项目1　水文地质勘察基本方法

【教学目标】

1.掌握《区域水文地质调查规范》有关要求。

2.掌握水文地质勘察工作方法及手段。

3.掌握地质、地貌调查、地下水露头和地表水调查方法。

4.掌握水文地质钻孔布置原则、钻探过程中水文地质条件的观测与岩芯编录要点。

5.基本掌握物探方法在水文地质勘察中的应用。

6.掌握相关水文地质试验方法与技术要求。

7.基本掌握水文地质勘察报告编制要求。

【引导项目】

《某电厂厂区和灰场区的水文地质勘察》，通过环境水文地质资料收集、水文地质调查和补充勘探，明确划分该项目区所在的水文地质单元及其边界条件，分析建设项目区在该水文地质单元的位置关系及相应的地下水补给径流排泄条件，给出该单元地下水水质水位变化动态、地下水开发利用情况，通过渗水试验和勘探孔抽水试验，给出包括气带与含水层相关的水文地质参数、各含水层间的水力联系等。

通过水文地质勘察，建议在电厂厂区和灰场区水文地质单元各布置2～3眼地下水勘探孔，并进行抽水试验，以获得相关水文地质参数，其孔深控制在揭露并贯穿该水文地质单元主要的潜水含水层（注：若潜水含水层厚度大于30m，孔深可不揭穿）。勘探孔应留作地下水长期观察孔。通过水文地质调查，给出该水文地质单元（电厂厂区和灰场区周边）地下水水位监测点数不少于10个（已有并使用的地下水井），并提供水文地质单元内一个连续水文年的枯（10月—次年2月）、平（4—5月）、丰（6—9月）水期水位观测资料和水质监测资料。利用水文地质单元已有水井时，应给出井深和成井时间等数据。

为使地下水能得到合理开发利用，或为了防止地下水对某个工程（如大坝、基坑、建筑物基础、隧道等）造成危害，都需要对调查区进行水文地质勘察。地下水勘察目的是查明调查区内的水文地质条件，了解其地下水的形成、赋存条件、运动特征以及水质情况，为地下水的开发利用或防治提供依据。

水文地质调查所采用的主要技术手段或工种主要有10种，即水文地质测绘、水文地质物探、水文地质钻探、水文地质实验、地下水监测、室内实验分析、同位素技术在水文地质调查中的应用、全球定位系统（GPS）的应用、遥感（RS）技术的应用、地理信息系统（GIS）的应用等。近年来，航卫片地质水文地质解译、GPS、GIS、地下水同位素测试技术等新的技术方法已应用于水文地质调查中，大大提高了水文地质调查的精度和工作效率。

水文地质勘察主要在野外进行，工作的结果需要提交水文地质勘察报告并附有相应的图件。根据目的、任务、要求和比例尺的不同，水文地质勘察可分为综合性的水文地质普查和专门性的水文地质勘探两类。

水文地质勘察通常是按普查、详查两个阶段进行的，但由于我国很多地区的供水水源地在开采之前从未进行过专门的水文地质普查与详查工作，在开采过程中出现或多或少需要研究和解决的具体问题，形成了开采阶段的水文地质勘察。因而，我国的水文地质勘察分为普查、详查和开采三个阶段。

1.普查阶段

普查阶段是一项区域性的、小比例尺的勘察工作。在普查阶段一般不需要解决专门性的水文地质问题，其目的只是查明区域性的水文地质条件及其变化规律，为各项国民经济建设提供规划资料。在普查阶段，要求查明区域内各类含水层的赋存条件、分布规律，地下水的补给、径流和排泄，地下水的水质、水量等。

在普查阶段，通常进行水文地质测绘工作，其比例尺的选择应根据国民经济建设的要求和水文地质条件的复杂程度来确定，通常选用1：20万（或1：25万），在严重缺水或工农业集中发展地区也可采用1：10万。我国的1：20万的水文地质普查已完成了700余万km2，编制出版了许多图幅的1：20万的水文地质图。到1980年，苏联已完成1：20万的区域水文地质调查750万km2。到1970年，美国已进行过地下水资源调查的面积约占国土面积的2/3。美国地质调查局（USGS）发布了题为“直面明日挑战”的十年科学战略（2007—2017年），其中提出的六大战略性科学方向之一就是美国水资源普查——“美国未来所需淡水资源的定量研究、预测和保障”，报告详细阐述了水资源普查的战略方向、具体行动以及对未来的展望等内容。

2.详查阶段

详查阶段一般都应在水文地质普查的基础上进行。在这个阶段的工作中，需要为国民经济建设部门提供所需的水文地质依据。例如，为城镇或工矿企业供水、为农田灌溉供水、为矿山开采等。详查的面积除了农田灌溉供水外，一般都比较小。采用的比例尺通常是1：5万～1：2.5万。

详查的任务除了查明基本的水文地质条件外，还要求对含水层的水文地质参数、地下水动态的变化规律、各种供水的水质标准以及开采后井的数量和布局，提出切实可靠的数据，并预测出将来开采后可能出现哪些水文地质问题（如海水入侵、水质恶化）和工程地质问题（如地面沉降、岩溶塌陷等）。

3.开采阶段

开采阶段的水文地质勘察工作，是根据开采过程中出现的水文地质和工程地质问题来确定具体任务的。这些问题，有的是因为在开采前从未进行过水文地质勘察工作而必然要发生的；有的则是因为以前的勘察工作精度不够高，数据不可靠，不能准确作出预测。比如，在详查阶段，由于比例尺太小，不能满足基坑排水设计的需要，还需要更准确地了解本场地的水文地质条件，需要补充勘察和实验。又比如，在供水水文地质工作中，由于井距不合理导致水井间严重干扰，地下水降落漏斗不断扩大及由此引发的地面沉降、水量枯竭、水质恶化等，都属于开采阶段应该解决的水文地质问题。

开采阶段的比例尺应大于1：2.5万。由于它带有研究的性质和地下水系统的区域性，所以不一定开展更小比例尺精度的全面勘察工作，而是针对开采后出现的问题作具体分析，然后选择不同的勘察方法加以解决。

上述各阶段的具体勘察方法及工作内容，可参见表1.1。普查阶段和详查阶段的技术指标可分别参见表1.2和表1.3。运用这些具体指标时，还应注意结合当地的水文地质条件，适当地增减工作量。