但回採至該斷層時，又發生了突水，水量0.55m³/min;－230水平北二頂板繞道利用管棚技術順利通過F₂(落差35m)斷層組，一年半後發生了遲到突水，最大涌水量3.0m³/min，並伴隨有大量的黃泥、卵礫石等物，判斷為導通沖積層水。

(3)采礦造成的裂隙通道

巷道掘進和工作面回採時，都會對原有圍岩產生影響，當產生的裂隙導通含水層或其他水源時，這些水也會順采動裂隙進入礦井。大部分回採工作面出水均屬此種通道。

8. 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!

9. 水文地質觀測

1.沖洗液消耗量的觀測

圖3-8 沖洗液循環裝置及消耗量觀測示意圖

1—鑽孔；—導水槽；3—沉澱池；4—貯水池；5—標尺；6—隔水壁；7—工作開始時的水位；8—工作結束時的水位；9—加沖洗液用的量器；10—泥漿泵的吸水管

鑽孔沖洗液消耗量及性質的突然變化，通常說明所揭露地層的滲透性和涌（漏）水量發生了變化，也可能是揭露了新的含水層（帶）。因此在鑽進過程中需隨時觀測沖洗液消耗量。一般做法是：下鑽前、提鑽後分別觀測泥漿槽水位標尺（圖3-8），即可求得本回次進尺段內沖洗液的消耗量（V）或進尺1m時的沖洗液消耗量。計算式為：

V=（V₁+V₂）-V₃ （3-3）

式中：V為回次進尺段內沖洗液消耗量（m³）；V₁為鑽進前泥漿槽內沖洗液體積（m³）；V₂為鑽進過程中加入泥漿槽中的沖洗液體積（m³）；V₃為提鑽後泥漿槽內沖洗液的體積（m³）。停鑽時則可用孔內液面下降值計算地層的漏失量。

如果鑽進中沖洗液大量消耗，可能是揭露到透水性很強的含水層、透水通道或遇到透水性很強的干岩層。如果鑽進中沖洗液循環量增多，則說明新揭露的含水層（帶）的水頭至少高於該含水層（帶）以至孔口。

2.含水層水位觀測

地下水位是重點觀測項目，一般在每次下鑽前和提鑽後立即測量，停鑽期間要每隔1～4小時觀測一次，以系統掌握孔內水位的變化情況，干鑽時可直接發現地下水。用沖洗液鑽進時則可據孔內水位的突然變化，發現和確定含水層。發現含水層後，應停鑽測定其初見水位和穩定水位。潛水的初見水位與穩定水位基本一致，承壓水的穩定水位則高於初見水位。鑽孔穿過多個含水層時，要分層止水，分層觀測水位。

一般來說，當觀測中相鄰三次所測得的水位差不大於2mm，且無系統上升或下降趨勢時，即為穩定水位。第四系潛水含水層，測定初見水位後，還應繼續揭露1～2m。承壓含水層，亦須揭穿隔水頂板，再揭露1～2m含水層後，才能測定穩定水位。在堅硬裂隙或岩溶含水層中，主要觀測風化殼水、構造含水帶及層狀裂隙或岩溶含水層的初見水位和穩定水位。觀測時亦須深入含水層數米，並對上部含水層進行止水。

為了准確測定含水層的水位和其他參數，水文地質鑽探應盡量採用不用沖洗液的鑽進方法，或用清水鑽進。如果採用泥漿鑽進，在觀測穩定水位之前，需認真洗井以消除其影響。

3.鑽孔涌水現象觀測

孔口涌水，表明鑽孔揭露了承壓水頭高於地面的自流承壓含水層。此時，應立即停鑽，記錄鑽進深度，並接上套管或裝上帶壓力表的

管，測定穩定水位和涌水量。也可用測自流孔涌（噴）水高度（f）及孔口管內徑（d）的方法，計算鑽孔涌水量：

當f＜5m時，

專門水文地質學

當f＞5m時，

專門水文地質學

式中：Q為鑽孔涌水量（L/s）；f為自流水涌（噴）水高度（dm）；d為孔口管內徑（dm）。測量f的同時，最好能進行涌水試驗，進行三次水位降深，測定3個穩定水位及所對應的涌水量。

4.水溫觀測

當鑽進揭露不同含水層時，要分別測定其水溫。對巨厚含水層，要分上、中、下三段，分別測定地下水溫度，並記錄孔深及水溫計的放入深度。測量水溫時，應同時觀測氣溫。

5.孔內現象觀測

鑽進中對孔內發生並能分析判斷水文地質問題的現象，都應予以觀測和記錄。例如，鑽具自動陷落（掉鑽），通常說明遇到了溶洞或巨大裂隙等。鑽孔孔壁坍塌、縮徑、涌砂等現象，通常說明揭露到了岩層破碎帶或砂層，應描述其現象，記錄其起止深度。

6.取水（氣）樣

為評價地下水水質，應取水樣及氣體樣。一般可在測定含水層穩定水位之後採取。水（氣）樣採取及送檢的要求，參見有關規范。

10. 水文地質條件一般是指什麼

通常把與地下水來有關的問源題稱為水文地質問題，把與地下水有關的地質條件稱為水文地質條件。
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。隨著科學的發展和生產建設的需要，水文地質學又分為區域水文地質學、地下水動力學、水文地球化學、供水水文地質學、礦床水文地質學、土壤改良水文地質學等分支學科。近年來，水文地質學與地熱、地震、環境地質等方面的研究相互滲透，又形成了若干新領域。