1、精選優質文檔-傾情為你奉上專門水文地質學課程設計指導書馬鎖柱甘肅工業職業技術學院甘肅·天水專心-專注-專業專門水文地質學課程設計指導書專門水文地質學是一門水文地質與工程地質專業重要骨干課程，該課程除課堂講授水文地質勘察基本原理和工作方法外，還要特別加強對學生實踐知識、動手能力和分析問題與解決問題能力的訓練。本課程設計的目的就是為了鞏固課堂學習的理論知識，理論聯系實際，提高學生實際分析解決問題及編寫報告的初步能力，為學生畢業論文（設計）的編寫打下一個良好的基礎。一、課程設計名稱1、東王村地區水文地質條件及地下水資源供水意義分析2、編制3號專門水文地質孔設計柱狀圖3、寶蘭高速鐵路ZK03

2、鉆孔巖心編錄二、方法與步驟1、認真仔細閱讀東王村地區水文地質資料。包括水文地質圖（圖1），（平面圖、剖面圖）及相關資料（表1、表2、表3）；2、在系統分析東王村地區地質背景（地形、地層、構造）的基礎上，對該區水文地質條件進行分析；3、東王村地區地下水資源供水意義分析；4、編寫課程設計報告。5、編制3號專門水文地質孔設計柱狀圖。6、認真閱讀寶蘭高速鐵路ZK03鉆孔資料，對巖心進行編錄并繪制鉆孔柱狀圖。三、有關基本知識1、水文地質圖水文地質圖是反映一個地區地下水情況及其與自然地理和地質因素相互關系的圖件。它是根據水文地質調查的結果繪制的。通常由一張圖(主圖)或一套相同比例尺的輔助圖件來表示含水層的

3、性質和分布、地下水的類型、埋藏條件、化學成分與涌水量等。主圖是為對區域地下水的形成與分布建立總的概念而編制的反映主要水文地質特征的綜合性圖件，即綜合水文地質圖。輔助圖件則包括基礎性圖件(如地質圖、地貌圖、實際材料圖等)、地下水單項特征性圖件(如潛水等水位線及埋深圖、承壓水等水壓線圖、水化學類型分區圖、地下水儲量分區圖等)以及專門性水文地質圖(如供水水文地質圖、礦區水文地質圖、環境水文地質圖、地下水開采條件分區圖等)，一般是小面積大比例尺，針對某一方面或某一項自然改造利用而編制的圖件。綜合水文地質圖一般由平面圖、鑲圖和剖面圖組成。平面圖為主圖。鑲圖是在條件復雜的地區，為減輕主圖負擔彌補其不足而編

4、制的，其比例尺要比平面圖小。剖面圖則是用以反映調查區主要方向的水文地質變化規律，如含水層的結構特征。其走向應選在穿過地貌變化最大、橫切所有含水層的方向。盡能和勘探鉆孔控制性水點結合起來。原則上水平比例尺與平面圖相同，垂直比例尺可適當放大，但不能使地形嚴重失真。2、水文地質條件水文地質條件是指有關地下水形成、分布和變化等條件的概括。一般包括地下水的埋藏分布情況、水質、水量、補給、徑流與排泄等條件。這些條件受地區的自然地理環境、地質條件以及人類生產活動的影響而變化。因此，實際上它包括了影響地下水各方面的因素的總和。3、氣候條件氣候是指某一地區多年的天氣特征。根據其年平均溫度可分為：熱帶(>2

5、5)、亞熱帶(2515)、溫帶(155)和寒帶(<5)；根據其水份狀況可分為：濕潤(降水量>800mm)、半濕潤(800500mm)、半干旱(500250mm)、干旱(<250mm)。4、地下水埋藏條件地下水埋藏條件是指地下水的類型、分布和埋藏深度、含水層的數目、巖性、厚度和空間分布、含水構造的特點等的統稱。查明地下水的埋藏條件是水文地質調查的一項基本內容。5、地下水補給條件含水層中地下水從外部(如大氣降水、地表水等)或從其他含水層中不斷獲得水量補充的過程稱為地下水的補給。地下水補給條件是指地下水的補給來源、補給方式、補給區的位置、補給量的大小和影響補給的因素等的統稱。在開采

6、地下水或疏干排水時，必須查明地下水補給條件，計算補給量。6、地下水排泄條件地下水從含水層中流出并轉化為地表水或大氣水的過程稱為地下水的排泄。地下水排泄條件是指地下水排泄的地點、排泄方式、排泄量、形成這種排泄的環境和條件以及影響排泄的因素等。地下水的天然排泄方式有兩類：一類為通過毛細管作用到達地表蒸發轉化為大氣水的垂直排泄；另一類為通過以泉或泄流形式排向地表水的水平排泄。當大量開采地下水或礦井疏干排水時，人工排泄也是一種重要的方式。7、地下水動態地下水動態是指地下水在形成過程中水位、水溫、流量、化學成分、氣體成分和物理性質等總的變化過程。它是在各種因素(氣候、水文、地質、土壤、生物以及人工因素等

7、)的綜合影響下所形成的。了解地下水的動態和影響因素，可以根據它的規律更合理地評價、利用、控制和防治地下水對人類的危害。8、地下水資源是指某一地區地下水的儲藏量。它可分為補給量、儲存量和允許開采量：(1)、補給量地下水補給量可分為天然補給量與開采補給量。天然補給量是指天然狀態下，含水系統平均每年從大氣降水入滲、地表水入滲、地下徑流或越流流入等所獲得補給的重力水體積；開采補給量是指在開采過程中地下水位下降、水力坡度增大，從相鄰地表水體或相鄰含水系統中所獲得的補給水量。或由于開采使含水層儲水空間增大，而可接納更多的入滲水量。通常開采補給量可大于天然補紿量。(2)、儲存量是指儲存于含水層或含水系統內水

8、位變動帶以下的重力水體積?？煞譃闈撍莘e儲存量和承壓水彈性儲存量。是地質歷史時期逐漸積存起來的，可對維持地下水量穩定起調節作用。(3)、允許開采量是指在一定的技術經濟條件下，能從含水系統中開采出來的最大水量。同時在整個開采期間內，其水質、水量、開采條件和環境不會出現顯著惡化。合理確定地下水的允許開采量是地下水資源評價的核心問題。9、含水層的透水性分級含水層的透水性是指含水巖石孔隙、裂隙或溶蝕空隙透過水的能力。它通常是以滲透系數大小來劃分：透水性等級名稱滲透系數(m/d)良透水巖石>10透水巖石101微透水巖石10.01極微透水巖石0.010.001不透水巖石<0.001通常透水層是

9、指滲透系數>0.001m/d的巖層，隔水層(不透水層)是指滲透系數<0.001m/d的透水性非常低的巖層。10、單位涌水量單位涌水量是指抽水時，水井或鉆孔中水位每下降一米的涌水量，用升/秒·米來表示。它是對比單井出水或含水層富水能力的重要指標：式中：q為單位涌水量；Q為井(鉆孔)抽(涌)水量；s為降深。11、含水層富水性分級含水層富水性是指含水層中地下水量的豐富程度。它取決于含水層的分布范圍、厚度、透水性和補給條件。一般是根據開采時井、泉的最大涌水量來衡量。常見的富水性分級為：富水性等級名稱井(泉)最大涌水量(m3/d)強(極)富水的>5000富水的50001000

10、中等富水的1000100弱(微)富水的10010貧水的<10富水性復雜的相差懸殊在巖溶區和基巖裂隙區有時在井(鉆孔)缺乏的情況下可采用地下水徑流模數來粗略劃分：富水性等級名稱巖溶水或裂隙溶洞水(L/S·km2)基巖裂隙水(L/S·km2)強(極)富水的>6>3中等富水的6331貧水的<3<112、地下水埋深分級根據地下潛水面或承壓水含水層頂板距離地表深度，可將地下水埋深分為三個等級：埋深等級名稱孔隙、裂隙、巖溶(潛)承壓水埋深(m)深層的>100中等深層的10050淺層的<5013、礦化度分級礦化度等級名稱總含鹽量(g/L)淡水&l

11、t;1微咸水13半咸水310咸水>10四、報告編寫主要內容1、區域自然地理條件(1)地形：根據水文網的分布及剖面圖上的地形及標高，分析本區地勢及匯水條件。(2)氣候：根據表2，分析本區降雨待征和氣溫特征。(3)水文：水系發育情況、水系分布與地形、巖性、構造的關系，以及河水的補給來源，不同河段的流量變化等。2、區域地質條件(1)地層：層序、時代、巖性、接觸關系、出露及分布情況(2)構造：褶皺特征、斷層走向、斷距及性質。構造對地層分布、地形及水文網分布等的控制作用，以及構造對地下水形成過程的控制作用。3、區域水文地質條件(1)巖層含水性：從下列各方面逐層分析哪些是含水層，哪些是隔水層；對含水

12、層則進一步分析其相對含水性和導水性并區分強含水層和弱含水層。巖性(根據巖層含水性說明表中的描述)；裂隙發育情況(根據說明表中的描述以及鉆孔資料)；巖溶發育特征(根據說明表中的描述；鉆孔資料；圖面上巖溶發育及分布狀況；巖溶地區水系發育特征)；泉的出露情況及流量；鉆孔單位涌水量。(2)各含水層的主要水文地質特征：根據巖性、裂隙或巖溶發育情況、泉的流量及出露情況、鉆孔單位涌水量等方面的資料（補充到表1中）；泉、鉆孔的水化學及水溫資料(表3)；分析不同地層的富水性，區分強含水層、弱含水層和隔水層，總結它們的水文地質特征。東王村地區水文地質圖及剖面圖，分析下列各項：各含水層的出露分布特征；泉的出露條件、

13、類型及命名；二疊系合水層的水溫及水質變化特征；中侏羅統含水層的水溫及水質變化特征；各含水層的補給、排泄、徑流條件(包括補給來源、補給方式、排泄方式、徑流強度等)。(3)斷裂帶的水文地質特征：根據兩盤巖性、出露于斷裂帶上泉的流量、水質、水溫以及河水流量等，分析斷裂帶的導水性能及其對二疊系和中侏羅統含水層的影響。(4)地下水資源供水意義在綜合分析全區水文地質條件的基礎上，依據降雨量（表2）和排泄量，初步分析該地區地下水資源的特點及其供水意義。(5)地下水資源的概略估算：在對區域水文地質條件建立清晰概念的基礎上，估算東王村盆地地下水的補給量及二迭系含水層的年補給量五、鉆孔設計柱狀圖的編制：1、圖名：

14、3號專門水文地質孔設計柱狀圖。2、比例尺：1：1000。3、圖頭內容：鉆孔方位；設計孔深；開口、終孔口徑；開孔、終孔日期；鉆機類型及抽水設備等。4、正圖內容：（見表4）5、圖尾內容：施工程序：按設計要求，從開孔起至抽水完畢封孔的全過程的鉆探及水文地質內容，進行合理的安排。責任表：參考礦床水文地質圖責任欄，大小及內容基本相同6、要求：參考過去所學過的知識，提出每一項設計，做到既要查明水文地質問題，又要節省開支，達到內容準確，圖件美觀、整齊。7、鉆探部分：（1）鉆孔坐標：X=2739.840 Y=11256.221 H=468.12（2）鉆機類型：油壓300型；（3）鉆孔方位：設計直孔90；（4）

15、開孔日期：1985年9月2日； 終孔日期：1985年 月 日；（5）鉆孔設計深度：250米；（6）鉆孔結構：孔徑：040.00米 150毫米 40.00126.00米 130毫米 126.00250.00米 110毫米鉆孔結構：010.00米 146毫米套管（孔口管） 10.0031.00米 146毫米過濾管（7根）31.0040.00米 146毫米套管第試段040.00米 146毫米套管 40.00126.00米 127毫米套管126.00250.00米 裸孔抽水第試段（7）抽水設備：壓風機抽水。六、東王村地區水文地質資料1、東王村地區地層及其含水性：該區地層及其含水性見表1及圖1所示；2、

16、東王村地區降雨量資料：降雨量資料見表2所示。3、東王村地區地下水化學成分資料：地下水成分見表34、東王村地區水文地質圖（圖1）表1 東王村地區巖層含水性代號時代巖 性裂隙及巖溶發育情況泉流量（L·s-1）鉆孔單位涌水量(L·s-1·m-1)巖層含水性質接觸關系Qal第四系沖積砂礫石與老地層呈角度不整合接觸J3上侏羅統砂巖與砂質頁巖互層裂隙閉合J2中侏羅統長石石英砂巖裂隙張開J1下侏羅統頁巖，距底部15m處夾厚度3-5m的可采煤層裂隙閉合P二疊系純質石灰巖巖溶發育與上覆地層呈角度不整合接觸C石炭系頁巖夾薄層砂巖Al-S前泥盆系片麻巖及片巖構造裂隙閉合，發育風化裂隙與

17、上覆地層呈角度不整合接觸表2 東王村地區多年平均(19711990)降水量及氣溫資料月份項目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氣溫()1.85.112.316.421.626.027.8月份項目89101112全年降水量(mm)133.480.653.256.633.51260.4占年降水量(%)10.66.44.24.52.6100.0氣溫()28.723.418.09.27，316.5表3 東王村地區地下水化學成分泉號庫爾諾夫表示式鉆孔號含水層庫爾諾夫表示式61J2

18、12P103J213P14表4 水文地質孔設計柱狀圖項目內容內 容序 號圖中寬度（厘米）鉆孔深度（米）11地層年代21柱狀圖與終孔結構（1：1000）33地層厚度41巖性描述54鉆孔結構62鉆進要求鉆進方法71巖芯采取率81孔斜要求91簡易水文觀測水位觀測101沖洗液觀測111巖芯編錄121物探測井測斜131井溫測井141井液電阻率測井151止水要求技術要求161檢查方法171抽水試驗預測靜止水位181抽水試段191預測降深201抽水方法211抽水時間221恢復水位231觀測孔觀測孔號241觀測方法及時間251取樣水樣261巖樣271備 注282七、寶蘭高速鐵路ZK03鉆孔資料1、ZK03鉆孔

19、資料（1）鉆孔坐標：X=4586.250 Y=9836.126 H=1134（2）鉆機類型：GZ5型工程鉆；（3）鉆孔方位：設計直孔110；（4）開孔日期：2009年4月21日； 終孔日期：2009年 5 月 2 日；（5）鉆孔設計深度： 50米；（6）孔徑：050.00米 110毫米2、巖心資料巖心編錄的目的是最大可能的提取巖心中的巖土信息，結合巖石物性、測井、地球物理及區域地質背景資料，樹立巖心剖面柱。根據規則，巖石編錄包括對巖心劃分巖性單元，觀察和描述不同巖性單元之間的接觸關系、各種巖石的顏色、結構、構造、礦物組成及含量。表5 巖心資料表層次層頂深度（M）層底深度（M）取樣標號地下水（M

20、）試驗103.52米、3米處標貫試驗23.59.55米處00139.511.810米處0029.5米處見地下水，2009.4.25穩定水位1125m411.820.715米處003、20米處00418米處重觸探試驗520.726.825米處005626.831.830米處006731.835.335米處007835.342.540米處00836米處重觸探試驗942.55045米處009編錄內容見下表：表6 巖心編錄項目內容內 容序 號圖中寬度（厘米）地層代號11巖土分層序號21層頂深度31層底深度41層厚51地層描述65巖土取樣713、標貫試驗資料該鉆孔中的標貫試驗進行了兩次，分別在2米和3米

21、深度上進行，標貫試驗原始資料見下表： 表7 標貫試驗原始資料表試驗前深度（m）試驗后深度（m）擊入深度（m）桿長（m）標貫擊數修正后標貫擊數2.002.100.10332.102.200.10352.202.300.10343.003.100.10453.103.200.10463.203.300.10474、重觸探試驗資料 在鉆孔中18米、36米處進行了重觸探試驗，其原始資料見下表：表8 18米處重觸探試驗原始資料表試驗前深度（m）試驗后深度（m）擊入深度（m）動探桿長（m）動探擊數修正后動探擊數18.0018.100.10202018.1018.200.10201818.2018.300.

22、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9 36米處重觸探試驗原始資料表試驗前深度（m）試驗后深度（m）擊入深度（m）動探桿長（m）動探擊數修正后動探擊數36.0036.100.10384036.1036.200.10383836.2036.30