水文地质结构的调查方法

　　摘要：本文主要以某市三维地质结构调查工作为例，主要介绍了水文地质结构调查工作的主要内容和工作目标，重点探讨了水文地质结构的调查方法。
　　
　　关键词：水文地质结构；三维地质结构；调查方法
　　
　　某市与中国地质调查局合作开展了为期三年的本市三维地质结构调查工作。该项水文地质调查工作的主旨是查明该市在城市发展规划区域和城市建设区域的松散沉积层与基岩的基础地质情况、水文地质情况以及工程地质情况。其工作重点是探明工作区域由地表向下50m处的松散沉积层底界的深度、主干隐伏断裂位置以及它的空间展布特点，同时探明基岩微风化层顶界的深度、主干隐伏断裂位置以及它的空间展布特点，并借此来构建该市地质的三维空间地质结构模型。笔者在本文中着重论述了水文地质结构的调查方法，为了使测定工作更加精准，将整个待测定区域分为若干个区域（例如，A区、B去、C区等等）并在分区（如，A区或者B区）进行基础地质情况、水文地质情况以及工程地质情况的调查和探测。
　　
　　1.主要内容和工作目标
　　该市水文地质结构的调查内容和目标主要为：
　　1.1明确该市的地下水类型
　　①依照水力特点和埋藏条件的不同分为上层滞水、潜水以及承压水；②依照地下水赋存介质的异同分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、孔洞水（即碎屑岩类裂隙孔洞水、火山岩裂隙孔洞水）以及碳酸盐岩类裂隙溶洞水等等。
　　1.2明确含水层和隔水层类型
　　①主要的含水层类型有：砂土性含水层、碎石土含水层、粉土含水层以及裂隙发育型含水层；②主要的隔水层类型有：致密完整岩石隔水层与粘性土隔水层。
　　2.确定地下静止水位以及水位变化范围
　　利用观测孔或者抽水孔观察地下静止水位，甚至可以采用测水管进行观测。在水位的变化方面，要探明地下静止水位受各种因素（气象、地质、人文等）影响的程度，并总结出变化规律。
　　3.该市地下水的化学成分
　　该检测部分主要分为生活饮用水的适应性评价与建筑材料的腐蚀性评价。具体的检测方法参考相关标准即可，例如《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）。
　　4.描述地下水的动态变化特征
　　依据该市的实际地貌、具体地形、水力联系以及含水层分布埋藏特征综合来考虑地下水的动态变化特征，并描绘出等水位（压）线图。
　　5.地下水引起的不良地质影响
　　由地下水原因导致的不良地质影响主要有盐渍化、沼泽化、岩土软化、膨胀土的胀缩变形、地下工程突水、边坡失稳、海水入侵、基础上浮、基坑底突涌等等，应该根据具体原因采取具体措施。
　　
　　2.调查方法
　　2.1收集资料
　　水文地质结构调查需要多种水文地质参数信息，资料收集的范围和内容包括水文地质测绘、水文地质钻探、水文地质试验、地下水化学分析、同位素测试、地下水动态监测及统测、开采量资料等。因而需要充分收集工作区此类地质资料，对资料进行综合整理，基本查明工作区各地的工作程度、已有资料存在的问题和可利用程度[1]。
　　在资料的收集和整理过程中，需要重视工作区资料在时间系列上的完整性及不同时间系列的可对比性，为此，在收集水文地质资料过程中，对某一阶段的工作资料要尽量收集全面，把同一阶段的水文地质调查、钻探、试验、样品测试及评价资料搜全；在资料的整理过程中除了注重对资料进行分类整理外，对同类资料也要求能按不同年代进行细分[2]。
　　2.2地面调查
　　水文地质调查应以已有调查研究成果为基础，基本查明重点地区包气带岩性、厚度及其区域分布；重点查明区域地下水补给、径流和排泄条件变化、影响变化的自然因素及贡献，建立、完善地下水系统结构模式或模型；查清重要的人类活动（例如土地利用、水资源开发等）情况，重点是地下水开发利用状况，集中开采水源地分布及其开采量等[3]。
　　2.3实地钻探
　　为了更好地验证某些含水层水文地质参数或者弥补它们的不足，十分有必要展开实地钻探。钻探作业必须要有明确的针对性，作业区域必须要选在现有资料没有涉及的区域。另外，提高实地钻探的高效性，应该在最大程度上做到一孔多用，例如，岩土取样的钻孔也可以用来进行地下水取样，也可以留作长期监测用。
　　2.4抽水试验
　　抽水试验一定要在现场进行，其目的就是要对含水层的富水性、含水层与含水层之间的水力联系、水文地质结构特征进行分析和研究的重要手段。该阶段顺利进行的基础就是掌握作业区域的水文地质参数和抽水试验资料，并根据这些资料来开展具体的研究工作。
　　2.5开展综合研究
　　调查清楚作业区域范围内的地下水质问题和存储量问题，对它们的资源现状、有无污染情况、具体的污染程度等进行科学的评价，并根据这些评价对地下水资源的规划、开发、管理、利用等提出具体建议，并对污染后的资源进行尽快地治理。总而言之，开展综合研究就是要把目前尤其是将来的地下水资源的规划、开发、管理、利用等都纳入到统筹考量的范围之内。
　　2.6了解含水层的富水性与渗透性能
　　根据大量的抽水试验资料，统计分析不同水文地质区段、不同深度、不同粒度含水层的涌水量，了解含水层的富水性与渗透性能，地下水的水力性质。掌握不同深度含水层水位的变化特点，分析与判断不同深度含水层之间的水力联系以及补给排泄关系。
　　2.7分析地下水的化学成分与同位素特点
　　通过对地下水的化学组分、浓度、特征元素的迁移规律、地球化学作用等方面的系统分析研究，认识地下水的形成条件、古地理古气候环境、水循环交替条件，以便更完整地认识工作区水文地质结构的特征。通过统计分析区域地下水水化学时空变化，分析研究地下水的演化发展规律[4]。
　　2.8地下水流场变化研究[5]
　　花都地区松散层地下水系统是由多层砂构成的含水系统所组成。工作区地下水尤其是岩溶地区地下水水文变化较大，区内地下水被大量抽取后，地下水流场发生了明显的变化。形成了地下水降落区，引起了一系列环境地质问题如岩溶地面塌陷，深层地下水被污染等。为了更好地掌握区域地下水流场的发展演化，为城市规划建设、地下水开发利用服务，需要重视和加强对区域地下水流场的研究。
　　通过系统调查及对区内地下水监测资料分析研究，分析浅层地下水的补给、径流、排泄特征，基本可以了解地下水的天然流场特征和开采条件下流场的变化，分析研究当前开采利用条件下地下水流场演化及预测在不同开采规模和强度下地下流场的变化。
　　
　　
　　参考文献：
　　[2]贾志成，杨光，杨国苑.基于不同精度DEM的黄土丘陵沟壑区地形指标提取误差分析[J].安徽农业科学，2008，(05)
　　[3]张耀宇，杨德明，李建国，黄映聪，戴琳娜.基于GIS的区域地质调查信息系统设计与建立[J].吉林大学学报(地球科学版)，2004，(S1)
　　[4]胡洁，高庆方，李辉，王新福.多源数据集成技术探讨[A].中国测绘学会九届四次理事会暨2008年学术年会论文集[C]，2008
　　[5]邓炯.现代先进技术在新一轮土地调查中的应用——以河南省为例[A].新技术在土地调查中的应用与土地科学技术发展-2005年中国土地学会学术年会论文集[C]，2005
　　[6]董娜.广州市花都地区水文地质结构调查方法介绍[J].广东建材，2010.07：125-129

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