地质水文条件怎么评价
1. 什么是地质条件评价
矿区水文地质条件是评价矿床时的一项重要研究内容,是指与矿床开采时的防水、排水、供水措施有关的地下水的赋存条件和活动情况,如断层、裂隙、岩溶的分布和发育程度,含水层的性质、层数、厚度、水质、水量、分布范围、补给和排泄条件、与地表水的联系,等等。
工程地质条件是指与工程建筑有关的地质条件的总和,包括地形地貌、岩石与土的类型及其工程地质性质、地质构造、水文地质条件、物理地质作用及天然建筑材料等方面。
岩溶工程地质条件是可溶岩地区对工程建筑有影响的各种地质因素的总称。主要有:①岩体的物理力学性质、地质构造、风化等对岩体破坏的影响等;②地下溶洞的分布特征,大型地下洞穴的稳定性;③工程建筑对岩溶地质环境的影响;④水渗漏条件;⑤地应力分布及自然条件改变时对地应力变化的影响等。
2. 水文地质类型及其复杂程度评价
矿区中深抄部水文地质条件与浅部各井田基本相似,煤系及其上覆地层各含水岩组的含水空间,以裂隙为其主要特征。由于裂隙水的补给条件较差,因此富水性一般都很弱。从浅部生产矿井实践证明,对煤层开采无较大影响。
煤系基底的奥灰岩,含水空间以溶蚀裂隙为主,由于其发育程度不同,致使其富水性具有明显的不均一性,而形成非均质的统一含水体,由于其具有区域性的水位标高,因此不但说明岩溶水的连通性良好且有着较丰富的补给来源。从邻区和区内基建和生产矿井实践证明,当巷道开拓和煤层开采水平低于区域奥灰水水位+380m高程时,均有不同程度的影响和危害。此外当奥灰岩顶面至煤层底板之间的岩层厚度,不能承受岩溶水的静水位压力时,将对煤层,特别是下组煤层的开采造成很大威胁,甚至有引起底板突水而掩没巷道的可能。根据上述情况,本区奥灰岩应属以底板岩溶充水为主,水文地质条件复杂的类型。
3. 水文地质调查与评价
一、部署重点
开展我国主要平原、重要能源规划矿区以及西南岩溶地区1:5万基础水文地质调查;继续开展我国主要平原地下水污染调查评价;开展严重缺水区和地方病区地下水勘查;建立覆盖我国主要平原(盆地)的国家地下水监测和动态评价体系。
二、部署建议
(一)北方主要平原(盆地)水文地质调查
1.工作现状
1999年国土资源大调查以来,在我国北方11个主要平原(盆地)开展了地下水资源及其环境问题调查评价,建立了含水层数字空间结构,初步查明了地下水系统空间结构,20多年来地下水补径排变化;初步查明了各主要平原盆地存在的含水层枯竭、地下水位下降、地面沉降、荒漠化、盐碱化、地表植被退化等与地下水不合理开发利用相关的环境地质问题;重点开展了鄂尔多斯盆地区域水文地质勘查,评价了盆地区域地下水资源总量,深入开展了鄂尔多斯盆地内蒙古、陇东国家能源基地的水文地质勘查,提出了地下水开发与生态环境保护方案,为国家能源基地供水提供了地下水资源保障。但基础水文地质调查工作精度不够,不能满足国家经济建设规划的需要,严重限制了全局性和区域性重大地下水资源问题评价的精度;评价结果达不到支撑地下水可持续开发利用的需求,造成地下水资源的不合理开发,产生了大量环境地质问题;缺乏翔实基础水文地质数据指导重要区的规划建设。
2.工作目标
总体目标:在深入开展我国北方主要平原(盆地)区域水文地质调查基础上,加强重点地区1:5万水文地质调查,查明平原盆地重点地区的基础水文地质条件,提出地下水资源合理开发利用和地质环境保护建议和对策。
“十二五”期间:完成我国北方的三江平原、松嫩平原、西辽河平原、山西六盆地等主要平原盆地重点地区1:5万基础水文地质调查,提出保障供水安全和地下水开发利用与保护战略。
“十三五”期间:全面完成我国北方的银川平原、河西走廊、准噶尔盆地、塔里木盆地等主要平原盆地重点地区1:5万基础水文地质调查,确保西部生态脆弱区的环境保护和干旱缺水区的供水安全。
3.工作任务
在我国北方的三江平原、松嫩平原、华北平原、西辽河平原、山西六盆地、银川平原、河西走廊、准噶尔盆地、柴达木盆地、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地11个主要平原盆地,选择地下水开采强烈区、生态环境脆弱区、重点经济规划区和开发区开展1:5万区域水文地质基础调查,采用的技术手段主要包括地面调查、遥感、地球物理勘查、钻探、地下水监测、数值模拟等。以1:5万水文地质勘查规范为依据,通过切实加强实物工作量的投入,提高水文地质勘查程度,查明含水层空间结构、地下水系统分布、地下水补排径条件以及生态环境演化,为地下水资源合理利用和地下水环境保护提供水文地质依据。
“十二五”期间:在我国北方的三江平原、松嫩平原、西辽河平原、山西六盆地等主要平原盆地区,开展1:5万区域水文地质基础调查,进一步查明含水层空间结构、地下水系统分布、地下水补排径条件以及生态环境演化,为地下水资源合理利用和地下水环境保护提供水文地质依据。
“十三五”期间:结合2011~2015调查工作,在梳理成果、总结经验基础上,开展银川平原、河西走廊、准噶尔盆地、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地5大平原盆地1:5万基础水文地质调查。
(二)全国地下水污染调查评价
1.工作现状
2004年以来,国土资源部启动了全国地下水污染调查评价,已完成珠江三角洲地区、淮河流域平原区、长江三角洲地区、华北平原区及下辽河平原地下水污染调查评价,完成调查面积约42万平方千米,采集地下水样品2万余件,取得海量地下水质量与污染的调查数据,基本查明了我国东部平原地区区域地下水水质和污染状况。
存在问题:我国中西部地区和东北大部分地区地下水污染总体状况不明。地下水污染严重地区没开展详细调查,难于确定地下水污染范围、程度和污染趋势。地下水污染场地治理修复理论和技术体系尚未建立。
2.工作目标
总体目标:全面完成全国首轮区域地下水污染调查评价,基本查明区域地下水水质和污染状况;基本完成我国地下水集中供水水源区和重要污染源分布区的地下水污染详细调查,圈定污染范围和查明污染趋势;地下水及土壤污染场地开展修复工程示范研究;为我国地下水污染防治、地下水资源保护以及保障饮水安全提供科学依据。
“十二五”期间:完成我国东部地区、中西部地区区域地下水污染调查评价,基本查明地下水水质和污染总体状况;对地下水集中供水水源区和污染严重区开展详细调查,查明污染源,圈定污染范围,查明污染趋势;启动地下水污染治理和修复示范工程;建立地下水污染场地治理和修复技术标准。
“十三五”期间:完成第二轮东部地区地下水污染调查评价;基本完成中西部地下水集中供水水源区和重要污染源分布区的地下水污染详细调查,查明污染源,圈定污染范围,查明污染趋势。
3.工作任务
主要分为三层次的工作。一是以平原、盆地和重要岩溶流域为单元,以城镇和工矿企业集中分布区为重点,开展区域性的1:25万地下水污染调查评价;二是对地下水集中供水水源区和重要污染区,开展1:5万地下水污染详细调查;三是选择典型污染场地,开展地下水及土壤污染修复工程示范研究。
“十二五”期间:对华北平原、长江三角洲平原、珠江三角洲平原和淮河中下游平原区的地下水集中供水水源区和重要污染源区,按1:5万比例尺开展地下水污染详细调查;选择典型地下水及土壤污染场地开展修复工程示范研究。在松嫩平原、三江平原、西辽河平原、汾渭盆地、呼包平原、鄂尔多斯盆地、柴达木盆地、准噶尔盆地、河西走廊(疏勒河)、银川平原、西南岩溶石山地区、四川盆地、江汉平原、鄱阳湖平原等地区,开展1:25万区域地下水污染调查评价。继续开展东部重点地区地下水污染详细调查,完善15个典型地下水及土壤污染场地开展修复工程示范研究。对全国地下水污染调查评价成果进行综合研究,完成一轮全国地下水污染评价。
“十三五”期间:华北平原、长江三角洲平原、珠江三角洲平原、淮河中下游平原、松嫩平原、三江平原、西辽河平原、汾渭盆地、呼包平原等为重点,开展第二轮地下水污染调查评价。对中西部地区的地下水集中供水水源区和重要污染源区,按1:5万比例尺开展地下水污染详细调查。
(三)严重缺水区和地方病区地下水勘查
1.工作现状
国土资源部近15年来组织实施了“西北找水特别计划”、“西部严重缺水地区地下水勘查示范工程”和“地方病严重区地下水勘查及供水安全示范”,总结出一系列地下水富集模式,深化了对区域规律的认识,建立了一套有效的工作方法和地下水勘查技术方法体系,探索出省部合作的新机制,为进一步开展地下水勘查以解决人畜饮水安全问题提供了指导。但是,我国缺水区面积大、缺水人口多,水文地质条件极为复杂,由于已有工作范围和勘查示范力度有限,且多未能与地方各级政府形成有效的合作机制,限制了示范成果的及时推广和更多人口缺水问题的解决,需要进一步对缺水特别严重的地区进行地下水勘查,集中解决居民饮水安全问题。
2.工作目标
总体目标:通过开展我国严重缺水地区、地方病区和污染严重区地下水勘查,实施地下水供水安全示范工程,为有效解决我国人民群众饮水安全问题提供地下水资源保障,全面提升我国水文地质地球物理勘查和钻探水平,引领地下水理论研究走上新的高度。
“十二五”期间:完成珠三角、淮河流域、南方红层集中分布区地下水勘查,实施地下水勘查示范工程,带动地方政府实施地下水供水安全工程。
“十三五”期间:完成南方长江流域重点地区、饮水型地方病区、长三角污染严重区地下水勘查,实施地下水勘查示范工程,直接解决330万人饮水困难,带动地方政府投资实施地下水供水安全工程。
3.工作任务
在北方干旱区、南方红层区、饮水型地方病区和地下水严重污染区选择重点地区开展地下水勘查,利用遥感、地球物理勘查、钻探等最新技术方法手段,查明水文地质条件和地下水分布规律,利用探采结合井直接解决部分群众饮水困难,查清适宜人畜饮用地下水的分布,编制地下水开发利用区划,与地方政府合作,全部解决所选片区居民的饮水安全问题。北方干旱区以寻找富水构造为目标,在南方红层区,因地制宜地确定取水层位,分散与集中供水相结合。在饮水型地方病区,在查清致病与非致病含水层区域分布规律的基础上,施工供水井集中供水。在南方水资源污染区,寻找适宜饮用的地下水集中解决饮水安全问题。
“十二五”期间:开展宁夏中南部、太行山区、吕梁山区、辽西地区、内陆盆地干旱区、青藏高原干旱河谷区、新疆准噶尔盆地高砷高氟水区、塔里木盆地伽师病区,辽河平原、青海南部、冀北山区、山东胶莱盆地高氟区、珠江三角洲及淮河流域水污染区1:5万专项水文地质调查,开展干旱缺水区地下水赋存模式研究,带动地方投资实施地下水供水安全工程。
在云南、重庆、贵州、湖南、湖北、广东、广西、湖南、浙江、江西、江苏和安徽等省红层区开展1:5万专项水文地质调查,实施探采结合示范工程,带动地方政府投资,基本解决红层区内群众的饮水困难。
“十三五”期间:在东南沿海山地丘陵、海南高氟区和江汉平原高砷水区开展地下水勘查、1:5万专项水文地质调查,通过地方投资,基本解决上述地区400万人的饮水困难。在长江三角洲、华北平原等水污染区开展地下水勘查示范,直接解决50万人的饮水安全问题。
(四)西南岩溶石山地区水文地质环境地质调查
1.工作现状
我国西南岩溶石山重点分布在广西、云南、贵州、湖南、湖北、四川、重庆、广东8省(区),岩溶区面积78万平方千米,裸露岩溶区面积50万平方千米,由于特殊的岩溶地质条件,造成大气降水严重漏失到深部岩溶含水层,地表干旱缺水、石漠化严重。从1999年开始,组织开展了西南岩溶区的地下水资源及其生态环境调查评价,查明了区域地下水资源量和石漠化分布现状,完成1:5万重点区岩溶调查10万平方千米,为岩溶地下水开发和解决群众干旱缺水以及石漠化治理提供了重要的水文地质依据。据统计,西南岩溶区严重缺水地区、石漠化区和环境地质问题突出地区达30万平方千米,地下河达3000多条,已完成的工作仅覆盖石漠化严重区1/3不足,地下河仅调查百条左右,很难满足大规模合理开发利用岩溶水的需求。
2.工作目标
总体目标:开展西南岩溶区1:5万水文地质调查,实现岩溶水资源开发合理有序,石漠化、干旱、水污染、内涝、塌陷等环境地质问题得到有效治理,岩溶地下河得到有效监控,水质明显好转,我国岩溶水文地质调查科研水平显著提高,整个西南岩溶石山地区生态文明建设成效显著。
“十二五”期间:完成西南8省区1:5万岩溶水文地质调查6万平方千米,岩溶水资源开发形成规模化效应,解决干旱缺水和石漠化治理初见成效。
“十三五”期间:完成西南岩溶区干旱缺水和石漠化严重地区1:5万水文地质调查6万平方千米,形成岩溶水资源开发有序合理,石漠化整治生态成效明显,岩溶地下河得到有效监测,水质明显好转,西南岩溶水文地质调查和科研水平显著提高。带动地方政府投资,形成中央与地方共同投资、全面推进西南岩溶石山地区水文地质勘查工作的新局面。
3.工作任务
开展西南岩溶8省(区)岩溶水文地质调查,采用地面调查、遥感、地球物理勘查、钻探、岩土水样测试等技术方法手段,查明岩溶发育规律,岩溶水资源开发利用现状和开发利用条件,实施岩溶水资源勘查开发利用工程,加快开展岩溶水赋存发育机理研究,加快开展石漠化治理技术和岩溶区生态地质环境保护技术研究。建立重点岩溶流域监测网络。
“十二五”期间:集中完成岩溶连片分布地区、西南8省区1:5水文地质调查6万平方千米,查明岩溶发育规律、岩溶地下河开发利用现状和条件,岩溶地下河污染现状,开展50个县550条岩溶地下河的开发利用示范工程。
“十三五”期间:完成西南8省区1:5万岩溶水文地质调查6万平方千米;查明岩溶发育规律、岩溶地下河开发利用现状和条件及岩溶地下河污染现状,开展200条岩溶地下河的开发利用示范工程,建立控制主干岩溶地下河的监测站点。
(五)重要能源基地水文地质调查
1.工作现状
我国现有13个大型煤炭基地、55个规划矿区。目前我国大多数能源基地呈现水资源危机加重、突水灾害频发、生态环境恶化、区域含水层系统面临破坏的严重局面。初步统计,现有70%煤矿区缺水,40%的煤矿区严重缺水。水害事故成为威胁煤矿安全生产的“第二大杀手”。许多地区含水层处于疏干、半疏干状态,众多岩溶大泉枯竭。水资源和环境问题成为能源基地持续发展的制约“瓶颈”。到20世纪80年代末,主要能源基地区基本完成了1:20万区域水文地质普查,成为基地资源开发的主要水文地质基础资料。部分地区开展了一系列专题性水文地质研究工作。但总的来看,能源基地区域水文地质调查精度较低,一些新的开发区和规划区,高精度的水文地质调查工作还处于空白状态。此外,能源基地资源开发与环境保护缺乏新理论、新技术的有效支撑,无法保障矿产资源的可持续利用。
2.工作目标
预期目标:开展国家重要能源基地规划矿区的1:5万水文地质调查8万平方千米,查明基础水文地质条件,为能源基地区含水层保护和地质环境合理开发利用提供依据。
“十二五”期间:完成西北、华北5个重要能源基地1:5万水文地质环境地质综合调查4万平方千米。提出区域含水层保护的建议和对策。
“十三五”期间:完成东北、西北、华南大型煤炭基地25个规划矿区的1:5万水文地质环境地质综合调查4万平方千米。
3.工作任务
能源基地水文地质调查分区域调查和重点区调查两个层次。区域调查精度为1:5万比例尺,主要是调查区域含水层结构、分布规律、补径排条件、地下水环境质量。重点区调查主要针对突出环境地质问题开展调查,包括含水层结构破坏情况、突水灾害类型及规模、地下水环境质量及地表生态恶化状况,其调查精度为1:1万比例尺。
西北、华北缺水型能源基地,重点调查含水层结构与分布规律、补径排条件及其变化特征,评价地下水资源开发潜力,提供远景水源地,解决水资源危机。华北、华南突水灾害高发型能源基地,重点调查水害类型、规模及发生条件,评价预测水害危害程度及发展趋势,提出地下水综合利用与灾害防治的技术与方案,降低灾害损失。西北生态脆弱区、东北草原生态区能源基地,重点调查主要环境地质问题,评价分析煤炭开采对地下水系统及含水层结构的影响与破坏,制定区域含水层保护的策略与方案,遏制生态恶化趋势。
“十二五”期间:在鄂尔多斯盆地周边、山西省、冀鲁豫皖三大区域煤炭规划矿区,包括神东、宁东、晋北、晋中、冀中、两淮、陕北、黄陇、晋东、鲁西、河南11个大型煤炭基地,部署1:5万水文地质环境地质综合调查,调查面积4万平方千米。在水资源危机严重、水害频发、含水层破坏严重、生态环境问题突出地区,选择6个典型矿区,建立地下水动态监测站点。开展基于生态环境保护及水害防治的地下水综合利用示范。
“十三五”期间:在内蒙古东北、云贵川、新疆甘肃三大区域煤炭规划矿区,包括蒙东、云贵川2个大型煤炭基地、25个规划矿区,部署1:5万水文地质环境地质综合调查,调查面积4万平方千米。在水资源危机严重、水害频发、含水层破坏严重、生态环境问题突出地区,选择5~6个典型矿区,建立地下水动态监测站、点。开展基于生态环境保护及水害防治的地下水综合利用示范。
(六)地下水监测工程
1.工作现状
我国地下水监测始于20世纪50年代。经过50多年的努力,国土资源部门共建立各类地下水监测点23800多个,其中国家级点1422个,形成了国家、省(自治区、直辖市)、地(市)三级地下水监测网点,主要分布于黄淮海平原、松辽平原、三江平原、关中盆地、银川平原、柴达木盆地、长江三角洲、山东半岛、江汉平原、成都平原、河西走廊、山西六大盆地、神木能源开发区和223个以地下水为主要供水水源的大中城市。主要监测内容包括地下水位、水质、水温以及泉水与地下暗河流量等。近年来,加强了地下水自动监测与实时传输系统和公益性服务能力建设,建立了北京、济南、乌鲁木齐等地下水自动监测示范区,300多个地下水监测点实现了自动监测、无线传输与网上发布,建设完善了国家级地下水监测数据库和中国地下水监测信息网,编辑出版了《中国地质环境监测地下水水位年鉴》,实现了地下水监测信息社会共享。然而,我国从未进行过专门的规模性地下水监测井建设,现有地下水监测井主要利用了以往保留的各类地下水勘探钻孔、水源地生产井和农用机井、民井,存在专门监测井少、井点布局不合理、监测设施陈旧老化、监测自动化程度低等问题,严重制约地下水监测工作公益性服务功能的发挥,不能满足经济社会可持续发展的要求。
2.工作目标
总体目标:建立较完善的国家地下水监测网络,构建地下水动态调查评价体系,实现地下水监测信息采集、传输、处理和服务现代化,及时掌握地下水动态变化情况,开展地下水评价与预测预报,满足地下水监测监督需求,为政府部门和社会公众提供决策支持与信息服务,为防治地质灾害、保护地质环境、保障地下水可持续利用、促进经济社会可持续发展提供依据。
“十二五”期间:完成国家地下水监测工程一期工程建设,初步建立现代化国家级地下水监测网,国家级地下水监测点达到10000个。基本实现对全国主要平原、盆地、岩溶分布区、生态环境脆弱区等地下水的区域控制性监测和对重要地下水超采区、地下水水源区和大中城市地下水水源地的实时自动化监测,建立典型地区地下水动态评价体系,基本满足地下水监测监督需要,为防治地质灾害、保护地质环境提供决策支持与信息服务。
“十三五”期间:完成国家地下水监测工程二期工程建设,基本建成现代化国家级地下水监测网,国家级地下水监测点达到20000个。基本实现全国主要平原、盆地、岩溶分布区、生态环境脆弱区等地下水监测自动化,全面实现重要地下水超采区、地下水水源区和大中城市地下水水源地的实时自动化监测,建立主要平原、盆地和地下水开采区地下水动态评价体系,满足地下水监测监督需要,为科学管理含水层、优化配置水资源、防治地质灾害、保护地质环境提供决策支持与信息服务。
3.工作任务
建设具有国际先进水平的覆盖全国主要平原、盆地、岩溶分布区和生态环境脆弱区的现代化国家级地下水监测站网,及时掌握地下水动态变化过程与区域分布规律。
建设现代化地下水监测(均衡)试验场与监测示范区,开展地下水监测试验与科学研究,满足地下水资源评价、数值模拟、预测预报、污染防治等工作需求。
构建地下水动态调查评价体系,实现我国主要平原盆地的地下水动态评价与预测预报,为履行地下水监测监督职能提供决策支持与信息服务。
开展地下水监测信息系统建设,研究开发新一代全国地下水监测信息系统,整合各类各级地下水监测信息,实现全国地下水监测数据全面融合、统一发布与信息共享。
“十二五”期间:
(1)完成国家地下水监测工程一期,建成10147个国家级自动化监测点,地方配套建设省、市级地下水监测点20000个。
(2)建成北京、郑州、乌鲁木齐3个地下水监测(均衡)试验场,完善北京、济南、乌鲁木齐3个地下水监测示范区。
(3)完成华北平原、松嫩平原、银川平原、河西走廊、鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、三江平原、柴达木盆地、准噶尔盆地、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动态调查评价体系建设。
(4)开发研制新一代全国地下水监测信息系统,完成信息系统功能建设。
“十三五”期间:
(1)完成国家地下水监测工程二期工程建设,在一期工程基础上,新增10000个国家级自动化监测点,国家级点总数达到20000个;地方配套建设省、市级地下水监测点20000个,省、市级地下水监测点总数达到40000个。
(2)新建上海、哈尔滨、桂林、湛江4个地下水监测示范区,地下水监测试验场(示范区)总数达到10个。
(3)完成长江三角洲、珠江三角洲、淮河流域、鄱阳湖平原、江汉平原、成都平原等我国南方主要平原以及南方岩溶地区地下水动态调查评价系统建设。
(4)健全完善全国地下水监测信息系统功能,实现全国20147个国家级地下水监测点的监测信息自动接收、存储及网上发布。
4. 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。
5. 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。
6. 水文地质评价
4.2.1地下水系统划分及其特征
在东营市辖区地表下数百米以内到处分布有多层系统结构的粉砂、淤泥和粘土,除土壤水带以外,地下水充填在多层系统沉积物的孔隙中,地下水在砂层中的运移要相对比在淤泥和粘土中运移通畅得多,高渗透性层称为含水层,反之称为隔水层。辖区内地下浅部数百米的地质特征变化不大,相反地下水的盐化程度和地下水的起源却变化很大,因而这种特征被用来作为概化地下水系统的标准(图4-2,图4-3,图4-4)。
总体上,地下水可以划分为以下系统:①小清河南浅层地下淡水;②三角洲沿黄河地带浅层地下淡水;③中深层地下淡水;④深层地下淡水;⑤浅层地下卤水;⑥深层地下卤水;⑦地下微咸水和咸水(图4-5)。
小清河南地下淡水系统位干东营市辖区南部山前平原,其余地下水系统均位于三角洲地区,且在浅部分布多为微咸水和咸水,各系统特征论述如下:
1.小清河南浅层地下淡水
冲洪积扇平原水文地质区,分布于石村—颜徐—稻庄—西刘桥一线以南以西地区(基本以小清河为界),面积460km2,主要为淡水,仅北部有少量微咸水和咸水分布。浅层地下水含水介质主要为全新统和中更新统冲积洪积物,属冲洪积扇型赋存模式,具有较典型的冲洪积扇型水文地质特征。在一般情况下,40~50m左右深度内,无稳定的隔水层存在,形成潜水和微承压水。60m以下,往往具有几十米厚的粘性土隔水层,与中深层孔隙承压水水力联系较微弱。
2.三角洲沿黄河地带浅层地下淡水
三角洲冲海积物主要呈近于水平层状分布,全新世之前的沉积环境为浅海环境,然而浅部却是以强烈的冲积作用为主。由泛滥平原和决口扇形地组成的现今黄河河床带和古河床带导致了岩相的突变。形成了相对高渗透性的浅部砂体,河水的不断渗入形成了一些浅层地下淡水透镜体,它们漂浮在微咸水或咸水体之上,随着时间的推移,这些淡水透镜体的体积可能会增大或缩小,甚至消失。
3.中深层地下淡水
中深层地下淡水系统系指,含水层顶板埋深大于60m,底板埋深180~370m。孔隙承压淡水分布于官庄—陈桥—王屋—广北农场一线以南,含水介质为中更新统和下更新统冲洪积物。在古村—广饶—稻庄以南为全淡结构。该线以北为上咸下淡结构。小清河一带上部咸水底界埋深120m左右,向北逐渐加深。
图4-2水文地质条件示意图
图4-3浅层水文地质剖面示意图
图4-4深层水文地质剖面示意图
中深层承压淡水含水层岩性,南部以粉细砂、细砂为主,局部有中粗砂,含水层厚40~50m,单井出水量一般大于1000m3/d。向北含水层颗粒由粗变细,含水层厚度由大变小。北部含水层岩性以粉细砂为主,含水层厚10~30m,单井出水量500~1000m3/d(局部地区单井出水量小于500m3/d)。
4.深层地下淡水
深层孔隙裂隙承压水含水岩组含水层顶板埋深大于180~370m。含水介质为上新统明化镇组上段碎屑岩类。孔隙裂隙承压淡水分布于前刘—郝家—史口镇—胜利电厂—广利联合站一线以南,该线以北在目前勘探深度(600m)内无承压淡水。承压淡水含水层岩性以中砂、中细砂及粉细砂为主,呈固结及半固结状态,由南向北颗粒逐渐变细。南部砂层累计厚40~50m,单井出水量一般大于1000m3/d。北部支脉河以北砂层累计厚度小于30m,单井出水量一般小于500m3/d。深层孔隙裂隙承压水与中深层孔隙承压水之间有厚达30余米的连续性较好的粉质粘土、粘土隔水层,二者之间水力联系微弱。
5.浅层地下卤水
沿渤海1855年以前的海岸线展布,赋存于第四系更新统海积冲积和海积地层中的地下水,其矿化度(TDS)高于50g/dm3,形成了浅层地下卤水带。卤水是由埋藏海水蒸发浓缩而成,呈带状分布,宽度10~20km不等。东营市内面积为432km2,包括广饶县东北部、东营区东南部的一部分。一般埋藏于10~40m深的粉砂层中,厚3~10m,最厚30m,形成于8万~10万年前。在卤水层之间,一般有弱隔水层,局部略具承压性。浅层卤水储量丰实,易采,单井产量大,最大可达250m3/d,矿化度40~80g/dm3,最高116g/dm3,水化学类型为Cl-Na水,是东营市卤水的主要开采区。据测算,东营市浅层卤水储量9.6×108m3。
6.深层地下卤水
深层卤水是古卤水与盐岩或石油地质构造有关的封闭型高矿化卤水,属原生卤水。主要赋存在东营市东营凹陷深部2500~3000m处,以东营西城为中心,面积为700km2的第三系中。而且在卤水下部3000~4000m处,面积为600km2,还埋藏有丰富质纯的膏盐、岩盐矿层,为盐卤开发利用提供了丰富的资源条件。分布范围东起辛镇,北至胜利村,南至六户—现河—郝家一线,西到利津洼子。该区18口井钻遇岩盐层,其中8口井己穿岩盐层,埋深3000~4000m,平均厚度440m以上,最厚达1000m余。而在岩盐层上部,普遍存在高浓度卤水。据60口井统计,卤水单层厚度一般在4m以上,有的厚达30m。坨深1井、东风10井等自喷出的卤水总矿化度200g/dm3左右,深层卤水的形成与地质构造条件、古地理环境、古水文地质条件有关。估算深层卤水储量达35×108m3。东营深层卤水除含丰富的氯化钠外,更重要的是含有较高的碘、溴、锂、钾、铯、硼、铷等微量元素。尤其是碘、溴、锂、钙工业品位已达到国家单独开采和综合利用的标准。
图4-5地下水系统划分剖面示意图
7.地下微咸水和咸水
除全淡水区外,其他地区均有厚薄不等的微咸水和咸水分布,是黄河三角洲地区含水量最大的水体,含水层厚度自南向北增厚,到广饶县卧佛庄—丁屋—广北农场一线以北在200m以浅已无地下淡水分布,微咸水与咸水连为一体,整个咸水体呈一楔形插入南部淡水体中,而最终尖灭于全淡水区。矿化度20~40g/dm3,为氯化物硫酸盐型水。在淡水与咸水之间,由于上游淡水体的补给和混合作用,存在着微咸水。总之,微咸水和咸水分布面积及体积巨大,漂浮在其上的地下淡水透镜体不可比拟。
4.2.2地下淡水(微咸水)补给、径流、排泄条件及动态特征
1.浅层淡水(微咸水)补给、径流、排泄条件及动态特征
小清河南浅层地下淡水系统,主要接受大气降水入渗补给、河渠侧渗补给和田间灌溉回归水的补给为主,还有区外从南向北的地下水侧向径流补给。补给量的大小,受控于降水量、降水强度、地下水埋深以及包气带岩性、地形、地貌等因素。浅层地下水主要从南向北径流,人工开采是主要排泄方式。在广饶南部井灌区由于目前浅层地下水大量开采形成了大面积区域下降漏斗。根据地下水0m等水位线,1997年漏斗面积为321km2。由于地下水力坡度加大,水位埋深增加,不但改变了浅层地下水天然流场,而且使浅层地下水垂向补给,大部分消耗在包气带地层中,减少了浅层地下水垂向补给量。同时,又是造成咸水向南入侵的一个重要因素。冲洪积扇水文地质区,在石村—稻庄一线以北的浅层微咸水区,水位埋深一般在2~5m,地下水以垂直运动为主。排泄方式主要为蒸发。地下水动态与当地气象、水文密切相关,属气象—蒸发型。石村—稻庄一线以南的浅层淡水区,因大量超采,目前已形成区域下降漏斗,漏斗中心水位埋深30.25m,地下水由四周向漏斗中心水平径流运动。主要接受大气降水和周边径流补给。地下水动态为气象—开采型。动态特征主要受降水和人工开采量控制。年内,地下水动态变化的一般特征是4~6月为地下水位下降期。由于春灌和降水少以及枯水期的农业大量开采,地下水位大幅下降。7~9月降水多,农业开采减少,地下水位回升,8月或9月出现一个小峰值。10~12月,降水少,小麦冬灌,水位波状下降。1~3月较长时间无农业开采,地下水位上升。2月或3月地下水位达到年内最高值。
小清河以北,古黄河三角洲和近代黄河三角洲区,浅层孔隙潜水仅部分地区分布有浅层淡水和微咸水。浅层淡水和微咸水主要以大气降水、黄河侧渗补给、渠系入渗补给为主。根据同位素地下水年龄鉴定,大气降水的补给主要是近40年的大气降水补给为主。地下水的径流,总的来说,以现代黄河河床为地下分水岭,向黄河两侧方向及黄河下游方向呈扇状径流。在近代黄河三角洲亚区,主要沿古河道带和故道带向北径流。蒸发是地下水的主要排泄方式,有部分人工开采。浅层淡水和微咸水以垂向运动为主。地下水动态主要受大气降水、地表水、渠系入渗的影响。其动态特征与气象、水文等因素有关。地下水动态特征主要为气象—蒸发型。一般年内变化分几个阶段,每年3~4月春灌开始,地下水位开始升高,出现一个小峰值。5~6月,为枯水期,水位下降,6月底达到最低值。7~9月为丰水期,水位上升,8月水位达到最高值。10月至次年2月为调整期。
2.中深层地下淡水补给、径流、排泄条件
在支脉河以南地区,中深层孔隙承压淡水主要接受山前冲洪积扇由南向北的侧向径流补给。由于中深层承压水含水层间均具有较稳定较连续且厚度较大的粘性土隔水层,因此含水层间水力联系微弱,越流补给量较小。人工开采是主要的排泄方式。目前中深层孔隙承压水已形成广饶—石村为中心的一个南北向下降漏斗,根据-14m等水位线,1996年中深层水漏斗面积255km2。形成漏斗东西两侧中深层孔隙承压水向漏斗中心方向径流、补给。
中深层孔隙承压淡水主要受区外侧向径流补给,以水平运动为主,径流滞缓,其动态特征与当地气象水文条件等季节性变化无关,主要与开采区的开采强度有关。地下水动态特征属径流—开采型。
支脉河以南地区中深层承压水因人工大量开采,区内形成以广饶县城—石村为中心的南北向区域下降漏斗,改变了地下水天然流场,形成了漏斗周边向漏斗中心补给。地下水以水平径流运动为主。地下水动态特征,年内高水位出现在3月,5~6月水位最低,7~9月水位又逐渐抬升。地下水位总体是下降趋势。
3.深层地下淡水补给、径流、排泄条件
深层地下淡水主要接受山前冲洪积扇平原侧向径流补给。由南向北径流。人工开采是主要排泄方式。深层孔隙裂隙承压淡水补给条件差,水平径流滞缓,水交替作用微弱。牛庄地区,按-25m等水位线,1996年深层水降落漏斗面积为233km2。草桥地区,按-20m等水位线,1996年深层水降落漏斗面积为121km2。形成漏斗周边向中心的径流补给。深层孔隙裂隙承压淡水的运动主要以水平运动为主。受人工开采强度控制。其地下水动态特征为径流—开采型。
目前已形成以草桥、牛庄为中心的区域下降漏斗,形成漏斗周边向漏斗中心的补给,人工开采是主要的排泄方式。地下水动态主要受人工开采强度控制,年内2月份水位最高,5~6月水位最低,多年呈下降趋势。
4.2.3水资源开发利用现状、未来需水量及可供水量分析
1.水资源开发利用现状
全市年均供水量(1991~1996年)141243×104m3,其中地表水131036×104m3,占92.8%;地下水10207×104m3,占7.2%。地表水供水量主要是黄河引、提水工程供水量,但引水时间与引水量大小与黄河季节来水量及当地降雨量密切相关,一般相机而供,多水多供,少水少供。1991~1996年东营市年均引黄河水量129822×104m3,占全市年均供水量的92%,占地表水年均供水量的99%。如表4-3。
表4-3东营市1991~1996年实际供水量统计表单位:104m3/a
注:各县、区的供水量均含油田。
地下水供水受降雨量影响较大,降雨量大则农业开采量小,反之则开采量大。1991~1996年浅层地下水年均供水量8048×104m3,约占地下水供水量的78.8%。中深层地下水年均供水量2159×104m3,占地下水供水量的21.2%。东营市地下水年均超采2500×104m3。
按用途分,工业用水17918.6×104m3/a,占12.7%,城镇生活用水2962.9×104m3/a,占2.1%,农业用水99632.2×104m3/a,占70.5%,畜、牧、渔业用水3104×104m3/a,占2.2%,农村生活用水4645.0×104m3/a,占3.3%,其他用水12980.3×104m3/a,占9.2%。
2.未来需水量
预测的需水量涉及对工农业发展的估计和用水定额等未定因素。东营市水利局按工业、农业灌溉、林牧副鱼、城镇和农村居民生活用水,对黄河三角洲地区需水量进行了预测分析,划分高低两个方案。如表4-4。
表4-4黄河三角洲地区需水量预测表单位:104m3
3.可供水量分析
东营市可供水源包括当地地表水、黄河客水和地下淡水、微咸水。由于区内地表水受污染严重,水质较差,可利用量很小,近期不作为可利用量考虑。黄河客水可供水量分析考虑引黄时有4个限制条件:①汛期黄河来水量大于5000m3/s不能引。②含砂量大于30kg/m3不能引。③冰凌期引水天数按70%计。④由于渠道的限制,实际引水量较设计引水量小,仅为270m3/s,即为设计值的60%。以此推求黄河水资源可供水量(见表4-5)。
表4-5现状工程条件下水资源可供水量表单位:104m3
根据东营市需水量预测和可供水量的计算及分析结果,分别按不同保证率时的高、低方案进行水资源供需平衡分析,2000年在保证率为95%时,高方案缺水88597万m3/a,低方案及75%、50%保证率时均不缺水;2010年在保证率为95%时,高方案缺水293782万m3/a,低方案缺水102025万m3/a;在保证率为75%时,高方案缺水134134万m3/a,低方案及50%保证率时均不缺水。
7. 地灾评估中怎样判断水文地质条件
结合该区域的水文地质图及现场踏勘调查来论述,地灾报告中水文地质条件部分的论述比较简单!
8. 水文地质调查和地质环境评价
1.水文地质调查
完成云南、广西12个图幅的1∶5万水文地质调查和物探剖面内44.8万米。完成乌蒙山区容、太行山区、华北平原、淮河流域以及青海、新疆能源基地等重点地区1∶5万水文地质调查7000平方千米。
2.地质灾害调查评价
总结地质灾害调查成果,完成2020个县地质灾害易发性、易损性和危险性统计分析。完成四川芦山地震、四川宁南县特大泥石流、甘肃省岷县、新疆伊犁新源县大型滑坡、云南彝良县大型滑坡等重大突发地质灾害应急调查。
3.城市和重要经济区地质环境调查评价
完成全国主要城市环境地质问题调查,编制完成1∶25万系列地质环境图件,基本掌握了中国306个地级以上城市存在的主要环境地质问题及其危害。
9. 工程地质条件和水文地质条件怎么分析
工程地质条件分析来:
工程地质条件自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。