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文本内容:
《水文地质勘察》课程设计指导书《水文地质勘察》是一门水文与水资源工程专业重要专业课程,该课程除课堂讲授水文地质勘察基本原理和工作措施外,还要尤其加强对学生实践知识、动手能力和分析问题与处理问题能力日勺训练本课程设计的目的I就是为了巩固课堂学习的理论知识,理论联络实际,提高学生实际分析处理问题及编写汇报的初步能力,为学生毕业论文(设计)的编写打下一种良好日勺基础
一、课程设计名称
1、东王村地区水文地质条件及地下水资源供水意义分析
2、编制3号专门水文地质孔设计柱状图
3、宝兰高速铁路ZK03钻孔岩心编录
二、措施与环节
1、认真仔细阅读东王村地区水文地质资料包括水文地质图(图1),(平面图、剖面图)及有关资料(表
1、表
2、表3);
2、在系统分析东王村地区地质背景(地形、地层、构造)的基础上,对该区水文地质条件进行分析;
3、东王村地区地下水资源供水意义分析;
4、编写课程设计汇报
5、编制3号专门水文地质孔设计柱状图2钻机类型:油压300型;3钻孔方位设计直孔90;4开孔日期1985年9月2日;终孔日期1985年月日;5钻孔设计深度250米;6钻孔构造
①孔径
040.00米150毫米〜
40.00-
126.00米130毫米
126.00-
250.00米no毫米
②钻孔构造7抽水设备压风机抽水
六、东王村地区水文地质资料
1、东王村地区地层及其含水性该区地层及其含水性见表1及图1所示;
2、东王村地区降雨量资料降雨量资料见表2所示
3、东王村地区地下水化学成分资料地下水成分见表
34、东王村地区水文地质图图1表1东王村地区岩层含水性层水裂隙及岩溶发泉流量L•代号时代岩性质接触关系钻孔单位涌水育状况s1含量L•s-1•m-1性岩与老地层呈角度不Qal第四系冲积砂砾石整合接触上侏罗统砂岩与砂质页岩互层裂隙闭合J3中侏罗统长石石英砂岩裂隙张开J2下侏罗统裂隙闭合J.页岩,距底部15m处夹厚度3-5m时可采煤层与上覆地层呈角度P二叠系纯质石灰岩岩溶发育不整合接触C石炭系页岩夹薄层砂岩构造裂隙闭合,与上覆地层呈角度Al-S前泥盆系片麻岩及片岩发育风化裂隙不整合接触表2东王村地区数年平均1971-1990降水量及气温资料1234567降水量mm
35.
560.
5104.
5144.
4161.
2218.
0179.0占年降水量%
2.
84.
88.
311.
512.
817.
314.2气温℃
1.
85.
112.
316.
421.
626.
027.889101112整年降水量mm
133.
480.
653.
256.
633.
51260.4占年降水量酚
10.
66.
44.
24.
52.
6100.0气温℃
28.
723.
418.
09.27,
316.5
七、宝兰高速铁路钻孔资料ZK
031、ZK03钻孔资料1钻孔坐标X=
4586.250表3东王村地区地下水化学成分泉号库尔诺夫体现式钻孔号含水层库尔诺夫体现式照逆口6J2M加一厂修
0.25孔柱:优图项目F熔__________________________---------―展年…容却P序号M钻孔深度米…1/VQ ca40Mgl6-CH66vg25-44l地层曲弋_;52“HC6sO5,HCOM T柱状图与名孔构造喉J
237.5—ATe”M
7.5S IQQgA/g NNa46^^37Mgl73地层星漠、4sc,后卜疗oSOCL HCOl岩性描述M41-z29P5M—皿68,[;320j2,■**42■-,**40016cI5*L44口,乩对14版1*8/6]6知寸L不纵!1口「U~~Z7~C3卜1■进瑜阍丁左心71r,什NV科4当/以方2LT【咬世全见人L-------------4J1J-4-1291孔斜规定水位观测101简易水文观测冲洗液观测111121岩芯编录131测斜物探测井井温测井141151井液电阻率测井161技术规定止水规定171检查措施预测静止水位181191抽水试段抽水试验预测降深201抽水措施211221抽水时间Y=
9836.126H=11342钻机类型GZ5型工程钻;3钻孔方位设计直孔110;4开孔日期2009年4月21日;终孔日期2009年5月2日;5钻孔设计深度50米;6孔径
050.00米110毫米〜
2、岩心资料岩心编录的目的是最大也许的提取岩心中的岩土信息,结合岩石物性、测井、地球物理及区域地质背景资料,树立岩心剖面柱根据规则,岩石编录包括对岩心划分岩性单元,观测和描述不同样岩性单元之间的接触关系、多种岩石的颜色、构造、构造、矿物构成及含量表5岩心资料表编录内容见下表:
3、标贯试验资料取样标号地下水M.试验层次层顶深度M层底深度M
103.52米、3米处标贯试验
23.
59.55米处
0019.5米处见地下水,
39.
511.810米处
0022023.
4.25稳定水位1125m15米处
003、
411.
820.718米处重n触探试验20米处
004520.
726.825米处
005626.
831.830米处
006731.
835.335米处
007835.
342.540米处00836米处重II触探试验
2.
002.
100.
10332.
102.
200.
10352.
202.
300.
10343.
003.
100.
10453.
103.
200.
10463.
203.
300.
10474、重n触探试验资料在钻孔中18米、36米处进行了重n触探试验,其原始资料见下表:表818米处重II触探试验原始资料表击入深度5动探击数修正后动探击数试验前深度m试验后深度m动探杆长m
18.
0018.
100.
10202018.
1018.
200.
10201818.
2018.
300.
10202318.
3018.
400.
10202618.
4018.
500.
10201518.
5018.
600.
10202018.
6018.
700.
10201718.
7018.
800.
10202818.
8018.
900.
10202418.
9019.
000.
10201619.
0019.
100.
10221519.
1019.
200.
10221819.
2019.
300.
10222219.
3019.
400.
10222019.
4019.
500.
10222019.
5019.
600.
10221919.
6019.
700.
10222119.
7019.
800.
10222319.
8019.
900.
10222619.
9020.
000.102228表936米处重n触探试验原始资料表击入深度m动探杆长m动探击数修正后动探击数试验前深度m试验后深度m
36.
0036.
100.
10384036.
1036.
200.
10383836.
2036.
300.
10384136.
3036.
400.
10384636.
4036.
500.
10384036.
5036.
600.
10385036.
6036.
700.
10384736.
7036.
800.
10384336.
8036.
900.
10384936.
9037.
000.
10385137.
0037.
100.
10393837.
1037.
200.
10394037.
2037.
300.
10394537.
3037.
400.
10394237.
4037.
500.
10394237.
5037.
600.
10394237.
6037.
700.
10394637.
7037.
800.
10394037.
8037.
900.
10393837.
9038.
000.
1039465、工程地质孔柱状图1图名钻孔柱状图2比例尺11000c3图头内容见表10
(4)正图内容钻孔柱状图的I内容重要有地层代号、岩土分层序号、层顶深度、层顶标高、层厚、地质柱状图、岩心采用率、岩土取样深度和样号、原位测试深度和有关数据在地质柱状图上,第四系与下伏基岩应体现出不整合接触关系(见表11)
(5)图尾内容工程编号、绘图、审核、工程负责人、图号
(6)规定参照过去所学过的I知识,提出每一项设计,做到既要查明水文地责问题,又要节省开支,抵达内容精确,图件美观、整洁表10表头内容工程名称工程编号钻孔编号孔口高程X二动工日期稳定水位深度坐孔口直径标Y二竣工日期测量水位日期表
11.工程地质柱状图项目内容内容序号图中宽度(厘米)地层代号11岩土分层序号21层底深度31层底标高41层厚51地质柱状图
(1100)63岩土名称及其特性77岩心采用率81岩土取样深度和样号91稳定水位和水位日期102原位测试深度和有关数据
1136、认真阅读宝兰高速铁路ZK03钻孔资料,对岩心进行编录并绘制钻孔柱状图
三、有关基本知识
1、水文地质图水文地质图是反应一种地区地下水状况及其与自然地理和地质原因互有关系的图件它是根据水文地质调查的成果绘制的一般由一张图(主图)或一套相似比例尺的辅助图件来体现含水层的性质和分布、地下水的类型、埋藏条件、化学成分与涌水量等主图是为对区域地下水的形成与分布建立总的概念而编制的反应重要水文地质特性的综合性图件,即综合水文地质图辅助图件则包括基础性图件(如地质图、地貌图、实际材料图等)、地下水单项特性性图件(如潜水等水位线及埋深图、承压水等水压线图、水化学类型分区图、地下水储量分区图等)以及专门性水文地质图(如供水水文地质图、矿区水文地质图、环境水文地质图、地下水开采条件分区图等),一般是小面积大比例尺,针对某首先或某一项自然改造运用而编制的图件综合水文地质图一般由平面图、镶图和剖面图构成平面图为主图镶图是在条件复杂日勺地区,为减轻主图承担弥补其局限性而编制欧I,其比例尺要比平面图小剖面图则是用以反应调查区重要方向的I水文地质变化规律,如含水层欧I构造特性其走向应选在穿过地貌变化最大、横切所有含水层的方向尽能和勘探钻孔控制性水点结合起来原则上水平比例尺与平面图相似,垂直比例尺可合适放大,但不能使地形严重失真
2、水文地质条件水文地质条件是指有关地下水形成、分布和变化等条件日勺概括一般包括地下水的I埋藏分布状况、水质、水量、补给、径流与排泄等条件这些条件受地区日勺自然地理环境、地质条件以及人类生产活动的影响而变化因此,实际上它包括了影响地下水各方面的原因的I总和O
3、气候条件气候是指某一地区数年的天气特性根据其年平均温度可分为热带25℃、亚热带25℃-15℃,温带15C—5℃和寒带〈5℃;根据其水份状况可分为湿润降水量800mm、半湿润800—500mm、半干旱500—250mm、干旱250mm
4、地下水埋藏条件地下水埋藏条件是指地下水日勺类型、分布和埋藏深度、含水层的数目、岩性、厚度和空间分布、含水构造的特点等的统称查明地下水的埋藏条件是水文地质调查的一项基本内容
5、地下水补给条件含水层中地下水从外部如大气降水、地表水等或从其他含水层中不停获得水量补充的过程称为地下水的补给地下水补给条件是指地下水日勺补给来源、补给方式、补给区日勺位置、补给量日勺大小和影响补给的原因等的统称在开采地下水或疏干排水时,必须查明地下水补给条件,计算补给量
6、地下水排泄条件地下水从含水层中流出并转化为地表水或大气水日勺过程称为地下水的排泄地下水排泄条件是指地下水排泄的地点、排泄方式、排泄量、形成这种排泄的环境和条件以及影响排泄的原因等地下水的天然排泄方式有两类一类为通过毛细管作用抵达地表蒸发转化为大气水的垂直排泄;另一类为通过以泉或泄流形式排向地表水的水平排泄当大量开采地下水或矿井疏干排水时,人工排泄也是一种重要的方式
7、地下水动态地下水动态是指地下水在形成过程中水位、水温、流量、化学成分、气体成分和物理性质等总的变化过程它是在多种原因气候、水文、地质、土壤、生物以及人工原因等的J综合影响下所形成的I理解地下水的动态和影响原因,可以根据它的规律更合理地评价、运用、控制和防治地下水对人类日勺危害
8、地下水资源是指某一地区地下水的储备量它可分为补给量、储存量和容许开采量
1、补给量地下水补给量可分为天然补给量与开采补给量天然补给量是指天然状态下,含水系统平均每年从大气降水入渗、地表水入渗、地下径流或越流流入等所获得补给的重力水体积;开采补给量是指在开采过程中地下水位下降、水力坡度增大,从相邻地表水体或相邻含水系统中所获得日勺补给水量或由于开采使含水层储水空间增大,而可接纳更多的入渗水量一般开采补给量可不不大于天然补绐量
2、储存量是指储存于含水层或含水系统内水位变动带如下的重力水体积可分为潜水容积储存量和承压水弹性储存量是地质历史时期逐渐积存起来时,可对维持地下水量稳定起调整作用
(3)、容许开采量是指在一定的技术经济条件下,能从含水系统中开采出来的最大水量同步在整个开采期间内,其水质、水量、开采条件和环境不会出现明显恶化合理确定地下水的容许开采量是地下水资源评价的关键问题
9、含水层的透水性分级含水层的透水性是指含水岩石孔隙、裂隙或溶蚀空隙透过水的能力它一般是以渗透系数大小来划分透水性等级名称渗透系数(m/d)I良透水岩石10II透水岩石10—1III微透水岩石1—
0.01w极微透水岩石
0.01—
0.001V不透水岩石
0.001一般透水层是指渗透系数
0.001m/d日勺岩层,隔水层(不透水层)是指渗透系数
0.001m/d日勺透水性非常低的岩层
10、单位涌水量单位涌水量是指抽水时,水井或钻孔中水位每下降一米的I涌水量,用升/秒•米来体现它是对比单井出水或含水层富水能力日勺重要指标式中q为单位涌水量;Q为井(钻孔)抽(涌)水量;s为降深含水层富水性是指含水层中地下水量的丰富程度它取决于含水层的分布范围、厚度、透水性和补给条件一般是根据开采时井、泉的J最大涌水量来衡量常见的富水性分级为:富水性等级名称井(泉)最大涌水量(m3/d)I强(极)富水的5000II富水的5000—1000III中等富水时1000—100IV弱(微)富水的100—10V贫水的10VI富水性复杂口勺相差悬殊在岩溶区和基岩裂隙区有时在井(钻孔)缺乏日勺状况下可采用地下水径流模数来粗略划分:岩溶水或裂隙溶洞水基岩裂隙水(L/S•富水性等级名称(L/S•km2)km2)I强(极)富水的63II中等富水日勺6—33—1III贫水的
13112、地下水埋深分级根据地下潜水面或承压水含水层顶板距离地表深度,可将地下水埋深分为三个等级:孔隙、裂隙、岩溶(潜)承压水埋深埋深等级名称(m)I深层的100II中等深层时100—50III浅层日勺
5013、矿化度分级矿化度等级名称总含盐量g/LI淡水1II微咸水1—3III半咸水3—10IV咸水10
四、汇报编写重要内容
1、区域自然地理条件1地形根据水文网的I分布及剖面图上的I地形及标高,分析本区地势及汇水条件2气候根据表2,分析本区降雨待征和气温特性3水文水系发育状况、水系分布与地形、岩性、构造的关系,以及河水的I补给来源,不同样河段的流量变化等
2、区域地质条件1地层层序、时代、岩性、接触关系、出露及分布状况.2构造褶皱特性、断层走向、断距及性质构造对地层分布、地形及水文网分布等的控制作用,以及构造对地下水形成过程的控制作用
3、区域水文地质条件1岩层含水性从下列各方面逐层分析哪些是含水层,哪些是隔水层;对含水层则深入分析其相对含水性和导水性并辨别强含水层和弱含水层
①岩性根据岩层含水性阐明表中日勺描述;
②裂隙发育状况(根听阐明表中的描述以及钻孔资料);
③岩溶发育特性(根听阐明表中的描述;钻孔资料;图面上岩溶发育及分布状况;岩溶地区水系发育特性);
④泉的出露状况及流量;
⑤钻孔单位涌水量
(2)各含水层的重要水文地质特性根据岩性、裂隙或岩溶发育状况、泉的I流量及出露状况、钻孔单位涌水量等方面的资料(补充到表1中);泉、钻孔的水化学及水温资料(表3);分析不同样地层的富水性,辨别强含水层、弱含水层和隔水层,总结它们的水文地质特性东王村地区水文地质图及剖面图,分析下列各项
①各含水层的出露分布特性;
②泉的出露条件、类型及命名;
③二叠系合水层的水温及水质变化特性;
④中侏罗统含水层的水温及水质变化特性;
⑤各含水层的补给、排泄、径流条件(包括补给来源、补给方式、排泄方式、径流强度等)
(3)断裂带的水文地质特性根据两盘岩性、出露于断裂带上泉的流量、水质、水温以及河水流量等,分析断裂带日勺导水性能及其对二叠系和中侏罗统含水层的影响
(4)地下水资源供水意义在综合分析全区水文地质条件的基础上,根据降雨量(表2)和排泄量,初步分析该地区地下水资源日勺特点及其供水意义5地下水资源的概略估算在对区域水文地质条件建立清晰概念的基础上,估算东王村盆地地下水的补给量及二迭系含水层的年补给量
五、钻孔设计柱状图的
1、图名3号专门水文地质孔设计柱状图
2、比例尺1lOOOo
3、图头内容钻孔方位;设计孔深;开口、终孔口径;开孔、终孔日期;钻机类型及抽水设备等
4、正图内容见表
45、图尾内容施工程序按设计规定,从开孔起至抽水完毕封孔的全过程的钻探及水文地质内容,进行合理日勺安排责任表参照矿床水文地质图责任栏,大小及内容基本相似
6、规定参照过去所学过日勺知识,提出每一项设计,做到既要查明水文地责问题,又要节省开支,抵达内容精确,图件美观、整洁
7、钻探部分1钻孔坐标X=
2739.840Y=
11256.221H=
468.12。
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