地下水文（精选4篇）
地下水文 篇1
1 工程概况
兴旺峁隧道是太中银铁路特长隧道之一,东起陕西省横山县,西至靖边县。隧道进口里程为DK345+435.00,出口里程为DK359+435.00,全长14 km;本次勘探做抽水试验4孔12个降深。
2 工程地质特征
2.1 地形地貌
兴旺峁隧址区属黄土高原梁峁区,地形起伏较大,冲沟发育,最大高差约为375.35 m。
2.2 地层岩性
兴旺峁隧道区根据工程地质调绘及勘探揭示深度内地层为第四系全新统冲洪积层(Q
2.3 地质构造
本区在大地构造单元上,属于鄂尔多斯地台向斜陕北台凹的一部分。陕北台凹处于鄂尔多斯地台向斜中南部。本区为中生代沉积岩系,岩层产状平缓,倾向大致向西或西偏北,倾角较小,一般不超过10°。岩层主要发育三组节理:103°∠78°,153°∠80°,250°∠66°。
3 水文地质特征
3.1 地下水类型
1)第四系孔隙潜水。
第四系松散层孔隙潜水主要赋存于沟谷或山坡,山梁上新、老黄土,沿下部上第三系粉质黏土或风化砂、泥岩接触面处以泉的形式向沟谷排泄。水位埋藏深度较大,受新、老黄土的厚度影响变化;水量受季节影响较大,主要接受大气降水补给,一般本区降水较少,河谷深切,地形破碎,不利于地下水的补给和蓄存,地下水多被深切密布的沟谷疏干,因而水量极贫乏,泉流量为0.05 m3/h～1.0 m3/h。隧道洞身及进口的沟谷中第四系松散堆积物中雨季有少量水,干旱季节无水。
2)基岩裂隙水。
其主要赋存于隧道区下伏基岩的风化裂隙和构造裂隙中,富水程度受控于砂、泥岩的层厚及裂隙发育程度。该类型地下水以大气降水及地表水补给为主,天然状态下常以下降泉及悬挂泉形式从岩层节理裂隙中溢出。隧道洞身穿过段主要为强风化砂岩、泥岩,风化基岩裂隙发育,由于降水入渗,容易在表层风化带内形成囊状富水带,局部水量较大。工程开挖对施工影响较大。本测区居民生活饮用水全部取自强风化带中的基岩裂隙水,隧道开挖过程中采取爆破等手段有可能使隧道围岩裂隙进一步发育,造成地下水的大量涌泄,导致地下水位下降,影响到当地居民生活用水。
3)水文地质参数。
本隧道在DK345+435左8 m,DK350+007左8 m,DK355+140右13 m,DK356+657右8 m四个钻孔做了抽水试验,经对隧道钻孔内地层岩性及水位的分析,渗透系数采用以下公式进行计算:
扎马林、裘布依公式(潜水、非完整井、远离地表水):
其中,Q为涌水量,m3/d;K为含水体渗透系数,m/d;R为影响半径,m;r为钻孔半径,m;Ha为有效带厚度,m;ha为当井中抽水达到有效带界线时自动水位算起的含水层厚度,m;L为过滤器有效渗透部分的长度,m。
根据区域地质资料及本次勘察试验资料,综合分析计算,第三系粉质黏土的渗透系数K=0.05 m/d,白垩系砂岩渗透系数K=0.12 m/d～0.13 m/d,侏罗系砂、泥岩渗透系数K=0.081 m/d～0.082 m/d。
3.2 隧道洞身涌水量计算公式的选取
3.2.1 隧道稳定涌水量计算方法
1)裘布依理论公式:
其中,Qs为隧道正常涌水量,m3/d;K为含水体渗透系数,m/d;H为洞底以上含水体的厚度,m;h为洞内排水沟假设水深(一般考虑水跃值),m;Ry为隧道涌水地段的引用补给半径,m;L为隧道通过含水体的长度,m。
2)经验公式:Qs=L·K·H(0.676-0.06K)。
3.2.2 隧道最大涌水量计算方法
1)古得曼法经验式:
其中,Qo为隧道通过含水体地段的最大涌水量,m3/d;H为静止水位至洞身横断面等价圆中心和距离,m;d为洞身横断面等价圆直径,m。
2)经验公式法:依据工程实践总结的经验公式,最大单位涌水量计算公式:
Qo=L×(0.025 5+1.922 4KH)。
3.3 隧道分段涌水量预测
3.3.1 分段水文地质特征
本隧道水文地质特征根据岩性及渗透系数可划分为12段,这里不一一例举,仅以第9段为例进行说明。
第9段:DK355+435～DK357+105。
地层主要为上第三系粉质黏土及白垩系下统全～强风化砂岩,含有孔隙水、基岩裂隙水,渗透系数K=0.13 m/d,强富水。该段涌水量计算结果如表1所示。
3.3.2 隧道涌水量分段预测
本次根据隧道钻探水文地质资料,对上述公式计算结果进行分析比较,并参考区域水文地质资料,类比定测兴旺峁隧道报告中涌水量7 476 m3,认为隧道区地下水主要为孔隙、裂隙潜水,涌水量计算采用裘布依理论公式比较合适。对隧道区的分段涌水量进行了计算,经综合分析后隧道区分段涌水量预测如表2所示。
4 结论及建议
1)根据区域地质资料及本次勘察试验资料,综合分析计算,第三系粉质黏土的渗透系数K=0.05 m/d,白垩系砂岩渗透系数K=0.12 m/d～0.13 m/d,侏罗系砂、泥岩渗透系数K=0.081 m/d～0.082 m/d。2)涌水量计算采用裘布依理论公式比较合适。经综合分析后隧道涌水量预测如下:正常涌水量9 410 m3/d,最大涌水量63 907 m3/d。3)施工时加强动态监测及水文地质超前预报工作,发现问题及时采取措施。4)隧道施工可能影响到附近居民的生活用水。施工期间,应对隧道附近井泉进行观测工作,对隧道区的水文地质条件进行动态预测,并及时采取工程措施。
摘要：对兴旺峁隧道工程地质特征进行了分析,从隧道水文地质特征方面进行了论述,提出了水文参数的选取及涌水量预测的方法,进行了隧道洞身涌水量计算公式的选取研究,从而达到了隧道涌水量预测公式合理选取的效果,解决了隧道施工时涌水量预测的问题。
关键词：隧道,水文地质特征,渗透系数,涌水量
参考文献
[1]TB10049-2004,铁路工程水文地质勘察规程[S].
[2]雒浩.隧道涌水量的预测[J].山西建筑,2007,33(32):343-344.
[3]薛禹群.地下水动力学[M].北京:地质出版社,1997:32.
地下水文 篇2
【摘 要】虽然水文地质和工程地质二者之间存在着极其密切的关系，然而，在工程勘察的一系列活动中，水文地质问题十分容易受到忽视。作为岩土体的一个组成部分，地下水对岩土体工程的特性起着直接影响的作用，同时作为基础工程的环境，它对建筑物的稳定性和耐久性有着直接影响的作用，因而，我认为工程勘察中的水文地质勘察是极为重要的活动。在本文中，笔者首先对地下水对岩土工程形成的危害进行分析，提出工程地质勘察中水文地质勘察需要注意的几个问题，以期能够对业界有所贡献。
【关键词】地下水；危害；水文地质勘察
【Abstract】Although the hydrogeology and engineering geology exists between two very closely related， however， a series of activities in engineering investigations， hydrogeological problems is very easy to be ignored. As an integral part of rock and soil and groundwater on the engineering properties of rock and soil play a direct impact on the role， but as a basis for the project environment， its stability and durability of buildings has a direct impact on the role， therefore， I that the engineering investigation of the hydrogeological investigation is a very important activity. In this article， the author first of groundwater formation of geotechnical hazard analysis， engineering geological investigation in the hydrogeological investigation of several issues require attention in order to be able to contribute to the industry.
【Key words】Groundwater；Hazards；Hydrogeological investigation
1. 地下水对岩土工程危害的分析
1.1 从地下水升降变化方面来看。
1.1.1 由于地下水上升而形成的对岩土工程的危害。
从人类活动因素方面讲，使得潜水位上升的原因如下：工业废水的排放、工程建筑施工用水点的地下渗透、生活污水的渗透、农作物灌溉用水的渗透等等；从水文气象因素方面来讲，有以下集中因素会导致潜水位的上升：降水量的增加、气温的升高导致的河流汛期的到来等等，这是是对地下水动态影响最为普遍的因素；从地质因素方面来讲，含水层土壤的渗透性、地震等等都会使地下水的水位受到影响。因而，我们认为地下水水位的上升是众多因素综合的结果。它会对岩土工程引起以下几种危害：
（1）使土壤受到地下水的浸泡而形成沼泽或者被盐渍化，同时，由于地下水会对建筑进行腐蚀，使建筑物的耐久性受到影响；
（2）地下水的上升使土壤中含水量增加，加大了土壤的重量，在一些斜坡、河岸地区极易发生一些不良地质现象，例如滑坡、崩塌等，使地质灾害的发生率增加；
（3）地下水水位的上升导致一些粉细砂、粉土的含水量超过饱和而被液化，极易导致土壤颗粒被渗流带走而形成管涌和流砂现象的产生；
（4）地下水水位的上升使得一些岩土受到水的侵蚀、水解、浸泡而被软化，导致建筑物抵抗剪切破坏的极限能力降低；等。
1.1.2 从地下水水位下降方面来看。
通常，人为因素是地下水水位下降的主要原因，导致地下水水位下降的人为因素如下：对地下水的大量抽取、在河流的上游筑坝导致下游地下水水位下降等等。地下水水位的下降会导致以下几种岩土工程的危害形成：
（1）由于地下水位的下降，而导致地表受到的地下水的浮力减小，从而导致地质灾害的发生，例如地面塌陷、地裂缝等，影响建筑物的稳定性，使得人类的生命、财产的安全受到威胁；
（2）对水资源的浪费和无节制的抽取地下水，导致水资源的枯竭、水质的恶化，恶化了生态环境，严重地威胁着人类的生存居住环境；等。
1.2从地下水的动力作用方面来看。
通常，处在天然状态下的地下水不会对岩土工程造成危害，因为其动水压力的作用都比较微弱。然而，地下水天然动力平衡的条件在人为工程活动中受到影响，动水压力被改变会导致例如流砂、管涌、基坑突涌等严重的岩土工程危害，使得工程质量和施工人员、工程的安全受到影响。
2. 在进行工程地质勘察中水文地质勘察过程中需要注意的事项
2.1 在工程地质勘察中水文地质勘察的基本要求方面应进行明确要求。
2.1.1 查明相关的水文地质条件
（1）区域性气候资料，如降水量、蒸发量、历史水位、水位变化趋势；地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响。
（2）主要含水层的分布、厚度及埋深，各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度；通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数。
（3）场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响。
（4）是否存在对地下水和地表水的污染及其可能的污染程度。
2.1.2 水文地质问题评价内容
（1）查明地下水在天然状态及天然条件下的影响，分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况，及对岩土体和建筑物的不良作用。
（2）按地下水对工程的作用与影响，提出在不同条件下应当重点评价的地质问题并提出防治措施。如对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土及混凝土内钢筋的腐蚀性；对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地，应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用；在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时，应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。
（3）密切结合建筑物地基基础类型（如基坑工程、边坡工程、桩基工程）和施工需要，查明有关水文地质问题，提供所需的水文地质参数。
2.2 对工程勘察中水文地质参数的测定给予足够的重视。
2.2.1 地下水水位的测定，在工程地质勘察中，凡遇含水地层时，均应测定地下水位。其中静止水位的量测应有一定的稳定时间，其稳定时间按含水层的渗透性确定，需要时宜在勘察结束后统一测静止水位；当采用泥浆钻进时，测水位前应将测水管打入含水层中20cm或洗孔后量测；对多层含水层的水位量测，必要时应采取止水措施与其他含水层隔开。
2.2.2 测定地下水流向可用几何法，并同时量测各孔内水位，确定地下水的流向。地下水流速的测定可采用批示剂法或充电法。
2.2.3 抽水试验应符合抽水试验方法可根据渗透系数的应用范围具体选用不同的方法；抽水试验宜三次降深，最大降深应接近工程设计所需的地下水位降深的标高；水位量测应采用同一方法和仪器，读数时对抽水孔为厘米，对观测孔为毫米；当涌水量与时间关系曲线和动水位与时间的关系曲线，在一定范围内波动，而没有持续上升和下降时，可认为已经稳定；抽水结束后应量测恢复水位等规定。
参考文献
[1] 李建生：工程勘察中水文地质问题分析研究[J]. 中国新技术新产品，2010，（03）：93～94.
[2] 高峰，段永强：工程勘察中地下水作用问题浅谈[J] 常州工学院学报，2008，（S1）.
[3] 邓晓翔，蒋丽云：对工程勘察中水文地质问题的探讨[J].四川建材，2009，（01）.
[文章编号]1619-2737（2015）07-29-196
地下水文 篇3
淮北平原地下水为第四系松散岩类孔隙水。受特殊的地形地貌、岩性特征影响, 区内地下水氟含量较高, 为地方性氟病高发区。据安徽省卫生部门2004年统计, 境内有40个病区县, 23 066个病区自然村, 患病人口775.60万, 占全省的12%[1], 主要分布在宿州、阜阳、淮北和蚌埠。一些学者对淮北平原第四系地下水做了一些零星工作, 但对高氟地下水的水文地球化学特征及形成机理等还处于了初步研究阶段。
1 区域水文地质概况
淮北平原位于安徽省北部, 南以淮河为界, 为黄淮平原的一部分, 淮北平原除东北部一些低山丘陵外, 主要为第四系松散沉积物覆盖, 东部薄, 西部厚, 为陆相沉积。按沉积物来源、成因类型和水文地质特征, 主要包括中南部河间地区的剥蚀侵蚀平原、北部冲积平原、东北部的构造剥蚀丘陵和近河道河谷等水文地质单元[2]。平原内的孔隙水, 约占全区地下水水量的80%, 自上而下分四个含水层组:第Ⅰ含水组, 第Ⅱ含水组, 第Ⅲ含水组, 第Ⅳ含水层组。目前, 农村居民饮用水主要来自第Ⅰ含水组, 本次研究对象也为第Ⅰ含水组, 样品采集深度在30 m内。表1为地下水组分的特征统计。从表1中可看出F 较其他组分超标现象严重, 对地下水水质有着直接的影响。
2 浅层高F-1水空间分布特征及变化趋势
2.1 空间分布特征
本次所采水样为农村机井水, 埋深在30 m以内, 根据本次测试结果看出, 浅层地下水F-离子含量为0.16～3.81 mg/L, 超标率为74.83%。其中F 浓度在1.0～2.0 mg/L, 占研究区
注:pH值无量纲, 最大值、最小值、均值单位为mg/L, 超标率单位为%。
总面积的40%;F 浓度大于2.0 mg/L占研究区总面积的0.65%, 最高值出现在利辛县境内。平原高F-水区 (F->1.0 mg/L) 主要分布中部河间平地区的涡阳和利辛县、北部泛滥平地区、东北部决口扇区的萧县和东部古河道高地区的灵璧县, 地下水F浓度变化范围在1～3 mg/L (图1) 。淮北平原按地貌分为隆起区和凹陷区, 其东北部为隆起区, 比值作为刻画水动力条件特点的参数, 数值由北向南比值逐渐减小, 表明隆起区由北向南水动力条件逐渐减弱, 地下水径流逐渐滞缓, 有利于F-富集, 表现为南部F-含量介于1.0～2.0 mg/L。在淮北平原西部的凹陷区根据地形起伏变化特点又分为4个亚区, 即太和-界首凹陷亚区, 涡阳-蒙城相对隆起亚区, 沿淮凹陷亚区和萧县-砀山凹陷亚区, 从图2中可以看出, 在凹陷区范围内, Ⅱ2和Ⅲ3的 比值相对较小, F-呈现块状分布, 表现为东部和南部F-含量小于1.0 mg/L, 西部和北部F-含量较高。
2.2 变化趋势
图2为F->1.0 mg/L空间分布趋势图, 图中X轴代表正西方向, Y轴代表正南方向, Z轴代表各点测定值的大小, 左后面投影面上的曲线表示东-西向的全局性趋势变化, 右后投影面上的曲线表示南-北的全局性趋势变化。由图可知, 研究区浅层地下水中F浓度呈孤岛型, 在东西方向上, 西部小于东部小于中部;在南北方向上, 北部小于南部小于中部, 并有一定的2阶趋势效应, 表明其空间分布受多方面因素的影响。
3 F-水化学特征
3.1 F-1与pH值的变化关系
研究区内所采水样pH值变化范围在7.14～8.47之间, 地下水含F-1量较高点主要集中于pH在7.5～8.47变化区间内, 并集中分布在在7.5～8.2之间, 表明高F-1水都是偏弱碱性水。从图3上可以看出F 浓度随pH值变化在一定区间内呈正相关关系, 但在pH值为8.2～8.47之间, F-1浓度与pH值变化并无较好的相关性, 并未表现出随pH值升高而升高, 说明高F-1水只在一定的pH值变化区间内出现, 地下水的酸碱性对F-1的富集有一定影响但不是直接影响因素。
3.2 F-1与TDS的变化关系
根据测试结果, TDS的变化范围在212.6～2 678.8 mg/L, 根据TDS的高低将地下水划分淡水 (TDS<1 000 mg/L) , 占采样比例的66%;微咸水 (1 000 mg/L<TDS<3 000 mg/L) , 所占比例为34%;淮北平原地下水大多属淡水。从图4中可以看出, F-浓度大于1.0 mg/L的地下水, TDS的变化区间集中在为342～2 075 mg/L, 分析表明在TDS变化空间不大的情况下 (500 mg/L<TDS<1 500 mg/L) , 氟离子浓度随TDS有升高的趋势, 在TDS为1 500 mg/L时氟离子浓度达到最大, 当TDS大于1 500 mg/L时, F-1浓度有减小的趋势但仍大于1.0 mg/L。深入分析, 造成F-浓度减小的原因可能是F-1与地下水中某些离子发生化学反应, 形成络合物, 降低了F-浓度。
3.3 F-1与水化学类型的关系
水化学类型和化学组分对F-1含量形态有一定的影响, 本次采集的浅层地下水水化学类型较为复杂, 包括23种, 图5为F-浓度大于1.0 mg/L的水化学类型图。从图上可以看出, 影响高F-1水浓度的优势阳离子为Na+, 毫克当量百分比在53%以上, Ca+当量百分比低于40%, Mg2+当量百分比在20%左右;优势阴离子为HCO-3, 当量百分比占40%以上, 但个别点SO
3.4 F-1与主要离子之间的变化关系
由于F的化学性质较活泼, 可以与地下水中不同离子之间发生交换作用、络合作用等化学反应, F-1与主要离子之间的相互关系由表1表示。从表1可以看出, F-与 (Na+K+) 呈弱正相关, 与Mg2+没有明显的相关性, 与Ca2+呈负相关, 表明F-在迁移过程中易受钙的制约, 在处于偏碱性的地下水中存在以下平衡关系:
当Ca2+增大时, F-与Ca2+发生反应, 形成CaF2, 以沉积态形式存在于地下水中, 降低F-浓度。在阴离子中, F-与HCO-3、SO
4 高F水水文地球化学成因探讨
地下水是一种取决于其组分、活度以及热动力条件和水动力条件的复杂多远物理动态平衡体系, 在这一复杂的体系中, 不断进行着水-岩、水-气、水-有机物及微生物之间的作用和平衡, 如酸-碱反应与平衡、氧化-还原反应与平衡、络合反应与平衡、溶解-沉淀反应与平衡等[4]。为深入揭示研究区内高F水形成演化过程, 确定驱动高氟水形成演化的水岩作用形式, 开展水化学反应路径模拟。按照地貌特点, 在隆起-凹陷区选择一条路径、在凹陷区沿地下水流向上选择另一条条反应路径如图2所示。路径1用来分析氟含量在1.0 mg/L以上的高氟水形成演化机制;路径2用来分析氟含量小于1.0 mg/L的地下水氟形成机制。
模拟采用的地下水水样如表3所示, 利用phreeqc软件进行模拟, 并确定F及主要离子的存在形式。
通过模拟发现 (表4) , 地下水F的主要存在形式是F-、MgF+和CaF+。Ca、Mg元素主要以Ca2+、CaSO4、CaHCO+3、Mg2+、MgSO4和MgHCO+3形式存在。在反应路径1中, 由起点水至终点水, F-浓度增大, CaF+和MgF+浓度减少, 从萤石的饱和度可以看出, 因为其饱和度小于1, 促进了CaF2溶解, 增大了地下水中氟离子浓度。在反应路径2中, F-浓度基本不变, MgF+浓度呈上升趋势, 但CaF+浓度减少, 表明在地下水迁移过程中有CaF+沉淀析出。
5 结 语
(1) 由于水动力条件影响, 高氟水主要分布在远河泛滥带和河间洼地, 在在平原区河道带及近河泛滥带, 氟离子浓度小于1.0 mg/L。
(2) 在pH值变化区间为7.2～8.2时, 氟离子浓度随pH值增大而增大, 在TDS小于1 500 mg/L时, 随TDS的增大而增大。
(3) 高氟区水化学类型主要为Na-HCO3、Na-SO4、Na-Mg-HCO3-SO4、Na-Ca-HCO3和Na-HCO3-Cl型, 其中优势阳离子为Na+, 优势阴离子为HCO-3。
摘要：以安徽淮北平原为例, 通过对高氟水的分布规律与地形地貌、地下水径流条件的分析, 得出高氟水在空间上的分布特征。并从水文地球化学方法的角度对高氟水的成因进行探讨, 揭示了含氟矿物的溶解和沉淀对含氟地下水形成的影响。
关键词：淮北平原,高氟水,分布特征,变化趋势,水文地球化学
参考文献
[1]杨则东, 杨佩明, 鹿献章, 等.安徽淮北平原地方病及其与地下水的关系[C].全国地下水污染学术研讨会专集, 中国地质环境监测院:《水文地质工程地质》增刊, 2008:12-15.
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[3]任福弘, 曾溅辉, 刘文生, 等.高氟地下水的水文地球化学环境及氟的赋存形式与地氟病患病率的关系[J].地球学报, 1996, 17 (1) :85-97.
地下水文 篇4
绘制地下水水位等值线可以指明地下水的运动方向、表明不同含水层的水力联系以及与地表水的互补关系, 地下水水位等值线图与地形等高线图重迭, 可指明地下水埋藏深度, 其高程差绘制的地下水等埋深线图, 用以指导地下水开采、工程基础开挖、地下水对地下工程的影响等。因此, 地下水水位等值线的绘制, 在整个矿区水文地质工作中非常重要。怎样绘制地下水水位等值线更加接近客观实际是本次论述的重点。
1 水位等值钱绘制方法
地下水水位等值线传统的手工绘制方法, 是先求得一张研究区域的地理概况轮廓线图, 将该区域内的观测井的具体位置标在图上, 再将该观测期内的观测数据资料标在相应的位置上, 运用插值法在两测井的中间描出等值点, 然后观察判断邻近测井, 选出等值点存在期间的两个测井, 再找出其间的等值点;用同样的方法, 依次描出该区域内的所有等值点。而后将各等值点连成平滑曲线, 该条等值线就跃然纸上。类似地, 可画出区域内的所有等值线。
在计算机信息技术迅猛发展的当今社会, 水位等值线生成技术是地下水资源评价中的一个重要研究领域, 常用的软件有GIS、南方CASS、ARCGIS等, 均是利用坐标投影变换、网格插值、等值线追踪、平滑、标注等方法与技术, 利用直接测量的数据点生成等水位线, 解决了传统手工绘制既费时, 也不美观的问题。
计算机自动生成水位等值线离不开插值, 插值方法有反距离加权插值法、克立格插值法、最小曲率法等十几种插值方法, 可以很方便地进行插值计算。然而, 在有限的矿区水文地质勘察工作量下, 所取得的地下水水位数据投影后只是不等间距的离散点, 软件会将两个水位标高接近的离散点通过插值计算, 默认绘制为一个水文地质单元内, 但是大的水文地质单元内往往还套着小单元或几个小单元, 这就要求水文地质边界是确切的。
众所周知, 水文地质边界的确定是绘制地下水水位等值线的关键所在。然而以往工作中, 受工作量和手段的限制, 矿床水文地质勘查过程, 对某些构造或边界的阻水性总是不那么有把握性。矿区水文地质勘查, 是着眼整个水文地质单元, 对矿床所在地块地下水补给、径流、排泄区在内的完整区域进行勘查, 随着工作的深入往往会发现在相邻区域, 在目标系统的上游或下游存在其它含水系统, 相邻含水系统常常各自划定边界, 使地下水水位等值线的绘制非常有难度。
下面分别对孔隙充水矿床、裂隙充水矿床、岩溶充水矿床三种矿床水文地质类型的地下水水位等值线绘制方法进行论述。
1.1 孔隙充水矿床
充水岩层以松散未胶结的孔隙岩层为主的矿床, 简称孔隙充水矿床。含水层的分布一般靠近地表, 岩性比较均一, 边界条件容易查清, 而且勘探工程及地下水水位统测取得的数据代表性较强。直接用绘制等值线的软件将地下水水位数据投影到底图后, 采用插值法绘制的地下水水位等值线易接近客观实际。
1.2 裂隙充水矿床
裂隙含水层充水为主的矿床, 地下水赋存于风化裂隙和构造裂隙或破碎带中。这类含水层, 由于富水性很不均一, 矿体隔水边界分布条件复杂, 勘探工程难以准确控制, 通过大型抽 (放) 水试验流场显现的资料是确定矿体隔水边界的有力证据。在矿区生产过程中, 往往只对有矿体存在的水文地质单元进行疏干排水, 将水位降到矿体底界以下, 其它小的水文地质单元只是上部风化裂隙水被疏干, 构造裂隙水依然存在于构造裂隙或破碎带中。所以, 裂隙充水矿床水位等值线的绘制, 首先确定分水岭, 划定矿区的水文地质单元边界, 用地下水水位观测资料绘制出上部风化裂隙水的水位等值线, 与风化裂隙水含水层底板进行对比, 确定风化裂隙水水位等值线的内边界位置。然后利用矿区水文地质勘查工作中, 确定的矿体所在小的水文地质单元的隔水边界, 以及边界内观测井的水位观测资料绘制出构造裂隙水水位等值线。即可反映出裂隙充水矿床的地下水水位现状。
1.3 岩溶充水矿床
岩溶含水层充水为主的矿床, 含水层的富水性主要受岩性、岩溶的发育程度和补给条件等的控制。这类矿床由于含水层导水性、富水性极不均一, 空间赋存和补给条件复杂。基本特征是其中地下水分布的不均匀性。绘制岩溶充水矿床的地下水水位等值线, 首先要查明含水层的空间分布形态, 最重要的是必须依赖地质勘探钻孔, 不足时还必须增加水文地质钻孔, 切实做好钻孔的简易水文地质观测。为了查清矿区的水文地质条件, 前人摸索出“三大一长”的勘探方法, 即大口径钻孔、大水量抽水、大降深流场和长时间抽 (放) 水试验的方法, 把整个水文地质单元的边界条件争取在大型抽水试验中统统作用于、包容于试验里, 避免了人为地、孤立地把统一体分割成一个钻孔一个钻孔分别看待, 它把矿床与其所在的整个水文地质单元当做统一体来对待, 既顾及矿床又顾及它与外围的关系, 做到统领全局, 掌握全貌, 试图抓住富水段的大水量抽水, 把全局的各种地质背景与各类控制着地下水运动的要素, 统统汇集并作用于大型抽水试验之中, 通过对大抽水所激发出来的地下水流场形态的研究达到提示与查明矿区水文地质条件的目的。综合岩溶发育和充填程度、钻孔简易水文地质观测、抽注水试验等资料, 可以划分出强含水带、弱含水带及隔水带。
划分出隔水带后, 就可以依据观测井水位资料, 绘制出矿体所在水文地质单元的地下水水位等值线, 绘制方法与裂隙充水矿床相同。
2 结论
终上所述, 绘制出符合客观实际的矿区地下水水位等值线图, 是水文地质技术人员的岗位责任。在基本查明水文地质单元的边界的条件下, 将隔水边界做为绘制地下水水位等值线的已知条件, 能够客观实际的绘制出矿区地下水水位等值线图。然而制图软件并不能对隔水边界加以运用, 需进行人工修改。
参考文献
[1]沈继方, 青春, 胡章喜.矿床水文地质学, 1992, 2.