供水水文地质论文

矿床水文地质主要服务于矿床的勘探与开采，其工作内容因勘探与开采的不同阶段而异，可分为矿区水文地质勘查和矿山水文地质工作两大类。矿区水文地质勘查：矿区水文地质勘查是地质勘探的组成部分，以满足勘探要求与矿山设计为目的，主要工作内容为：依据国家的有关勘探规范，查明矿区水文地质条件和矿床充分条件，预测矿坑涌水量，初步评价供水水源，预测矿床开采造成的环境地质问题，为有效地防治矿井水提供依据。这部分工作是矿床水文地质的主要工作。矿山水文地质工作：该工作以保障矿山生产安全，提高效益，降低成本为目的。主要工作内容为：1）一般工作：按矿山开发阶段分为3个部分：①基建阶段水文地质工作，承接勘探资料，持续长期观测，研究防治水设计，建立资料档案；②开采阶段经常性工作，井巷水文地质编录，长期观测，水文地质资料综合整理；③闭坑阶段工作，总结经验与教训。2）专门性工作：①水文地质补充性勘探；②根据矿山设计和生产的需要，为某些特定的防治水工程进行放水试验和示踪连通试验；③矿坑水的防治与利用。通常，矿山水文地质工作不是传统矿床水文地质研究的主要内容。矿区水文地质工作的特点如下：1）矿区水文地质工作是与地质勘探密切配合的。由于矿区水文地质工作是矿产地质勘探的一个组成部分，因此，它必须在矿产地质勘探的总体框架内作为一个整体开展工作，并全面融入其设计中，才能充分利用地质勘探的多种勘探成果获取水文地质信息，以发挥最大技术经济效益。因此，必须了解地质勘探的特点与过程。2）矿床水文地质评价是与采矿条件相合的。由于采矿活动对矿区水文地质条件影响极大，无论是充水因素分析，还是矿坑涌水预测，都需要考虑矿床的开采条件。因此，了解矿床与采矿的基础知识是做好矿区水文地质工作的需要。3）矿床水文地质与供水水文地质的工作目标是既相互对立又相互统一的。矿床水文地质以疏干为目的，以最小矿坑涌水量获得最大水位降深为其工作目标，以丰水年雨季峰期最大水位降深的安全生产保障程度为其安全观，而供水水文地质则以供水为目的，以最小水位降深条件下的最大开采量为其工作目标，以枯水年安全开采量的保证率为其安全观。因此，两者的工作重点、思维方式与对水文地质条件的评价各异。矿区水文地质把工作重点放在雨季峰期的充水通道过水能力和强度上，而供水水文地质则以以枯季补给与储水构造的调蓄能力为其工作重点。因此，两者是对立的。矿区疏干与供水是维系矿山生存与安全的两大基本要素，当疏干与供水作用于同一水源时，就出现了排供予盾，它成为矿区水文地质工作的一大难点与特点。因此，必须将疏干与供水结合起来作为整体研究，才能发挥最佳的综合效益。因此，两者又是统一的。如上所述，矿区水文地质勘探是在探矿与水文地质、疏干与供水的统筹过程中开展工作的，高度综合性与整体性是其工作特点，也是必须遵循的工作方法与准则。矿床水文地质调查中所运用的基本理论与手段，与一般水文地质调查基本相同。但矿床水文地质调查具有综合性和长期性（或延续性），在运用中，应针对矿床排水的特殊性有所侧重。

张国建（河南省水文地质工程地质勘察院，新乡，453002）摘要　本文是在分析大量前人相关资料的基础上，通过1∶5万综合水文地质调查、地下水动力场调查、物探、抽水试验、水质化验等工作，基本查清了泉域的水文地质条件，确定了泉域边界及性质，查明了泉水的补径排条件，着重分析了影响小南海泉泉水流量减小的自然和人为因素。关键词　小南海泉域　泉流量　降水　红旗渠　地下水开采安阳市地处河南省北部的洹河冲积扇中上部，是豫北重要工业城市，目前已形成以冶金、电力、电子、轻工、纺织、医药等门类齐全的工业体系，随着经济的发展，对水资源的需求日益增强。小南海泉作为安阳市的主要供水水源之一，经彰武水库调蓄后，供安钢、电厂、化肥厂等企业以及万金灌区灌溉用水，同时也是市区生活用水的主要规划水源地，由于泉域内打井、挖煤、开矿等现象严重，水文地质条件发生很大变化，植被受到破坏，生态环境日趋恶化，泉出水量逐年减少，20世纪70年代03m3/s,80年代62m3/s,90年代48m3/s,2000年7月份以前，天气持续干旱，南海泉流量仅95m3/s，使安阳市出现严重水荒，对安阳市的工农业生产构成严重威胁。1　区域水文地质条件概述小南海泉于太行山隆起带与华北平原沉降带之间的过渡地带，西起林州西山大断裂，东至汤西大断裂，中间所夹持的地块，是一个自西向东成阶梯式逐级降落的构造断块。由西向东大致可分为三个相对独立的水文地质单元；以林州西山大断裂为界，断裂西为太古界变质岩、震旦系石英岩状砂岩组成的基岩区水文地质单元；基岩区水文地质单元东侧为寒武系、奥陶系碳酸盐岩组成的岩溶水文地质单元，此单元局部出露有侵入的闪长岩并在林州盆地及洼地带覆盖有新生界沉积物，以近南北向延伸的奥陶系与石炭、二叠系地层接触为界，有划分出以石炭、二叠系及第三系地层中砾岩、砂岩、灰岩及相对隔水的泥岩、页岩组成的碎屑沉积岩水文地质单元。区域性深大断裂不仅控制了水文地质单元的分布，而且也控制了岩溶地下水泉域系统的边界，并把岩溶地下水系统，分割为若干个系统。如林州西山大断裂，是东盘寒武系、奥陶系与西盘太古界对接，构成岩溶水的隔水边界，并把本岩溶水系统与山西长治辛安泉域岩溶水系统分割开。在本工作区东部的断层束，是西盘奥陶系与东盘石炭、二叠系对接，构成岩溶水的东部阻水边界，来自西部的岩溶水受沙泥岩的阻挡，在河谷中低洼地带集中排泄出地层形成岩溶大泉。工作区从南至北依次可分为四个岩溶水子系统，即：石门寺泉域、许家沟泉域、珍珠泉域，各泉之间多以地下水分水岭边界、地表水分水岭边界以及地层阻水边界分割开来。调查确定小南海泉域面积为6km2，其北部以侵入岩隔水边界为主，东部以地层阻水边界为主，南部以地下水岭边界为主，西部以地表分水岭（断层隔水）边界为主。2　泉流量的分析与确定小南海泉泉水全部汇入彰武水库，供安阳钢厂、电厂工业生产及农业灌溉利用，根据对已有资料的分析整理，泉流量有明显减小的趋势这些资料根据南海水库出库流量、彰武水库入库、出库流量是依据库水位——泄量关系曲线查得，进库流量是依据水量平衡原理进行还原计算而得，由于难以准确计算库区渗漏、库区淤积以及闸门控制误差，因而计算精度受到一定限制。在分析整理原始数据时还发现，当彰武水库出库流量较大时，入库流量的计算偏差更大，考虑以上因素，在利用数据方面首先采用“最小二乘法”舍去异常值，并逐日对两水库的出库流量以及降水量进行对比，选择两水库出库流量相对稳定或未放水又无降雨的时段的彰武水库进库流量或与南海水库出库流量的差值做为泉水该日流量，取平均彰武水库入库值做为月流量，并根据月流量取平均值做为当年平均流量。由于影响流量数值因素较多，故本次所计算的泉流量值与实际值难免存在差异，但总的变化趋势与实际情况相符。3　影响泉流量大小的因素分析经过本次调查和前人资料的综合分析，影响泉流量大小的主要控制因素有以下几点。1　自然因素1　降水降水对泉流量影响主要表现在两个方面，一是通过渗入补给泉域地下水，再以地下径流方式汇集到小南海泉群溢出；二是通过地表产流汇集到洹河，通过流量大小渗漏补给泉域地下水。因降水年际与内变化不同，对泉流量大小的影响也各异，年际降水量的大小变化，因泉域地下水自身的调蓄作用，主要影响小南海泉的年均值变化，而年内降水的变化，又导致泉流量在年内的差异。2　洹河洹河流经本区长度约50km，在水磨石至卸甲平段河水漏失严重，洹河漏失水量是南海泉地下水的主要补给源。洹河水来源有二：一是降水产流；二是接收红旗渠退水，持续补给泉域地下水。根据前人和本次调查实测资料推测，洹河漏失量也是南海泉流量大小的主要因素。2　人为因素1　地下水开采随着泉域内社会经济的发展，人工开采地下水量逐年增加，尤其是90年代以后，人工开采地下水量激增，势必袭夺部分泉流量。南海泉流量呈现三个台阶，与此对应，人工开采地下水也表现出三个台阶，具体数据见表1。表1　泉流量与人工开采地下水量对应表因此，现状地下水开采量是泉流量大小的主要控制因素，从发展趋势看，地下水开采对泉流量的影响将越来越严重。2　红旗渠引水量红旗渠引浊彰河水入林州，一方面通过渠道渗漏和渠灌回渗直接补给泉域地下水，另一方面退水到洹河，间接以河道渗漏方式补给地下水，从表2也可以看出，在泉流量的三个平台中，红旗渠引水量的变化趋势也比较明显。3　泉群溢出区一带开山采石对泉的溢出也会造成一定影响4　影响泉流量因子权重分析1　影响泉流量因子选择从以上分析不难看出影响泉流量大小的因子主要有四个：降水量、地下水开采量、红旗渠引水量及洹河漏失量。其中洹河漏失量主要通过降水产流（洪）和红旗渠退水作为漏水源，又与二者关系密切。相对二者而言，洹河漏失量仅是一种间接影响因素，因此，可以将降水量、地下水开采量与红旗渠引水量作为影响泉流量大小的控制因子。2　泉流量时段选择从表1可以明显看出，泉流量大小呈现三个台阶，分别对应三个时段，即1976年以前、1977～1989年、1990年以后，为便于下文计算，选取资料时段为1971～1976年、1977～1989年、1990～2003年。各时段泉流量、降水量、地下水人工开采量与红旗渠引水量数据见表2。表2　各时段数据一览表3　泉流量影响因子权重分析泉流量影响因子权重分析采用灰色系统理论进行多变量相关分析，多变量相关分析是水文地质分析中常遇到的问题，其目的是从多个因素中找出它们与因素相关程度的优劣。在研究事物之间的关联性时，灰色系统理论把事物（因素）的过去和现在的行为效果以时间序列作为分析的基础，从中发掘出规律性来，为对主因素的判断，提出了“关联度”这一变化值来确定不同时间、不同因子对泉流量大小影响的权重。1　关联度分析的方法原理设有m个与母因素（X0）有一定关联作用的子因素（X1,X2，…，Xm），它们都至少有n个同期动态观测值，其值简称序列。母序列：｛X0（i）}i=1,2，…，n子序列：｛Xk（i）}k=1,2，…，mi=1,2，…，n为了进行比较，将它们进行标准化处理，令： 标准化X0（i）,Xk（i），于是在t0X坐标系上有折线，｛X0（i）｝,｛Xl（i）｝，…，｛Xk（i）｝…，它们在l轴上都有一定的长度。若是这些折线有公共交点（称参考点），则第k条子线l时刻与母线在同一时刻的距离Δ0k（l）=｛|X0（l）-Xk（l）|｝，是衡量它们在该时刻关联性的基本依据。显然，Δ0k（l）愈小，子线与母线在l时刻的关联性愈好。序列在时刻t=l到t=n的关联性用关联系数表示：地质环境经济论文集第2辑ξ0k（i）——第k条子线与母线X。在i时刻的关联系数，其值满足0≤ξ0k≤1，ξ0k愈近于1，它们的关联性愈好。Δmin，Δmax——第m子线在区间[1,n]的距离Δ0k（i）的最小值和最大值。显然若参考点选在某时刻（1），则有Δmin=0，其中令Δ0k（min）=min{|X0（i）—Xk（i）|）Δ0k（max）=max{|X0（i）—Xk（i）|）Δmin=min｛Δ0k（min）｝Δmax=max｛Δ0k（max）｝ξ——正实数，取经验数，其值大小影响各时刻[1,n]关联系数的序。本文取ξ＝5，于是第k条子线与母线在[l,n]关联度记为G0k且 ∈[0,1]2　应用数据根据现有资料考虑，有三个因子的影响：第一个因子是红旗渠引水量，第二个因子是泉域内地下水开采量，第三个因子是泉域内降雨量。现设定矩阵[xij]i=1,2,3,4j=1,2，…，13[xij]——母因素，历年泉流量；[xki]——子因素，k=2是红旗渠历年引水量k=3是泉域内地下水历年开采量k=4是泉域内年降雨量。3　计算结果计算积结果见表3。表3　各时段关联系数表注：X2——红旗渠引水量，X3——地下水开采量，X4——降水量。5　泉流量减小原因综合分析从上述泉流量影响因子权重分析结果可以看出，在第一、二时段，泉流量的大小与其正相关因子降水量和红旗渠引水量的大小关系密切，负相关因子人工开采量仅占次要位置，结合表2，第二时段泉流量变化的原因主要是人工开采量的增加和引水量的减少。第三时段（1990～2003年）与第二时段相比，降水量差异不大，但是人工开采量增大，红旗渠引水量显著变小，而是两者在该时段有上升为泉流量的主要影响因子，因此，泉流量减小也就是必然后果了。而在开采量中，矿坑排水对泉涌水量减小影响更为明显。6　结论综合上述分析结果：在现阶段，泉流量减小的主要原因是人工开采地下水的增大和红旗渠引水量的减少。近阶段随着人工开采地下水量增加，已经成为影响泉流量大小的主要因素。

水文质岩土工程着非重要作用工程质着十密切关系编搜集整理篇探究岩土工程水文质勘察要求论文范文供家阅读查看[摘要]水文质勘察岩土工程勘察着重要作用目前实际操作容易忽视水文质勘察工作导致危害发本文针问题析水文质勘察现状、水引起岩土工程危害、岩土工程质勘察水文质评价内容期望能岩土工程做水文质勘察起借鉴参考作用[关键字]岩土工程 水文质勘察岩土工程勘察程水文质问题始终容易忽视问题水文质岩土工程着非重要作用工程质着十密切关系水岩土重要组部且影响建筑物稳定性耐久性些水文质条件较复杂区经忽视水文质勘察工作影响岩土工程进展所岩土工程勘察加强水文质勘察十必要1岩土工程水文质勘察要求岩土工程勘察应根据工程具体要求通搜集资料水文质勘察工作查明工程所属区域水文质条件(1)自理条件面包括气象水文特征形貌等内容气象水文特征指工程所属域属于亚热带热带、季风气候湿润程度与热量等形貌指工程区域周围水系、平原或高原特征、形阔平坦与否、貌侵蚀堆积情况何等(2)质环境包括工程所区域质构造特征、基底构造及其第四系厚度控制、层岩性、新构造运等面内容(3)水位情况包括近2～5高水位、水位变化趋势;水补给排泄条件、表水与水补排关系及水位影响等水位变化岩土工程影响巨工程勘察重点内容(4)各含水层隔水层埋藏条件、水类型、流向、水位及其变化幅度;主要含水层布、厚度及埋深;通现场试验测定层渗透系数等水文质参数等;场质条件水赋存渗流状态影响、判定水水质建筑材料腐蚀性等2水文质勘察现状类经历质灾害部都与水直接或间接关系据关数据显示水与岩体互相作用所造质灾害复杂广泛并且其造灾害具性控性目前产科研水作用致灾研究认识定足并且水工程质勘察评价定量定性析都薄弱环节水文质问题岩土工程勘察极易忽视3 水引起岩土工程危害水引起岩土工程危害主要由于水位升降变化水水压力作用两面原造水位变化由素或素引起管原水位变化达定程度都岩土工程造危害水位变化引起危害三种式：1水位升引起岩土工程危害潜水位升原种其主要受质素含水层结构、总体岩性产状;水文气象素降雨量、气温等及素灌溉、施工等影响往往几种素综合结主要表现：(1)土壤沼泽化、盐渍化岩土及水建筑物腐蚀性增强(2)斜坡、河岸等岩土产滑移、崩塌等良质现象(3)些具特殊性岩土体结构破坏、强度降低、软化(4)引起粉细砂及粉土饱液化、现流砂、管涌等现象(5)洞室充水淹没基础浮、建筑物失稳2水位降引起岩土工程危害水位降低由于素造集量抽取水、采矿矿床疏干及游筑坝、修建水库截夺游水补给等水降诱发裂、面沉降、面塌陷等质灾害及水源枯竭、水质恶化等环境问题岩土体、建筑物稳定性类自身居住环境造威胁3水频繁升降引起岩土工程危害水升降变化能引起膨胀性岩土产均匀胀缩变形水升降频繁仅使岩土膨胀收缩变形往复且导致岩土膨胀收缩幅度断加进形裂引起建筑物特别轻型建筑物破坏4岩土工程勘察水问题析及策(1)传统水测量些问题 岩土工程勘察水测量与计算沿用传统：①钻孔;②提取岩芯5h测量孔内水位;③条件测量终孔24h水位作稳定水位于含水层贯通层种合理于含水层贯通层局部(或部)透层水种带些问题(2)岩土工程勘察水问题解决探讨 测取岩体真实水位进找透水带采取钻孔进行水位测量操作便采取段钻进设计每钻进工作量钻先钻进量段每钻进结束孔水抽干第二钻前测量水位即查明该段否含水若部层均含水则直进行若部已含水层(第四系含水层)则需测量段密封起抽干其水第二测量该段否水及水压确定其含水性及水位情况岩体完整段般含水节理、裂隙密集段能水能水总体说由于岩体渗透裂隙性钻孔肯定部区段水(般断层、密集节理带产部位)通测量层含水段与含水段再结合球物理勘探测量确定层含水部位(裂隙带)与含水部位(与水文质找水勘探类似)资料作岩体稳定性析依据要准确靠含水带确定根据含水带布特点用裂隙渗透原理确定水岩体稳定性影响5结水文质问题直岩土工程勘查忽视重要问题具体工程定要根据勘察工程所处域质水文条件制定相应防护措施施工计划真保证工程质量随着工程勘察发展其必受越越广泛重视切实做水文质工作勘察水平提高起着极推作用提高岩土工程勘察质量工程勘察仅要求查明与岩土工程关水文质问题评价水岩土体建筑物作用及其影响更要提预防及治理措施建议设计施工提供必要水文质资料消除或减少水岩土工程危害