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水文地质论文模板(10篇)

时间:2023-02-27 11:19:09

水文地质论文

水文地质论文例1

1.1溶解作用在长时间的地下水和岩石的接触过程中,在岩石中存在的一些钠、钾等离子以及一些含酸的盐类可以直接溶于地下水,随着时间的积累,这些含有了腐蚀性物质的水会对岩石的结构造成不利的影响。而且,由于在岩石内部,尤其是那些颗粒之间都不可避免的存在大量的裂纹,然而存在于岩石空隙中的不同溶液可以逐渐渗透到岩石的颗粒中,并发生不同的化学反应。除此之外,在水溶液中含有的二氧化碳等气体也会对岩石的溶解产生不利的影响。同时,岩石的组成成分以及岩石所处的温度和湿度条件的变化都会对岩石的溶解造成不同程度的影响。

1.2水解作用由于在地下水中存在有大量的氢离子和氢氧根离子,因此使地下水成为了具有极强腐蚀性的溶液,正是由于这两种离子的存在,很容易使弱酸或是弱碱的盐类矿物质发生解离,解离物可以和水中的这两种离子结合生成新的物质,使岩石原有的结构和成分发生变化。岩石的水解作用是普遍存在的一种水岩化学作用。而且,随着水解过程的不断进行,会产生大量的粘土物质,进而对斜坡的稳定性造成不利影响。

1.3氧化还原作用由于地下水也存在一定的流动性,使得地下水中含有一定量的游离氧。而氧化作用发生的先决条件就是存在有游离的氧离子。因此,水岩作用过程通常发生在地下水面以上的地表岩层,而在游离氧较少的地区,主要发生还原反应。

1.4离子交换作用由于在地下水溶液中存在有多种的阴离子和阳离子,在这些离子中那些结合能力强的离子可以将岩石中含有的一些离子置换出来,进而产生新的物质。最为常见的是,水中含有的氢离子可以将岩石中含有的钾离子和钠离子置换出来,进而导致岩石的溶解。地下水和岩石之间的水化作用严重破坏了岩石的结构,并降低了岩石的强度。1.5其他因素这些因素主要包括酸性腐蚀和化学沉淀等。所谓酸性腐蚀就是在水中含有的酸性物质对岩石的腐蚀作用,其主要是含有的弱酸性盐类物质导致的岩石的溶解。而所谓的化学沉淀则是指因为水分的蒸发和伴随着温度的变化,使某些物质从岩石中脱落,破坏岩石结构的稳定性。除此之外,化学沉淀也是导致矿床形成的一个关键性因素。

2水岩化学作用与斜坡水文地质之间的联系

2.1水岩化学作用和斜坡风化分带之间的关系在气候湿热等地区,水岩化学作用会严重影响斜坡的演化过程。我们知道土壤层和落叶层是组成土层的两个重要部分,但是在实际条件下,在土壤层的下层还有一层由氧化物质和粘土物质等成分组成的残坡积层。而水岩化学作用是土层形成的关键。经过漫长时间的转化,腐岩带可以形成土层,而腐岩带则是由风化岩带逐渐形成的,风化岩带的主要特征是含有众多的核心石。风化岩带出现的高度非均匀质的特性,使得岩石的结构变得不稳定,而导致这一现象出现的重要因素就是水岩化学作用。

2.2地下水的含量与分布与斜坡水文地质之间的关系地下水在诱发斜坡岩体演化过程的同时,也会影响地下水本身的含量和分布发生相应的变化。例如,在温湿气候的区域,斜坡演化过程更容易受到地下水分布和含量变化的影响,尤其是在含有丰富土层粘土矿物的地区,由于地下水位的升高,会导致粘土物质向下的迁移。同时,当地下水中含有丰富的有机质时,粘土物质可以扩散到水中并随着水流发生相应的移动。这些看似细微的变化,随着时间会逐渐的积累,最终严重影响到斜坡水文地质结构的稳定性。

3水岩化学作用对斜坡失稳的控制

水文地质论文例2

实践证明,在工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。之所以重要,是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。至于容易被忽视,是在实际的勘察工作中,在勘探成果内因为很少直接涉及水文参数的利用,水文地质问题往往只被认为是象征性的工作,在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不深人,设计中又忽视了水文地质问题,经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,令勘察和设计处于难堪的境地。为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。

1、工程地质勘察中水文地质评价内容

在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容:

(1)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。

(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。

(3)不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。

(4)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。

2、重视岩土水理性质的测试和研究

岩土水理性质是指岩土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土重要的工程地质性质。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性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,而地下水在岩土中有不同的赋存方式,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同,而且影响程度又与岩土类型有关。

结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式,在砂土中含量甚微。结合水尤其是弱结合水与粘性土相互作用时显示出来的性质如可塑性、膨胀性、收缩性等归为粘性土的物理力学性质,因其受强力束缚,活动范围极为有限,对岩土的动态水理性质影响较小。

3、全面了解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。

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:

(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。

①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。

②斜坡、河岸等岩土产生滑移、崩塌等不良地质现象。

③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。

④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。

⑤地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。

(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)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,不仅使岩土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。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中已有较详细的论述,这里不再重复。

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,其必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。

水文地质论文例3

矿区位于天山南麓中低山区的库车河及其支流克格拉克厄肯河交汇处西(南)岸的基岩阶地之上。区域上为典型的流水冲蚀山地地貌,矿区绝大部分地段位于库车河二级阶地上,区内地形较破碎,沟、梁相间并多沿岩层走向进行延伸,地势总体上呈南北高中间低、西高东低的箕状斜坡,相对高差在200m之内。矿区位于北暖温带大陆性干旱气候带,气候干燥,降雨量很小。夏季高温炎热,冬季干燥寒冷,年温差与日温差都比较大。矿区附近有2条河流,库车河及其支流克格拉克厄肯河。矿区东部为库车河河床,流向由北向南,该段河床为本矿区最低侵蚀基准面。库车河为常年性河流,以冰雪融化水、大气降水及泉水为补给源,7、8月份常有山洪爆发。库车河为矿区生产生活及饮用水水源。克格拉克厄肯河为库车河支流,位于矿区北部,该河以冰雪融化水、大气降水及泉水为补给源,常年有水。

1.2矿区水文地质特征

1.2.1含(隔)水层划分

赋存地下水的硬脆多孔的砂岩和砾岩及上覆第四系砂砾石为含水层,而柔性的泥岩、泥质粉砂岩和炭质泥岩则是相对的隔水层。按上述含(隔)水层划分依据,结合矿区的水文地质情况,将本区地层划分为4个含水层和一个隔水层

1.2.1.1第四系全新统冲洪积潜水含水层(H1)

该组岩层主要分布在井田北部向斜轴附近的冲沟及库车河河床之中,由细砂、中砂、粗砂等组成,厚0~2.0m,结构松散,透水性强,接受大气降水和季节性地表水的补给,库车河河水通过侧向补给矿区地下水,划分该层为孔潜水含水层。

1.2.1.2侏罗系下统阿合组裂隙孔隙弱含水层(H2)

该地层主要大面积出露于矿区西北部,岩性以中砂岩、粗砂岩、砂砾岩为主,厚度>50m,风化裂隙较发育,接受大气降水补给及第四系潜水补给,其补给方式为垂直渗入为主。该地层部分已被火烧,烘烤变型,裂隙发育。根据含(隔)水层划分依据,将该层划为弱含水层。

1.2.1.3烧变岩裂隙孔隙含水层(H3)

烧变岩呈东西向条带状展布,广泛分布于区内煤层露头和浅部及A6煤层上部,都为死火区。煤层顶底板岩石因受到高温烘烤变得硬而脆易破碎,裂隙发育,孔隙较大,透水性变强。该层厚度为98.25~150.30m,火烧深度一般在71.0~152.23m,主要接受大气降水和融化雪水的补给以及季节性的地表水补给,赋存一定量地下潜水。对H3含水层进行抽水试验得出,单位涌水量q=0.0152L/s•m(q<0.1L/s•m),渗透系数K=0.0957m/d,水量较小。

1.2.1.4侏罗系下统塔里奇克组裂隙孔隙弱含水层(H4

)侏罗系下统塔里奇克组在矿区内广泛分布,出露于矿区中东部边界库车河西岸的陡崖处。岩性主要以浅灰、深灰色、灰白砂砾岩、粉砂岩、细砂岩、中砂岩、粗砂岩为主,含A6、A5、A3、A2、A1等煤层。地层厚度为96.09~164.86m,含水层厚度为29.23~51.20m,地下水在地层中渗流缓慢,补给条件较差。根据抽水试验,H4含水层单位涌水量为0.00026~0.0907L/s•m(q<0.1L/s•m),渗透系数为0.0005~0.165L/s•m,含水层富水性弱,地下水在地层中渗流缓慢。抽水后地下水恢复至真实水位较慢,补给条件较差。

1.2.1.5侏罗系下统塔里奇克组

A1煤层底界至三叠系上统郝家沟组底界隔水层(G1)该层主要出露于井田的东南部及南部矿界之外,位于A1煤层底界以下,包括三叠系上统黄山街组,岩性主要以灰色、灰黄色、灰绿色、灰黑色粉砂岩、细砂岩、泥岩为主,上部见有炭质泥岩、煤线、薄煤层,平均厚度109.96m。由于组成该岩层的颗粒极细,岩石致密,裂隙不发育,泥质成份高,因而其富水性和透水性差,根据含(隔)水层(带)的划分依据,将该组地层划分为相对隔水层。

1.2.2断层导水性矿区构造较简单

位于捷斯德里克向斜构造的南翼,为一单斜构造,岩层倾向北,倾角8°~40°,目前矿区内尚未发现较大断层存在,在正常情况下断层对矿井未来开拓不会产生大的影响,但在开采过程中开采至断层附近时,应引起重视,加强支护。

1.2.3地下水与地表水间的水力联系

矿区每年降水多集中在5-9月,暴雨期容易形成山洪,季节性的地表水流与暂时性的地表水体通过岩石的风化裂隙与烧变岩裂隙入渗补给地下水,使得地下水与地表水存在一定的水力联系。另外,井田东界外的库车河自北向南横切整个煤系地层,河水可通过下伏第四系全新统砂砾石层补给基岩含水层。

1.2.4含水层之间的水力联系

1.2.4.1第四系含水层与基岩含水层之间的水力联系

区内第四系潜水含水层主要接受大气降水与融化雪水的补给以及季节性地表水的补给,局部低洼地段会赋存一定量的地下水,属弱-中等富水含水层,第四系含水层中的潜水可以通过基岩风化裂隙补给基岩含水层,使两者间发生水力联系。

1.2.4.2基岩含水层之间的水力联系

区内基岩含水层均为弱含水层,各含水层之间夹杂着透水性极差的泥岩和泥质粉砂岩,因地下水补给条件较差,岩石裂隙与孔隙不太发育,地下水循环条件差,另受隔水层的阻挡,除了受构造破坏的局部地段各含水层之间存在一定的水力联系外,其余地段水力联系非常微弱。

1.2.4.3火烧区潜水与基岩含水层及第四系含水层之间的水力联系

该区火烧区直接覆盖在基岩含水层之上,接受融雪水、大气降水补给赋存一定量的地下潜水,通过基岩裂隙,火烧区潜水可垂直入渗补给其下伏的基岩含水层,使两者间发生水力联系。

1.2.5地下水补给、迳流与排泄条件

区内地下水主要补给源为大气降水、融化雪水和季节性地表水以及库车河河水,其中大气降水和融化雪水通过基岩风化裂隙和烧变岩裂隙垂直入渗补给下伏基岩含水层,地表水则在深切的沟谷处通过上伏第四系砂砾石层入渗补给下伏基岩含水层。西部钻孔水位标高一般在1791.75~1806.53m,而东部泉水标高一般在1779.00~1791.12m,向斜两翼钻孔水位标高一般在1862.62~1805.61m,说明该区地下水总体上是自西向东运移,向斜两翼向轴部运移,在深切的沟谷处以泉的形式排泄。地下水径流的不断延续,也是其排泄的过程。另外,生产矿井疏干排水也是井田地下水排泄的主要方式之一。

1.2.6地下水化学特征因受库车河切割影响

火烧区在该河谷的西岸呈开放型,地下水汇集于向斜轴部,在河谷地带以泉的形式排泄,选取向斜轴部附近火烧区底部有一出露泉水,流量在0.69L/s左右,pH值8.13,溶解性总固体为1082.8mg/L,为微咸水,水化学类型为:Cl•SO4-(K+Na)•Ca•Mg型水。孔隙潜水由于地层孔隙发育,透水性强,水循环快,有利于离子交换,溶解性总固体308mg/L,水质好;而赋存于岩层中的地下水,由于岩石裂隙发育较差,泥质充填且夹层较多,地层渗透性不如前者,溶解性总固体略高,为447.2~3446mg/L。从地下水的化学类型也可以进一步说明侏罗系地层泥质含量较高,裂隙不发育,故岩层透水性和富水性均较弱,地下水径流不畅,交替滞缓。

2充水因素分析

2.1煤层与煤层顶底板基岩裂隙水(H4)

煤层顶底板都存在含水层,各含水层之间因受隔水层影响水力联系微弱,从邻近生产矿井开拓情况分析,煤层及煤层顶底板基岩裂隙水为主要充水水源之一。

2.2大气降水与地表水

当井下煤层开采后,会打破岩层固有的稳定性,上覆岩层失去支撑后发生弯曲与位移,在地表形成低洼地形,出现塌陷坑与裂缝,大气降水和融化雪水易形成季节性的地表水流,通过地面塌陷坑及裂缝进入矿井,造成矿坑涌水量增大,甚至造成淹井事故。

2.3老窑积水

虽然矿区内无老窑存在,但紧邻矿区北界有库孜翁牧场煤矿西井存在,煤矿在开采过程中若越界开采或留设保安煤柱不当均会造成老窑水突入矿井。

2.4现有矿井充水情况

矿区东界以东500m为库车河河床,最低侵蚀基准面标高在+1764.9m左右。河床潜水通过侏罗系地层的孔隙裂隙侧向渗透补给矿井。随着开发强度的增大,排水量也逐渐增大。矿区紧邻库车河,矿区内部分岩层已经火烧,裂隙较发育,当开采至地下水位以下时,采煤过程中将形成大面积采空区,未来陷落、冒落范围内将有可能出现暂时性地表洪流直接灌入。

2.5火烧区积水

(H3)区内烧变岩因受地形与水文地质条件影响及火烧深度的差异,在底部多形成锅底状或锯齿状,在接受大气降水与融化雪水补给后会赋存一定量的裂隙潜水。其下部煤层开采时,火烧区容易受到冒落带与导水裂隙带的波及,导致赋存的积水通过冒落带与导水裂隙带进入矿坑。在浅部开采时(特别是开采A6煤层时)烧变岩裂隙潜水将成为矿床充水的主要因素。

水文地质论文例4

2水文地质对煤田地质勘察产生的影响

2.1地下水对基础埋深产生的影响

基础深埋应当根据地表水、地下水以及地下水埋藏的具体要求来进行确定,如果存在地下水问题,基础底面应当置于地下水之上;如果基础底面只能埋藏在地下水下的话,务必做好排水降水的相关措施,以免出现钢筋水泥的腐蚀。在埋藏有承受水压、包含地下水层的地方,在进行基础埋深时对于承压水的因应当充分考虑,以防在后续挖地基时出现承压水冲出的状况。

2.2地下水压力作用引起的岩土危害

受开矿等人为活动的影响,地下水的压力平衡会受到破坏,导致局部产生大的压力,如果遇到粉土层,就很容易引起流砂、管涌等现象,从而造成基础变形、位移等现象,甚至会造成边坡失稳,因此工程安全施工事故,对工程项目的顺利施工造成严重的影响。所以要求勘察人员认真分析人为活动带来的地下水压力变化状况,并制定合理的防范措施,保障施工安全。

3工程勘察中发挥水文地质作用的有效对策

3.1建立健全完善的施工管理制度和技术

首先应当建立完善的管理制度,熟练掌握地质勘察的具体流程以及施工目的,带动水位地质勘察工作朝着标准化和规范化的方向迈进;其次,对于地质勘察中运用的施工技术应当高度重视,根据相关规章制度做好勘察准备工作,布置好施工勘察的位置,不断提升勘察水平,整理好勘察数据和资料,数量掌握信息技术的运用,对结果的准确性有明确的把握,能够更好地指导施工。

3.2促进工程勘察操作流程的规范性

在地质勘察之初,对于施工人员和各种仪器设备都应进行合理的安排,勘察计划的编写应当明晰,保证勘察工程的任务被具体下达。水文地质的勘察应严格按照规范流程进行,现场的数据记录在案。遇到地质条件复杂的状况,应当多方进行分析研究,综合运用多种方法,保证结果的准确,指导地质勘察施工的顺利开展。

3.3不断提升工程勘察人员的综合素质和专业技能

煤田工程勘察技术人员的素质高低和技能专业程度在很大程度上对勘察结果的准确性产生着影响,所以加强勘察队伍建设意义重大。必须建立一支高素质的勘察队伍,人员不仅能够胜任工作,还能满足每一项的操作规范及要求,尽可能降低违章事故的发生。勘察单位在这方面起着引导作用,所以应当建立完善的人员培训管理制度,定期或者不定期对技术人员进行技能培训与考核,将考核结果与其绩效相挂钩,促进员工学习先进的积极主动性,在履行好自身职责的前提下,保障水文地质勘察工作的有序开展。还应当数量掌握计算机的操作,提高工作效率,用计算机对各种数据进行处理,对于勘测精度也是有效的提升。

水文地质论文例5

1.1勘察要求

分析和了解工程场地的水文地质条件是保证建设工程安全的前提和基础。随着高层建筑与深挖工程的的开展,地下水位的变化对已有建筑物可能引起各种不良的后果日趋严重,特别是在地质条件复杂的地区,应根据工程的具体要求,查阅该区的以往的水文地质资料,通过钻孔和测试等水文地质勘查工作。查明调查区的水文地质条件,除满足《规范》要求外,还应包括:自然地理及地形地貌,地质环境及构造特征,揭露地下水水位变化趋势,鉴定水质与水温,通过现场试验确定水文参数,各含水层和隔水层的埋藏条件,场地地质条件对地下水的赋存和影响等。

1.2重视岩土水理性质的测试和研究

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,而地下水在岩土中有不同的赋存方式,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同,而且影响程度又与岩土类型有关。

(1)地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响: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。①结合水。a.强结合水,又称吸湿水,吸湿水被分子力吸附在岩土颗粒周围形成极薄的水膜.是紧附于颗粒表面结合最牢固的一层水,其吸附力高达IOMPa,在强压下,其密度接近普通水的两倍,具有极大粘滞性和弹性,可以抗剪切,但不受重力作用,也不能传递静水压力。b.弱结合水,又称弱薄膜水,它处于吸着水之外,厚度大于吸着水。弱结合水所受的吸附力小于强结合水,可以在颗粒水膜之间作缓慢的移动,薄膜水在外界压力下可以变形,但同样不受重力影响,且不能传递静水压力。结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式,在砂土中含量甚微。②毛细管水,是指由毛细管作用保持在岩土毛细管空隙中的地下水,可细分为孤立毛细管水、悬挂毛细管水、真正毛细管水。它同时受毛细管力和重力的作用,当毛细管力大于重力时,毛细管水就上升,因此地下水潜水面以上的普遍形式是一个与保水带有水力联系的含水量较高的湿水层。毛细管水能传递静水压力,并能在空隙中垂直上下运动,对岩土体能起到软化的作用,有时会引起土壤的沼泽化或盐渍化增强岩土体及地下水对建筑材料的腐蚀性。毛细管水在砂土和粉土中含量较高,在砂砾层含量较少,在粘土中含量很少。③重力水,是指在重力作用下能在岩土孔隙、裂隙中自由运动的水,即我们通常所称的狭义“地下水。它不受分子力的影响.不能抗剪切,可以传递静水压力。由于重力水在天然和人为因素的影响下,在岩土中的渗流活动非常活跃,对岩土的水理性质有显著的影响。重力水是我们研究岩土水理性质的重点关注对象。

(2)岩土的主要物理性质及其测试办法:①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,即岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比,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。各类成因的粘性土层,泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。⑦透水性.是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。岩土的渗透性的强弱首先决定于岩土空隙的大小和连通性,其次是空隙度的多少。松散岩土的颗粒愈细、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,岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。③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。岩土体的崩解特性包括崩解所需时间、崩解量、崩解方式等。岩土的崩解性与土的颗粒成分,矿物成分、结构等关系极大,以本地区的残积土为例,一般崩解时间5"24h,崩解量1.7934%,以蒙脱石、水云母、高岭土为主的残积±以散开方式崩解,而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。④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量的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,它不但影响基坑涌水量大小,同时也影响场地疏干时间。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。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。标定岩土胀缩性的指标有:膨胀率、自由膨胀率,体缩率、收缩系数等。岩土的水理性质尚有持水性、容水性,毛细管性、可塑性等等。

2地下水对岩±工程的影响

2.1地下水对基础的影响

(1)地下水对基础埋深的影响。选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态以及地表水的情况。当有地下水存在时,基础底面应尽量埋置在地下水位以上,若基础底面必须埋置在地下水位以下,则应考虑排水降水措施对钢筋混凝土等的腐蚀性和可能出现的危害及防治措施。对埋藏有承压含水层的地基,选择基础埋深时必须考虑承压水的作用,以免在基坑开挖时坑底土被承压水突破。地表流水是影响桥梁墩台基础埋深的因素之一,基础必须埋置在设计洪水的最大冲刷线以下一定深度,以保证稳定性。

(2)地下水对桩基工程的影响。天然地基造价低,施工简便,所以在工程建设中应优先考虑使用。当基础沉降量过大或地基的稳定性不能满足设计要求时,就必须进行地基加固处理或改变上部结构当地基上部软土层很厚变化相对复杂时往往采用桩基础加固地基,提高承载力。为了不使桩周地层坍塌和松动,提高成桩质量,选择相应的成桩方案时必须考虑地下水的赋存运动情况。

(3)地下水对基础开挖的影响。地下水位上升可引起粉细砂及粉土饱和液化,出现流砂、管涌等现象,给施工带来很多困难,还可能出现基坑坍塌、滑移,在抗震设防烈度要求时要评价其液化可能。土体软化后强度降低,基坑会沉降或倾斜,膨胀土的胀缩性会使基础开裂变形。

2.2地下水对建筑物的影响

水文地质论文例6

水文地质工程作为地质勘查中的重要组成部分,直接决定着地质工程的建设与发展,在水文地质工程勘查中对地质环境的影响分析是地质勘查的重点对象。水文地质工程涉及到水文指标及地下水位的划分等具体问题,同时对地质环境具有宏观影响作用,因此最大限度合理分析当前水文地质工程对地质环境的具体影响,在了解影响的基础上从事地质工程勘查与建设具有现实性与迫切性。

一、水文地质工程中地质环境的影响分析

水文地质工程一方面涉及到水文地质条件的评价分析,在实际调研的基础上掌握水文地质工程开展建设区的实际气象资料,从而获得相关区域降水量及蒸发量的具体调研数值,为工程建设与开展提供一手资料。另一方面水文地质工程需要做好调研区域水层储水结构的分析,重点了解水层分布情况,积极分析特定岩石条件结构下对地下水位的影响,为工程建设提供指导与借鉴。水文地质工程地质环境的影响分析具有指导性与科学预见性,是开展大型地质工程建设的基础环节。除了上述提到的两个方面,水文地质工程地质环境的影响还表现为水文地质受地下水位及水压变化对地表建筑物引发的威胁,从理论上说地下水位上升直接引发土壤盐碱化程度的加剧,土壤盐碱化作用于特定的土层引发严重侵蚀。而反之地下水位的下降对地质环境的影响也十分显著,引发地面下降及断层裂缝等严重的地质灾害,对地下水的质量也造成不小影响。此外开展水文地质工程引发地质环境的不稳定性,受水压变化控制使得原有的地质结构出现断裂,形成易损点,严重影响当地的自然环境与人文环境。

二、应对水文地质工程地质环境影响的策略分析

(一)积极做好前期调研,加强地质水文的勘查分析

在进行地质水文建设之前,首先采取实际调研的方式切实了解水文地质工程对地质环境的潜在影响,在勘察分析的基础上制定一系列的预备方案,采取对应措施进行有效防范。其次要做好地质工程建设的安全规划与部署,积累相应的地质环境水文地质资料,做好前期的影响与成本预算分析,一方面保证水文地质建设对环境影响的最小化,另一方面最大限度保证地质工程建设的可行性与安全性。

(二)加强外在监督与管理,降低地质环境的二次伤害

水文地质工程的开展需要一定的工程监督与管理约束机制,在此基础上保证管理到位,建设可靠。目前我国水文地质工程在开展实施的过程中缺乏有效监督导致水文地质环境受损严重的现象十分普遍,因此加强外在监督与管理显得尤为重要,只有积极做好工程资金的合理分配,采取最优化最环保的施工方案才能保证对地质环境的危害停留在最小范围内。

(三)创新技术手段,走生态环保建设发展之路

科技的不断发展,为我们走生态建设环保建设之路提供了可能,采用先进的管理与施工技术可以获取最科学详实的研究资料,采用科学便捷的建设施工方式可以将其对地质环境的影响降低到最小限度。目前我国大部分水文地质建设都积极尝试采用先进的科技弥补施工过程对地质环境的影响,常见的有应对地质问题的建筑基本加固技术及建筑底层优化技术,有针对地下水质的检测与过滤技术等等,不一而足。因此通过技术的创新与传统模式的转变实现生态建设环保之路的构建,降低水文地质工程对地质环境的影响具有现实可行性与推广性。

总结

水文地质工程作为当前建筑施工的重要方面,一方面其可以方便我们对自然资源的获取与利用,方便于我们的生活与生产,另一方面其人为施工对地质环境造成的影响也成为不容忽视的问题。本文对水文地质工程中地质环境的常见影响类型进行分析的基础上针对性地提出了降低水文地质工程地质环境影响的思路,为当前的水文地质工程建设指明了方向。

参考文献:

[1] 张人权,梁杏,靳孟贵. 可持续发展理念下的水文地质与环境地质工作[J]. 水文地质工程地质. 2004(01)

水文地质论文例7

在岩土工程中,地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响已经成为最需要考量的问题,对地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响进行重点预测,并根据相关评价结果,制定切实可行措施,对工程项目顺利实施有重要意义。勘察评价内容主要包括勘察目的、地下水埋藏情况、水位变化情况、场地稳定性、地下水对建筑材料的腐蚀情况等等。

1.2水文地质勘察要与建筑物地基类型结合

水文地质勘察需要与建筑物地基类型紧密结合,查明地质水文情况,可以为建筑物地基选择提供最准确地质资料。勘察内容评价主要包括水文地质历史情况、地下水成因类型、岩土性质、岩土风化程度、岩土物理力学性质等,还要将岩土、水文和建筑物三者因素进行对比分析,形成完善的评价体系。要在具体操作中判定和明确场地是不是存在地震断裂的地质情况、场地有没有断裂活动,周围有没有其他不良的地质作用。通过多元评价,为工程提供全面水文地质评价报告。

1.3地下水对工程建设的作用和影响

地下水对工程的作用和影响呈现多元性,需要从不同角度展开具体评价。首先是对埋藏在地下水水位以下的建筑物基础和砼内钢筋的腐蚀情况进行评价;其次是地下水对选用的软质岩石、残积土、膨胀土等基础持力层形成的软化情况进行评价;再就是地下水对地基基础范围内存在的粉细砂、粉土产生的潜蚀、流砂、管涌的可能性进行评价;在地下水水位以下开挖基坑,需要进行富水性和渗透性试验,要对人工降水可能引起的土体沉降、边坡失稳等情况进行评估。

2岩土主要水理性质和具体测试方法

根据地下水在岩土中的存在方式可以分为:结合水、毛细管水和重力水三种形式。所谓岩土的水理性质,是指岩土和地下水相互作用产生的物理性质。根据地下水存在的方式具体分析其物理性质,对制定科学测试方法有积极作用。

2.1岩土的软化性

岩土的软化性,是指岩土在地下水作用下发生了力学强度降低的变化,一般情况要用软化系数进行表示,根据软化系数可以判断岩土的耐水浸、耐风化的能力。如果在岩土层中存在较多容易被软化的岩层,地下水对其产生的软化作用就会更为显著。在粘性土壤、泥岩、页岩、泥质砂岩等地质条件下,都存在软化特性。在地下水作用时,也容易产生较多软化层,对建筑工程的影响自然呈现显性。

2.2岩土的透水性

岩土都有透水性,自然水在重力作用下,穿过岩土下沉。岩土性质有差异,其透水性也表现出个体差异。松散岩土的颗粒加大,透水性较好;如果颗粒很细小,其透水性就差。岩土透水性用渗透系数来表示。岩土透水性大小,对岩土产生的软化作用自然不同,进而对工程建设产生直接影响。岩土的渗透系数需要通过抽水试验获得。

2.3岩土的崩解性

岩土在地下水作用下,土粒连接被破坏,很容易造成土体崩散和解体等现象。岩土崩解系数高低,与岩土的颗粒成分、矿物质和结构有直接关系。如果是水云母、高岭土为主的残积土,大多会以散开方式崩解,如果是石英为主的残积土,则会以裂开的形式崩解。厘清岩土崩解方式,可以针对性地制定防范措施。

2.4岩土的胀缩性

岩土在地下水浸透下,会吸收众多水分,土体增大,而失水后,土体又会缩小。这是由于岩土的颗粒表面结合水膜吸水变厚了,而水分失去后,颗粒表面就会变薄。如果岩土发生大幅度胀缩,就会形成地裂、基坑隆起等现象,严重影响工程基础的稳定性。对岩土的胀缩性进行测量时,需要针对如下指标:膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。

2.5岩土的给水性

所谓给水性,是指岩土在地下水重力作用下从孔隙裂缝中自由流出水分的性能。测量岩土给水指数,对岩土稳定性做出科学推断。给水性以给水度进行标识,需要进行相关试验才能测定。

3水文地质问题对工程造成的危害分析

3.1地下水活动产生的压力形成的危害

地下水活动会产生一定的压力,对岩土形成的危害也不容小视。地下水活动是自然现象,在天然情况下,地下水活动产生的压力不会造成多么严重的地质裂变现象,但在人工作用下,由于工程施工打破了地下水活动的平衡状态,地下水活动会形成比较大的压力,对岩土工程的危害也就显示出来。在地下水活动作用下,岩土中的粉土、粉细砂等,在地下水活动中很容易形成流砂、管涌、基坑突涌等情况,给工程施工造成严重的影响。

3.2地下水水位变化引发岩土缩涨变形

地下水水位处于周期性变化之中,对岩土形成的物理作用也是非常显著的。地下水水位变化,可以促使岩土结构发生不均匀胀缩,甚至会形成地裂,导致地基较浅建筑物出现坍塌现象。如果地下水水位发生大幅度变化,还会导致岩土胀缩幅度提升,对工程施工造成严重影响。在工程施工时,要注意对地下水具体情况进行勘察,尽量减少在地下水变动比较大的地带进行施工。地下水水位变化虽然有一定规律,但也存在很多例外情况,在针对地下水水位变化勘察时,要注意地下水水位变化的多种可能性。通常情况下,如果地下水水位在建筑基础底面以下压缩层范围内,不管是上升还是下降,都会造成建筑物的基础失去稳定性。地下水水位上升,建筑物基础地基的土质就会发生软化现象,自然会导致建筑物发生沉降和变形。如果地下水水位下降,压缩层岩土的自重力就会增加,也会导致建筑物发生沉降或变形。地下水发生频繁升降,对岩土工程造成的危害更为严重。地下水水位变化能够引起岩土结构产生胀缩变形等现象,当地下水升降频率加大,岩土产生的胀缩幅度也会不断加大,有可能形成地裂等剧烈地质现象,很容易造成建筑物的坍塌。由于地下水水位升降过于频繁,也会促使岩土中铁、铝等成分的流失,土壤发生内质变化,土质变松、含水量孔隙增多,其承载力自然降低,也会对工程基础造成严重威胁。工程水文地质勘察中,要了解和明确基坑开挖对周围多种自然因素的影响,主要是岩性、承压性、含水层类型等。

水文地质论文例8

中图分类号: P624 文献标识码: A 文章编号:

引言:

水文地质问题是工程勘察活动中极为重要并容易被忽视的问题,越来越受人们的关注。工程地质与水文地质息息相关,相互联系和作用,由于地下水是岩土体的重要组成部分,直接影响着工程建设的施工,从而对建筑物的耐久程度和稳定程度具有一定的影响。

一、工程地质勘察中水文地质评价内容分析

1、预测分析地下水的水文地质情况与变化情况

工程地质勘察需要查明以下水文地质问题:地下水的天然状态、天然条件下地下水的赋存状态、类型和主要含水层的分布规律等,另外还需要研究分析与地下水相关的水文地质情况,更主要的是在施工过程中及时对地下水的变化情况进行预测分析,并对建筑物和岩土体之间的反作用进行考虑,从而敲定最终的工程建设施工的方案。

2、结合勘察过程实际需求分析水文地质要素相关问题

在实际的勘察过程中,勘察人员需要结合施工建设的实际需求详细地分析水文地质要素相关的问题,取得详实的水文地质资料,并预测一定水文地质问题下的影响分析资料。

二、水文地质问题对岩土工程施工的危害

水文是指地下水和岩土在互相作用的时候所表现出来的各种性质岩土的物理性质和水理性质是岩土的重要工程地质性质。不但影响岩土的变形以及强度 还直接对建筑物的稳定性产生影响。水文地质条件包括地表水、含水层隔水层和地下水的来源和水力联系等内容。地下水与地表水是建设工程施工场地的主要的水的组成,地下水的主要补给方式是通过雪融水降雨以及地表水浸透等方式进行。地下水与其他组成部分组成了岩土体,岩土体的工程特性收到地下水的直接影响,并且影响建筑物的稳定性和耐久性。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。

1、水位上升引起的岩土工程危害。

造成潜水位上升的原因有很多, 有时往往是几种因素的综合结果,其主要受含水层结构、总体岩性产状等地质因素影响;降雨量、气温等水文气象因素影响及人为因素如灌溉、施工等的影响。由于潜水面上升可能造成岩土工程的土壤盐渍化、沼泽化,增强岩土及地下水对建筑物的腐蚀性。一旦地下水升降频繁,不仅会使得岩土膨胀收缩,出现变形往复的现象,还会造成岩土扩张和收缩率继续增加,最后可能致使建筑物出现裂纹或者更为严重的破坏。

2、地下水位下降引起的岩土工程危害

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:

(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。由干潜水面上升对岩土工程可能造成:①土体沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化,引发山体滑坡。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。舟山市定(海)马(岙)公路是 1998 年建成通车的山岭二级公路,是连接定海城区和马岙的一条重要通道,日车流量达 7000~8000 辆。2008 年 3 月 4 日,据当地群众反映,舟山市定马线长春岭隧道东南侧公路 K3+900~K4+050 右边坡坡体出现 7 条裂缝。初步认定为斜坡失稳,形成拉张裂缝,存在滑坡隐患。经勘察可知,滑坡周界在平面上呈箕状。滑坡后缘边界标高 185m,滑坡前缘边界标高 125~135m,地形上见较多不规则的小陡坎,物探显示明显的低阻带;两侧大致以山脊向沟谷过渡线为界,所处海拔高程 125~185m,地形坡度 15~35°下部公路切坡段 50~70°主滑方向220~240°。滑坡体上为二十世纪六、七十年代修建的梯田,种植蕃薯、大豆等农作物,排水系统较完善。二十世纪八十年代后改种杨梅树等,排水系统失修被破坏。局部坡上见有“马刀树” ,推测滑坡体曾有滑移,目前处于蠕滑状态。08 年初出现了罕有的冬季大雪,雪量大,时间长,雪水渗入坡体,反复胀冻,土的强度降低,导致坡体下部出现 7 条裂缝,裂缝宽 0.3~1.5m,长 5~20m,深 0.6~3.5m,裂缝断续出现,走向与定马公路平行。滑坡宽约 110m,最大斜长约 127m,投影面积约9247m²。 根据钻孔岩芯土样判断及地表测量,滑动面最大埋深约 5.5m。按平均厚度 3.5m 计,体积约 43153m³;根据地表及钻孔揭露,滑坡体组成物质为残坡积含角砾粉质粘土、含碎石粉质粘土及全风化熔结凝灰岩等,滑床为强风化、中风化熔结凝灰岩。经调查,在滑坡前缘边坡处未见基岩内有泉水渗透或排出。因此,综合确定该滑坡为中型浅层滑坡。滑坡目前变形不明显,剩余推力大,处于蠕滑状态即临界稳定状态,遇强降雨或连续降雨,极易发生滑动。滑坡主滑方向 220~240°,前缘为定马公路,将对人民生命和财产安全构成较大威胁,危害性大。因此,必须对滑坡进行治理。本滑坡通过坡上排水、放坡及锚索、格构梁护坡等措施综合治理,目前基本稳定。同时,对滑坡体、滑坡裂缝等地段进行了定员监测,以确保公路运输的安全畅通。

(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。如 1995 年 12 月 19 日,浙江医院内 1 号楼北侧路面塌出椭圆形的一个大坑,长约 9m,宽 5m 多,塌陷造成 1 人死亡,这是发生在杭州的一次岩溶塌陷。所谓岩溶顾名思义就是石灰岩被侵蚀、溶蚀,形成地下溶洞、地下河、溶沟等,如果过量开采地下水,则会造成地面塌陷和沉降,浙江医院的这起地面塌陷就是和当时高强度超采地下水有关。长期大量开采地下水,地下水位急剧下降,是地面下沉的主要原因。据浙江省地质环境监测总站介绍,嘉兴市区地面沉降始于二十世纪六十年代,目前其地面沉降量已为浙江之最, 近年来还在以每年 2~2.5cm 的速率递增。 海宁、 桐乡、海盐、嘉善地面沉降也都超过 50cm,沉降总面积达 2000 km²,与苏锡常沪地区一起形成了一个巨形沉降区。宁波平原沉降面积 150km²,近年来虽已大量压缩地下水开采量,但其平均沉降速率每年也在 1cm 左右。另外,台州路桥、温岭金清、温西、乐清虹桥等地沉降也在严重发展中。

(3)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,不仅使岩土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。

结束语:

建筑工程地质勘探工作的顺利进行是建筑工程得以顺利开展的前提,也是建筑物的质量和使用寿命的重要保障,建筑工程项目部应该加大资金技术和人员投入,确保地质勘探工作的有效开展为后期的建筑施工质量奠定良好的基础。随着工程勘察的发展,会越来越重视水文地质工作,切实做好水文地质工作将极大的推动勘察水平的提高。

水文地质论文例9

随着我国城市化进程的快速发展,为了保障项目工程从规划设计到施工以及使用全过程都能都达到安全、经济以及合用的标准,使项目工程的场地、结构、规模以及场地工程地质条件等能够相互的适应,就需要进行工程地质勘察工作。在工程地质勘察过程中,加强水文地质的勘察是非常重要的,评价地下水对项目工程基础的影响,并且提出科学合理的防治措施,为项目工程的设计和施工提供参考,保障项目工程施工的质量。

一、工程地质勘察概况

工程地质勘察是一项复杂的系统化技术,通常情况下工程地质勘察工作的时间也比较紧,任务量也比较重,相应的困难度也比较大。同时,工程地质勘察工作的有效的开展对于工程建设有着非常重要的作用,有效的开展工程地质勘察工作是一项重要的任务。随着我国经济迅速的发展,对于工程建设投入力度的不断增强,应该加强工程地质勘察的研究力度,提出先进的科学理论和使用技术,使工程地质勘察能够取得更快的发展,保障项目工程能够安全施工。

二、水文地质的重要性

当前在工程勘察、设计以及施工的过程当中,水文地质问题始终是一个重要的问题,但也是比较容易被忽略的问题。地下水是岩土体重要的组成部分,其会直接的影响到建筑场地地基岩土体的工程特性,同时作为建筑物的环境条件对于项目工程的稳定性以及耐久性会产生严重的影响。在实际的建设过程中,很少会直接应用到水文地质参数,从而会被认为这项工作不重要。在勘察的过程中只是简单的对其水文地质条件作一般性的评价,这是非常不合理的。为了提升项目工程施工的安全性就必须要加强水文地质问题的研究,不仅应该查明和岩土工程有关的水质的问题,评价地下水的埋藏条件及对建筑材料的腐蚀性,并且还应该提出相应的预防和治理的措施,为项目工程的设计和施工提供必要的水文地质的资料,以此来减少地下水对于项目工程建设的危害。

三、工程地质勘察中水文地质评价的内容

1、水文地质条件

首先应该查明项目工程施工区域内的气象资料,比如:年降水量、蒸发量以及河流的历史最高水位和常水位、地表水以及地下水的补给排泄关系等问题。其次要了解相应的含水层储水构造资料,比如:含水层的分布、厚度和水量,地下水的类型、水位变化幅度以及流向,测定各含水层的渗透系数等。此外还应该了解到岩土体的构造对于地下水储水的影响以及地下渗流等。

2、水文地质评价的内容

首先需要根据测定的水文地质条件以及实际工程的特点,评价地下水对于项目工程的基础以及岩土体可能会造成的影响,并且提出相应的预防措施。其次根据查明的水文地质条件,选择恰当的方式来实现项目的工程勘察。此外除了要明确天然状态下的地下水对于项目工程建设的影响,还应该着重对工程建设活动中,人们日常活动对于地下水造成的影响,以及地下水情况的变化而引起的地质情况变化和对建筑物造成的影响。第三应该根据项目工程实际的特点,提出在特定的水文地质条件下,需要对工程地质进行着重评价的方面。

四、地下水引起的工程的危害

根据相关统计表明,在地质灾害中因地下水的变化所引起的灾害占有很大的部分,同时其造成的灾害具有复杂性,所以在工程地质勘察过程中,应该注重地下水的变化引发的危害,加强地下水所引起的工程危害的预防和防治。

1、地下水升降引起的工程危害

地下水在自然因素和人为因素的影响下,通常会发生一定的变化,当此种变化达到一定程度的时候,就会对岩土工程产生比较严重的影响,甚至会对项目工程的安全性造成严重的影响。首先是地下水位上升引起的危害。造成地下水位上升的因素有很多,水文方面的主要原因有降水量增大以及气温的变化等,人为方面的原因有灌溉以及施工破坏等因素的影响。其造成的危害表现在以下几个方面:土壤盐碱化现象加剧、地下水对于地下项目工程腐蚀作用加强;河岸以及斜坡容易产生地质灾害,比如:滑移以及崩塌等现象,这会对项目工程造成破坏;容易受到水的作用,而导致岩土体出现软化以及强度下降现象,对工程项目产生影响。其次是地下水下降引起的危害,地下水下降通常情况下是由人为原因产生的,比如:开矿活动、对于河流进行治理和改道等,地下水位下降后,相应的岩土变硬,诱发地面发生裂缝和沉降等现象,这样就会对地质条件产生比较大的破坏,从而影响到项目工程的质量。第三是地下水位反复波动造成的危害,地下水位的反复波动容易造成地上项目工程的基础产生变形,造成项目工程开裂等问题,最重要的是地下水位的反复波动,会对地层中的胶结物产生淘洗的作用,当土层中失去了相应的胶结物,土体的强度就会变低,给项目工程的处理带来施工困难。

2、地下水动压力作用引起的岩土危害

天然的地下水很少会产生动压力,但是人类日常的活动,比如:地下空间或者是矿产资源的开发就可能会使正常的地下水压力的平衡受到破坏,从而会使局部产生比较大的压力,当遇到粉土层的时候,会产生流砂以及管涌等问题,从而会引发基坑的变形和隆起,严重的会导致边坡失稳现象的发生,引发项目工程安全施工事故现象的发生。

3、地下水对基础的危害

在项目工程选择基础埋深的时候,则需要认真的考虑地下水的动态变化以及其埋藏的特点。在进行工程项目基础设计的时候,应该保障项目工程基础的地面埋置在地下水位之上,否则应该采取相应的排水和降水的措施,同时还应该对于基础的钢筋混凝土做必要的防腐蚀措施。当相应的基础伸入承压水层内的时候,在项目工程施工之前必须采取相应的降水措施,防止在基坑开挖的时候承压水喷出,危害到人们生命财产的安全。在沿着河岸建设项目工程的时候,除了要考虑到地下水的影响之外,还应该考虑到地下水和地表水的相互之间的补给关系,以此来避免地表水对于项目工程基础的冲刷,危害到结构安全,保障项目工程建设的质量。

总结

随着项目工程数量的不断增加,在工程建设中工程地质勘察的应用,能够有效的提升建筑物的质量和使用的安全性。在进行工程建设的过程中,应该根据项目工程的特点,对于项目工程的持力层进行关注,方便在设计的过程中满足项目工程的地质条件的需求。其中水文地质条件在工程地质勘察中占有非常重要的作用,根据工程实际情况,对于地下水作用可能造成的危害进行评估,并且提出相应的预防措施,才能够使工程地质勘察真正的服务于工程建设,保障工程建设的质量。

参考文献:

[1]杜万海,尹洪峰.水文地质对工程地质勘察的影响[J].中华建设.2012,02(12):157-162

[2]田学君.浅析水文地质对工程地质勘察的影响[J].考试周刊.2010,07(04):34-42

[3]段凤华.水文地质对工程地质勘察的影响[J].华章.2013,15(03):241-247

水文地质论文例10

2002年地调项目取得的主要成果简介如下:

一、全国地下水资源及其环境评价

“全国地下水资源及其环境评价”项目,在部环境司的领导和监测院、地科院的协调组织下,通过全国32个省(市、区)水文地质环境地质工作者的大力配合和努力,经过2年多的艰苦工作,取得了如下重大进展:

1.本次全国地下水天然补给资源评价面积为914.97万km2,地下水天然补给资源总量为9234.72亿m3/年,其中淡水资源8836.5亿m3/年。全国地下淡水可开采资源量评价面积为619.34万km2,地下淡水可开采资源总量3527.78亿m3/年。

2.与第一轮(1984年)全国地下水资源评价成果相比较,地下水资源量变化有如下特征:

(1)全国地下水资源总量较1984年略有增加;

(2)北方地下水资源量减少,南方地下水资源量增加;

(3)平原区地下水资源量减少,山区地下水资源量增加;

(4)新增加评价了深层承压水和微咸水、半咸水资源。

3.资源量发生变化的原因主要是:

(1)评价精度明显提高;

(2)评价面积有所增加,特别是可开采资源评价面积明显增大;

(3)区域降水量发生变化;

(4)人类工程活动使地下水补给量减少,尤其是北方平原区;

(5)对水文地质参数进行了必要修正;

(6)评价方法有所改进;

(7)可开采资源量评价充分考虑了维护生态环境的需要。

4.1999年全国地下水开采量达到1116×108m3/a,全国平均开采程度为29.9%,其中河北省、天津市、北京市全境超采。近20年来,地下水占总供水量的比例一直呈增加趋势,已从1980年的14%增长到1999年的18.7%。农业用水量呈递减趋势,从80年代的88%,逐渐下降到1999年的61.6%,而工业用水量和生活用水量的比例却明显上升,80年代工业和生活用水量的比例为12%,1999年工业用水量比例上升到18.6%,生活用水量比例上升到19.8%。

5.根据国家地下水质量标准GB/T14848-93,在全国地下水资源中,95%的地下水质量可用作生活饮用水水源及工农业供水。其中80%的地下水可供直接饮用,大于10%的量为适当处理后可供饮用,5%为不宜饮用但可直接为农业和部分工业利用,另有不足5%的地下水资源因遭受污染等的影响,需经处理才可利用。南方地区地下水质量优良,大多地下水可供直接饮用,其中江西、福建、广西、广东、海南、贵州、重庆等省区市,优质地下水分布面积占全省面积90%以上。北方山区及山前平原地区水质较好,中部平原区较差,滨海地区水质最差。全国31个省(区、市)不同程度地存在着与饮用水水质有关的地方病区。尤其在我国北方丘陵山区较普遍地分布着与克山病、大骨节病、氟中毒、甲状腺肿等地方病有关的高氟水、高砷水、低碘水和高铁锰水等。据不完全统计全国有5000多万人仍在饮用不符合(饮用水)标准的地下水。

6.全国已形成区域地下水降落漏斗100多处,面积达15万平方公里。河北平原深层地下水已形成了跨冀、京、津、鲁的环渤海区域地下水降落漏斗。全国有近50个城市由于不合理开采地下水而发生了地面沉降,其中沉降中心累计最大沉降量超过2米的有上海、天津、太原,天津塘沽个别点最大沉降量已达3.1米。在河北平原、西安、大同、江苏的苏、锡、常等地区,过量开采地下水已导致了地裂缝。沿海地区的大连、秦皇岛、沧州、青岛、北海、海南新英湾等城市和地区地下水位的下降,引起海水入侵,导致地下水水质恶化。其中,胶东半岛、辽东半岛海水入侵严重。

7.本次全国地下水资源评价,编制了全国性图组10幅,包括中国政区图、中国地势图、中国降水量图、中国干旱指数、蒸发量图、中国水系图、中国水文地质图、中国地下水资源分布图、中国地下水化学图、中国重点城市供水中地下水所占比重图、中国地下水环境图。

编制了地区性图组21幅,包括黄河流域、西北地区、黄淮海平原、松嫩松辽平原、三江平原、南方岩溶石山地区、长江三角洲地区的地下水资源分布图、地下水资源开发利用状况图、地下水环境图。编制了分省性图组96幅,包括各省的地下水资源分布图、地下水资源开发利用状况图、地下水环境图。本次全国地下水资源评价,完成了数据库建设,包括原始数据建库、计算过程数据建库、分省图件建库、各省评价报告、总报告建库、技术分档建库等。

二、华北地下水可持续开发利用前景

由水环所组织实施,河北、北京、天津、河南、山东等省(市)地调院参加,在项目组全体成员的不懈努力下,取得重大进展。

1、通过对钻孔资料的研究分析,将华北平原第四纪下界统一到世界较为认可的2.58Ma,确定了华北平原第四纪各时代下界的区域埋藏深度。

2、提出了深层地下水的补给模式。现代地下水分布在山前平原,是局部直接入渗补给。中部平原深层地下水是末次冰期补给。天津一带滨海平原地下水推测为末次冰期间冰阶补给。

3、碳14同位素研究结果表明,华北平原区域地下水存在三个流动系统:

(1)来自太行山前的水流系统;

(2)来自燕山山前的水流系统;

(3)来自鲁中山区的水流系统。

区域地下水总体上具有活塞流的特征,三个区域水流系统集中流向中部平原,最终在天津一带排泄入海。三个水流系统中,以太行山前的水流系统影响强度较大,鲁中山区水流影响较小。

4、根据水文地质、同位素资料,绘制了石家庄-衡水-沧州-天津-渤海的地下水同位素剖面。受地下水开采的干扰,山前平原局部水流已经不明显,衡水形成了一个局部水流系统,上部浅层地下水明显向下流动。在东部沧州和滨海平原,地下水形成以漏斗为中心的局部水流系统,区域流被截断,但更深部的区域流尚未受到影响。

5、初步查清了华北平原浅层地下水位和深层地下水位分布现状和变化情况,以及地下水漏斗的分布。浅层地下水降落漏斗分布于山前沿线中心城市;深层地下水头整体大幅度下降,致使华北平原大部分深层地下水头低于海平面,以地下水封闭的“0”m等值线圈定的低于海平面范围为76732km2。

6、通过综合研究得出华北平原深层地下水环境约束条件的临界界限值为水位埋深50米,并将70米作为严格控制界限,以防止地面沉降等环境问题的加剧。目前华北平原深层地下水头埋深大于50米的面积已有32106km2,大于70米的面积7145.34km2。

7、详细调查了华北平原地下水开采量,2000年华北平原地下水开采量为211.98×108m3,浅层地下水开采量为178.40×108m3,占地下水总开采量的84.2%,多集中在全淡水区。深层地下水开采量为33.58×108m3,占地下水总开采量的15.8%,主要集中在咸水区。

8、华北平原地下水评价结果表明,华北平原地下水天然资源为220.78×108m3/a,其中矿化度小于2g/L的地下水天然资源为175.48×108m3/a。浅层地下水开采资源192.54×108m3/a,其中小于2g/L浅层地下水开采资源171.36×108m3/a;深层地下水可采资源24.23×108m3/a,其中小于2g/L深层地下水可采资源24.19×108m3/a。从华北平原整体来看开采程度为108%,仅超采16.42×108m3/a,整体上基本处于采补均衡,但是开发利用在平面和垂向上分布极不均匀。

三、宁夏地下水(含地热)资源评价

与生态环境建设示范

“宁夏地下水(含地热)资源评价与生态环境建设示范”项目,是中国地质科学院与宁夏回族自治区科技合作项目。项目按照科研与生产相结合的方式,形成了由中国地质科学院水文地质环境地质研究所、宁夏地质工程勘察院、中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所、宁夏地质调查院和宁夏物探勘查院等科研生产人员组成的项目组。

下设五个课题,通过课题组成员的努力,均取得重要成果及认识,现分述如下:

(一)宁南水资源综合评价与合理开发利用

1.在开展工作过程中,始终以地下水系统理论为指导,无论从控水分析、含水层结构分析、地下水补径排分析,还是地下水质和量的分析上,均按照地下水系统理论,对其进行整体系统的研究,使目标从一个目标趋向于多目标,利用模型功能向多功能方向发展,在考虑不确定因素的基础上,通过智能型水资源支持系统,用模型系统取代整体模型,解决地下水系统划分中的实际问题。在调查评价地下水资源形成演化工作过程中,将地下水质量、数量作为一个整体进行综合研究,把地表水和地下水、不同含水介质中的地下水之间的相互转化关系进行分析,利用水循环理论,不仅分析地下水补径排特点,还对其已经发生的变化及可能发生的变化进行调查研究,突出了动态调查评价的新思路。

2.通过对不同含水介质岩相古地理、时空分布的分析和研究,尤其是地下水资源形成演化的探讨,对白垩纪沉积盆地、第三系地层和第四系地层对地下水数量、质量的控制作用进行了深入研究,分析了高氟水、苦咸水成因进行了深入探讨,尤其分析了对现代生态环境的影响作用,从而将岩相古地理-地层时空分布-地下水循环演化-地表生态环境等作为一个相互联系的整体进行了调查评价,取得许多新认识。

3.在对宁南地区弧型构造形成演化机理进行分析基础上,结合岩相古地理分析,首次对旋卷构造、拉分盆地、环状构造等不同构造类型对含水层的时空分布、地表水系的分布及地下水资源形成演化作用进行了系统分析,提出了构造控制不同含水介质地下水作用规律。

4.通过大量的综合地质-水文地质调查及物探、钻探调查评价工作,对整个宁南地区控制地下水时空分布的边界条件进行了调查,明确了控制地下水时空分布的边界位置和性质,查明了不同时空条件下地下水补径排变化规律及相互独立相互联系相互依存的内在因素,从而第一次对整个宁南地区地下水系统进行了划分。尤其是在南北古脊梁地区各种边界性质及位置进行了深入勘查,对该地区地下水资源时空分布及其形成演化规律进行了系统性研究,划分了该区地下水系统,对该区特殊的地下水水质类型形成原因进行了初步研究,对该区地下水资源进行了系统评价,对该区三大泉域成因进行了分析从而形成了具有突破性的认识和成果。

5.通过地下水分布规律和地下水资源形成演化的调查评价,对宁南地区找水方向给出了明确的结论性认识,认为以清水河沉陷构造为界,东部地区以寻找基岩裂隙水和深部岩溶水为主,西部则应以第四系孔隙和浅层地下水为主。

6.宁夏同心县下马关地区是历史上严重缺水地区,我们通过大量的地面综合调查和物探等工作,认为下马关白家滩-了马山地段是一富水地段,可以布置一个探采结合孔,课题组成员在老专家的指导帮助下,通过精心工作,2001年探采结合孔施工完毕,经抽水实验和水资源评价结果是地下水出水量可以达到3000-5000方/天。经验收认为:勘查区是一个严重干旱缺水山区,在该地区找到丰富的地下水,这是对该区水文地质认识的重大突破。

(二)宁夏河套灌区灌溉方式优化配置实验示范研究

1.通过示范区野外调查、监测和水土样品的采集分析,查明了浅层地下水位动态变化特征、包气带水盐运移过程与种植结构及引黄水量的相关关系。在示范区,近10年来人口、耕地与引黄灌溉水量同步增长,增幅在30%以上。地下1.2m以浅土壤样品可溶盐(离子)含量分析表明,土壤水盐运移聚集变化主要受引黄灌溉、降雨和蒸发的影响,季节性变化明显,年际变幅不大。引黄灌溉水量的增加导致排泄不畅部位地下水位抬升,蒸发加强,局部土壤盐渍化呈加重态势。结合课题的问卷调查显示,村民最关心的是降低水位有利于耕种,对渠井联合灌溉方案表示支持。

2.在深入分析浅层地下水补径排条件基础上,建立了研究区的水文地质模型和数学模型,对模型和参数进行了识别与勘察模拟。在此基础上,对优化灌溉配置管理模型和约束条件进行了研究、对示范区渠井灌溉优化配置模式进行了多方案的研制与开发,用响应系数矩阵把地下水流模型与多目标规划模型有机地耦合求解,以2000年的水位和农田布局及不同灌溉用水条件,得出向后30年、控制地下水位埋深在不同深度的计算结果。如果控制浅层地下水位埋深不大于2m,在现状条件下,示范区引黄水量可减少1/5,每年可开采利用浅层地下水70万m3,引黄河水255×104m3/a。考虑目前黄河流域水资源紧缺状况,如果进行节水灌溉,节省1/3灌溉用水,需水量减少到217×104m3/a,控制潜水水位埋深在2m以内,可开采利用潜水48×104m3/a,引黄河水169×104m3/a。

3.对银川平原浅层地下水开发利用潜力进行了初步分析。银川平原浅层地下水主要补给源是引黄渠系及田间灌溉入渗,补给丰富,据计算每年天然补给资源量约21亿m3,可开采资源量约16亿m3。利用示范区的研究成果,对银川平原渠井优化灌溉模式应用前景进行了分析,在现状条件下得出了概算结果。目前浅层地下水的开发利用程度很低,从人口、资源、环境与社会经济可持续发展的长远利益出发,应加强开发利用浅层地下水,推行渠井结合的农业灌溉方式与节水灌溉的措施等。

(三)宁南典型地区生态环境调查与生态建设模式

1.将宁夏南部山区的彭阳县(古城乡、王洼乡、罗洼乡)、西吉县(城郊乡、马建乡)、泾源县(东峡乡、白面镇)划分为阴湿土石质山区、半阴湿土石质黄土梁峁区、干旱、半干旱黄土梁峁区三个不同的气候地貌类型,并完成生态环境地质调查1087.17km2,查明了工作区地质生态环境背景,及相关基础图件编制。

2.分析了现有生态模式及产业特征,总结了现有模式的优劣,为今后产业结构调整,规划提供了科学依据。

3.在彭阳县王洼乡高建堡小流域实施了GPS监测土壤侵蚀动态监测,监测面积15.1km2;建立典型地段监测控制网,进行水土流失动态监测,分析总结了不同地形、地貌条件下水土流失规律,以及不同工程措施、生物措施水土保持条件下水土流失治理效果。

4.对已实施的退耕还林工程效果进行跟踪调查分析,研究提出了存在的问题、改进方向:退耕还林应根据地质、气候特征采取不同措施,山区以水土保持涵养林为主,黄土梁峁区生态林与经济林并重;增加草地比例,发展隔坡梯田;发展优良果树品种,走规模化、产业化道路;对山前覆盖层薄的地区应优先退耕,以免造成土壤层彻底破坏;根据当地恶劣的生态条件,适当增加退耕还林扶持年限。

(四)宁夏特色作物农业地质背景调查与利用研究

1、查明了枸杞、葡萄的果实中化学成分中酸性和碱性二类组分,前者是以总糖为代表的碳水化合物、粗脂肪等。后者是以甜菜碱为代表的含氮化合物,主要包括粗蛋白、氨基酸、粗纤维等。在此基础上提出了用酸碱二类组分的含量及其协调关系,同时参考农业部门的质量标准作为评判内在品质的依据。优质枸杞子的定义是:在一定糖含量的基础上,总碱应与之协调平衡。其化学本质为在一定酸性组分(总糖)含量水平上,酸碱二类组分适度平衡。

2、通过糖(酸)碱图的分析对比,找到了品质优良的枸杞的原因,从而得出如下结论:糖(酸)碱比位于0.3-0.6之间时为最优。

3、初步探讨了矿质营养元素在剖面中的运移特征,找到了影响枸杞、葡萄品质的特征元素组合,为改善它们的品质提供了新的思路。

4、元素在不同的土壤类型中具有不同的含量,不同的土壤类型具有不同的自然肥力。根据土壤肥力的高低划分了优越型、中等型、较低型和极低型。枸杞一般都在土壤肥力优越型的土壤中品质最好。

5、总结出了枸杞、葡萄的生产酸碱平衡的规律。

6、首次建立了特色作物生长的农业生态地质模式,并对不同的农业生态地质模式提出了特色作物的可栽培性。

(五)宁夏地热远景调查及银川平原地热资源评价

1、通过野外调查,在南部山区初步发现了2个地热远景区:泾源县黄花乡楼房沟,泉水温度为23℃,为断裂带出露的上升泉,有臭鸡蛋味;固原县双井子乡双井子村,南水泉群的水温26℃。若按当地年平均气温加10℃计算,此两处均属明显异常区。

2、通过地质、构造、地球物理特征及地热井和温泉的稳定同位素、年龄同位素和水化学特征分析,阐明了地热水的来源和成因,进行了热储层温度估算和潜力分析,并进一步确证了前期野外调查初定的2个地热异常区,提出在同心县新庄的太阳山泉和青铜峡市庙山湖清凉寺的庙山湖泉所在地区存在地热异常的可能性。

3、预测了三个地热远景区,并根据研究程度采用不同方法分别评价了地热资源量:

(1)银川平原地热资源最有利的区(Ⅰ)

采用热储法估算得知:在银川平原热储面积2514.86km2范围,3000m深度内>40℃热储层蕴藏的热能储存量980.31×1014kcal,地热水储存量为4193.93×108m3,地热资源潜力巨大,为宁夏地热资源远景最有利区。

(2)卫宁平原地热资源远景有利区(Ⅱ)

1988年,宁夏地矿局矿调所在卫宁北山黄石坡沟金矿勘查中,先后在ZK9102、ZK9301和ZK8901三个钻孔中发现了地下热水,孔深分别为310.74m、298.54m和243.70m,水位埋深分别为127m、147m和205m,地下热水储存于泥盆系东西向构造的破碎带中,出水温度32-41℃,单井出水量360-768m3/d,矿化度>5g/L,水化学类型为SO4·Cl-Na·Ca水。该地热显示的发现,预示着卫宁平原及卫宁北山地区将成为宁夏地热资源有利区。

(3)六盘-龙首断裂带地热资源远景较有利区(Ⅲ)

在断裂带及附近出露多处温泉,水温>20℃的温泉有楼房沟泉、双井子泉、太阳山泉、鸽子山泉,4处温泉的天然放热量为1721.82×104kcal/a,预示着该地带将成为宁夏地热资源远景较有利区。

四、黄河中下游主要环境地质问题调查评价

由我水环所负责组织实施,陕西、山西、河南、山东等四省地调院参加。

1、完成并查明了河龙段9.7万km2(1/25万)岩土侵蚀的环境地质背景、岩土侵蚀的种类、分布规律、典型地段的岩土侵蚀的发育机理,认为区域构造格局、新构造运动、地层岩性及其组合、地形地貌等是河龙段岩土侵蚀的主要环境地质背景,控制着岩土侵蚀的强度、类型、速率和发育程度。探索了利用遥感技术(RS)及地理信息系统(GIS)定量评价岩土侵蚀的方法。为河龙段的岩土侵蚀或水土流失治理积累了资料和提供了科学依据。

2、重点解剖了劈砂岩地层性质、地层的岩性组合、劈砂岩的裂隙等对岩土侵蚀的影响。认为劈砂岩地层的强烈的岩土侵蚀现象主要是由其内在的因素如岩石的力学性质、水理性质、矿物组成、化学成分、矿物结构特征等所决定;地层岩性组合加重了劈砂岩的岩土侵蚀;劈砂岩的垂直裂隙不都是由于构造运动所引起,还存在由于岩土侵蚀所造成的次生构造裂隙。

3、首次利用GPS精确测量技术和GIS的分析功能相结合,对黄河中游劈砂岩分布地区的沟边坡重力侵蚀量、淤积坝的泥沙淤积模数进行了定量评价探讨,并摸索出了利用精确测量的GPS技术在野外调查中的有效应用方法。

4、完成并查明了下游近8万km2(1/25万)区域环境地质条件、河道带环境地质特征,评价了悬河稳定性,对危险地段进行了预警,从地学角度提出了防洪减灾的8种对策。

5、基本查明了断流区地下水开采资源量为148亿m3/a,地下水开采资源潜力总量为50亿m3/a;地下水漏斗区调蓄库容73亿m3、可调蓄水资源6亿m3/a;与80年代比较,黄河对地下水的补给量减少了5亿m3/a,约减少48%,浅层地下水开采资源量减少了4.76亿m3/a,约减少3.3%。

6、对中游的岩土侵蚀、下游悬河稳定性和水资源短缺的问题之间的内在联系,及黄河水沙的变化趋势进行了研究。初步认为中游地质环境控制着岩土侵蚀的发生和发展,下游的悬河稳定性受到中游岩土侵蚀及下游地质环境的制约,人类活动对岩土侵蚀及入黄水沙产生了较大影响,黄河水沙自上世纪50年代以来呈逐年代减少趋势。

五、鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水赋存规律研究

1.配合“鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水勘查”项目的进行,先后沿东胜梁两侧、鄂托克旗~跨毛乌素沙漠~乌审旗的剖面、青铜峡~盐池~靖边沿白于山的东西剖面、泾源~平凉~庆阳剖面和沿南北方向布设的横跨库布齐沙漠、毛乌素沙漠、白于山和黄土地区的剖面等进行了调查,2000-2002年采集氢氧同位素(D、18O)样品126组,同位素分析数据同位素T样品126组,碳-13、碳-14同位素样品67组,地下水化学分析样品126组,按实施项目要求,完成了地下水同位素研究报告初稿;

2.通过对该区以往研究资料系统收集、2000-2002年野外调查及所采样品的综合分析,对鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水形成过程的认识上取得重要进展。该区地下水同位素年代分层和分区明显,浅层地下水年龄多小于5000年,从地下水样普遍含有一定量的氚来看,水的更新过程比想象的要快。深层地下水是在过去两万多年的时间里形成的。地下水的水质变化主要受地区岩相古地理条件和两万多年来气候干旱化过程所控制,人类活动是这一地区水环境条件恶化和复杂化的重要因素。

3.鄂尔多斯白垩系自流水盆地地下水的同位素调查表明盆地不同层和不同区地下水及其与地表水的同位素组成差异明显,环境同位素技术是进行盆地地下水研究可依赖的重要手段(方法可行)。不同层地下水同位素组成和地下水年龄的分布特征可作为水文地质分区及地下水分层的基本依据或主要证据。地下水14C和T的分布及其关系证实白垩系地下水在某种程度和一定深度内是可更新的,可以作为重要水源予以开发利用。地下水年龄的测定和地下水氢氧同位素的分析结果表明,该区的气候变化和环境演化,特别是晚更新世以来的干旱化过程是影响地下水质量及其分布变化的最重要影响因素。白垩系自流水盆地循环深度小于100米浅层水,主要是近几十年来大气降水补给形成的,北部由东胜-四十里梁-盐池分水岭向东西两侧径流排泄;陇东黄土高原区地下水主要接受区域大气降水和来自六盘山一带的侧向补给;深层承压水的年龄(大于300米埋深)多大于1万年,最大可达2万多年,为全新世以前补给形成的水,水的氧-18贫化特征明显,地下水的含盐量普遍较低,与当时的气候较寒冷气候密切相关。

六、我国地下水资源可持续利用战略研究

1、完成了“我国地下水资源可持续利用战略研究”报告

总体报告从三个方面论述了我国地下水资源现状、问题和前景。第一部分:在阐明全国地下水资源状况的前提下,论述了我国地下水资源的现状、特征与特性;第二部分:分析了我国地下水资源开发利用情况,研究国民经济发展对地下水资源的需求形势。用可持续利用的观点,阐述了地下水资源在国民经济建设中的战略地位。综述建国五十年来,在地下水勘察、研究方面取得的巨大成就的前提下,阐述由于不合理开发利用地下水而引发的影响地下水资源可持续利用的问题;第三部分:提出了我国带有普遍性的和典型地区的地下水可持续利用战略。

2、开展了华北和西北重点地区的综合调查与研究工作

充分分析了近20年、尤其是近年来西北找水特别计划、国土资源大调查中地下水资源调查成果和新一轮全国地下水资源评价资料,重点对西北、华北地区地下水环境进行了调查,研究了这些地区由于地下水开采引起的环境地质问题;对我国地下水资源数量、分布及其开发利用情况及地下水开发利用战略进行了分析,认为:

(1)地下水是我国尤其是我国北方地区的主要水源,是支持经济可持续发展的支柱,具有不可替代的作用。1998年全国地下水在总供水量的比重,华北最大,其中河北75.1%,北京、山西在60%以上,河南52.7%,山东、辽宁、陕西等省都超过40%。北方地区70%的生活用水、60%的工业用水和45%的农业灌溉用水均依靠地下水。

(2)供需矛盾日益加剧。目前全国600多座城市中有一半左右的城市不同程度的缺水,年缺水60多亿方,每年因缺水影响工业产值2300亿元;农业灌溉年缺水300亿方,受害面积3亿亩,影响粮食产量250亿公斤;现在全国有7300万人需解决饮水问题。