水文地质论文范文10篇

时间:2023-03-21 17:27:55

水文地质论文

水文地质论文范文篇1

关键词:煤矿区;水文质地;勘查工作;现状;建议

在我国的经济发展中,有很多的组成部分共同促进了我国的经济高速持续发展,在这里面就包含了我国的煤炭资源领域。近些年我国的煤炭行业一直在稳步的提升以及发展过程中,已经成为了我国经济发展的一个不容忽视的力量。因此我国也非常地重视煤炭资源的勘探工作。在煤炭领域中,煤炭地质勘探工作是一个非常重要的工作内容,作为煤炭行业中的重要工作内容,煤炭地质勘查工作中的水文地质勘查是一项初始工作,如果没有到位并且精准的水文地质勘查就会导致后续的煤炭地质勘查失去作用。因此良好的煤矿水文地质勘查工作的质量以及效率显得尤为重要和关键。在我国煤炭开采的过程中,煤矿开采行业一直非常重视煤矿水文地质勘查工作,尤其是近些年,随着我国对于能源的消耗量在不断的增加,我国开始大范围的提升煤矿开采以及勘探工作。虽然在我国的煤炭行业中煤炭地质勘查取得了非常大的的发展,同时成绩也是值得肯定。但是在这一发展的过程中,我国的煤炭水文地质勘查工作还是有一定的问题存在。最显著的一个问题就是,很多的煤矿在开采的前期,在经济利益的驱使下,对煤矿水文地质的勘察工作没有足够的重视,没有针对性的进行煤炭水位勘察工作,这样就会导致严重的后果,首先会严重地影响煤炭开采过程中的安全生产,会造成非常大的安全隐患,同时还能够在煤炭开采的过程中造成煤矿周边的环境污染以及生态资源破坏等问题,这些问题引发的影响都是非常负面并且长期存在的。因此在我国的煤炭开采过程中要对煤炭水文地质勘查工作有足够的认识,同时要对水文地质的勘察结果进行分析以及落实,最大限度地保障煤矿开采过程中的安全生产,同时也保障煤矿区域周边的环境以及生态得到有效的保护。

1在我国煤矿开采的过程中,煤矿区域水文地质方面存在的主要问题

在我国水文地质勘查过程中,虽然取得了较大的成绩,为我国的煤矿行业的发展带来了非常大的助力,但是在煤矿水文地质勘查的过程中还是存在一定的问题,主要的问题有三点:首先,在我国煤炭行业发展的过程中,缺水问题以及干旱问题在很大程度上影响了我国煤炭行业的长远有效发展。其次,在我国煤炭行业开采的过程中,有部分煤炭开采企业是不计后果的进行煤炭开采,这样带来了非常负面的影响。最后,在我国煤炭开采的过程中,我国煤炭区域的自然环境以及生态环境受到了极大的破坏,呈现出越来越脆弱的状态。

2我国煤炭行业水文地质勘查工作的现有状态

2.1目前在我国的煤炭行业中水文地质勘探工作非常的滞后。在我国煤炭行业发展的过程中,矿区的水文地质勘查工作贡献的非常多,并且目前在我国的煤炭行业生产的过程中,水文地质勘查工作已经是一项常规的工作。我国的煤炭生产过程中的矿井防水以及治水标准已经形成了一种体制和规章,这些都是煤矿水文监测工作作出的突出贡献。目前我国矿井防水治水规章的制定以及相应技术的规范都是从我国的实际情况出发,根据我国煤矿水文地质勘查工作提供的数据报告进行编制以及完善。但是随着世界范围内煤矿行业的发展以及提升,我国的煤矿行业在水文地质勘查工作中还是延续了以往的经验,这种经验虽然给我国的煤矿地质工作带来了非常大的贡献,但是并没有同世界先进的煤矿水文地质勘查相统一,相同步,这样就会在很大程度上阻碍我国煤矿地质勘查工作的发展和提升,同时对于我国煤矿行业的进一步发展带来了一定的阻碍。目前我国的煤矿地质勘查工作面向更加深入的方向进行发展,这些都需要我国的煤矿水文地质工作有相应的提升和跟进,因此我国的煤矿水文地质勘查工作还需要进一步的提升,改变极度滞后的现状。2.2我国的煤矿在生产开采的过程中矿井防水工作还需要进一步的加强以及提升。随着我国对于煤炭资源需求量的不断增大,我国的煤矿企业承受了较大的生产压力。这一问题在我国的东部以及中部的煤矿企业更加的明显。这主要是我国这些区域的煤矿上部的煤炭资源已经开采殆尽,这样就需要东部以及中部的煤矿企业向着更深的煤层开采。在煤矿开采的过程中深度越深导致的压力越大,越容易出现生产安全问题。其中最为严重的一个问题就是矿井的喷水问题。由于井下的岩层在开采的过程中承受的外部压力越来越大,就会导致岩石出现溶解的问题,造成矿井突水的问题,这一问题对于煤矿的安全生产有着非常大的破坏,同时也会对矿井中的工作人员造成人身伤亡,我国的很多矿井都出现了类似的矿井突水问题,造成了非常严重的损失。在理论上讲,矿井突水问题可以通过有效的矿井水文地质勘查得到有效的减缓或者预防,但是在我国煤矿开采生产的过程中,对于煤矿特别是矿井的防水以及治水工作没有给予足够的重视,这是一个非常致命的问题。目前我国的相关政府部门针对这一问题出台一系列的防护措施以及指导意见。同时针对矿井防水以及治水工作的经费,我国的财政部门也是大力的支持,因此我国目前矿井的防水以及治水问题要及时地进行有效的处理和解决。2.3我国的煤炭企业要对煤矿周边的自然环境以及生态环境有进一步的强化认识以及重视。在我国煤矿开采生产过程中,人的因素非常重要。同时需要注意的一点是正是由于人为因素的存在,导致了我国的煤炭行业在开采生产的过程中对周边自然环境以及生态环境造成了非常大的破坏,很多的破坏是无法修补的。造成这一问题的原因在于我国矿井中的个别工作人员对于环境保护以及生态资源的保护意识不到位,没有对环境保护进行针对性的重视,也没有采取措施保障对矿井周边的生态环境以及自然环境进行保护。随着我国经济的发展,我国的环境问题越来越受到了人们的关注,和谐的人与自然的环境是每一个人所期待的。但是在我国的个别煤矿生产企业中,煤矿开采过程中经常出现过度开采,无序开采问题,这些行为对于自然环境的破坏非常严重,同时大多数的自然环境里破坏是非可逆的。因此在我国煤矿开采的过程中要不断的提升环境保护意识。

3针对我国目前煤炭行业水文地质勘查工作的发展建议

3.1在我国的煤矿区域,相关的煤矿水文地质勘查工作要有针对性的超前进行以及分析落实。随着我国煤矿开采建设的不断增多,传统形式上的煤矿地质勘查工作已经不能够满足其发展需求。因此我国的煤矿地质勘查需要一个有力的落实以及执行,这样就需要在我国进行矿山建设的过程中,针对煤矿水文地质的勘察要超前进行,等待水文地质勘查结果出来后,再进行矿山项目的建设分析以及执行。3.2在我国的煤矿生产过程中要科学有序的安排并且落实矿井的具体防水以及治水工作。随着我国中、东部煤矿上部资源逐渐走向枯竭,对下煤组的开发和利用已经成为非常现实的问题。对于下煤组的开发与利用,主要需要注意的问题除了矿井工程地质的一般问题以外,还有就是距离下煤组几十米的深部高压岩溶水的“突水”威胁。在解决好上面问题基础上对现有矿井的防治水工作进行加强,实现安全生产,实现煤炭工业的可持续发展。3.3在我国的煤矿水文地质工作进行的过程中要对矿山的相关环境问题进行必要的重视和分析管理。我国众多的煤矿企业为我国国民经济的持续发展作出了重要的贡献,但是因为大规模的开采活动地下水资源遭到了严重的破坏,地面严重塌陷,这些问题都给矿山当地的生态环境造成了严重的不良影响。在新形势发展之下,按照和谐社会的发展要求,我们今后要加强矿区水环境的勘察评价工作,从具体的工作中做好矿山的环境治理。除了上述的建议之外还有以下几点:首先,在我国的煤矿水文地质工作勘察的过程中要针对供水以及排水问题进行有效的勘察处理,最大程度上解决好供水以及排水的问题,让矿山发展向着绿色有机和谐的方向发展。再次,在我国的煤炭水文地质勘查的过程中要有效的引进并且利用新的科学技术,水文地质勘查工作要与时俱进的协调发展。

参考文献:

[1]傅宏科.陕西主要煤矿区水文地质勘查现状及建议[A].陕西省煤炭学会.安全高效矿井建设与开采技术———陕西省煤炭学会学术年会论文集(2010)[C].陕西省煤炭学会,2010(4).

[2]杨秀芬.我国煤矿区水文地质勘查与环境地质评价现状及未来趋势展望[J].科协论坛(下半月),2013(9).

[3]李维.简析我国煤矿区水文地质勘查与环境地质评价的现状及发展趋势[J].黑龙江科学,2013(11).

[4]罗颖峰,盖春平,闫连群.新疆煤矿区水文地质调查动因分析[J].科技信息,2012(9).

[5]吴吟.深入贯彻落实《若干意见》促进煤炭工业可持续发展———写在《国务院关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》颁布实施一周年[J].煤炭企业管理,2006(09).

水文地质论文范文篇2

由于各种综合因素的影响,导致地下水位发生着巨大的变化,这些变化带来的后果是十分严峻的。面对这样的形势,为了有效保障煤田勘察工程的安全可靠性,必须要对煤田地质勘察工程现场的水文状况有充分的掌握。水文地质勘察在工程勘察中虽然仅是小小的一部分,但确实非常关键的一个部分,优质的水文地质评价工作对于提高工程勘察的施工效率和整体质量是极为关键的,同时还能将勘察工作中的不利因素进行消除。一般来说,在水文地质勘察中,对于地下水位、地理地质条件等都会涉及,在进行水文勘测时,对于测试工作方式以及钻孔的选择可根据水文地质资料和具体的工程要求来进行,进而分析煤田地质勘察地区具体的水文地质情况。

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。

4结语

水文地质论文范文篇3

当今几种地理数据模型的介绍和比较

地理数据模型是运用一系列支持地图显示、查询、编辑和分析的数据对象对现实世界的抽象。我们熟知的地理数据模型有:计算机辅助设计、地理相关数据模型(Coverage)和地理数据库数据模型。计算机辅助设计(CAD)数据模型把地理数据二进制文件存贮,用点,线,面描述实体,图层和注记符号就是CAD对属性的主要表达方式,这些文件缺乏对事物属性的描述。因而,空间数据之间当然也不可能建立拓扑关系。Coverage数据模型(也被称作地理相关模型)源于1981年美国的环境系统研究协会公司(简称ESR]公司)推出了它的商业GIS软件——ArcInfo。此模型比CAD数据模型有了较大的改进:首先它支持属性数据,将空间数据与属性数据有机地结合在一起;其次,它存储了矢量数据的拓扑关系;因此Coverage数据模型提高了对地理空间信息和数据的表达能力和分析能力,也提高了数据录入的准确性。但其也有不尽人意之处:它将空间数据和属性数据分开存储,再仅用点、线、多边形等几何元素描述空间实体,从而缺乏对空间实体或现象的显示定义及其基础关系的描述。而面向对象的地理数据模型,它是将空间对象的属性和行为结合起来的智能化地理数据模型。GIS数据集中的属性可以赋予自然行为,属性间的任何类型的关系都可以在这种地理数据模型中定义”。它采用一种现代化的、标准化的方式实现对象,每一个对象都定义成一个组件。允许用户在这些基本模型基础上扩展自己的面向对象的数据模型。面向对象的数据模型与用户通常认识事物的观点及分类方法很接近,因此直观且简单实用。这种环境数据系统OODBS的优势与传统的数据库相比,缩小了语义差距、减轻了“阻抗失配”问题、适应了非传统应用的需要等,体现出一定的优势。

我国水文地质环境数据库的发展趋势和研究成果

数据库技术是计算机科学中非常重要的分支,它可以在DBMS统一控制下为尽可能多的应用处理项目和用户服务。数据相对于应用程序有较大的独立性,应用程序尽可能地不依赖性,其物理结构和存贮介质的种类,并且容易实现数据的安全性、完整性、和并发性控制。全关系型空间数据库、对象一关系数据库、面向对象空间数据库和数据存取的中间件SDE是我国水文地质环境数据库的发展趋势。建国以来,我国高度重视地质调查工作,迄今为止,已积累了大量地质矿产调研成果和资料,如何综合研究、开发利用好这一资源,是当前国家宏观决策的重要依据。原地矿部曾在八十年代后期组织GIS技术的开发和应用工作。在推广应用GIS技术方面取得了迅猛突破,组织完成了一批门类齐全的基础数据库。各种数据基本按统一标准入库,包括了大量图形数据和多图层属性数据,并可以经过分析得出相互关联的图件及信息资料。吴信才教授领导研制的国产GIS软件——MAPGIS,在地质调查工作中,建立了地质调查野外数据采集系统、矿床评价数据综合分析系统、矿产资源评价系统、数字地质图制作系统和地质调查工作综合管理系统。这些都为地质调查工作中取得的一批GIS应用成果打下基础。城市水文地质环境数据库的构建作为城市地质环境数据库构建中的一个关键步骤,也是我国城市现代化建设中十分重要的一环,在城市水文地质结构和水文地质条件、地下水埋藏和分布规律、地下水水质和水量、补给和排泄、可利用程度的管理上,与城市有关的地震、活断层、滑坡、泥石流、洪水、地面沉降和水土流失的检测上,城市建筑材料、地热、矿产资源开发利用、工业和生活垃圾的处理和地下水环境污染的规划上有不可估量的潜能。重视水文地质环境数据库的管理和应用,将对实现中共十六大所提出的全面建设小康社会的目标之以保护自然资源为基础,以激励经济发展为条件,以改善和提高人类生活质量为目标的“可持续发展能力不断增强”起到不容忽视的巨大推动作用,终将伴随我们走向民主法治、公平正义、诚信友爱、充满活力、安定有序、人与自然和谐相处的社会主义和谐社会。

本文作者:杨毅工作单位:黑龙江省地质环境监测总站

水文地质论文范文篇4

关键词:水文孔固井技术;煤田水文地质勘查;应用

1水文孔固井技术在煤田地质勘查中的应用

(1)管内注浆法。对海带进行编制,形成辫子形,用于对水井管止水部位下端进行缠绕,同钻孔直径相比,缠绕的直径略小,将其扎紧的过程中,应使用螺丝,同时,为了加大保护力度,应将托盘焊接到两端。在焊死滤水管时,需要将铁板应用于滤水管以上0.3~0.5m的位置,焊死操作在井管内进行,预防含水层被水泥砂浆灌入。止水胶皮位于注浆口管外,在高出这一部位3~5m的位置,应构建一个切口,15~20cm和1cm分别为长度和宽度,切口应有4~8个,对抽缝隙应在管壁两侧进行,同时将弹性胶皮门帘加在管壁外,在预防脱落时,应对胶皮两侧进行捆扎[1]。完成下管后,由于环状间隙存在于孔壁和井管之间,必须在海带有效膨胀后才可以对其进行封闭,此时应对水泥浆进行应用。注浆前需焊封孔口,此时应对3~5m厚度的钢板进行应用,在其中间位置进行挖孔,焊接时应用钢管,大小为0.3m,并将阀门开关安装到孔口阀门钢管上。完成注浆以后,应继续注入清水,顶出泥浆泵残余水泥浆和清水将注浆管,并关闭孔口阀门,在48小时以后,应扫开托盘,此时需要对钻具进行应用,并展开洗井工作。(2)管外注浆法。对海带进行编制,形成辫子形,用于对水井管止水部位下端进行缠绕,同钻孔直径相比,缠绕的直径略小,将其扎紧的过程中,应使用螺丝,同时,为了加大保护力度,应将托盘焊接到两端。同时,将胶皮环绕捆绑到海带上部,确保半湿粘土被填充到胶皮中,同钻孔直径相比,胶皮最大直径偏大。完成下管后,由于环状间隙存在于孔壁和井管之间,必须在海带有效膨胀后才可以对其进行封闭,此时应对水泥浆进行应用。注浆前准备工作同管内注浆法相同,但是,在注入水泥浆的过程中,需要分两次进行,首次注浆时,应对止水位置下部10m左右的位置进行封闭,并应用泵送法注浆,并应用清水冲孔,直到清水从井口上泛出以后才能够进行封孔操作,一边提钻具一边注入水泥浆,严禁浆面与钻具脱离[2]。在水泥浆初步凝固以后,应再次进行水泥浆的注入操作,完成两次注浆并等到水泥浆初凝以后,才可以展开洗井工作。

2管内注浆法和管外注浆法对比分析

(1)管内注浆法优点与缺点。第一,优点。在对管内注浆法进行应用的过程中,可以实现一次性注浆,因此能够节省施工时间,保证工程进度。在焊死滤水管时,需要将铁板应用于滤水管以上0.3~0.5m的位置,焊死操作在井管内进行,在这一过程中,一定的静压力将产生于滤水管中,而在实际展开注浆操作的过程中,含水层在滤水管中就不会被井管外的水泥浆污染,因此施工效率和质量都能够得到保障。第二,缺点。在应用管内注浆法展开施工的过程中,由于属于一次性注浆,如果拥有较深的止水部位下端,在注浆时,将导致较大的压力产生于管内。并且在操作中,不可以中途停止注浆,因此必须在实际施工中应用高质量和高性能的营建和设备,而一旦一定的故障产生于注浆设备中,就将对整个施工过程造成严重的损失。在完成注浆以后,48小时后才可以扫开托盘,即铁板,如果此时含水层在滤水管中被水泥浆灌入,那么在处理这一事故的过程中将耗费大量的施工时间。(2)管外注浆法优点与缺点。第一,优点。注浆中可以通过多次注浆完成施工,中途可以进行一定时间的停留,同时,可以一边对钻具进行提离一边展开灌浆操作,这样一来,就可以促使压力在管内有效降低。同时,在对这一方法进行应用的过程中,对设备的性能要求相对偏低,设备在运行中产生故障,也不会对整个注浆工作造成严重的影响,因此操作成功率更高。第二,缺点。在对多次注浆法进行应用的过程中,需要消耗较多的施工时间,如果施工人员没有及时发现滤水管含水层中的水泥浆,将对后续施工造成影响。(3)可能发生的问题。在对管内注浆法进行应用的过程中,如果机械设备发生故障,或者两个环节之间的衔接存在问题,都将直接造成失败的注浆结果,同时会促使钻孔无法在接下来的施工中继续使用,从而影响工程进度的基础上,给施工企业带来严重的经济损失[3]。在对管外注浆法进行应用的过程中,由于含水层位于滤水管内部,当有水泥浆灌入时,也将导致接下来的施工程序无法顺利开展,最终影响工程进度。值得注意的是,当这一现象产生时,需要耗费比管内注浆法更多的时间,因此,对工程经济效益造成的影响更大。

3结束语

综上所述,近年来,我国在积极进行现代化建设的过程中,对煤矿资源的需求量有所增加,在这种情况下,相关部门加大了煤矿开展力度。值得注意的是,此项工作开展中拥有较高的危险性,因此,相关工作人员必须对煤田的水文地质条件进行详细的勘查,才能够有针对性的采用开采技术,提升开采的效率和安全性。水文孔固井技术的有效应用极大的促进了煤田地质勘查工作的进步,对我国相关领域的发展起到了重要的推动作用。

作者:曾庆博 单位:安徽省煤田地质局第三勘探队

参考文献:

[1]王丽伟.煤田地质勘查的危险因素及对策分析[J].能源与节能,2014(02):35-36.

水文地质论文范文篇5

任何一项工程地质勘察工作都需要对水文地质的勘察结果进行评估,可是,在长期的工作过程中,我们都没有重视地下水对岩土层的不良作用,并且在评价时也没有考虑施工现场地下水活动会带来的各种影响。如果继续沿袭这样的工作方式,就可能对建筑工程的稳定性产生极大的威胁,导致许多施工工程问题的产生,可能威胁使用者的人身安全。所以,我们在深入的分析探究了这些问题后,对评价工作的重点进行了调整和更新。主要有下列几个方面:第一,进行工程地质勘查工作时,水文地质勘查的评价过程中,传统的评价报告中往往会忽略地下水对岩土层的影响,同时也没有结合具体的施工现场地下水的特性。因此在这样的一种情况下,就会让地下水对建筑工程造成很大的危害,各种各样的施工质量问题就会出现,甚至会造成很大的安全事故。我们在总结了以往经验与教训之后,可以事先制定一套防护方案,以保证勘测工作的有效性。第二,要深入探究地下水的运动情况,并探究地下的岩土状况,并且要将与之有关的众多水文地质文件找出来作为借鉴,只有为工作奠实基础,才能得出最准确的结论。第三,要深入分析地下水可能对工程施工造成的不良影响,并针对岩土结构的差异分别进行讨论。

2岩土水理的性质

岩土由于受到地下水的影响,就可能出现各种各样的性质,这就是岩土的水理性质。我们在进行工程地质勘察工作时,一定要将岩土水理性质的勘察作为关键工作,这样才能掌握最真实的岩土地质状况。

2.1地下水的储存形式

我们平时生产、生活中所使用的地下水,都是以三种状态储存在岩土层中的,也就是重力水、结合水和毛细管水。地下水之所以能以这种状态储存在岩土深处,其实就是因为地下水有着赋存的特征。

2.2岩土的水量性质

2.2.1软化性。若岩土受到水的浸湿,就会使其力学强度显著降低,在这种条件下,岩土就会体现出软化性的特征。我们在评估岩土的软化性强弱时通常会将软化系数作为指标。而在评价岩土的耐风化程度和耐水浸性能时,则需要以软化系数为依据,因此我们必须准确的确定软化系数。几乎所有类型的岩石都会表现出一些软化性特征。

2.2.2透水性。岩土的透水性就是指当水受到重力的作用,岩土让水通过自身的一种性质。岩土的透水性通常都是用渗透系数来表示的,但岩土的透水性强弱却要受到岩土自身的物质组成和结构的很大影响,通常情况下,岩土的坚硬性和岩土的透水性是成反比的。此外,岩土的颗粒直径也会对其透水性产生一定的影响。

3地质勘查中水文地质的问题分析

工程勘察中,应密切结合建筑物地基基础的类型预测地下水对建筑工程可能存在的危害,并以实际状况为前提,根据勘察区域的水文地质条件差异,对地下水存在的问题按照水文地质勘察计划,找出应对的措施,保证水文地质勘察工作的进行,降低地下水对地质勘察工程的危害,提高建筑质量。进行水文地质勘察工作时,地下水与岩土的相互作用是重要的工作内容。尤其是地下水的运动,对于岩土工程的整体质量有着不可估量的影响,所以我们必须做好这方面的工作。它可能带来的不良作用主要包括下述几点:

3.1给基坑开挖造成的影响。进行基坑的挖掘工作时,地下水常常会流到基坑的内部,这便会影响基坑挖掘工作的顺利开展,不仅延误工作进度,还可能降低工作质量。这时,我们应该做的工作是及时的排水,可是这有可能会影响基坑结构的稳定性,甚至可能会使附近的建筑工程发生不均匀沉陷。

3.2给土质造成的影响。万一基坑内涌入了地下水,则处理会影响工程的顺利施工,还可能会影响地质结构的稳定性,极易产生流沙或者是管涌等问题,因此我们要极力避免地下水的这种恶劣影响。若基坑中存有地下水,还可能导致基坑的侧壁变形或者是底鼓,无法保障基坑工程的质量。所以,在整个基坑施工的过程中,我们都一定要注意避免地下水的不良影响。

3.3地下水水位上升。导致地下水位升高的诱因是多种多样的,主要有环境影响、人类活动和地质的变动等主要方面。在岩土工程的施工中,一旦地下水位发生变动,则会给工程施工带来极其恶劣的影响。比如说地下水的水位上升会让土壤沼泽化,水量的增大会增大对建筑物的腐蚀性,对整个岩体的结构造成破坏,导致一些岩土出现滑移、崩塌等现象,甚至使整个建筑工程丧失结构的稳定性,无法正常使用。

3.4地下水水位下降。在岩土工程施工中,经常会出现的一个问题就是地下水位的下降,主要原因是人们日常的生产生活中常常会抽取地下水,这便会导致地下水位的下降。而这一变化对于岩土工程的施工同样有着非常恶劣的影响,可能会出现地面的不均匀沉陷、塌陷或者是地裂等问题,这对于岩土工程的整体结构是致命性的破坏,并且也不利于生态环境的稳定发展,因此,在施工的过程中一定要注意好这一问题,保证好施工的质量和安全。

4地质勘查过程中水文地质问题的注意事项

开展岩土工程的水文地质勘察工作时,不仅要分析水文地质状况,还需要解决好与之相关的各种问题。在工作过程中一般会做好下列几项工作:首先,必须给予各种水文地质问题足够的关注,并保证各项水文地质参数的准确性,要了解施工地区的水文地质状况、岩土结构和地下水的运动状况。其次,开展工程地质的水文地质勘察工作时,若土层内含有地下水,则必须深入探究地下水的性质及相关参数,这样才能给后续的工作提供科学的依据。

5结语

水文地质论文范文篇6

关键词:工程勘察;水文地质;危害

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。

主要参考文献:

水文地质论文范文篇7

岩土也具备以下两种性质——物理性质和水理性质,其中,岩土的水理性质又包含透水性、给水性和胀缩性等。因此,我们可以看出,岩土和地下水之间有着互相作用的关系,也就是地下水在一定程度上直接影响了岩土的水理性质,而岩土的水理性质又影响着岩土的强度和变形能力,从而间接的影响了建筑物的稳定性。在实际建筑施工过程中,加强工程地质勘查中水文地质的勘查研究,是一项不可忽视的重要工作之一。水文地质勘查工作者首先要对建筑物所处地区的水文地质问题进行合理的评价,评价的内容主要有以下几个方面。第一,对地下水对岩土结构产生的影响进行评价,该评价可以对可能发生的问题进行预测和防护;第二,对人为抽取地下水后,地下水的变化对于建筑物的影响进行评价,该评价可以对该条件下的建筑物地基进行重新设计;第三,为建筑物所在地区的水文地质提供相应的资料,以便设计者进行参考。

二、工程地质勘查中忽略水文地质问题研究的危害

目前,我国某些建筑施工单位对于工程地质勘查中水文地质勘查的工作还没有给予相应的重视,从而造成很多重大的危害和不良影响。比如由于缺乏合理的水文地质的评价,没有做到相应问题的预防,当地下水随着季节降水的增多而涌增,地下水位急剧的上升,地下岩土强度受到严重影响,而产生严重变形的状态,最终导致处于地下水位的建筑物发生爆管或者地面坍塌开裂的事故发生,造成大量的人员伤亡和重大的经济损失,从而对建筑业产生严重的负面影响;又或者由于建筑物施工前施工人员没有对建筑物的水文地质进行有效的评价,事后由于人为的大量开采地下水,导致地下水位降低,从而导致建筑物的地基下沉,直接影响了建筑物的稳定性,使得建筑物不能正常的使用或者使用过程中出现严重问题;地下水具有一定的压力和动力,这两种力量对岩土都会造成一定的影响,在自然条件下,地下水的动力和压力都是相对较弱的,对岩土的强度和稳定性影响不大,但若不重视建筑物周围水文地质问题的研究,那么当地下水的压力和动力都发生变化后,就会导致水质发生破坏、流沙甚至管涌等严重的建筑工程事故的发生。因此,我们不难发现,对于工程地质勘查中水文地质问题的研究还是十分重要的。

三、工程地质勘查中水文地质问题的勘查要求和内容

1.加强建筑物水文条件和地质环境的综合勘查

工程地质查勘中水文地质,包含了两个方面的内容——水文条件和地质条件,在实际勘查工作过程中,水文条件与地质条件的勘查是分不开的,因此,首先要加强水文条件和地质环境的综合勘查才会有效的发现问题和预防危害的发生。水文条件的勘查,根据建筑物所处地质条件的不同,勘查的侧重点也不相同,但主要还是包括:建筑物所处地区的气候条件及气候带,这样可以清楚的了解该地区的降水量和气温分布状况,从而根据水文条件设计建筑物的地基结构。地质环境的勘查,即建筑物所处地区的地质构造,分析出岩石与沙土的比例以及该地区岩石的化学成分,是花岗岩还是石灰岩,另外,还要勘查出该地区是否处于地壳运动的频发地段或者是地下熔岩的多发地段,只有了解了这些情况才会设计出合理的地基结构和地基强度和厚度。

2.强化地下水存在状态及变化规律的勘查。

工程地质勘查中水文地质问题的勘查,主要就是对地下水进行研究和勘查。地下水的勘查有以下几点内容:地下水的类型和分布状态、地下水水位的高低变化情况及地表水与地下水的关系等。其中地下水的类型和分布状态,注重研究地下水是那种水质,酸性水质、碱性水质还是中性水质,因为不同的水质条件对于岩土强度的影响不同,例如,花岗岩的分为耐酸岩和耐碱岩,当耐酸岩遇到强碱性水后,会发生中和化学反应,地下水会慢慢侵蚀岩石,从而对岩石的强度造成破坏;又比如,若建筑物地下岩石为石灰岩,石灰岩的主要成分是碳酸盐岩,遇到稀盐酸反应剧烈,因此,若地下水为弱酸性水,也会造成岩土的损坏。地下水的分布状态勘查,关键是查看地下水的含水层和隔水层的分布以及厚度,为合理的设计建筑物的地基提供有利的条件。地下水位的高低变化的勘查,即对建筑物所处地区近年来地下水位的最高水位和最低水位有个详细的了解,地下水与地表水的关系,包括了两者之间的互补以及地表水的排泄状况勘查,分析出地表水的排泄是否影响到地下水的水位、动力和压力的变化等。

3.做好工程地质勘查中水文地质测试的勘查。

当对建筑物的水文条件和地质条件都有了一定的了解后,为了保证建筑物的安全建立和使用,最重要的勘查工作是对工程地质勘查中水文地质进行有效的测试。有效的测试是水文地质勘查工作的最后一个环节也是最重要的一个环节,因为只有通过此环节,建筑设计人员才会得到准备数据,从而根据数据做出精确的设计,例如地基的厚度、深度,建筑物墙壁的厚度等。因此,此环节是建筑物安全建立和使用的有力保障之一。根据所处地质条件的不同,所测量的方法也不相同。根据地下水是否静止,可以选择是否采用隔离措施进行测量,若为静水层,那么就不需要隔离措施,若为流动的含水层,那么就要采取隔离措施进行测量;对地下水压力进行测试时,可以采取几何法,先确定地下水能承受的最小压力和最大压力,然后用压力与压力入水量的关系曲线进行绘图,进而测试出建筑物地段岩土的透水率。压力测试时水文地质勘查工作中的重要环节,该环节直接关系到建筑物的安全。

四、结语

水文地质论文范文篇8

关键词:地质环境;灾害;突出;严重;问题研究;分析

1我国地质环境和灾害突出和严重性

我国环境地质和灾害地质极为突出和严重,而且有日益恶化之势。例如我国在经济调整增长的同时,灾害的损失也日渐增大。1989年,灾害损失525亿元,1990年为616亿元,1991年达1050亿元,占国民生产总值的1/6。如不考虑物价上涨因素,灾害所造成的经济损失增长1990为17.33%,1991年高达70.45%,问题严重,不容忽视。

要把保护地质环境,减轻地质灾害工作看作是创造财富的工作,其在社会发展中的作用与地矿勘查工作相同。

水资源的开发利用和合理调配是今后我国值得注意的重大问题。此外,地下水日益短缺,水质不断下降,过量开采还引起地面沉降、海水入侵等一系列地质灾害。土地利用不当,带来了水土流失、石漠化和沙漠化问题。一些跨世纪的重大工程,对区域的生态平衡和环境也存在着巨大的影响。因此,开展地下水资源和地质环境研究对我国经济发展和社会稳定具有重大意义。

这方面的研究工作:一是要围绕重要经济区和国土整治区、重要城市、重点工程项目、重要交通干线和重点矿山,开展地下水资源合理开发利用和科学管理水资源与环境协调发展、区域地壳稳定性、地质灾害预测与防治、地质—生态环境效应、污染的防治等方面的研究,为合理利用水资源、改善和保护环境、减轻地质灾害、促进经济建设和社会发展服务;二是加强区域地质—地球化学环境、生物地球化学特征、生态效应与系统控制,为人类健康与发展农业服务。

2我国地质环境和灾害问题研究分析

由于我国地质环境和灾害问题突出,除继续密切结合国土开发整治和国民经济建设需要,进行完善地质环境区划和区域评价,加强发展地质环境和地质灾害监控—预报—减轻系统以外,要重点开展以下几个领域的工作:

2.1干旱地区水资源的调查开发利用与保护研究我国干旱区面积占全国面积1/4以上,主要包括新疆大部,内蒙古、甘肃、青海西部、宁夏等,降水量不足200毫米。这里,土地资源、矿产资源飞能源和气候资源都比较丰富,农业、工矿业发展潜力比较大,但发展中的最大制约因素就是水资源问题。因此,加强西北干旱地区水资源的开发利用与保护研究,具有开发西北超前的战略研究意义。

2.2我国西南岩溶石山生态环境治理与农业持续发展试验基地研究我国西南六省岩溶区是世界上最大的联片裸露岩溶区,是我国重要能源和有色金属基地。然而近年来石漠化发展速度很快,生态恶化,人民生活贫困,是我国当前最贫穷的地区之一,严重制约了当地经济、社会发展,甚至还会威胁到长江、珠江中下游的生态平衡和发展。西南岩溶地区又是我国四大生态脆弱带(黄土、沙漠、红壤土、岩溶)之一,过去国家对其它三个类型的研究,已有较大持续的科技投入,有力地推动了对它们的治理。但对岩溶区,仅“六五”期间组织过一次以治水为主题的攻关,而在基础问题上无重大投入。

为了尽快改变岩溶山区落后面貌,要在这一地区选出的基础问题和应用问题开展多学科、多部门的综合治理试验基地研究,为岩溶石山治理、资源的合理评价开发、促进西南地区持续发展提供可靠的科学基础,对全区乃至全球岩溶石山治理都可起示范作用。

①岩溶地区四层圈之间相互作用规律(碳、水、钙及其它元素环)。②西南岩溶石山的形成演化与人地协调发展关系研究。③岩溶地区资源形成机理和分布规律。④岩溶生态系统的类型、展布规律与经济开发关系。⑤岩溶地区石漠化的形成条件飞机理和演变过程。⑥岩溶石山区人口、粮食、环境、经济持续协调发展战略。

2.3东部沿海地区环境与灾害监测、预报和防治系统研究东部沿海地区作为我国经济改革的窗口,近十几年来获得了迅速的发展,成为我国一个重要而又独特的经济区域。但是,不能不看到,随着沿海经济建设的迅猛发展和对海洋资源的大规模开发,也带来了日益严重的环境问题和灾害的激发,自然环境正在进一步恶化。

20世纪70年代以前,我国只有零星的地区发生海水入侵。随着沿海开发,大量超采地下水、海水入侵范围不断扩大,辽宁、河北、山东、江苏、广东等省的沿海城市均出现了不同程度的海水入侵。北方城市尤为严重,如胶东湾海水入侵速度已从每年数十米增加到每年401米,入侵范围达627平方公里。海水入侵使陆地上的淡水资源遭到破坏,更加剧了水荒。同时,使大片土地变成盐荒地,仅山东莱州地区因海水入侵造成的工农业损失累计就高达50亿元。过量开采地下水造成的另一灾害是地面沉降。我国东部沿海地区已近20座城市出现地面沉降,上海、天津两城市最大累计沉降量达到263厘米左右,位于长江三角洲的苏州、无锡、常州、嘉兴、肖山地区已发展成数千平方公里的沉降带,沧州、保定等地的城市地面沉降达2000平方公里。地面沉降使一些民用建筑破坏,地下管道断裂,加大了海水入侵和内涝积水的危害。

人工采砂、淡水截流、乱采乱挖珊瑚礁和砍伐红树林造成海岸的侵蚀,如海南清兰港沿岸,近十年来海岸线后退了150~200米。海岸侵蚀使海岸建筑、土地资源、旅游资源遭到破坏,威胁到港口、码头的安全。

在我国海岸带上的一些城市、港口、海湾出现了不同程度的环境污染,有的地区甚至相当严重,大大超过了国家标准。污染不仅给渔业、盐业、旅游业造成损失,而且诱发赤潮灾害的发生。近年来,我国赤潮发生频率增高,每年数十次,给生态环境、渔业生产带来破坏,也威胁到人民身体健康。

特别需要指出的是,沿海地区灾害造成的损失有日益增长的势头。据统计,由海洋灾害造成的损失,20世纪50年代平均每年不足1亿元,80年代初期平均每年5亿元,1992年则高达100多亿元。在某种程度上,海洋灾害已成为制约沿海经济发展的因素之一。

沿海地区在国民经济建设中占有举足轻重的地位,沿海开发正显加速发展态势。而我国海岸带从北向南跨越了不同的古板块,地质环境相当脆弱复杂,一旦遭到破坏,要花很大财力和物力才能恢复。面对这种情况,除了加强对沿海地区开发的综合管理,建立健全资源、环境合理开发、综合利用和保护的法规体系,处理好资源、环境和建设的关系以外,要加强对该区环境与灾害监测、预报和防治系统的研究程度,力求控制重大地质灾害的突然发生和严重危害,减轻地质灾害造成的损失;另一方面,深入研究各类地质灾害的形成机制和发生、发展规律,研制和推广主要地质灾害的调查方面的监测、防治技术。通过这一地区的研究,为全国各地区环境、灾害监测、预报和防治,为减轻地质灾害积累经验提供依据。

2.4地表过程与土地的可持续利用研究最近国际地科联为了参与并推进《21世纪议程》的开展,成立了环境规划和管理地质学专门委员会(COGEOENNIRONMENT),以便更充分地发挥地质学在环境保护中的重要作用,提高公众和决策者对地学在有效地管理和保护环境及其资源的重要性认识。最近,该委员会向环境问题科学委员会(SCOPE)提出开展《地表过程与土地持续利用》研究的建议,作为地科联参加持续发展工作的一个项目,以便在国土利用和规划中发挥地质学家的作用。

最近一系列研究表明,地表过程对土地状况有着极大的影响,它们可以限制或增强土地利用变化和工程建设的可能性。据国际地科联主席W.S·法伊夫(1993)研究,全球表层土壤的年损失率达0.7%,水土流失产生严重地质生态后果甚至已超出粮食供应本身的问题。我国不少地区水土流失的情况日趋严重,不仅使土壤厚度变化剧烈,而且造成土壤养分降低,土质变差。为了协调和持续发展,我们应从对各种地表过程研究入手,并定量评价水土流失现状,进而提出地质上的治理措施和方案,以便探索不同类型地区的地表过程与生态系统和农业持续发展的关系,使土地能为人类的繁荣和社会发展而得到持续的发展。

2.5城市废物的地质安全处置研究目前,城市规模不断扩大,人口集居密度不断提高,从20世纪50年代到20世纪80年代,城市人口由0.6亿增加到2.2亿,城市废物迅速增长。据1985年粗略统计,仅我国城市垃圾量年产已达5188万吨,其增长率超过10%,预计现在年产量已达到1亿多吨。我国城市废物排放量大,而且集中,不但至今基本上未得到妥善处置,而且其数量有大幅度增长趋势,对大气、地表水和地下水的污染非常严重。此外,我国核废料的安全地质处置,特别是高放射性核废物的安全隔离还是一项艰巨的任务。为此,地质学家要与其它自然科学家一起,研究城市废物的地质安全处置技术和方法,实现废物的安全处置。

2.6化学定时炸弹与人类的生存和健康人类活动对地球环境的影响日益加剧。因此,协调人地关系,探讨人地作用机理,揭示人类生存与环境之间的内在联系,已成为维护人类继续繁荣和不断发展的关键,并开始成为人类认识地球新的出发点和突破口。

根据最近国内外的许多研究,人类作为一种重要的地质营力所引起的环境剧变,特别是化学定时炸弹效应,不仅超过自然变率,而且已危及到人类本身的健康和生存发展。许多专家认为,当今人类疾病90%以上与微量元素有关,许多疑难绝症和大面积的地方病都与人体微量元素失衡有关,而人体必需的微量元素只能由体外汲取。因此,地球化学环境背景对人类生存的健康至关重要。对它的研究不仅有理论意义,而且具有非常现实的意义。

水文地质论文范文篇9

据以往地质勘查结果,场区潜水含水层、第一承压含水层、第二承压含水层、第三承压含水层、第四承压含水层和第五承压含水层发育。根据本次南汇县幅中最大勘查深度设计要求,250m以浅各含水层水文地质条件概述如下。

1.1潜水含水层

为全新世(Q4)河口—滨海相沉积物,场区及邻近地区普遍分布。潜水含水层一般由全新世(Q34)的灰色砂质粉土夹粉砂(A砂层),厚3~10m不等。潜水含水层富水性弱,单井涌水量小于10m3/d(口径500mm,降深2m),局部大于10m3/d。渗透系数小于1m/d。水质多为矿化度1~3g/L的微咸水。

1.2第一承压含水层

为晚更新世晚期中段(Q2-23)海滨—泻湖相沉积物,场区广泛分布。含水层顶面埋深一般28m,厚度在30m左右。部分地区与第二承压含水层沟通,顶面埋深一般30m左右,砂层厚70m左右。岩性为褐黄、灰黄色粉细砂、细砂夹砂质粉土,灰色细中砂为主。含水层富水性较好,单井涌水量在1000~3000m3/d。渗透系数一般在5~10m/d。水质以矿化度3~10g/L的半咸水为主。

1.3第二承压含水层

为晚更新世早期(Q13)河口—滨海相沉积物,场区广泛分布且发育良好。含水层顶面埋深一般73m左右,层厚10m左右。部分地区与第一承压含水层呈沟通现象,砂层厚40~50m。含水层岩性以灰色粉细砂含少量砂砾石为主。含水层富水性好,单井涌水量在1000~3000m3/d及3000~5000m3/d。渗透系数一般在10~30m/d。含水层水质较差,多为矿化度3~10g/L的半咸水。

1.4第三承压含水层

为中更新世早期(Q12)河口—滨海相沉积物,场区广泛分布。含水层顶面埋深一般100~110m,厚度20~40m,岩性为灰色细砂、粉细砂含砾,中粗砂。该含水层富水性较好,单井涌水量普遍在1000~3000m3/d。渗透系数一般在10~30m/d。含水层水质较差,普遍为矿化度大于10g/L咸水。

1.5第四承压含水层

为早更新世中晚期(Q21)河流相沉积物,场区分布广泛。含水层厚度大,顶面埋深在150~170m,厚50~70m。含水层岩性以灰色细砂、中细砂含砾石为主。含水层富水性较好,单井涌水量为1000~3000m3/d。渗透系数一般在10~30m/d。地下水水质为矿化度小于1g/L的淡水。

2施工设计

2.1成孔质量

2.1.1孔径、井径

地质鉴别孔孔径应不小于130mm。依据水文地质勘查孔勘查要求,孔径不小于500mm,井径不小于200mm。为此,本次水文地质勘查孔,孔径为500mm,井径为219mm。

2.1.2孔深

地质鉴别孔孔深原则上以揭穿目的含水层底面2m时终止。孔深一般在235~255m之间。

2.1.3孔深误差

孔深误差不大于1‰。每50m孔深及终孔时各校正孔深一次,正确记录,发现误差及时纠正。测量方法可采用一定长度的标准钢丝测绳,或利用具备测深功能的测斜仪,进行孔深测量。

2.1.4孔斜控制

要求钻孔圆直。每钻进25m及终孔时,采用测斜仪测斜一次,正确记录,发现误差及时纠正。孔斜每100m不得超过1°。对于大于100m的钻孔,每钻进100m时,顶角不大于1.0°,终孔顶角可递增计算,但最大顶角不得超过2.0°。

2.1.5取芯(样)和编录

(1)地质鉴别孔取芯。水文地质勘查孔首先进行地质鉴别。地质鉴别孔岩芯采取率,粘性土不低于90%,砂性土不低于80%,含砾粗砂不低于70%。连续落粘性土不超过2m,砂性土不超过3m,否则补取。取芯时每回次进尺不超过2m。岩芯从岩芯管中取出至岩芯箱内时,应避免重物锤击岩芯管,安放时应小心轻放,以避免岩芯受到扰动。

(2)目的含水层砂样采集。在含水层的上部、中部、下部进行取样,或在含水层岩性变化明显处进行加密取样。样品重量不少于1kg。样品放至塑料袋中,并附有取样时间、地点、深度等内容的标签。样品及时送至实验室进行粒度分析。

(3)岩芯保护。对取出的岩芯进行现场地质编录后,应及时装入PVC岩芯管,并加盖保护,以免遭受曝晒。岩芯在运输过程中防止剧烈摇晃、震荡,尽量保持水平搬运。岩芯包装时将PVC岩芯管顶部空余部分去掉,或尽量用清洁物品填充,并用胶带对PVC岩芯管进行密封,在柱体上及时做好样品标识,包括样品的钻孔编号、柱状样品的上下方向、取样深度、取样时间等都应标识清楚,并且标记格式统一、耐磨。并贴好样品编号标签,标签用胶带密封,防止标签污损。

3施工工艺

3.1施工设备配置

3.1.1机械设施配备

根据本次水文地质勘查孔地质鉴别、成井技术要求,施工单位需配置水文钻机等施工设备。

3.1.2施工材料购置

水文地质勘查孔成井时需用主要材料有:井管、滤水管、沉淀管、天然石英砂、粘土球、粘土及配制泥浆用的Na2CO3、膨润土等。预计5处勘查孔(井)累计井管长度1180m,滤水管长度60m,天然石英砂砾料105t,止水优质粘土球35t,封孔粘土220t。

3.1.3施工前准备工作

(1)进场前进行施工现场踏勘,落实水电供应。若供水供电不足,进场前落实好取水水源,自备发电机等准备工作;

(2)平整施工场地,钻塔塔脚处地基夯实,必要时浇注混凝土墩。塌架牢固稳定;

(3)挖好泥浆池,泥浆池容积不小于8m3,泥浆循环槽的总长不小于15m;

(4)按规范要求由专职电工接好电源,装好电源箱;

(5)开钻前,所有材料都应及时运至场区,其中井管、滤水管和天然石英砂应附有生产厂家提供的质量保证书。3.2鉴别孔施工工艺

3.2.1鉴别孔施工前准备工作

(1)平整、压实施工场地,钻塔塔脚处浇注混凝土墩加固;

(2)安装钻机设备,使天车、立轴与孔口三点成一垂线;

(3)挖好泥浆池,其容积应为钻孔体积的1.0~1.2倍,设置好泥浆循环系统;

(4)挖好废浆池,其容积应大于泥浆池的2倍,用于暂时存放废弃泥浆;

(5)配备好泥浆出砂装置;

(6)接通电源,安装电源箱。3.2.2成孔工艺

(1)钻进方法:用110mm/130mm外肋骨合金取芯短钻具开孔,取芯钻进至灰色粘土,孔深预计15m,再采用170mm单套钻具带后导向进行扩孔,下入168mm孔口保护管,孔口管居中、保证其垂直度为0°,周围用粘土封实并固牢。以下覆盖层110mm/130mm外肋骨钻具带长后导向管(长度10~15m)继续进行减压钻进取芯。每回次下钻到底,慢速轻压钻进,再逐渐调整至正常转速、钻压钻进至终孔深度。(2)提高岩芯采取率措施。对于粉细砂、细砂夹砂质粉土、灰色细中砂层取芯我们采取的钻具是伸拉型接头。

(2)钻孔护壁:采用优质粘土加碱配制泥浆护壁。粘土粉选用造浆率高、杂质少的优质膨润土,配比为:粘土粉4%~6%(泥浆体积),其原浆的主要性能指标为:比重1.06~1.10g/cm3、粘度23s、pH值8.5~9.5、失水量6~8mL/30min、泥皮厚0.5~1.0mm。经常检测泥浆性能,性能指标达不到以上要求时及时更换补充新鲜泥浆。以保证孔壁稳定。防止因泥浆过稀而导致孔内坍塌。

(3)钻进记录。做好每一回次的钻进记录、钻进事故及处理记录(包括具体情况及部位,说明事故原因,事故处理及对成井的可能影响),注明钻进所使用的钻具类型、规格,泥浆性能以及钻进过程中的各种情况,各类丈量尺寸应真实详细。报表按班填报,相关人员签名确认。

(4)地质编录。本次按第四纪地质编录要求认真做好地质编录,编录内容要求齐全、真实,准确,以备校核、验收。

3.3成井施工工艺

3.3.1施工顺序

钻进至设计深度(成孔)—成井(一次调浆、下入滤水管、井管、二次调浆、投天然石英砂砾料,止水、止水效果检验、封孔、洗井等)—抽水试验—现场验收和取水样—孔口保护。

3.3.2钻进成孔方法

采用SPJ-300钻机和BW-850泥浆泵钻进,二级扩孔钻进,以300mm、500mm三翼刮刀合金钻头扩孔钻进,孔口视上部填土层厚度下600mm定向保护管,不少于1.5m。

3.3.3钻孔护壁

采用优质粘土加碱和膨润土配制泥浆护壁钻进。经常检测泥浆性能,性能指标达不到要求时及时更换补充新鲜泥浆。以保证孔壁稳定。

3.3.4成井工艺

(1)清孔换浆:下管前用直径500mm的带保径圈刮刀合金钻头自上而下扫孔至孔底,更换孔内泥浆,逐渐调稀,在含水层位置上下反复扫孔,当孔口上返泥浆粘度为18~19s,手摸无明显砂感,停止换浆,提拔钻具。

(2)下管:下管前全面检查井管质量,按照下管深度,配备足量的井管,逐根丈量、编号、记录;清除井管内、外壁锈蚀层及杂物;井管和沉淀管均为同一材质的219mm无缝钢管,沉淀管底部钢板封堵,为保证滤水管在孔内居中,滤水管上下端各放置外导向架。如下管受阻,可小幅提拉井管,如仍不能正常下管,应提起井管重新扫孔后再下入,严禁猛提和墩拉井管,防止损坏井管、滤水管缠丝及破坏孔壁。

(3)二次调浆及填砾、止水:井管下到位后,井管内下入带活塞的钻杆进行二次清孔换浆,孔内上返泥浆接近清水后,采用动水填砾法进行填砾,边投砾边测量投砾高度,待砾料落实后,投入优质粘土球止水,填砾与止水高度均按设计要求进行。

3.3.5洗井与抽水试验

粘土球投至设计高度后,即利用拉动水活塞,检验止水效果,确定止水效果后,用水活塞在含水层段进行洗井,同时用清水将孔内和管内泥浆调稀换出,直至水路畅通后,换拉干活塞洗井,达到水清、砂净后方更换空压机扬水,做抽水试验。并取全分析水样送检。

3.3.6监测井封孔

在活塞洗井和空压机扬水的同时,回填优质粘土封井,直至孔口。抽水试验结束后测定沉淀管内沉渣厚度,当满足要求时结束,否则进行捞砂。

4结语

(1)由于本区粉细砂、细砂夹砂质粉土、灰色细中砂层厚度大,取芯是一大难题,保证岩芯采取率,落土、落芯不超过规定间隔。钻进过程中必须限制岩芯管长度和限制回次进尺,一般岩芯管长度2~3m,为了不超过落芯间隔规定,回次进尺不超过2m,钻进过程中要根据地层情况,适当控制水量和干钻长度,落土、落芯后应立即用取土器或无泵钻具、双管钻具续取。

(2)钻孔护壁,因所钻地层均为第四系覆盖层,钻进过程中可能会出现缩径、泥包、坍孔、漏失等情况。为了确保钻孔孔壁稳定,选用优质粘土加碱泥浆护壁,泥浆性能:比重1.06~l.08g/cm3,粘度20~25s,定期测定泥浆性能,不合格的及时更换,遇漏失层及时补充优质泥浆,以保证钻孔稳定。

(3)成井过程中还要严格确保成井工艺;孔深、滤水管严格执行设计要求,在含水层扩孔换浆时要再次核实孔深;加大洗井力度,提高成井质量;成井止水后,在止水层以上孔段,要及时回填优质粘土块进行封孔,以防止塌孔。

水文地质论文范文篇10

(一)地层岩性

区内主要是白垩系中统、扎佐组K2Z,三叠系统关岭组1-3段T2g3、T2g2、T2g1、下统茅草铺组,夜郎组,大冶群T1m、T2y,岩性主要为紫红色砾岩,含钙质、泥质粉砂岩、灰岩、白云质灰岩,泥质瘤状灰岩,紫红、紫绿色页岩,含钙质、泥质白云岩、白云质页岩,红色厚层块状白云岩。

(二)地质构造

境内地质构造属于贵州东部南北向构造带及东西构造黔中隆起,横跨反接之重叠地区,有南北向、东西向、华夏系、新华夏系及各种扭动构造,其中以南北向构造形迹最为显著。区域性南北向构造,主要由一系列南北向褶皱及其伴生的南北向冲断层组成,有复向斜和复背斜,均具扭动构造特征,且相间成雁列排行,龙塘向斜,两翼近于对称,产状较缓,倾角为30-50度,整个向斜由南向北成波状起伏,轴线具有S型,其西面有河沙坝断裂,东面有天文旋转构造的压扭性断裂,河沙坝断裂位于北东50-60度,倾角30-45度,断层带宽度40-80m,断距大于1500m,延伸大于40km,属压性冲断层。水库位于河沙坝断裂及天文压性及压性扭性断裂之间,背斜轴线走向近SN,两翼岩层基本对称,岩层倾角为30-45度,在库区范围内无地震活动记录。

(三)岩溶水文地质特征

区域内水系发育,乌江河流从水库西侧流径,受岩性及构造控制地下水以乌江为排泄基准面,地下水的类型主要有碳酸盐岩溶水及岩溶裂隙水,碎屑岩裂隙水,自垩系为砾岩及泥质砂岩,岩溶较发育,泉流量一般<51I/S,三叠系茅草铺组关岭组为灰岩及白云岩,岩溶不发育,泉流量一般为1051I/S,岩溶裂隙水的分布:因溶蚀作用扩大的裂隙或小管道岩溶水,在白云岩中分布最为普遍,在背向斜核部,因“X”型裂隙发育,地下水易于沟通汇集,在向斜昂起端及背斜倾没处,张性裂隙发育,裂隙水富集成泉涌出,在含水层及隔水层接触地,地下水多顺层出露。

二、库区工程地质条件

(一)库区渗漏

水库位于乌江河流右岸,受乌江河流的切割,地表水以乌江河流为排泄基准面,水库正常蓄水与河流高差300m,库内尾段有一条压性扭动褶皱出露,并深内库内地下,当水库蓄水至5米左右时,能听到流水声,水库建于麻池河下游,切河而建,在枯水季节和无大暴雨的情况下,水就从沿途的溶洞流失,无水进水库内,坝基渗漏,坝与山体接触面渗漏,水位越高,渗漏量增大,水库蓄水达到正常蓄水位于,渗漏量累计有0.02L/S。库内下游河流有3处泉点出现,受水库蓄水限制,渗漏量可达0.5L/S至6L/S。根据泉点与水库蓄水运行观测泉水与库水有水力联系,说明水库向下游产生渗漏。

(二)库岸稳定

库区植被较好,除上游为良田外,老猫水水库左、右坝肩均为灌木林地,岸坡坡度较缓,无大不良物理地质体,库岸稳定。淤积量大。

三、坝址区工程地质条件

(一)地形地貌

坝址区沟谷浅切,呈不对称的“U”型谷,右岸山体高,岸坡陡,坡度40-50度,局部为陡坝,16m高以上为台地,右岸山体低,坡度35度-40度,属碳酸盐岩溶地中山地貌,岩层倾向库内偏下游,近于纵向谷。

(二)岩溶水文地质特征

坝址处于T1m、T2g白云岩,岩体破碎,风化严重,岩溶发育,地下水活动强烈,在坝下游河床300m1000m之间有泉点1、2、3出露,泉水流量不稳定,随着水库水位的升高,形成泉水逐渐增大,经水库运行观测,泉水流量与库水位呈线性关系,说明3个泉点是水库集中渗漏点,在左坝肩,库水沿层间溶隙及坝体与基岩的接触带渗漏,渗漏点不集中,呈筛状分散渗漏,流量随库水位的升降而变化。

(三)渗漏原因分析

水库渗漏包括坝基、绕坝渗漏、库内褶皱产生裂隙渗漏,坝体与基岩接触带渗漏,根据水库多年蓄水运行观测,库水集中渗漏点有3处,分别是坝下游300-1000m泉点1、2、3,分散渗漏点较多,在正常蓄水位时,总渗漏水量达6L/s。

根据坝址区的工程地质、水文地质条件,库水渗漏现状观测,水库渗漏原因有3方面:

①坝基及绕坝渗漏是基岩受构造及岩性控制,岩层产状陡倾,层间溶蚀裂隙发育,库水沿层间溶蚀裂隙产生渗漏②坝体与基岩接触带渗漏是由于建坝时清基不彻底,基础未置于弱风化带上;

③坝体渗漏是建坝时的施工技术水平、建筑材料等未达到设计要求规范所致。

(四)渗漏处理措施

根据水库的工程地质、岩溶水文地质条件及岩石的渗透性质特点,采用帷幕灌浆处理水库渗漏,其设计及工艺措施要点为:

①在库内褶皱带设置双排帷幕,其余部位和坝肩设置单排帷幕;

②钻孔本着依序次施工、逐渐加密的原则,按一、二、三序进行,施工程序及工艺严格按有关《规程》要求。

③帷幕线长度为弱岩溶式,总长80m,孔距4m,共计20个孔;

④采用悬挂式帷幕,下限达基岩深度12m,底界控制在Lu≤10,高程为825.00m附近,底界与白云岩弱风化带搭接。

⑤先导孔和检查孔的岩心采取率≥85%;

⑥帷幕灌浆采用自下而上分段灌浆法或自上而下分段灌浆法,一般孔段灌注材料以R.O32.5普通硅酸盐水泥为主,搭接面附近及主渗漏区以R.O42.5水泥――水玻璃双液灌为主;

⑦灌浆压力一般按1.0-1.5倍水头,但不引起坝变形为宜。

四、结论

在碳酸岩地区,因岩溶发育而产生渗漏、稳定问题,造成的病险水库较多,在开展工作时,应地质测绘、物探方法及水库多年蓄水运行观测来综合分析,采取有效、经济的处理方案;

对强岩溶地区的渗漏处理,采用帷幕灌浆为主的综和治理技术,先进行勘测,再针对病害原因进行灌浆或其它止漏技术设计。施工中,根据岩溶发育情况,及时修正施工工艺,并配合其它防渗处理技术,切忌盲目施灌;

灌浆孔的布置根据实际情况而定,在强岩溶地段,帷幕厚度不完全取决于灌浆排数及排距,一般单排即可满足要求,必要时增灌,孔距也根据实际情况定,以试灌加密孔距的方法,灌浆材料除水泥外,可采用水泥粘土混合液,必要时加速灌剂,除水泥灌浆外,也可采用其它止漏技术;

加强灌浆施工期的观测分析工作,以便及时总结经验,修正灌浆处理工艺设计。

[论文摘要]针对老猫水水库工程存在的问题,对建成运行以来的工程地质、水文地质条件及大坝渗漏、稳定作出评价,并提出相应的渗漏处理措施。

老猫水水库建于20世纪70年代,水库位于瓮安县城北面34Km的龙塘乡官塘村境内,是一座以农田灌溉为主的小型水库。工程建设时,未对水库及坝址区进行地质勘察,至今无相关地质资料,针对工程存在的问题,列为病险水库治理,需对建成运行以来的工程地质、水文地质条件及大坝渗漏、稳定作出评价,并提出相应的渗漏处理措施。

参考文献:

[1]贵州省瓮安县自然经济地图集1989.

[2]中国人民解放军七三二部队,区域水文地质报告.