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水文地質資源勘察研究論文
水文地質資源勘察研究論文【1】
【摘要】水是生命之源,水資源在我們生產生活中扮演著不可或缺的角色。
伴隨著社會的不斷發展,我國對水資源的需要越來越大。
水文地質資源勘察工作是解決用水需求的一個重要渠道。
現筆者就水文地質資源勘察的必要性、工作內容、勘察類型以及其主要查明的問題進行論述。
【關鍵詞】水文地質;工程地質;勘察類型;問題
水文地質勘察根據其工作性質分為綜合性的水文地質普查和專門性的水文地質勘探。
水文地質勘察的主要目的是為了開發利用地下水資源,此外,也可用作他用。
水文地質勘察是工程地質勘察中的重要內容之一,對避免相關的工程問題有很大的幫助。
所以,對水文地質勘察工作進行深入剖析是十分有必要的。
1、水文地質問題在工程地質勘察中的重要性
一般的工程都要經過工程勘察、工程設計以及施工幾個步驟。
其中。
工程勘察中的水文地質勘察是一項不容忽視的內容。
水文地質勘察在工程地質勘察中的重要作用可以從以下兩個方面看出來。
第一,地下水以工程原料為載體直接影響巖土體的工程特性。
地下水是水文地質勘察的內容之一,而巖土體的成分就包含有地下水。
巖土體中的地下水的質量直接影響了巖土體的工程特性。
第二,地下水作為基礎工程的外在環境,通過與工程建筑物直接接觸而影響建筑物的使用壽命。
由此可見,水文地質勘察工作的重要性。
然而,現在好多工程地質勘察過程中對水文地質勘察工作的重視程度并不高,可是,由于地下水引發的問題有增無減,所以,相關部門一定要提高對水文地質勘察工作的重視,以提高工程地質勘察的工作效果。
2、水文地質勘察內容與類型
2.1水文地質勘察內容
水文地質勘察工作主要展開以下五方面內容:地球物理勘探、水文地質測繪、水文地質試驗、水文地質鉆探以及地下水動態觀測。
其中,地球物理勘探是通過一些地面物探方法來尋找抽水試驗地點和鉆孔的位置。
常用的物探方法有自然電場法、電測深法和淺層地震法。
水文地質測繪則是通過實地勘測來了解地下水的分布、形成以及巖土的含水性質,以解釋一些現象或者尋找水源富足的地方。
水文地質試驗比較常用的方法是抽水試驗。
通過試驗以獲得水質量的相關參數,而這些試驗結論可以供其他項目進行參考。
水文地質鉆探的鉆孔常用的有四種形式:水文地質普查孔、水文地質勘探孔、探采結合孔和地熱井。
地下水動態觀測則是為了便于今后進行水文地質計算提供實際性的數據。
所以,為了今后能夠進行長期的觀察,在試驗與鉆探的時候,要記得預留一定數量的鉆孔。
2.2水文地質勘察類型
水文地質勘察類型是依據勘察目的進行分類的,它包括供水水文地質勘察、綜合水文地質勘察、特殊項目水文地質勘察和工程水文地質勘察。
3、水文地質勘察要查明的主要問題
3.1地下水的動態類型
地下水有兩種分類方式。
依據儲存介質的不同,有松散巖類孔隙水、火山巖裂隙孔洞水碳酸鹽巖類裂隙溶洞水、碎屑巖類裂隙孔洞水和基巖裂隙水。
依據水利特征和埋藏條件的差異,有潛水、承壓水和上層滯水。
3.2地下水的補給、排泄條件和徑流
對于這類問題,常通過抽水試驗來查明。
抽水試驗的深度也依據工程的需要來確定。
一般的工程所做的抽水試驗,其穩定時間控制在8到24個小時。
這樣簡單的抽水試驗所得到的滲透系數并不是十分精確。
而對于一些相對更為重要的工程,所做的抽水試驗至少為兩次,這樣的試驗是降深抽水試驗。
其最大降深水位最好和工程設計的水位降深標高一致。
其所測出來的參數可以用來作為其他誰水質參數的計算依據。
3.3地下水的靜止水位和其變化的幅度
地下水的靜止水位和其變化的幅度常常需要通過觀測孔、抽水孔和測水管來觀測。
而我們需要查明地下水靜止水位和其變化的幅度主要是為解決一些相關問題提供參考資料。
例如,判斷砂土是否地震液化,計算地下工程的涌水量以及確定基礎深度和膨脹土壤縮深度等工程問題。
3.4預測地下水引起的不良地質作用
對地下水引起的不良地質作用,是依據勘察工作所得數據進行預測的。
通過勘察結果所進行的預測,在很大的程度上,能夠避免一些事故的發生,降低人們生命財產的損失。
某些地下水的不良地質作用有基礎上浮、地面沉降、塌陷、沼澤化、鹽漬化和海水入侵等。
4、水文地質勘察的必要性
4.1預防因地下水升降而引起的巖土工程危害
常見的巖土工程危害有流砂、管涌、土壤鹽漬化和沼澤化等。
對于不同地域其水位升降幅度不同,甚至有很大的差別。
對于自然作用引起的水位升降,其變化幅度不是很大。
自然作用主要指旱季與雨季的差異。
而對于人口比較集中的城鎮,由人為的外力因素而導致的水位升降變化幅度一般都是比較大的。
對在這種水位變化幅度較大的地區所進行的工程,其安全指數并不高。
所以,對這些水位變化幅度較大的地區,在進行工程前,一定要對該地區進行水文地質勘察并做好相關工作。
4.2預防因地下水動水壓力作用而引起的巖土工程危害
地下水動水壓力變化與自然因素和人為因素有關。
在自然狀態下的地區,其動水壓力作用是可以忽略不計的,也就是說,其變化并不是很明顯。
這是由于在天然動力處于動力平衡的條件下,自然環境對這種微小的作用是可以進行調節的。
然而,對有人為活動參與的地區,由于,天然動力平衡被破壞,在外在壓力的作用下,對土壤結構的影響也是十分明顯的。
所以,對于工程涉及的地方,不僅要做好勘察工作,還要在此基礎上做好預測以及預防等工作。
4.3預防地下水位對巖土物理力學性質的影響
由于地下水位對巖土物理力學性質的影響甚大,而巖土作為工程建立的基礎,其物理性質對地質的影響直接關系著工程的質量問題,所以,做好水文地質勘察工作對于保證工程質量起著關鍵性的作用。
5、總結
隨著科學技術的不斷發展,工業的不斷進步,工程項目的各方面都有著精細化的技術要求。
為了做好一個工程項目,每個步驟都要做到精益求精。
水文地質勘察在很大的程度上決定著一個項目的好壞,所以,對水文地質勘察的熟練掌握與應用是對每一個相關工作人員的要求。
這對勘察水平的提高也有著一定的積極作用。
參考文獻
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水文地質勘察研究【2】
【摘要】水文地質勘察是開展地上工程和勘察地貌的最重要的手段,本文筆者根據自己對水文地質勘察的實踐和理解,簡單的談了一下水文地質勘查研究。
【關鍵詞】水文地質;勘察
在很多工程的勘察、設計和施工過程中,水文地質勘查問題一直是最終要的基礎和鋪墊工作。
只有在做好水文地質的勘察研究的前提下,才能更好的為工程建設提供參數和資料。
1水文地質勘察的特征及定義
水文地質類型區也就是指遵照地下水含水層巖石的結構條件允許及地貌形態和成因相似性劃分的獨立或相對獨立的區域。
特征。
水文地質類型區的特征是地下水按一定的地下水流域分布、運移,在一定的地質、水文地質條件允許制約下,在一定的空問范圍內存儲、運動、完成補給、徑流、排泄整個過程。
(1)具有一定的邊界類型和構造組合。
(2)具有一定的容積和內部組合。
(3)在空間范圍內有勢能的轉換機能。
(4)具有相對獨立的補給、徑流、排泄系統即同一地下水類型區中,一定的排泄量等于一定的補給量。
(5)與相鄰的水文地質類型區存在一定的聯系。
(6)具有一定的水質類型和組合關系。
(7)具有自已本身的發展變化歷史。
2水文地質特征與內容規劃
賦存于復雜地貌地質體中的地下水,它具有水資源的一般特征,又具有系統性、整體性流動性、可調節性和循環再生性。
經過對賦存環境的研究分析,可劃分出不一樣的單元系統,這樣一些單元系統相互聯系、相互影響,所以開發應用地下水資源時,一定從含水系統整體上考慮打水計劃方案,尋求整體開發應用地下水資源的最優計劃方案,水文地質類型區的劃分便是將賦存環境類似的地下水地貌地質體進行分類,從而使得進行系統性和整體性的方面的管理。
2.1劃分原則
(1)水文地質類型區勘查和地下水資源評價相聯合水文地質類型與地質成因相聯合。
(2)主要含水層的介質類型與地貌地形、巖性、透水性能和地下水化學類型相聯合。
(3)水文地質類型區的劃分要達到分類命名簡單,方便于操縱和水政方面的管理為目的。
2.2劃分標準
依照上述分類原則,水文地質類型區劃分采納應用自然條件允許地貌條件允許、地質條件允許、邊界條件允許和含水層的儲存條件允許來總結考慮,側重考慮水文地質類型區勘查方式和評價方式劃分標準選用地貌類型和不一樣的含水介質相聯合作為劃分標準。
2.3水文地質勘察中難題的評價
影響的水文地質原因:地下水的類型,地下水位及變更幅度,含水層和隔水層的厚度和分布及組合關系,土層或巖層滲入性的強弱及滲入系數,承壓含水層的特征及水頭等。
為提升工程地質勘察質量,應在整個工程地質勘察中增強對水文地質難題的分析,不但需要求查明與巖土工程相關的水文地質難題,評價地下水對巖土體和建筑工程大概產生的作用及其影響;更要提出預防及治理對策的建議,為設計和施工提供如有需要的水文地質資料,以消除或減少地下水對整個工程建設的危害。
但在整個工程地質勘察報告中,普遍缺乏聯合基礎設計和施工的必要評價地下水對巖土工程的作用和危害。
今后在整個工程地質勘察中應從下面幾點對水文地質難題進行評價:
(1)應關鍵點評價地下水對巖土體和建筑的作用和影響推斷大概產生的巖土工程危害提出防治對策。
(2)工程地質勘察中還應密切聯合建筑物地基基礎類型查明與該地基基礎類型相關的水文地質難題提供選型所需的水文地質資料。
(3)不但需要查明地下水的天然賦存狀態和天然條件允許下的變化規律更為注重的是研究和推斷今后在人為了使工程活動影響下地下水的變化狀況及其對巖土體和建筑物的不良作用。
(4)地下水位的高低對各式各樣建筑物都很十分主要在研究工程地質難題時地下水位以上和以下要分別對待。
3地下水分類及在巖土工程中的危害性
地下水有很多種分類的方法。
總的來說主要有兩種方法:(1)根據地下水的若干特征綜合考慮進行分類;(2)根據地下水的某一特征或某一因素進行分類。
后一種分類方法有很大的局限性不能反映各特征間的內在聯系。
如按照地下水的來源、化學成分、水溫等特征分類。
前一種分類方法即綜合分類。
它能夠比較全面的反映出不同類型地下水的規律和特征,是根據地下水的某一主要特征,同時也考慮到其他特征來進行分類的。
綜合分類主要考慮含水介質類型和地下水的埋藏條件。
按含水介質類型分為裂隙水、巖溶水和孔隙水。
地下水按照埋藏條件分為承壓水上層滯水和潛水。
將上述兩種分類條件綜合起來,可劃分為9種復合型的地下水。
每種類型都有獨特的特征。
地下水對工程主要有以下兩個方面的影響:地下水中的如SO、CO:等有害化學成分,對水位下的鋼結構和混凝土結構產生侵蝕、破壞作用,縮減建(構)筑物的使用壽命;地下水與巖土相互作用使巖土的穩定性和強度降低、性能變差,從而產生如流沙、滑坡、壩基滲漏、隧道涌水、地基沉陷等各種不良的后果。
給各種土木工程工程的施工和運用造成不良的后果,甚至于帶來災難性的后果。
(1)地下水位升降變化能引起膨脹性巖本地貨生不均勻的脹縮變形,嚴重者形成地裂,引起建筑物尤其是低層或輕型建筑物的破壞。
(2)本地下水位變化頻繁或變化幅度大時,不但巖土的膨脹收縮變形往復,并且脹縮幅度也大。
所以,在膨脹性巖土地區進行工程勘察時,應尤其注意對場地水文地質條件允許的分析尤其是地下水位的升降變化幅度和變化規律。
這對地基基礎深度的挑選,宜選在地下水位以上或地下水位以下,不宜選在地下水位變更帶內,有十分主要的參考價值。
(3)若水位在壓縮層范圍內上升時,軟化地基土,使其強度減少、壓縮性增大,建筑物大概產生較大的沉降變形;若水位在壓縮層范圍下降時,巖土的自重應力增加,大概引起地基基礎的附加沉降,假設土質不均勻或地下水位的突然下降也大概使建筑物發生變形破壞。
4水文地質勘察中地下水難題及對策研究
4.1過去地下水測量方式面臨的難題
巖土工程勘察中,地下水的測量與統計沿用的過去方式為:(1)鉆孔;(2)提取巖芯后0.5h,測量孔內水位。
(3)有條件允許時,測量終孔后24h水位,作為穩定地下水位。
相比為有含水層貫通的地層,這種方式是合理的,但是對于含水層不貫通的地層和局部(或大部)不透層水的地這種方式會帶來部分難題。
4.2辦理地下水難題的對策
為測取巖體中的真實地下水位,進而找出透水帶,可采取如下方式在鉆孔中進行水位測量。
為操縱方便,可以采取分段鉆進方式,設計好每天的鉆進工作量,開鉆后可以先以一天的鉆進量為一段。
每天鉆進結束后,將孔中水抽干,其次天開鉆前測量水位,即可查明該段是否含水。
若上部地層均不含水則可不停這樣進行下去。
若上部已經有含水層,則需將測量段密封起來,抽干此中的水,其次天測量該段是否有水及水壓多少以確定其含水性及水位狀況。
巖體完整段一般不含水,節理、裂隙密集段大概有水,也大概無水,總體來說,因為巖體中滲入的裂隙性,鉆孔中肯定為有小相當一部分區段有水。
這樣,經過測量可以把地層分為含水段與不含水段,再聯合地球物理勘探測量確定出地層的含水部位與不含水部位以此資料作為巖體穩定性研究的按照要準確可靠得多。
含水帶確定之后,可以依照含水帶的分布特征,用裂隙滲入的原理,來確定地下水對巖體穩定性的影響。
工程地質與水文地質勘察【3】
【摘 要】在工程地質研究過程中,必須注重水文地質勘察,利用水文勘察資料,可有效降低地下水對巖土危害。
然而某些工程勘察過程中,由于不重視水文地質問題,經常出現工程危機,地質勘查質量優劣,對工程方案決策、建設具有決定性作用。
本文主要分析工程地質與水文地質勘察。
【關鍵詞】工程地質;水文地質;勘察
勘察工程地質時,水文地質勘查作為一項極為重要工作,卻極易被忽略,從事工程地質勘察人員,一味注重巖土類型、地質結構與性質問題研究,而忽略水文地質參數勘察。
在工程地質中,水文地質問題通常不被重視,而只是作為形式化、象征性工作,某些區域因水文地質比較復雜,對水文地質問題研究不夠充分,時常發生巖土工程危害、地下水問題。
因此,通過水文地質勘察,為工程施工、工程設計提供詳細水文地質信息與資料,方可緩解巖土工程受地下水的危害。
筆者根據自身多年的工程地質勘察經驗,分析工程地質與水文地質勘察。
1 工程地質勘察和水文地質勘查目的
工程地質是調查、研究各種地質問的難題,解決建筑工程、人類活動的各類地質問題,實施工程地質研究,有利于查明擬建工程的地質條件,客觀評價、分析工程區域的地質問題,科學預測地質條件可能對建筑施工的影響。
因此,強化工程地質研究,為建設單位工程選點、工程施工提供地質數據。
若遭遇不良地質問題,可提供行之有效的處理計劃。
工程地質研究主要包含巖土力學性質、化學性質、物理性質,巖土組織結構、巖土組成成分。
首先,工程地質勘察。
針對大型工程而言,給予科學、合理的地質勘察,主要為分析建筑物現場與周圍的地質條件,預測地質問題的可能性,有效發揮地質條件的優勢與作用,避免出現不利于地質的因素,為工程設計與規劃、工程施工與管理提供準確地質資料。
針對工程地質勘察而言,主要分為四個階段:規劃與可行性研究、初步與技術實施。
其一,規劃勘察,初步采集地質資料與數據,規劃勘察任務為:對地貌與地形等資料進行采集和整編,掌握天然建筑材料情況,普查建筑材料;其二,可行性研究。
選定河流規劃、河段規劃方案之后,再實施可行性研究,目的在于選定壩址方案、引水線路方案、樞紐布置方案等,并進行地質論證,為其提供可靠、準確的工程地質資料;其三,初步設計。
確定工程壩址及場地之后,給予初步勘察設計,主要為分析建筑物區域與水庫區域的地質條件,對樞紐布置與壩型選定進行地質論證;其四,技術實施設計勘察,檢驗階段,對地質資料進行總結,進而提升建筑物設計的優化率。
其次,水文地質勘察。
分析水文地質條件,掌握地下水形成及分布規律,對水質與水量進行評價,獲取準確、科學的水文地質信息數據。
在水文地質勘察過程中,通過各種勘察技術、測繪技術,結合試驗與觀測方法,有效解決水文地質的可能性問題,掌握水文地質條件。
2 工程地質測繪與水文地質測繪
首先,工程地質測繪。
按照不同設計階段,其比例尺也不同。
同時,按照建筑物類型、地質條件、建筑物規模等因素,選擇不同的比例尺。
小比例尺為1:100000~1:50000測繪,中比例尺為1:25000~1:10000測繪,大比例尺為1:1000~1:5000測繪。
其次,水文地質測繪。
現階段,我國已初步形成與完善水文測繪站網,創建了專業性、整體性的測繪團隊,長期從事測繪工作,積累相關的水文資料與經驗,主要任務是為水量、水質監測提供科學信息服務。
另外,也為預測與預報、評價與分析提供水文測繪服務,針對地質勘查而言,水文地質測繪作為基礎性工作,對水文地質條件與地貌、構造進行調查。
給予水文地質測繪,獲取地下水文因素、氣象因素,分析地貌特征、地質特征,查明地下水排泄條件、補給與徑流,掌握含水層分布規律、埋藏條件。
另外,按照地下水資源,初步評價其開采條件,為建設部門提供準確、完整的水文地質資料、水資源資料。
3 工程地質勘探和水文地質勘探
針對工程地質勘察,地質勘探屬于其重要性、關鍵性工作。
分析任一工程存在地質問題,地質條件復雜,研究工程區域的地下、地表,給予定量評價、定性評價,均需依靠勘探工作。
首先,物探工作。
針對不同巖層,存在不同性質特點,包含放射性、磁性、剛度、密度等,采用科學探測儀器,有效測定巖層的物理性質,根據物理場特征,對異常情況進行分析,結合地質資料,分析地下地質物體的狀況。
對于工程勘探,通常選擇用彈性波勘探法與電法勘探法。
電法勘探采用儀器對巖土導電性差異進行測定,進而識別地下的地質狀況,以巖石電學性質為基礎,巖石電性差異、孔隙大小、富水強度等因素,均可能影響電法勘探結果。
因此,需配合鉆孔、試坑校驗,方可獲得準確、可靠的判別資料。
使用電法勘探,需考慮地形條件,要求地形起伏差小,因此電法勘探法普遍應用于河谷區、平原地區。
物理勘查方法主要分為三種:其一,高密度電阻率法。
它是根據巖體的導電性差異來進行物探,一次性可以采集多裝置數據,主要研究深度方向的電性變化和水平方向的電性變化。
對有效異常的比值數據進行參數換算,有利于推測前者的災害埋深和范圍,它主要應用于深度較淺的采空區、巖石分化層等勘查;其二,視電阻率法。
主要是對采空區的填充空氣的電阻率與硫化物礦體的電阻率的進行鑒別,應用于圈定采空區;其三,瞬變電磁法。
這種方法主要根據不接地回線或接地線源發送一次脈沖電磁場的間歇期間,利用線圖或電極對地下半空間二次渦流場的變化進行觀測,而且這種方法的信噪比高、分辨率強、探測的深度、速度較大、較快,容易發現采空區的異靜。
其次,鉆探工作。
在鉆探過程中,需采用探測工具與設備,利用人工與動力的結合作用,對巖石進行旋轉切割,或者沖擊鑿碎,簡歷直徑小與深度達的圓形鉆孔。
待取出巖心,可直觀反映地質巖性與地質構造。
從鉆孔去除水樣或巖樣,給予實驗室試驗,試試鉆孔之后,給予灌漿、水文地質與工程地質試驗,對預應力進行長時間觀測。
同物探比較,鉆探不受環境限制,可直接取樣,直觀觀察巖心,具有較高的勘探精度。
4 工程地質野外試驗和水文地質野外試驗
對于工程地質勘察、水文地質勘察而言,野外試驗作為重要勘察手段,是定量評價水文地質問題,工程設計與施工,認識水文地質條件所需參數的重要獲取手段。
首先,鉆孔壓水試驗。
采用專業性的止水機械,設置間隔性鉆孔段,在鉆孔段,選擇固定水頭試試鉆孔與壓水,讓水通過孔壁裂隙,可直接滲透至周圍,直至滲透水量逐漸處于穩定狀態。
根據試驗段長度與滲入水量,確定壓水水頭,分析裂隙巖石水滲透性能。
其次,抽水試驗。
選擇一定抽水設備,在地下暗河、方塘、鉆孔、上升泉、截流工程上進行抽水試驗,對含水層各項參數進行測定,對地下水的水文地質、運動性質進行判斷,分析地下水和地表水的水力關系。
5 結束語
綜上所述,工程地質勘察作為一項復雜性、系統性的工作,其勘察結果好壞,對工程選點、設計、施工具有直接影響,而水文地質勘察作為工程地質研究的重要內容,建設單位必須重視水文地質勘察。
進行水文地質勘察,主要為研究水文地質條件,為查明地下水的分布規律與形成規律,評價地下水的水質、水量,為國民經濟建設提供可靠、準確的水文地質數據,在水文地質勘察時,可采用鉆探方法,加強鉆孔壓水試驗與抽水試驗,為工程建設更為準確、科學、可靠的水文地質資料。
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