水文地质论文合集12篇

时间:2023-03-23 15:23:13

水文地质论文

水文地质论文篇1

该性质指流水在重力影响下对岩石的穿透能力。岩土层渗透能力的强弱主要和岩土层大大小小的缝隙相关。越松散的岩土层缝隙越多越大,所以水透性比较强。坚硬的岩土层通常缝隙很少,所以水透性通常很差。

(2)持水性

该性质强调在分子层面上,岩土层的颗粒和分子依靠分子力和万有引力能够在重力影响下保持水分子能力的强弱。

(3)给水性

该性质同样受重力影响,指在重力影响下水含量很大的岩土层能够从缝隙中释放的水量大小,称为给水度。给水度是水文地质中非常重要的参数和性质,该性质不单单对土地的疏干时间长短有较大影响,还很大程度上决定了基坑的涌水量。

(4)胀缩性

该性质指岩土层在试水或者得水之后体积变化的特性,该特性是诱发裂缝和基坑的主要因素。

(5)崩解性

该性质指岩土在被水侵蚀以后,岩土颗粒的分子之间作用力遭到破坏,连接性变差,岩土主体崩坏阶梯,使岩土层的强度变差。

二、水文地质的重要性凸显

1水动压的强大破坏力

地下水动压对岩土层勘察有很大的影响,这种影响在自然情况下很难发生,通常受到人为因素影响,而起因往往是地下水的平衡遭到破坏,地下水的平衡遭到破坏以后会不正常流动,从而产生较大的水动压,阻碍勘查工作的正常运行,严重的甚至会影响地表或者爆发大自然的愤怒,严重威胁工作人员的生命安全。

2水位对工作的影响

地下水位在自然条件下一年间也会有很大的波动,地下水在正常的时候受到季节、降雨量的影响,会周期性的区域性的渐变,但是变化幅度不是很明显。但是人为因素对地下水位的影响往往很大,这种影响在小范围内出现的几率比较高,而且其影响和危害也是非常大的。

(1)水位上升

水位上升通常受到很多不同因素的影响,这些因素包括地质因素、水文气象因素、人为因素等。详细来说,地质因素主要包括区域岩石的整体性质、地下含水层的总体结构等,水文气象因素包括温度、降水量大小等等,而人为因素则包括灌溉、开垦农田等等很多。这些因素在影响地下水位的时候效果往往是有叠加性质的。地下水位上升的时候,岩土层会被流动的地下水所侵蚀从而结构变得松散,岩土层整体的结构也会遭到不同程度的破坏,强度和稳定性等性质自然而然变差,致使岩土层比较容易发生滑坡等现象,影响勘查作业。另一方面,地下水还原到以前的水位后,已经被侵蚀过的岩体暴漏出来,但是其强度、结构和承重能力都已经遭到破坏,这种破坏并不容易复原。水位上升还会是水动压力变大,在地表反映出不利于人勘查工作进行的现象如小规模的自然灾害等。在人类建筑上,水位上升的影响表现得尤为明显,较高的楼盘都需要非常稳定的地基,而地下水位的上升会极大损害地基的稳定性,地基受到影响还会使强度变差,地面建筑的承重能力变差。而且尤其需要注意的是,无论什么特性的岩土层都会受到上升的水位的影响从而破坏其原来的强度和稳定性,对地表建筑的地基都会有很大的影响,所以不能在地下水位的关注上掉以轻心。严重的时候,地基会遭到毁灭性的侵蚀,而地表建筑则会崩塌。

(2)水位下降

和水位上升相比,水位下降同样会影响到岩土的勘查工作,而严重的时候水位下降会比水位上升更糟糕,因为水位下降不仅仅会威胁到地面的整体平整性和安全性,严重的还会引发水质恶化或者地下水枯竭的严重自然生态问题,这时影响的就不仅仅是人类的勘查工作了,还会影响到人类自身的生命安全问题。随着城市的大规模建设,地下水经过肆无忌惮的抽取,地下水位不可避免的下降,所以很多城市低下都有岩土层结构遭到破坏的情况,岩土层中的岩土颗粒黏连性变差,岩土层接近地表的部分不能支撑过大的重量而出现一定规模的崩塌现象,建筑物的地基也会随之遭到破坏,威胁到城市中常住居民的安全问题。从另一个角度讲,地下水位的下降会导致某些矿床枯干,地下水的恢复能力变差,大量的抽取会导致某些有害物质侵蚀水质,使只受到严重污染。

(3)水位多变的影响

而岩土层在多次遭受地下水位涨涨落落的不同影响后,胀缩性较为明显的岩土结构会经过多次膨胀收缩的影响,使之出现很多不正常不规则的膨胀收缩变形,这些变形如果幅度较大的话甚至会影响到地表的完整性,使之出现开裂等问题。而且,地下水频繁的升降同样会导致水动压的不正常,地下水失去平衡状态,水体流动速度变快,从而影响到整个岩土层的稳定性和结构。

水文地质论文篇2

1.2地下水补给、径流与排泄井田地处区域地下水迳流区,地下水的补给主要有两方面:一是流经井田的三条河流的河水沿地表风化、构造裂隙侧向渗透补给地下水;二是蓄存于河床及冲沟两岸卵砾石中的孔隙潜水,通过下伏侏罗系煤系地层的构造、风化裂隙顺层补给侏罗系煤系地层承压水,后者占主导地位.地下水的迳流与排泄:第四系地下水以地形走势为地下水径流方向,此层地下水以泉点出露、蒸发,人工排泄为排泄方式.在井田内该层地下水的补给、迳流、排泄基本混为一体.古近系—新近系地下水以顺层补给为主,其径流方向由北到南,以泉水为主要排泄方式.侏罗系中下统含水层组受区域构造的影响流向南东方向.地下水在运移途中,矿井疏干排水成为主要的地下水排泄方式.由于侏罗系地层主要以泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩为主,夹少量的砂岩及较厚的煤层,裂隙不甚发育,故岩层透水性和富水性都较弱,地下水径流不畅,交替滞缓.区域侵蚀基准面在井田南部的伊犁河谷,侵蚀基准面标高为574m.伊犁河及两岸平原地区北东向隐伏的金泉断裂和托开断裂是深部地下水的区域排泄源.

2矿井涌水量预算

目前,“大井法”在矿井涌水量预测应用最为广泛的一种方法[5-6],它是把复杂的巷道系统设想为一个与巷道系统相等的大井的工作系统,大井的涌水量就相当于复杂巷道系统的涌水量,此方法快速、简便、经济,是常用的方法.因此本文也采用此方法进行矿井涌水量的预算.1)公式选择:当顶板砂岩裂隙承压水疏水时,水位将降至含水层底板以下,含水层内承压水变为无压水,因此采用承压转无压的大井法计算矿井正常涌水量.2)参数的选择:渗透系数取井筒检查孔抽水试验参数之平均值0.0839m/d;承压水从井底算起的水头高度(H)采用钻孔水位标高的平均值643.64m与第一开采水平+0m之差,即643.64m;承压含水层厚度(M)选择含水层真厚度的平均值作为计算参数,平均值为51.85m;引用半径(r0)和引用影响半径(R0)通过计算分别为3292.99m和9461.51m.将上述参数带入公式(1)计算可得:矿井涌水量为12485.39m3/d.

3井田充水因素分析

3.1充水水源1)地层含水性:区内地层其岩性主要以泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩等细颗粒状的岩性为主,局部夹有粗砂岩、砾岩及煤层.各煤层主要接受古近系—新近系地层、侏罗系组地层的直接充水.通过本区各阶段钻孔简易水文观测成果、抽水试验成果及周边矿区资料可知:赋煤地层的透水性差,富水性弱,说明赋煤地层岩性不利于矿床充水.而直接充水含水层古近系—新近系富水性中等,对矿床充水有一定的影响.未来开采时应选择合适的顶板管理方式以减少对覆岩的破坏程度,尽量降低导冒带发育高度,尽可能少沟通上部含水层,以减低未来矿井排水压力.2)地表水及第四系孔隙潜水:河水及第四系孔隙潜水在不断的径流过程中始终对井田地下水进行缓慢的侧向补给.本区地表水发育,第四系孔隙潜水富水性中等~强,因此,矿业权益人必须充分重视煤矿的开拓方式,近河开采时一定要预留足够的保安煤柱,先探后采,有疑必探,避免河水直接进入矿坑.3)大气降水及暂时性地表水流:当进入到雨季时,大~暴雨易形成地表洪流.暂时性地表水流具有时间短,流量大之特点,对矿床充水的影响主要表现在冲毁矿山设施,直接灌入矿井内,而对地层渗透补给意义不大.因此,在开发煤炭资源期间,探矿权人应加强观测,寻觅洪流周期与径流途径,从而正确设计开发矿山设施的布置以及井口位置.

3.2充水通道井田断裂构造是充水的重要通道,主要表现在断层的导水和储水作用、断层缩短了煤层与含水层的距离、降低了岩层的强度,使地表水、地下水沿断层破碎带涌入井巷.再者各勘查阶段施工大量钻孔,这些钻孔大部揭穿煤系地层,虽经全孔封闭,也难免存在封闭不良现象,所以钻孔造成的通道会导致上下含水层的连通,开采时若井巷揭露或接近封闭不良钻孔时,也可造成涌水量的增大.

水文地质论文篇3

二褐煤储层的水压计算

褐煤储层含气量中大部分生物气的形成离不开水这一介质。因此,水是褐煤储层煤层气形成及演化的必要因素;储层压力不仅控制煤层含气量,而且还是储层能量的维持者,水压又是储层压力的主要贡献者,褐煤储层大多为含水层,且孔裂隙发育,对其来说水压几乎相当于储层压力。因此,水压的计算在褐煤储层的流体压力求取及其演化史的恢复中占相当重要的地位。水压等于水的密度、重力加速度、水头高度三者的乘积,其直接受水密度的影响,但目前在对水压进行求取时,常忽略水的密度受压力、温度、矿化度、溶解的气水比及盐与水的质量比所产生的变化,计算的水压值不准确。水头高度等于与煤储层具有水力联系的含水层的水位标高与煤层底板标高之差。水的密度随温度的升高而减小,随矿化度的增加而增大,随压力的增加而增大,其求取可通过由水密度的诺谟图推得的S-K方程得到。尽管S-K方程没有考虑溶解的气水比与盐水质量比对密度的影响,这是因为当水中溶解气较少,其对密度的影响微乎其微;而当地层水矿化度在104mg/L的数量级时,对密度造成的影响在10-5数量级以下(根据FWZ方程计算结果知),可以忽略不计。因此,笔者也主要考虑压力、温度、矿化度对水密度的影响,其中压力就是水自身的压力,其与水密度恰存在相关性,因此可根据下面的推导过程求得。

三结论

水文地质论文篇4

1大型盆地水文地质特征

新疆的大型盆地包括塔里木和准噶尔两大盆地。盆地内的地下水,主要分布于天山南麓和北麓、昆仑山北麓的山前冲洪积倾斜平原地区,盆地腹地的塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠也有分布。

1.1山前冲洪积

平原区包括近山的砾质平原区和远山的细土平原区。含水层主要由第四系冲洪积卵砾石、砂砾石、含砾中粗砂、中细砂层构成,厚度一般在400~600m,局部地段厚度超过1000m。含水层结构由山前向盆地内部,由砾质平原的单一结构潜水含水层向细土平原的多层结构潜水—承压水含水层变化,含水层颗粒也由粗变细,在细土平原区出现了粉土、粉质粘土等构成的相对隔水层。相应地,含水层富水性也总体表现为由强变弱,单井出水量由砾质平原区的2000m3/d以上逐渐减为细土平原区的1000m3/d左右。该区地下水主要来源于出山河流的入渗补给,其次为水库、渠系和农田灌溉入渗、山区基岩裂隙水的侧向径流补给,由山前平原区向盆地腹地的沙漠区径流,在径流过程中,通过泉水溢出、绿洲区蒸发蒸腾、人工开采等方式排泄。沿着地下水径流路径,山前平原区的地下水质不断发生着变化。塔里木盆地的砾质平原区,地下水一般为矿化度小于1g/L的硫酸—重碳酸盐型淡水,水质较好,至细土平原区,矿化度一般上升至1~3g/L,化学类型也大多变为硫酸盐—氯化物型,水质变差;准噶尔盆地砾质平原区,地下水矿化度一般在0.5g/L左右,水化学类型多为重碳酸盐型,水质很好,至细土平原区,矿化度升至1g/L左右,水化学类型也向硫酸—重碳酸盐型转化。地下水资源量大小,在空间上分布不均一,主要受出山河流量大小控制。总体来说,出山河流的流量越大,其所形成的冲洪积扇区地下水资源越丰富。在这两大盆地中,地下水资源较丰富的冲洪积扇主要有且末河、和田河、叶尔羌河、喀什噶尔河、克孜勒苏河、阿克苏河、渭干河、玛纳斯河、奎屯河等。

1.2沙漠区

准噶尔盆地古尔班通古特沙漠南缘一带,有地下水分布。东部昌吉州境内沙丘覆盖下的第四系冲湖积粉细砂含水层承压水,属自流斜地延伸部分,为矿化度小于1g/L的淡水;西部莫索湾一带,沙漠下承压水为玛纳斯河冲积层,发现了矿化度0.34g/L的重碳酸钙型水,水质良好,单井涌水量小于1000m3/d。该沙漠北部新第三系出露地表,部分被沙漠覆盖,普遍赋存有第三系层间承压水,水量较小,单井涌水量小于100m3/d,矿化度2~3g/L。塔里木盆地塔克拉玛干沙漠北缘,沙丘下的塔里木河古河道普遍有潜水分布,矿化度3~6g/L,单井涌水量小于500m3/d。其余广大沙漠区,虽普遍分布有地下水,但水量较小,水质复杂,浅部一般矿化度为8~10g/L左右。沙漠腹地第四系松散粉细砂含水层中,400m深度内由浅到深矿化度为8~10g/L、6~7g/L、5.25~3.4g/L,有逐渐降低规律;塔中KT1(深井653m)在埋深425.00~428.54m层段,找到矿化度为2.27g/L的地下水,单井涌水量603m3/d。埋深552.10~632.24m段,矿化度2.61g/L,单井涌水量751m3/d。沙漠区的地下淡水,大多为隐伏古河湖积平原或古河道带的地下水,由山前平原地下水侧向径流转化而来。

2山间盆地

河谷平原水文地质特征新疆主要的山间盆地和河谷平原包括吐鲁番盆地、哈密盆地、拜城盆地、焉耆盆地、塔城盆地、博乐盆地等和伊犁、额尔齐斯河谷平原。这些山间盆地和河谷平原规模虽小,但具有和塔里木与准噶尔两大盆地相似的水文地质规律,含水介质、富水性、水质也具有明显的分带性。其中伊犁和额尔齐斯河谷平原区,由于当地降水较丰富,是新疆单位面积地下水资源最丰富的地区。地下水主要接受大气降水、上游山区的河流入渗补给和基岩山区通过断裂破碎带侧向径流补给3种形式。由山间盆地的洪积扇向盆地中央或河谷出山口向下游径流,在径流过程中,通过泉水溢出、绿洲区蒸发蒸腾、人工开采等方式排泄。由补给区到排泄区,地下水水质不断发生着变化。在盆地或河谷平原的上游,地下水一般为矿化度小于1g/L的重碳酸—硫酸盐型淡水,水质较好,再向下游径流过程中,矿化度一般上升至1~3g/L,水化学类型也大多变为硫酸盐—氯化物型,水质变差;最终在山间盆地的最低洼处以矿化度大于3g/L,水化学类型多变为氯化物型,基本以盐湖的形式存在,如吐鲁番盆地的艾丁湖、拜城盆地等。各山间盆地及河谷平原地下水资源量大小,在空间上分布不均一,主要受出山河流量大小控制。山区河流量越大,其所形成的山间盆地和河谷平原地下水资源越丰富。地下水资源较丰富的地区主要有焉耆盆地、博乐谷地伊犁河谷和额尔齐斯河谷平原等。

3基岩山区

水文地质特征基岩山区地下水主要分布在阿尔泰山、天山和昆仑山三大山脉的古生代及前古生代地层,多组成高中山地,构造含水介质的碎屑岩、岩浆岩、碳酸盐岩和变质岩含水层(组),褶皱形变复杂,多次的张扭性断裂发育,裸岩表层风化带厚度达20~30m;深部脉状裂隙纵横交错,浅部网状裂隙蛛丝密集,并相互贯通,导水性较好,在降水和地表水入渗补给作用下形成基岩裂隙水。雪线以上有带状永冻层地下水分布。区域断块深断裂,走向与山体走向基本平行,控水作用很强,一般在受压应力形成逆掩断层的基础上,又受新构造错动的影响,多形成压扭性阻水的结构面,在断层破碎带的地下水补给一侧,线状泉群多有出露,形成构造蓄水带,对地下水深部循环起着良好的导水作用。以上含水体分布面积约占山地总面积70%。高中山区基岩裂隙水富水性极不均匀,变质岩与岩浆岩裂隙水富水性较差,泉流量一般0.1~1L/s或稍大,碳酸盐岩类裂隙岩溶受发育程度所限流量差异大,一般泉流量多在3~50L/s。雪线以上多年冻土区融冻液态地下水泉流量也较大。高中山地地下水矿化度<1g/L,融冻层水及水循环条件好的构造富水带矿化度<0.5g/L。天山东部觉罗塔格、库鲁克塔格一带,由古生代、前古生代地层组成山峦低矮,为晚近缓慢上升区,剥蚀作用极为强烈,近于准平原化,无长年水流,降水<50mm,形成大面积的石漠,含有5~30g/L的高矿化基岩裂隙水,分布面积约占山地总面积10%左右,为新疆地下水极贫乏地区。山区岩土中的Ca和HCO3首先被淋溶于水,地下水补给径流条件优越,使之成为山地水尤其是地下水的标型元素,形成HCO3—Ca型水,矿化度小于1g/L;局部地区受围岩地层岩性的影响,水化学类型为HCO3•SO4-Ca•Na型水;如北塔山以东的中低山区及阿勒泰、塔城、博乐、伊犁的低山区或天山北麓的乌鲁木齐西山区,为HCO3-Ca和HCO3•SO4-Ca•Na型水,矿化度小于1g/L。在和田河流域中低山区,矿化度1~2g/L。

二环境地质问题

新疆普遍存在的环境地质问题是土壤盐渍化与沙漠化,另外还有煤层自燃、矿坑突水、瓦斯爆炸、地下工程塌方、区域地下水位下降和地下水污染等。土壤盐渍化主要分布于准噶尔、塔里木盆地的细土平原、河流下游的冲积平原区,全疆盐渍化面积9.7×104km2;沙漠化沿古尔班通古特及塔克拉玛干两大沙漠周边分布,沙漠化面积9.3×104km2。盐渍化重发育区主要分布在罗布泊及周围地区、叶尔羌河和喀什噶尔河下游区以及阿克苏河以东至塔里木河中下游段;盐渍化中发育区分布在塔里木盆地南缘牙通古孜河—且末县以西的细土平原区;盐渍化低发育区主要分布在天山北麓的细土平原带以及古尔班通古特沙漠北缘段、福海以南地区。沙漠化重发育区主要分布于塔里木盆地南缘西部、塔里木河下游阿拉干以南地段以及喀什噶尔河、叶尔羌河下游段、阿克苏河以东至塔里木河中下游段;沙漠化中发育区分布在塔里木盆地南缘牙通古孜河—且末县以西;沙漠化低(轻)发育区分布于北疆盆地边缘,南疆绿洲边缘地带。沙漠化重危害区分布于兰新铁路哈密段、塔里木盆地南北缘的沙漠边缘、绿洲内部或边缘地带以及塔里木河、和田河的下游地区;盐渍化重危害区分布在塔里木盆地北缘,喀什噶尔河、叶尔羌河下游及阿克苏河以东至塔里木河阿拉干段;沙漠化、盐渍化中危害区分布于牙通古孜河—且末县以西,G315线且末—民丰段;沙漠化轻危害区分布于托克逊、阿克陶、英吉沙、墨玉县等地;盐渍化轻危害区分布于准噶尔西部山间盆(谷)地、准噶尔盆地南缘细土平原带、焉耆盆地;盐渍化、沙漠化灾害轻危害区分布于阿尔泰山南麓冲洪积平原,古尔班通古特沙漠北缘、乌鲁木齐以东沙漠和绿洲的接触地带;沙漠化、盐渍化灾害弱发育区分布于平原区及人类活动稀少地区。典型环境水文地质问题为区域地下水位下降和地下水污染。区域地下水位下降在天山北麓和吐哈盆地最为突出,奎屯以东-奇台县一带是新疆综合经济最发达地区,地下水开采程度在60%以上,全疆7个超采区有4个位于该区内。地下水污染主要分布于经济较为发达的天山北坡经济带的乌鲁木齐、石河子、奎屯市及南疆的喀什、库尔勒市等地。

三地质灾害

新疆地质灾害较为严重,长期以来对城镇、重要工程设施、人民生命财产安全造成严重危害,历史上曾发生过地质灾害摧毁城镇、铁路公路、水利工程设施等重大灾害事件。随着全球气候转暖、人类活动加剧,近年来新疆地质灾害的发生呈现出范围扩大、时间提前、频次增加、群发性和经济损失增大的趋势。

1新疆地质灾害时

空分布特征空间上,崩塌、滑坡、泥石流出现最多的区域是3大山系,即阿尔泰山、天山和昆仑山;在时间上,年内具有汛期(4~9月)高发,其它时间低发,全年呈正态分布的特点,年际具有与大气候特征相对应的周期性(8~12年)变化规律。

2不同灾种的分布特征

崩塌、滑坡、泥石流灾害主要分布在阿尔泰山南坡、天山西段中低山区和昆仑山山区。其中,崩塌主要分布在山区交通沿线的陡坡、矿山边坡和自然斜坡的陡崖地段,以岩体崩塌为主,217国道独—库公路段、314国道中—巴公路山区段最发育;滑坡主要分布在第四系松散堆积物组成的中低山高陡斜坡区,以伊犁谷地山区黄土型滑坡最为典型;泥石流主要沿中低山区的河流、沟谷发育,重点分布在天山北坡乌鲁木齐—乌苏一带、阿尔泰山克兰河阿勒泰市区段、昆仑山与天山复合部位(克州与喀什西部山地)。地面塌陷主要分布在天山南北麓低山丘陵的采煤工程分布区。

3地质灾害发育强度高

发育区主要分布在阿勒泰市区段,伊犁谷地山区,省道、国道山区段,南疆铁路阿拉沟至和静段,天山北麓乌苏—阜康低山丘陵区,西昆仑山西部中高山区;中发育区主要分布于各大山系的中高山区;低发育区主要分布在低山丘陵区;其它地区为弱发育区。

4地质灾害现状危害程度

重危害区主要分布在阿勒泰市区段,伊犁谷地山区,省道、国道山区段,南疆铁路阿拉沟至和静段,天山北麓乌鲁木齐—阜康低山丘陵区,西昆仑山西部中高山区;中危害区主要分布准噶尔西部山地,天山北坡中低山区,G312线、G315线山区段,各大山系的中高山区;轻危害区包括其他山区;弱危害区主要为平原区。

水文地质论文篇5

中图分类号:P64文献标识码: A

一、水文地质勘察存在的问题

1各种类型的地下水

1.1地下水类型

根据特有性质,及赋存介质将地下水分为松散岩类孔隙水,碎屑岩裂隙孔隙水,碳酸盐岩裂隙喀斯特水,火山岩裂隙孔隙水、基岩裂隙水;按其埋藏条件和水力特性是栖息,潜水和承压水。

1.2含水层水平,分布,岩性,厚度,埋藏深度含水层:(卵石砾石土,砾石,砾石,砂砾岩),性别(砾砂,砂砾,沙,沙细,淤泥,淤泥质土)破碎基岩风化带,构造破碎带,岩层孔隙与裂缝,石灰岩的溶蚀、孔洞、漏斗、山洞等,玄武岩的裂隙带。隔水层:粉质粘土和致密完整岩石。

2静水位和变化幅度

天然地基承载力设计值计算砂土地震液化,膨胀土,胀缩深度确定,基础深度的确定,边坡稳定性评价。基坑侧土压力计算基坑降水和地下工程,涌水量计算,计算深基坑,地下室底板抗浮计算,判别岩石渗透变形(流土,管道,腐蚀)等一系列问题,需要静水位地下水资料。要准确的测定,一般在洞后24h后统一测定。充分利用抽水孔观察孔观察,必要时下测水管观测。地下水位的地形,气象,水文和人的因素和变化,收集区域水文地质数据,数据的邻近地区或通过长期观察和调查,查明地下水水位变化特征。一般随季节变化而变化,随潮汐海岸,河流和湖泊岸边洪水影响,人工排水区抽水影响地下室底板的抗浮计算时,应提供最高水位数据。如果不是最高水位,平原区地下水设防水准的建筑室外地坪标高。

3地下水的径流、补给、排泄

根据地形,气象,水文,地质结构,含水层分布状况及其与水接触,分析地下水流动和动态特性。地下的水流量,根据水位(压力)线图确定。水力坡度根据水位(压力)图计算。

4地下水化学成分及其对建筑材料腐蚀评价,需要饮用水,适宜性评价

只为腐蚀性评价浅析,需要饮用水适宜性评价分析。评价腐蚀的二级或三环境评价,根据地层渗透性评价,弱透水层是指粉土和粘性土,强透水层是指沙质土壤(粉砂,细砂,砂,砂,砾石,碎石土和裂缝,沙)孔和摇滚的发展。

5测定水文地质参数

根据工程要求,通过抽水试验,渗透试验,注水试验,水压试验测定地下水流速,孔隙水压力,测定长期观测和室内试验,渗透系数,影响半径,提供导水系数,水供应,释水因子,吸收率,地下水实际流速流量,孔隙水压力等参数。一般工程测量中,经常只做简单的抽水试验,提供粗略的渗透系数。重要的项目要做2次以上的降水抽水试验,至少要有1个观察孔的安排,最大下降方法的工程设计需要缩编水平或达到降水设计降深的一半。常用的方法计算地下水井

6地下水预测不良地质作用

沼泽和盐碱化;岩石软化,解体和湿陷性;膨胀土胀缩变形;地面塌陷;边坡失稳;井下突水;基础上浮,坑底突涌;海水入侵。

二、对水文地质工作的建议

1地下水水质污染情况的调查是保障供水安全的基本措施

针对我国的水质受到严重污染的情况,因此急需发展的全面调查地下水水质,并作为一个主要的工程来抓。在工作部署上可以是大流域或经济发展重点区域,城市群区域,农牧业重点开发区逐步蔓延。建议这项工作已进行了地下水与环境地质调查项目中分离出来,作为一个单独的项目。在我国现在已经很难找到地下水反映本地背景值的区域作为对比,提供l?20万区域水文地质普查数据作为原始背景。

2加强地下水均衡试验基地建设

论加强水文地质参数,为不同地区(代表不同的水文地质类型)地下水科学实验基地,发展和地下水科学实验。除了测试地下水蒸发蒸腾的研究,还应结合不同的地貌类型。

3全面实施地下水监测项目规划

根据示范多个地区,全面建设地下水监测网络,数据采集系统和自动传输系统,一批有代表性的监测点。自从我国开始实施监测以来,不能反映真实的数据,急需一批新的监测孔,这是实施国土资源部对地下水监测,防止地下水的过度开采污染和重大举措。

4积极实施新理论、新技术和新方法的研究和推广

应用遥感技术,同位素技术,数值模拟技术,信息技术是提高水文地质特征和机制的重要技术方法。目前研究的服务继续扩大,以准确的水文地质参数,降低身体的工作量,为决策分析提供技术支持与管理。地下水系统理论,系统理论在水文地质中的应用,地下水运动和分析的水资源评价的基本理论,要结合中国的实践,进一步完善和提高。

5加强区域综合研究和专题研究

我国地域辽阔,自然地理和地质条件复杂,地质条件极其复杂,我国地下水的分布和演化具有深刻影响。地下水的形成理论,平均价值的地下水运动,水文学与地球化学作用,人为干扰的影响下条件的变化,需要进行深入的研究。中国地质调查局已明确区域研究院,是一家专业研究机构,也是区域管理中心,中国地质环境监测研究所与各大专院校,更应成为跨学科研究中心,培训水文地质专家的理论和实际应用的专家,并不断的提高我们的水文地质研究。

6加强地下水合理利用与保护

继续实施的带有全局性,长期性,定向问题研究。国民经济发展规划中,规划的水文地质工作的发展带来了巨大的机遇。国家需要的是水文地质工作的出发点和落脚点,结合经济和社会发展的需要,服务经济社会的发展,水文工作才有生命力。根据政府的职能部门,应不断加强地下水开发利用和保护的相关政策的战略研究,使地下水这一宝贵资源的自然属性和社会属性是紧密结合经济,走出一条适合我国国情和自然环境的综合与协调的办法可持续发展。

结束语

地下水是岩土体的组成部分,它直接影响建筑场地地基岩土体的工程特性,对建筑物地基基础的稳定性和耐久性都产生影响,但在工程勘察设计和施工过程中水文地质问题却常常被忽视。本文结合笔者多年工作经验,就水文地质的分类以及存在的问题进行了初步的分析,并对水文地质勘查工作提出了相关的建议,供相关人员参考。

参考文献

水文地质论文篇6

1.地质勘查中水文地质的评价内容

在很长一段时期内,在工程地质勘查报告中都没有地下水对工程的影响进行评价,从而导致工程在建造或是使用过程中由地下水对岩土的侵蚀等引起基础下沉或是建筑物开裂等事故的发生,所以在地质勘查过程中,应充分的认识到水文地质问题对工程的影响,从而对水文地质问题进行有效的评价,为工程设计和施工提供准确的地质勘查水文地质情况资料。目前水文地质评价内容主要包括以下几种:

1.1应着重评价地下水对岩土结构、建筑物的影响和作用,提前预测地下水可能产生的危害,以便于提前采取预防措施。

1.2地下水与建筑地基是息息相关的,所以在地质勘查过程中应该将地下水与地基设计相结合,从而提供准确的水文地质资料来为地基的设计和选择奠定科学的基础。

1.3地下水的自然状态、对建筑物的影响、人为活动下地下水的变化和对建筑物的影响等都是水文地质勘查中应该着重勘查的内容。

1.4不同地下水情况对工程的影响和作用也是不同的,所以可以从工程的角度出发对其重点内容进行评价。比如,工程有部分基础是处于地下水以下的,那么就应该把评价内容重点放在地下水对砼和钢筋的腐蚀性上面;如果基础是以岩土层来进行施工的,则需要对地下水对岩土层的软化、崩解和胀缩作用进行重点的评价;某此建筑基础层中存着松散、粉细砂和粉土等,这就需要对流砂及管涌等情况进行重点评价;目前在地下水位许多时候会进行基坑作业,这就需要对渗透性和富水性进行试验,并对土体沉降和边坡失稳等情况进行重点评价。

2.对岩土水理性质的研究

对岩土水理性质的研究是不可缺少的,因为岩土水理性质与岩土的强度和变形相关联,更为重要的是它的某方面性质能对建筑物的稳定性产生直接的影响。与岩土的物理性质一样,岩土水理性质也是岩土极为重要的工程地质性质。由以往的勘查报告中分析得出,对岩土的物理力学性质的测试得到注意,但是却忽略了同样重要的岩土水理性质,所以对岩土工程地质性质的评价往往是片面的。岩土的水理性质是由岩土与地下水相互作用而显示出来。以下是对地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响研究,然后再对岩土的重要水理性质和研究测试方法给予相关简介。

地下水的赋存形式:地下水可以分为三种,第一种是结合水,第二种是毛细管水,第三种是重力水,其区分的依据是它们在岩土中的赋存形式。

软化性、透水性、崩解性、给水性和胀缩性是岩土的五个主要水理性质及其测试办法。软化性可以用软化系数表示,它可以有力的判断岩石耐风化和耐水浸能力软化特性普遍存在于粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等。透水性是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。透水性与岩土的颗粒大小和岩土的均匀状况有关。渗透系数可以用来表示透水性,抽水试验可求取出岩土体的渗透系数是多少。崩解性是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土的颗粒和矿物成分和矿物结构与岩土的崩解性密切相关。

给水性一般以水度表示,它在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能。给水度作为含水层的重要水文地质参数,场地疏干时间能产生巨大的影响。实验室的方法能够有效的测试出给水度。胀缩性是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。地裂缝、基坑隆起一般是由岩土的胀缩性引起的。此外,岩土的胀缩性与地基变形和土坡表层稳定相关联。膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等可以标定岩土的胀缩性。

3.地下水引起的岩土工程危害

地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。

3.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式:

3.1.1 水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:一是土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。二是斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。三是一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。四是引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。五是地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。

3.1.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水.采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。

3.1.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时.不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。

3.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述,这里不再重复。

4.对水文地质工作的建议

4.1重视地下水埋藏状况的调查

在调查时,要明确调查的重点,设置必要的调查指标体系,弄清地下水的类型、补给及排泄条件、地下水位、水位变化幅度及规律,在此基础上,对地下水对建筑材料的腐蚀性进行评价,涉及到基坑工程的还应做抽、压水试验,调查土层的渗透性质等。预估地下水可能带来的突涌、流沙或管涌等潜在的威胁,制定出有效和可行的防治措施建议。

4.2地下水水质污染情况的调查是保障

供水安全的基本措施针对我国的水质受到严重污染的情况,因此急需发展的全面调查地下水水质,并作为一个主要的工程来抓。在工作部署上可以是大流域或经济发展重点区域,城市群区域,农牧业重点开发区逐步蔓延。建议这项工作已进行了地下水与环境地质调查项目中分离出来,作为一个单独的项目。在我国现在已经很难找到地下水反映本地背景值的区域作为对比,提供1/20万区域水文地质普查数据作为原始背景。

4.3积极实施新理论、新技术和新方法的研究和推广

水文地质论文篇7

2水文地质评价内容分析

从实际工程建设中不难发现,分析很多事故的原因时,勘测报告存在缺陷十分突出。综合历史经验,在今后需注意以下几点:首先,要加强对水文地质条件的认识,仔细分析地下水与岩土工程和建筑物之间的相互关系,能够预测出潜在危害,并积极做好防范准备;其次,建筑物地基有很多基础类型,对勘查要求各不相同。所以实际勘查时应结合具体情况,了解这一地基形式适应的水文地质情况,并搜集相关资料。另外,不同条件下,地下水对岩土工程会产生不同程度的影响,应具体分析应该评价的重点问题。主要有以下问题:①当建筑物基础深埋于地下水水位以下时,要考虑水体对钢筋混凝土的影响,是否会对钢筋形成腐蚀;②如果建筑基础下部有承压含水层存在,在开挖基坑过程中,承压水可能会冲毁基坑底板,需对此可能性进行分析预测;③若施工现场的基础持力层为膨胀土、强风化岩、软质岩石等岩土体,施工时地下水活动可能会导致土体崩解或软化,需对此情况加以考虑;④基坑开挖工作涉及到地下水位以下时,需开展富水性和渗透性试验,以免工程日后出现渗水现象。同时人工降水也会引起土体一定程度上的沉降,进而降低建筑稳定性,应加强注意;⑤对于压缩层内存在松散、饱和的粉土和粉细砂的地基基础而言,管涌、液化潜蚀等可能性也不容忽视。

3岩土水理性质分析岩土与地下水在相互作用

时表现出来的性质就是水理性质,对岩土的形变程度及强度有一定影响,某些情况下甚至直接关乎建筑物的稳定性。然而在以往的地质勘查中,岩土水理性质常被忽视,以至于最终勘查结果并不完整。地下水在岩土中有多种赋存形式,对水理性质的影响程度也有很大差异,需作具体分析。从地下水的赋存方式来看,可分为3种:①重力水。②结合水。在砂土中较少,主要赋存于粘性土中,又可细分为两大类:一是强结合水,受水分子影响较大,强结合水会被吸附在岩土颗粒周围形成一层薄膜,吸附力能达到10MPa,与岩土表面结合最为牢固。③毛细管水,通过毛细管作用赋存在岩土毛细管缝隙中,包括悬挂毛细管水、孤立毛细管水几种,主要赋存在粉土和砂土中。除了毛细管力,还受重力影响,而且还能传递静水压力。若重力小于毛细管力,水位便会上升,所以地下潜水面的上部形式多为一个与保水带有水力联系的含水量较高的湿水层。此外,在岩土空隙中垂直流动时,毛细管水还可能会软化土体,对建筑物形成腐蚀,甚至会增强土壤的盐渍性。关于岩土水理性质的参数,通常从以下5点考虑:①透水性。即在重力作用下水体能够渗透岩土的性能,常用渗透系数来表示,可通过抽水试验计算渗透系数。透水性受岩土强度和颗粒大小等因素影响较大;②给水性。是一项不可忽视的水文地质参数,即在重力作用下岩土自身能够流出水量的性能。通常用给水度来表示,可通过实验来确定;③软化性。常用软化系数表示,指的是在浸水之后岩土力学性能降低的性质,多用于判断岩石的耐水性和耐风化能力。④崩解性。指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等密切相关;⑤胀缩性。是由颗粒表面结合水膜吸水变厚、失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一,对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。

4地下水造成的岩土工程危害

4.1地下水升降的危害潜水面上升能导致不良地质现象的发生,如山体滑坡、崩塌。此外,潜水面上升能增强地下水对建筑物的腐蚀性,甚至影响到土壤。现在经常可以看到大面积的地裂和地面快速下沉和地面无故坍塌等等自然灾害,殊不知这些都是由于人为因素造成的地下水位下降引起的。更为严重的是地下水位下降使水资源减少、水质大大不如从前,这些环境问题给人类的持续和和谐发展、给建筑物的稳定性、给岩土体产生巨大的危害,并阻碍人类的进步与发展。

4.2地下水动压力危害地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为一程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。

水文地质论文篇8

随着我国工程建设的快速发展,越来越重视开展水文地质工作。但目前我国在工程勘察、设计以及施工方面,没有足够的认识到水文地质工作的重要性,从而导致水文地质调查的投入的资金和力度不足而造成施工灾难。事实证明水文地质的问题是一个极其重要但又易于忽略的问题。因此,为了能准确的了解水文地质工作的重要性,必须要重视基础地质调查中的水文地质工作,并认识忽略水文地质工作会对工程勘察造成哪些影响,又会对建设工程带来哪些方面的危害。水文地质工作是研究水文地质条件的主要手段,其目的是为了查明地下水的形成和分布规律,并在此基础上对地下水资源作出水量与水质评价,所以水文地质工作对工程建设的后续工作有着十分重要的作用,但往往在工程勘察设计和施工过程中,水文地质问题常常被忽视给施工带来许多困难与不便,甚至造成了严重的工程灾难。本文从以往工程勘察中水文地质问题被忽视的原因进行分析,并提出了一些应对的措施。

1 工程地质勘察中水文地质评价内容

在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容:

1.1 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。

1.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。

1.3 应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性;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、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性;当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价;在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。

2 岩土水理性质

岩土水理性质是指岩士与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩:岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。

2.1 地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。

2.2 岩土的主要的水理性质及测试办法:一是软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。二是透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。三是崩解性,是指岩浸水湿化后,由于土粒连接被削弱,破坏,使土体崩敞、解体的特性。四是给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能,以给水度表示。给水度是含水层的几个重要水文地质参数,也影响场地疏时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。

3地下水引起的岩土工程危害

地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。

3.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式:

3.1.1 水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:一是土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。二是斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。三是一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。四是引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。五是地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。

3.1.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水.采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。

3.1.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时.不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。

3.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述,这里不再重复。

综上所述,水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。

水文地质论文篇9

2煤矿水文地质钻探现状

2.1矿井水文来源介绍1)地表水及断层水。矿井地表水通常指自然降水、江河湖泊水以及植物根部的储水等,不过由于煤炭埋藏深度的问题,地表水虽是矿井水源的来源之一却非主要因素,影响一般。断层水是指存储在地质断层中的地下水,其对于地下水的排泄、流动方向等均有着显著影响,是水文地质钻探的重点之一,在矿井建设前,必须由专业人员对井田范围内的断层水分布进行详细的调查。2)地下水。依据岩性组合的不同和水利性质的不一,矿区内地下水含水层大致可划分为两种类型,即含水层与含水带。以碎石土及粘土为主要构成的散层空隙含水带,因其储水能力的地下河含水层厚度不偏小被称之为弱含水层,对矿井影响较小;以碎石灰岩和硅质层为主要构成的岩溶裂隙含水带厚度多为数十米且裂隙发育完善呈蜂窝状,有着较为严重水蚀现象,对矿井生产影响较大。

2.2矿井水文地质钻探现状鉴于矿井水文地质条件的复杂性和水源来源的多样性以及相关技术、设备、人员等影响因素,在实际的矿井水文地质钻探中有着诸多问题,其大致可总结为以下几点:1)现场施工人员水平不足。目前我国多数煤炭企业中的水文地质钻探施工与管理人员普遍存在专业水平不足、职业道德修养低下、工作散漫、法律法规意识不足等问题,在实际施工中施工人员不遵守相关规定,随意施工,技术监管人员不仅未进行有效监管,在后期勘查报告上也多应付了事,例如未进行测井参数的对比就随意对水文地质的观测曲线进行绘制,从而使得勘查报告与施工实际存在出入,阻碍施工的有效进行。2)钻探设备选择不当。国内多数矿区的水文地质钻探施工均施行分包制度,将其承包给第三方施工队伍进行施工。而这些施工队伍为节约成本,在钻探设备的选择上不会依据所在地水文地质状况进行合理选择和替换,而是以一概全,选择一个型号一干到底,从而使得施工中存在许多问题,例如钻机钻压、钻机速度和旋转速度等数据之间不匹配,难以满足实际需求等。此外这些第三方施工队伍的钻探设备不仅型号老旧且疏于维护,设备质量问题突出,例如钻头磨损严重、泥浆泵压力不足等。3)水文地质条件复杂、施工环境不佳。矿井水文地质钻探的条件极为复杂多变,钻探施工时不仅会遭遇断层、溶洞等自然因素的干扰,还会不时受到老窑等人为生产的地质环境影响。在断层裂隙等发育良好的岩层中,岩体整体性受到严重破坏,岩层内水力联系复杂难测,严重制约了钻机的工作效率,从而导致钻头岩石钻取的不均匀,易引起泥浆充填裂隙无法顺利排出,严重的还可能引起卡钻、掉钻等严重事故。而对于矿井老窑废水,因其长时间处于密闭环境,内部可能封存有大量的有毒有害气体,钻机一旦钻通,就有可能威胁到施工人员的生命健康。

3促进矿井水文地质钻探工作质量提升的措施

3.1进行科学、合理的钻探设备选择钻探设备的选择对于钻探效率有着直接影响,在实际施工时必须依据当地岩层的钻探难度对钻机参数进行科学选型,尽量选用先进的设备,以为施工提供保障,譬如选用新型的正方向一体化钻头;此外应注重对钻探设备的保养维护,一旦发现钻头过度磨损应及时更换,以确保钻机的最佳工作状态。

3.2对钻探工艺进行优化钻探中必须委派专人对钻机中的水文变化、冲洗液消耗状况、水温变化以及钻头状态等进行实时观测和记录,以避免事故的发生;委派技术人员对泥浆翻浆速度、颜色变化等进行观测,以实时、合理的对钻进措施进行调整和完善,确保事故的最高效;遭遇断层、溶洞等复杂地质条件时,对其水力联通情况进行及时准确的判断,从而选用适宜的短钻杆和岩芯管及起拔钻进工艺以避免断裂处岩块的掉落而引起卡钻、掉钻现象。

3.3对钻孔布置进行改良水文地质钻探中钻孔依据功效的不同可划分为勘探孔、观测孔、试验孔、开采孔等多种类型。在实际施工前施工方首先充分收集相关水文地质资料,依据“先疏后密、点线与深浅”的原则进行科学的布孔规划;其次钻孔相关参数的设计上必须充分考虑钻孔类型、出水量、过滤器等相关因素,避免废孔出现的同时,尽可能实现一孔的多次利用。

3.4增强对现场施工及管理人员的培训伴随科技的不断发展,各类高新科技产品不断应用到矿井水文地质钻探工作中,相关设备的机械自动化水平不断提升,这也就对现场施工与管理人员的技术水平和职业道德素养提出了更高的要求,除在掌握必要的理论与实践知识外,还应对相关的技术操作规范有着深入的理解,并能将其贯彻到生产实际中。在企业积极招收青年人才的同时还应增强对原有工人的再培训,使其可以紧跟时代变迁,养成求真务实工作态度的同时及时掌握各种相关的新型技术与设备操作工艺,确保生产高效高质进行的同时有效避免安全事故的发生。

4水文地质钻探新技术发展

近年来,科技的进步亦让水文地质钻探技术获得显著进步。各类新型技术不断涌现并在实践中成功应用,在此对当前几种新型技术加以介绍:1)液动冲击回转钻探。该技术一方面增强对洗井液的驱动,另一方面在液动回转上增强了潜孔锤的功效,实现了对其潜力的充分挖掘,进而极大的提升了钻机的钻探动力和钻探效率,可以说这一技术的应用是水文地质钻探技术新时代的显著标志,目前已在实际中取得良好的使用效果。2)空气钻探。这一技术以被充分压缩后的空气为介质对钻探出的孔洞进行二次冲洗,从而大幅提升了钻机的破岩能力,加快了钻探工作的整体进度,节约了生产成本。3)绳索取芯钻探。通过这一技术的运用可大幅提升水文地质钻探中的岩芯提前效率,避免了钻机的多次提降,显著降低了设备的磨损。此外绳索取芯钻探技术还有着极强的适应性,在各类地质条件下均可使用。

水文地质论文篇10

二、地下水可能引起的岩土工程的主要危害

地下水之所以能够引起岩土工程出现问题主要是因为地下水会出现不稳定的水位变化以及地下水的水动压力以及地下水对于建筑物的腐蚀这三个方面,其中前两个方面是最为主要的两个方面。地下水的水位变化主要有三种形式,一种是地下水的水位上升,一种是地下水的水位下降,另外一种是地下水的水位频繁变化,不断地上升和下降。如果地下水的水位只是在小范围内出现波动一般不会对岩土工程造成很大的影响,但是一旦浮动范围过大,则非常容易影响岩土工程的施工和使用。地下水位频繁的升降波动对岩程可能造成的危害主要有:能引起建筑物的破坏和膨胀性岩土胀缩变形。地下水动压力作用对岩土工程造成的危害上要原因是自然原因或者人为工程活动改变了地下水的天然动力平衡条件,在移动水压动力力作用下。引起岩土的渗透变形,造成流砂,管涌。基坑突涌等一些非常严重的、带有毁灭性的工程危害,造成安全隐患影响工程的质量。

1.地下水的水位下降可能引起的岩土工程的危害现如今,地下水的水位降低大多是由于人为因素,比如说人类为了某些商业原因会集中大量的抽取地下水、在采矿的时候可能出现矿床疏干、还有就是在河流的上游筑坝、修建水库等水利工程会截夺下游的地下水补给等等。地下水的水位过分下降,可能会导致地裂、地面沉降、地面塌陷等许多严重的地质灾害以及地下水源桔竭、水质恶化等恶劣的、不可修复的环境问题,这些后果无论是对岩土体、建筑物的稳定还是人类自身的居住环境都会造成很大威胁。

2.地下水的水位上升可能引起的岩土工程危害能够引起地下水的水位上升的原因有很多种,最主要的是地质因素就是地下含水层的结构变化。另外像气象因素比如说降水变化,气温变化都有可能导致地下水位的上升。还有一些人为因素比如说灌溉、施工也有可能造成地下水位的上升。地下水位上升会造成土地的沼泽化、盐碱化,导致地下水对建筑物的腐蚀性增强。地下水位上升还可能导致岩石层出现滑移和崩塌等地质灾害。

3.地下水水位的频繁升降可能对岩土工程造成的危害地下水水位的升降变化能够造成膨胀性的岩土因为膨胀系数不同,吸水多少不同产生不均匀的胀缩变形,当地下水的水位升降比较频繁的时候,不仅会导致岩士的膨胀收缩变形不断的往复出现,而且会导敛岩土的膨胀收缩幅度不断地加大,久而久之会导致地裂引起建筑物特别是质量不大的轻型建筑物的破坏。地下水水位的升降变动带内可能出现的情况就是由于地下水的水位变动过快,土层中的胶结物比如铁、铝等主要的成分会被水带走,土层一旦失去了胶结物就会出现土质变松、含水量增大、孔隙增大等问题,给岩土工程的基础选择、处理带来很多不必要的麻烦。

4.水文地质勘察在岩土工程勘察中的评价岩土工程的勘察中涉及的基本理论主要包括土力学的一些基本知识以及一些主要的工程地质理论等。岩土工程问题的解决实际上就是在理论知识的指导之下,岩土工程的操作人员利用自己的工作经验结合实际的工作情况来建立合适的模型,进行试验得到相关参数,进而判断的一个解决问题的过程。

水文地质论文篇11

1水利水电工程建设与环境问题

1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。[1]

1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。[2]

1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。

1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。

2工程地质工作中存在的问题

2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。[4]

2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。:

3结语

工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。

参考文献:

[1]林妙月.区域构造稳定性及地震性危险评价问题[M].北京:地震出版社,2008:99-100.

水文地质论文篇12

二造壁止水步骤

(1)先把所要抽水的含水层、隔水层

岩层深度及岩石性质,依据实际钻进岩芯鉴定分层表及测井解释资料了解清楚,将所用套管丈量准确,备好其长度要超过止水层的深度3.0~5.0m,调好井口上余1.0~1.3m。

(2)架桥造壁

根据测井解释孔径资料,用一根岩芯管4.5~6.0m,顶端事前放入一块与岩芯管内径一样垫子,从下端装入粘土做成的泥柱、碎石及麦秸杆做成草把,岩芯管下口放入废钢丝绳5~6根,长度要比钻孔直径大些,堵住下端。然后下入孔内到预定隔水层深度后,用泥浆泵将岩芯管内所装物憋出管外,并提起钻具,而后下钻具试探一下所架桥位置能否托住钻具,如能托住,即达到目的,再下钻具其下端连接一个实心接头,轻轻将粘土泥柱子墩实。

(3)止水方法与步骤

架桥工作完成后,,进行封孔造壁,依据钻孔直径及所封厚度,计算所需水泥量,为增加水泥凝固强度,配入适量中粒砂,灰砂比1∶0.65~1∶0.7,灰浆搅拌均匀后,动作要快,立即用泥浆泵注入,在注入前一定要计算准确顶替水量,防止灰浆在高压胶管及钻具中凝结堵塞,灌注灰浆完毕后注入顶替水,即可提出钻具,待72~96h后完全凝固。即可透小眼,透小眼时,先用110mm岩芯管导向,下接异径接头变89mm岩芯管(2.0m长左右),钻出小孔后,拆掉导向管,用89mm岩芯管钻透所封厚度段,以便下入套管止水。下入套管,其下采用108mm×89mm的异径接头,下端接一根89mm的岩芯管,长1.5~2.0m左右,并用止水橡胶带在管外四周缠绕,其缠长度1.2~1.5m,用18号铁丝捆绑,上部套管四周抹上铅油,慢慢将套管下入孔内,当套管下到距封闭止水位置上时,用套管自重下压到造壁止水位,形成很好的密封。

三下管注意事项

(1)详细了解煤田地质钻探、电测井资料,根据井孔结构、地层柱状、孔径、孔斜情况,合理选定止水位置。现场地质人员要划出并提供地质柱状、井孔结构、孔径等资料的示意柱状。

(2)准确丈量孔深,并做好记录,做到准确无误。

(3)根据地层柱状及孔井结构资料,合理配置井管,丈量各孔段的井管,并对井管的长度计算准确,并划出简易孔径结构图,以备检查和核查。

(4)下管前要搞好冲孔换浆及顺孔工作,保证下管时畅通无阻。冲洗液的更换时,先在原泥浆的基础上,计算孔内所需新泥浆量,进行配制双聚泥浆,其中粘土粉25kg/m3,腐植酸钾25kg/m3,配制聚丙烯晴、聚丙烯酰胺泥浆的水解度30%~50%,皂化油180kg/桶,泥浆性能指标采用粘度28~30s,比重1.20~1.30,失水量小于20cm3/min。泥浆pH值不小于8~9。

(5)套管落底后,要准确丈量套管地面的高度,确定止水物所处位置,并做好记录。

(6)止水质量检查。洗井前在管外投放萤光红溶液,洗井期间认真观察井内是否有红颜色水出现及管内外水位差变化(指管外水位处于地面时判定),确定止水质量。若洗井及将来抽水时管内有红颜色水出现,可认为止水质量不合格,需重新进行止水。再者可以用泥浆泵加压,使泥浆泵压力达到40~80Pa保持24h,观察泥浆泵压力是否变化,若无变化即可。当压力逐渐变小时,需返工重新止水。当止水效果好后,孔口必须封闭严。

(7)抽水结束后,将原泥浆重新在孔内进行循环,并将孔内清水全部顶替完后,开始起套管。

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