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[摘 要]本文主要论述水文地质勘察与技术应用,从水文地质勘察要求、分类等方面进行分析,且提出相关勘察技术方法。
[关键词] 水文地质 岩土工程 勘察
【分类号】:P641
0引言
随着社会的发展,一直以来,水文地质问题就是岩土工程勘察的重点。水文地质勘查要求一定要因地制宜,也就是具体情况具体分析,采用相应的方案来进行勘察,进而确保工程的顺利进行。所以笔者结合多年来的工作经验和相关知识对水文地质的勘察要求、水文地质的分类、水文地质的方法以及水文地质勘查工作的注意事项进行以下探讨。
1.水文地质的勘察要求
根据工程具体要求,搜集相关资料和水文地质勘察情况,将所属区域的水文地质条件查明清楚,这是岩土工程勘察过程中必须进行的重要内容。
(1)自然地理条件。自然地理条件包括一切与自然地理相关的内容,如气象水文特征和地形地貌等,其中气象水文特征就是指是属于亚热带还是热带、季风气候与否的地域;地形地貌就是指工程所属地域的特征,如水系、平高原、地形、地貌等。
(2)地质环境。地质环境就是在地质发展过程中,自然形成的地壳,其包括工程所在区域的地质构造特征、地层岩性、基层构造、新构造、第三系厚度的控制等内容。
(3)地下水位情况。低下水位情况主要包括对近些年地下水位的最高点及相应
的变化、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等。地下水位的变化对岩土工程的影响巨大,是工程勘察的重点内容。
(4)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;主要含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。
2.水文地质勘察的类型
水文地质勘察的类型,主要包括综合水文地质勘察、供水水文地质勘察、工程水文地质勘察、特殊项目水文地质勘察等。综合水文地质勘察是为社会经济发展整体规划而进行的基础性勘察工作,采用的比例尺较小,主要通过测绘方法实施,勘察后提交区域水文地质的相应报告,从而为社会经济发展规划以及水文地质工作提供基本资料;供水水文地质勘察,是以地下水为供水水源进行的勘察工作,对城市供水、村镇、工矿、交通枢纽等重点勘察;工程水文地质勘察,是为应对地下水可能对工程产生的影响而进行的勘察工作,操作上属于岩土工程勘察的范围;四是特殊项目水文地质勘察,是为防止地方病、保护旅游资源、治理地下水污染、地下水人工回灌等特殊原因而进行的勘察。
3.水文地质勘察的主要技术方法
水文地质勘察的方法手段众多,主要包括水文地质的测绘、钻探、物探、实验、监测、遥感等方法。
(1)测绘
测绘,是严格遵守《测绘法》规定,按一定比例尺要求,对测绘范围内水文地质现象进行准确的观察测量与描述记录,形成地质测绘图件并进行总结,对地下水的形成与运动规律进行研究分析。水文地质测绘是认识地区水文地质的最基础方法,也是全部水文地质工作的基础。测绘的内容应包括,一是地貌形态、成因类型及各地貌单元间的关系;二是地形、地貌与含水层的分布及地下水情况;新构造运动的特征、强度及其水文地质影响;三是地层的成因类型、时代、层序及接触关系;四是地层的厚度、分布、透水性、富水性情况;五是地质构造的褶皱、断层、泉井、地表水的位置、类型、规模、富水性等情况。测绘过程中应需注意,一是要运用3s 等先进技术和设备,提高测绘质量效率,注重户外测量与室内作业的结合研判;二是扩大信息来源,向当地部门与居民了解相关情况;三是注意点、线绘制的控制程度。测绘的优点是覆盖面广,缺点是工作量大,针对性差。
(2)钻探
钻探的方法是运用钻机设备从地表向地下钻进成孔 ,从而达到水文地质普查、取得地下水文地质资料等目的,特别是在深层水的开发利用中是目前唯一的技术手段。钻探的基本任务是在测绘和物探基础上,进一步查明含水层的构造、层次、岩性、厚度以及水质、水量、水温等水文参数,一般采取“以探为主、探采结合”的打井方法,钻井同时可以服務于人们生活。钻孔选择应有测绘物探基础,勘探点与线应合理选择,满足抽水成井需求。岩石要有清水清洗,松散层也应用泥浆冲洗,以保证钻探质量,提高岩芯采取率,完整岩层、粘性土大于 70%,破碎带、溶蚀带、碎石土、砂性土大于 30%。钻探过程要详细记录钻探参数以及对应的钻探快慢、颜色、声响、冒气、涌水、返渣等情况,并及时采取留存样本。钻探的优点是直观、准确,缺点是技术较为复杂、成本较高。
(3)物探
物探,是利用地球物理原理,根据各种岩石间的密度、磁性、电性、弹性、放射性等区别,采用先进的探测仪器与方法测量了解水文地质的勘察方法。应用物探要注意方法的针对性与适用性,采取电阻率法、浅震、电磁波法、声波法等多种方法确保其科学性。在含水量方面,许多岩石的视电阻率一般在百欧姆米级,但泥岩、粘土的视电阻率只在十欧姆米级,因此利用这一特性即可进行判别;在磁性方面,通过不同岩石间的差别,当磁剖面穿过两种岩石时会有明显变化;在放射性方面,不同类型岩石的富水和贫水地段有较大的差异。物探的方法与测绘及钻探方法配合使用,可较准确查明水文地质情况,提高了工作效率。物探的优点是针对性强、速度快、效费比高,缺点是物探只是一种辅助性方法,必须配合其他方法使用。
(4)实验
实验,是为得到水文地质参数,解决水文地质问题进行的各种实验。室外实验包括抽水、放水、注水、渗水、压水、连通、弥散、流速、流向等测定,其中应用最多的是抽水试验,抽水试验段应尽量布置在富水性好和拟选择的水源地,确定抽水孔的特征曲线、实际涌水量,评价含水层的富水性,推算井孔的用水量,确定含水层的水文地质参数,为评价地下水资源提供依据。室内实验测定包括分析、测定、模拟实验地下水及岩石水理、力学性质,岩石侵蚀机理,含水层颗粒成分。实验法的优点是针对性强、参考价值高,缺点是不够全面。
(五)监测
监测,是一项日常性、基础性勘察工作,主要包括对地表水、地下水的动态检测,包括其水位、水量、水温、水质等进行的监测,以方便对地下水进行全面评估与掌握;对岩石进行采样并做磨片鉴定与物理、化学性质分析,对土样、砂样等做物理、化学性质分析、水理分析、力学分析等;对水样做化学分析、细菌分析,必要时还可以采取同位素分析。工作中对监测点应统一编号,设置固定标志,以便进行测绘标识,应当坚持监测制度,在未掌握情况前加大监测力度,当掌握后可略微较少。监测法的优点是针对性强、参考价值高,缺点是不够全面。
4.结束语
综上所述,在水文地质的勘察中,各种方法均有优缺点,单个方法难以取得良好的效果。其中,测绘是最基础的方法,物探、钻探用于开发过程中,实验、监测是例行性工作。因此,综合运用多种方法,才能发挥方法各自优点,克服方法局限,从而提高水文地质勘察水平。为此,水文地质勘探工作者应注意学习、搜集工作区内的水文地质情况,掌握必要的水文地质基础。
参考文献:
[1] 王春文. 对当代水文及工程地质发展新趋势的初探[J]. 知识经济. 2011(01).
[2] 杨建锋,万书勤.美国水文地质调查发展历程及启示[J]. 资源与产业. 2007(01).
[关键词] 水文地质 岩土工程 勘察
【分类号】:P641
0引言
随着社会的发展,一直以来,水文地质问题就是岩土工程勘察的重点。水文地质勘查要求一定要因地制宜,也就是具体情况具体分析,采用相应的方案来进行勘察,进而确保工程的顺利进行。所以笔者结合多年来的工作经验和相关知识对水文地质的勘察要求、水文地质的分类、水文地质的方法以及水文地质勘查工作的注意事项进行以下探讨。
1.水文地质的勘察要求
根据工程具体要求,搜集相关资料和水文地质勘察情况,将所属区域的水文地质条件查明清楚,这是岩土工程勘察过程中必须进行的重要内容。
(1)自然地理条件。自然地理条件包括一切与自然地理相关的内容,如气象水文特征和地形地貌等,其中气象水文特征就是指是属于亚热带还是热带、季风气候与否的地域;地形地貌就是指工程所属地域的特征,如水系、平高原、地形、地貌等。
(2)地质环境。地质环境就是在地质发展过程中,自然形成的地壳,其包括工程所在区域的地质构造特征、地层岩性、基层构造、新构造、第三系厚度的控制等内容。
(3)地下水位情况。低下水位情况主要包括对近些年地下水位的最高点及相应
的变化、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等。地下水位的变化对岩土工程的影响巨大,是工程勘察的重点内容。
(4)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;主要含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。
2.水文地质勘察的类型
水文地质勘察的类型,主要包括综合水文地质勘察、供水水文地质勘察、工程水文地质勘察、特殊项目水文地质勘察等。综合水文地质勘察是为社会经济发展整体规划而进行的基础性勘察工作,采用的比例尺较小,主要通过测绘方法实施,勘察后提交区域水文地质的相应报告,从而为社会经济发展规划以及水文地质工作提供基本资料;供水水文地质勘察,是以地下水为供水水源进行的勘察工作,对城市供水、村镇、工矿、交通枢纽等重点勘察;工程水文地质勘察,是为应对地下水可能对工程产生的影响而进行的勘察工作,操作上属于岩土工程勘察的范围;四是特殊项目水文地质勘察,是为防止地方病、保护旅游资源、治理地下水污染、地下水人工回灌等特殊原因而进行的勘察。
3.水文地质勘察的主要技术方法
水文地质勘察的方法手段众多,主要包括水文地质的测绘、钻探、物探、实验、监测、遥感等方法。
(1)测绘
测绘,是严格遵守《测绘法》规定,按一定比例尺要求,对测绘范围内水文地质现象进行准确的观察测量与描述记录,形成地质测绘图件并进行总结,对地下水的形成与运动规律进行研究分析。水文地质测绘是认识地区水文地质的最基础方法,也是全部水文地质工作的基础。测绘的内容应包括,一是地貌形态、成因类型及各地貌单元间的关系;二是地形、地貌与含水层的分布及地下水情况;新构造运动的特征、强度及其水文地质影响;三是地层的成因类型、时代、层序及接触关系;四是地层的厚度、分布、透水性、富水性情况;五是地质构造的褶皱、断层、泉井、地表水的位置、类型、规模、富水性等情况。测绘过程中应需注意,一是要运用3s 等先进技术和设备,提高测绘质量效率,注重户外测量与室内作业的结合研判;二是扩大信息来源,向当地部门与居民了解相关情况;三是注意点、线绘制的控制程度。测绘的优点是覆盖面广,缺点是工作量大,针对性差。
(2)钻探
钻探的方法是运用钻机设备从地表向地下钻进成孔 ,从而达到水文地质普查、取得地下水文地质资料等目的,特别是在深层水的开发利用中是目前唯一的技术手段。钻探的基本任务是在测绘和物探基础上,进一步查明含水层的构造、层次、岩性、厚度以及水质、水量、水温等水文参数,一般采取“以探为主、探采结合”的打井方法,钻井同时可以服務于人们生活。钻孔选择应有测绘物探基础,勘探点与线应合理选择,满足抽水成井需求。岩石要有清水清洗,松散层也应用泥浆冲洗,以保证钻探质量,提高岩芯采取率,完整岩层、粘性土大于 70%,破碎带、溶蚀带、碎石土、砂性土大于 30%。钻探过程要详细记录钻探参数以及对应的钻探快慢、颜色、声响、冒气、涌水、返渣等情况,并及时采取留存样本。钻探的优点是直观、准确,缺点是技术较为复杂、成本较高。
(3)物探
物探,是利用地球物理原理,根据各种岩石间的密度、磁性、电性、弹性、放射性等区别,采用先进的探测仪器与方法测量了解水文地质的勘察方法。应用物探要注意方法的针对性与适用性,采取电阻率法、浅震、电磁波法、声波法等多种方法确保其科学性。在含水量方面,许多岩石的视电阻率一般在百欧姆米级,但泥岩、粘土的视电阻率只在十欧姆米级,因此利用这一特性即可进行判别;在磁性方面,通过不同岩石间的差别,当磁剖面穿过两种岩石时会有明显变化;在放射性方面,不同类型岩石的富水和贫水地段有较大的差异。物探的方法与测绘及钻探方法配合使用,可较准确查明水文地质情况,提高了工作效率。物探的优点是针对性强、速度快、效费比高,缺点是物探只是一种辅助性方法,必须配合其他方法使用。
(4)实验
实验,是为得到水文地质参数,解决水文地质问题进行的各种实验。室外实验包括抽水、放水、注水、渗水、压水、连通、弥散、流速、流向等测定,其中应用最多的是抽水试验,抽水试验段应尽量布置在富水性好和拟选择的水源地,确定抽水孔的特征曲线、实际涌水量,评价含水层的富水性,推算井孔的用水量,确定含水层的水文地质参数,为评价地下水资源提供依据。室内实验测定包括分析、测定、模拟实验地下水及岩石水理、力学性质,岩石侵蚀机理,含水层颗粒成分。实验法的优点是针对性强、参考价值高,缺点是不够全面。
(五)监测
监测,是一项日常性、基础性勘察工作,主要包括对地表水、地下水的动态检测,包括其水位、水量、水温、水质等进行的监测,以方便对地下水进行全面评估与掌握;对岩石进行采样并做磨片鉴定与物理、化学性质分析,对土样、砂样等做物理、化学性质分析、水理分析、力学分析等;对水样做化学分析、细菌分析,必要时还可以采取同位素分析。工作中对监测点应统一编号,设置固定标志,以便进行测绘标识,应当坚持监测制度,在未掌握情况前加大监测力度,当掌握后可略微较少。监测法的优点是针对性强、参考价值高,缺点是不够全面。
4.结束语
综上所述,在水文地质的勘察中,各种方法均有优缺点,单个方法难以取得良好的效果。其中,测绘是最基础的方法,物探、钻探用于开发过程中,实验、监测是例行性工作。因此,综合运用多种方法,才能发挥方法各自优点,克服方法局限,从而提高水文地质勘察水平。为此,水文地质勘探工作者应注意学习、搜集工作区内的水文地质情况,掌握必要的水文地质基础。
参考文献:
[1] 王春文. 对当代水文及工程地质发展新趋势的初探[J]. 知识经济. 2011(01).
[2] 杨建锋,万书勤.美国水文地质调查发展历程及启示[J]. 资源与产业. 2007(01).