時(shí)間：2022-02-03 18:42:14
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇水文地質(zhì)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
由于各種綜合因素的影響,導(dǎo)致地下水位發(fā)生著巨大的變化,這些變化帶來(lái)的后果是十分嚴(yán)峻的。面對(duì)這樣的形勢(shì),為了有效保障煤田勘察工程的安全可靠性,必須要對(duì)煤田地質(zhì)勘察工程現(xiàn)場(chǎng)的水文狀況有充分的掌握。水文地質(zhì)勘察在工程勘察中雖然僅是小小的一部分,但確實(shí)非常關(guān)鍵的一個(gè)部分,優(yōu)質(zhì)的水文地質(zhì)評(píng)價(jià)工作對(duì)于提高工程勘察的施工效率和整體質(zhì)量是極為關(guān)鍵的,同時(shí)還能將勘察工作中的不利因素進(jìn)行消除。一般來(lái)說(shuō),在水文地質(zhì)勘察中,對(duì)于地下水位、地理地質(zhì)條件等都會(huì)涉及,在進(jìn)行水文勘測(cè)時(shí),對(duì)于測(cè)試工作方式以及鉆孔的選擇可根據(jù)水文地質(zhì)資料和具體的工程要求來(lái)進(jìn)行,進(jìn)而分析煤田地質(zhì)勘察地區(qū)具體的水文地質(zhì)情況。
2水文地質(zhì)對(duì)煤田地質(zhì)勘察產(chǎn)生的影響
2.1地下水對(duì)基礎(chǔ)埋深產(chǎn)生的影響
基礎(chǔ)深埋應(yīng)當(dāng)根據(jù)地表水、地下水以及地下水埋藏的具體要求來(lái)進(jìn)行確定,如果存在地下水問(wèn)題,基礎(chǔ)底面應(yīng)當(dāng)置于地下水之上;如果基礎(chǔ)底面只能埋藏在地下水下的話,務(wù)必做好排水降水的相關(guān)措施,以免出現(xiàn)鋼筋水泥的腐蝕。在埋藏有承受水壓、包含地下水層的地方,在進(jìn)行基礎(chǔ)埋深時(shí)對(duì)于承壓水的因應(yīng)當(dāng)充分考慮,以防在后續(xù)挖地基時(shí)出現(xiàn)承壓水沖出的狀況。
2.2地下水壓力作用引起的巖土危害
受開礦等人為活動(dòng)的影響,地下水的壓力平衡會(huì)受到破壞,導(dǎo)致局部產(chǎn)生大的壓力,如果遇到粉土層,就很容易引起流砂、管涌等現(xiàn)象,從而造成基礎(chǔ)變形、位移等現(xiàn)象,甚至?xí)斐蛇吰率Х€(wěn),因此工程安全施工事故,對(duì)工程項(xiàng)目的順利施工造成嚴(yán)重的影響。所以要求勘察人員認(rèn)真分析人為活動(dòng)帶來(lái)的地下水壓力變化狀況,并制定合理的防范措施,保障施工安全。
3工程勘察中發(fā)揮水文地質(zhì)作用的有效對(duì)策
3.1建立健全完善的施工管理制度和技術(shù)
首先應(yīng)當(dāng)建立完善的管理制度,熟練掌握地質(zhì)勘察的具體流程以及施工目的,帶動(dòng)水位地質(zhì)勘察工作朝著標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的方向邁進(jìn);其次,對(duì)于地質(zhì)勘察中運(yùn)用的施工技術(shù)應(yīng)當(dāng)高度重視,根據(jù)相關(guān)規(guī)章制度做好勘察準(zhǔn)備工作,布置好施工勘察的位置,不斷提升勘察水平,整理好勘察數(shù)據(jù)和資料,數(shù)量掌握信息技術(shù)的運(yùn)用,對(duì)結(jié)果的準(zhǔn)確性有明確的把握,能夠更好地指導(dǎo)施工。
3.2促進(jìn)工程勘察操作流程的規(guī)范性
在地質(zhì)勘察之初,對(duì)于施工人員和各種儀器設(shè)備都應(yīng)進(jìn)行合理的安排,勘察計(jì)劃的編寫應(yīng)當(dāng)明晰,保證勘察工程的任務(wù)被具體下達(dá)。水文地質(zhì)的勘察應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范流程進(jìn)行,現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)記錄在案。遇到地質(zhì)條件復(fù)雜的狀況,應(yīng)當(dāng)多方進(jìn)行分析研究,綜合運(yùn)用多種方法,保證結(jié)果的準(zhǔn)確,指導(dǎo)地質(zhì)勘察施工的順利開展。
3.3不斷提升工程勘察人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)技能
煤田工程勘察技術(shù)人員的素質(zhì)高低和技能專業(yè)程度在很大程度上對(duì)勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生著影響,所以加強(qiáng)勘察隊(duì)伍建設(shè)意義重大。必須建立一支高素質(zhì)的勘察隊(duì)伍,人員不僅能夠勝任工作,還能滿足每一項(xiàng)的操作規(guī)范及要求,盡可能降低違章事故的發(fā)生?？辈靻挝辉谶@方面起著引導(dǎo)作用,所以應(yīng)當(dāng)建立完善的人員培訓(xùn)管理制度,定期或者不定期對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行技能培訓(xùn)與考核,將考核結(jié)果與其績(jī)效相掛鉤,促進(jìn)員工學(xué)習(xí)先進(jìn)的積極主動(dòng)性,在履行好自身職責(zé)的前提下,保障水文地質(zhì)勘察工作的有序開展。還應(yīng)當(dāng)數(shù)量掌握計(jì)算機(jī)的操作,提高工作效率,用計(jì)算機(jī)對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,對(duì)于勘測(cè)精度也是有效的提升。
4結(jié)語(yǔ)
1水文地質(zhì)勘查在建筑工程設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用分析
1.1勘察建筑工程現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)資料。建筑工程現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)資料主要包括以下幾個(gè)方面：其一，勘查地理?xiàng)l件，勘查的地理內(nèi)容主要包括水文特征以及地貌特征；其二，勘查地質(zhì)環(huán)境條件，勘查地質(zhì)環(huán)境條件的內(nèi)容主要包括工程現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)構(gòu)造特征、地層巖性、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等；其三，勘查地下水位的實(shí)際狀況，勘查的內(nèi)容主要包括：地下水補(bǔ)給條件和排泄條件及其補(bǔ)派關(guān)系對(duì)地下水位的影響；近三年的地下水位以及水位變化的趨勢(shì)；其四，勘查隔水層、含水層的狀況，勘查的內(nèi)容主要包括：隔水層和含水層的水位以及變化的程度，地下水類型、流向等狀況；通過(guò)勘查現(xiàn)場(chǎng)的地層透水系數(shù)，含水層的厚度、埋深以及分布狀況，以此確定水文地質(zhì)狀況對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)和施工的影響。
1.2水文地質(zhì)勘查中的評(píng)價(jià)分析。通過(guò)獲得建筑工程現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)資料之后，還應(yīng)該對(duì)水文地質(zhì)勘查資料進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。水文地質(zhì)勘查中的評(píng)價(jià)分析內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：其一，對(duì)地下水對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)與施工的作用和影響進(jìn)行重點(diǎn)評(píng)價(jià)，這樣才能夠?qū)τ绊懡ㄖこ淘O(shè)計(jì)和施工的危害因素進(jìn)行提前預(yù)測(cè)，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理；其二，建筑工程勘查中的水文地質(zhì)勘察應(yīng)該和建筑的地基設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)合，為建筑工程的地基設(shè)計(jì)和施工提供可靠的水文地質(zhì)資料；其三，水文地質(zhì)勘查中除了應(yīng)該對(duì)地下水的狀況以及對(duì)建筑工程的影響進(jìn)行勘察，同時(shí)還應(yīng)該對(duì)人為活動(dòng)下對(duì)地下水的影響以及地下水變化對(duì)建筑工程施工的影響狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)；其四，從建筑工程施工角度來(lái)看，根據(jù)地下水對(duì)建筑工程的作用與影響，找出不同地下水條件的同時(shí)，還應(yīng)該進(jìn)行重點(diǎn)評(píng)價(jià)，例如對(duì)于基礎(chǔ)埋在地下水位之下的建筑工程來(lái)說(shuō)，重點(diǎn)評(píng)價(jià)水對(duì)建筑物基礎(chǔ)部位的鋼筋、混凝土的腐蝕性；對(duì)于巖土作為建筑物基礎(chǔ)的建筑工程項(xiàng)目，應(yīng)該重點(diǎn)對(duì)地下水活動(dòng)導(dǎo)致的巖土漲縮、崩解、軟化等作用進(jìn)行評(píng)價(jià)；對(duì)于地基基礎(chǔ)壓縮層中存在粉土、粉細(xì)砂、松散的狀況時(shí)，應(yīng)該重點(diǎn)對(duì)流砂、腐蝕以及管涌等現(xiàn)象發(fā)生的幾率進(jìn)行評(píng)價(jià)；對(duì)于需要在地下水位以下進(jìn)行基礎(chǔ)施工的建筑工程項(xiàng)目，應(yīng)該進(jìn)行對(duì)應(yīng)的富水性試驗(yàn)或者滲透性試驗(yàn)，對(duì)降水造成的邊坡不穩(wěn)定、土體沉降以及其他問(wèn)題對(duì)建筑工程施工可能造成的影響。
1.3測(cè)量建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)地形。在對(duì)建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)的地形進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，應(yīng)該采用全國(guó)通用的坐標(biāo)系統(tǒng)以及國(guó)家最新的高程基準(zhǔn)點(diǎn)，如果建筑工程所在地并沒(méi)有通用的坐標(biāo)系統(tǒng)以及相關(guān)的高程基準(zhǔn)點(diǎn)，應(yīng)該利用全球定位系統(tǒng)，為建筑工程建設(shè)創(chuàng)設(shè)獨(dú)立的坐標(biāo)系統(tǒng)，保證建筑工程建設(shè)人員能夠獲得準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)信息。在對(duì)建筑工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，還應(yīng)該對(duì)定位儀的類型、定位時(shí)間、定位程序以及測(cè)量精度等進(jìn)行詳細(xì)、全面的說(shuō)明，對(duì)于測(cè)量的精度，應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的規(guī)定，滿足建筑工程設(shè)計(jì)和施工的實(shí)際要求，對(duì)于不同的比例尺勘查剖面，應(yīng)該采用實(shí)測(cè)剖面。
1.4地質(zhì)填圖。在進(jìn)行地質(zhì)填圖的過(guò)程中，應(yīng)該保證填圖的精準(zhǔn)度滿足同比例尺的地質(zhì)測(cè)量規(guī)范，將比例尺作為地質(zhì)觀察的基礎(chǔ)，如果是對(duì)于大比例的地質(zhì)填圖，地質(zhì)填圖的目的在于為建筑工程勘察、設(shè)計(jì)以及施工服務(wù)。因此，在選擇比例尺的過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)建筑工程的實(shí)際狀況，以不同勘查階段的具體要求、工程的規(guī)模、地質(zhì)復(fù)雜程度等狀況為基礎(chǔ)，在設(shè)置地質(zhì)勘查點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該把地質(zhì)勘查點(diǎn)設(shè)置在界線或者具有特殊意義的地方，當(dāng)?shù)刭|(zhì)勘查點(diǎn)布置完成之后，還應(yīng)該將地質(zhì)填圖展示在合適的儀器中，由專門的水文地質(zhì)勘查工作人員根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范對(duì)地質(zhì)填圖進(jìn)行分析。對(duì)于專門水文地質(zhì)的物理學(xué)性質(zhì)測(cè)定，還應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行，以此保證測(cè)定結(jié)果和地質(zhì)填圖的可靠性與真實(shí)性。
2結(jié)束語(yǔ)
總而言之，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，水文地質(zhì)勘查技術(shù)也在不斷地發(fā)展與進(jìn)步。通過(guò)將水文地質(zhì)勘查技術(shù)應(yīng)用在建筑工程設(shè)計(jì)與施工中，對(duì)水文地質(zhì)狀況進(jìn)行實(shí)際勘查，并對(duì)獲得的勘查資料進(jìn)行科學(xué)的分析，為建筑工程設(shè)計(jì)和施工提供可靠的參考，對(duì)保證建筑工程的順利施工以及保證整個(gè)工程的施工質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。因此，應(yīng)該將水文地質(zhì)勘查廣泛地推廣和應(yīng)用在建筑工程設(shè)計(jì)與施工中。
作者：盧可單位：江西省萍鄉(xiāng)市建筑設(shè)計(jì)院
1.1水文來(lái)源類型
1.1.1地表水與斷層水
煤礦所處位置一般在地面之下，所以在其上方往往會(huì)覆蓋一層地表水，它主要來(lái)源于雨水、河水及植被根部所儲(chǔ)藏的水分，但其含水量沒(méi)有想象中豐富，所以單靠地表水作為水的補(bǔ)給來(lái)源是不夠的。煤礦開采中會(huì)出現(xiàn)一些斷層，這些斷層中就含有水，我們稱之為斷層水。斷層水會(huì)改變地下水的流向和排泄方向，所以在開采煤礦前就要弄清斷層水的分布情況，可采用打孔勘探的方式來(lái)調(diào)查水文地質(zhì)情況。
1.1.2地下水
在煤礦區(qū)域施工的人員會(huì)首先分析巖層特點(diǎn)和水的分布性質(zhì)，然后依據(jù)這些性質(zhì)的不同將礦區(qū)水層分為含水層和含水帶2個(gè)類型。在含水層中有種被稱為弱含水層的水層類型，因其分布較散，由碎石和砂粘土組成，含水層厚度比較小，所以其保水能力較弱。而煤礦區(qū)里的含水帶則主要含有燧石灰?guī)r與硅質(zhì)層，含水帶的厚度大約在33m，其巖石結(jié)構(gòu)上的裂縫形狀展開來(lái)看則近似蜂窩狀，由此可看出它被水侵蝕得比較嚴(yán)重，水會(huì)通過(guò)這些裂縫流出從而使得巖層流失大量水分。由此可見，巖石結(jié)構(gòu)裂縫含水帶中水的含量是處在不斷變化中的。
1.2礦區(qū)水文地質(zhì)問(wèn)題
1.2.1礦區(qū)的水資源不夠豐富
由于地理原因，中國(guó)的水資源和煤礦資源分布不均，甚至有些地區(qū)這兩種資源的分布是不一致的。如，北方地區(qū)的煤礦資源含量占到90%，但是含水量卻只有30%，不到煤礦資源的一半。且據(jù)調(diào)查顯示，中國(guó)一些地區(qū)礦區(qū)使用的水量最低應(yīng)在296m3，但其實(shí)際用水卻只有這個(gè)數(shù)字的一半。總而言之，中國(guó)的礦區(qū)水資源嚴(yán)重缺乏，再加上地理?xiàng)l件限制，其用水標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于煤礦生產(chǎn)最低標(biāo)準(zhǔn)。
1.2.2中國(guó)的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變
礦井地質(zhì)條件在很大程度上受水患影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)大約有1/3的煤礦區(qū)域水文地質(zhì)條件復(fù)雜多變，很多地區(qū)的煤礦都受到水患侵蝕。而近幾年來(lái)，中國(guó)大力開發(fā)礦產(chǎn)資源，水患影響就更加明顯了，嚴(yán)重制約了礦區(qū)生產(chǎn)發(fā)展。如，中國(guó)華北地區(qū)，在礦區(qū)水文地質(zhì)條件的勘探中，發(fā)現(xiàn)其承壓水中的煤礦資源大約有160×108t，且其底部巖石的水侵蝕情況比較復(fù)雜，所以想在礦區(qū)進(jìn)行礦物開采還存在相當(dāng)大的困難。
1.3礦區(qū)環(huán)境污染
煤礦在進(jìn)行開采的過(guò)程中會(huì)用一系列化學(xué)物品對(duì)開采出來(lái)的礦物進(jìn)行處理，而處理后的殘留物質(zhì)則會(huì)用水清洗掉，從而帶來(lái)水污染問(wèn)題。這就需要礦區(qū)對(duì)廢水進(jìn)行凈化，以免這些污水對(duì)周圍居民的身體健康造成危害。隨意排放污水不僅對(duì)人體有害，而且也會(huì)對(duì)礦區(qū)下的地質(zhì)環(huán)境及地下水位的分布造成不利影響。隨意排放污水也有可能造成礦區(qū)干旱的嚴(yán)重后果，它會(huì)使含水層里的水分迅速排光，然后使礦區(qū)出現(xiàn)坍塌。由此可見，如果沒(méi)有正確排放廢水，就會(huì)對(duì)礦區(qū)的生產(chǎn)生活造成嚴(yán)重影響，對(duì)采礦業(yè)的發(fā)展也大為不利。
2煤礦生產(chǎn)中的解決方案
2.1合理利用勘探技術(shù)
2.1.1勘探人員在進(jìn)行礦區(qū)勘探時(shí)首先進(jìn)行鉆探
這種技術(shù)能幫助勘探人員更準(zhǔn)確地了解礦區(qū)下的地質(zhì)環(huán)境，是最常用的勘探技術(shù)之一。在使用勘探技術(shù)時(shí)會(huì)首先觀察當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件，如，施工人員使用泡沫鉆井與空氣反循環(huán)技術(shù)來(lái)勘探處在干旱地區(qū)的煤礦，需先要用鉆探來(lái)了解清楚當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境。與此同時(shí)，我們也要加強(qiáng)勘探技術(shù)的研究。
2.1.2物探技術(shù)
除了上面所提到的勘探技術(shù)，勘探人員也會(huì)用到物探技術(shù)。該技術(shù)充分利用了三維地震法與電磁法的結(jié)合使用，大大減少了勘探人員在進(jìn)行煤礦勘探時(shí)出現(xiàn)的誤差。
2.1.33S技術(shù)
這項(xiàng)技術(shù)是將GPS、RS、GIS這三種技術(shù)結(jié)合而產(chǎn)生的，該技術(shù)在勘探時(shí)會(huì)使用到計(jì)算機(jī)，借助計(jì)算機(jī)的成像技術(shù)和分析能力來(lái)處理收集到的地質(zhì)信息。該技術(shù)在勘探工作中使用得也很頻繁。借助這種技術(shù)，勘探人員在收集數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)略去一些無(wú)用信息，而又因其分析能力強(qiáng)大所以能節(jié)約許多時(shí)間。綜上所述，3S技術(shù)對(duì)提高勘探人員的工作效率有著明顯作用，為勘探技術(shù)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
2.1.4同位素技術(shù)
在勘探過(guò)程中也常常使用同位素勘探技術(shù)，但這種技術(shù)所需要時(shí)間卻很長(zhǎng)。相較于以上幾種方法，這項(xiàng)技術(shù)探測(cè)到的地下水信息更加精確。
2.2合理的工作方法
2.2.1流量測(cè)井法
勘探人員在使用這種方法時(shí)，得到勘探信息所用時(shí)間較短。它主要在鉆孔到一定階段時(shí)，測(cè)量鉆孔橫截面縱向水的流量信息。所以在鉆孔出現(xiàn)了縱向流動(dòng)水時(shí)，這種技術(shù)可用來(lái)分辨含水層和隔水層的區(qū)別，且可迅速分析出巖層位置等各種參數(shù)。用這種方法來(lái)勘探具有便利、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，所以該方法也被大量運(yùn)用到實(shí)際煤礦勘探中。
2.2.2λ射線方法
這種方法主要用來(lái)尋找礦區(qū)水源。當(dāng)不同的巖石受到λ射線照射時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同反映，利用這個(gè)特性，勘探人員能精確了解到地下水的分布狀況，進(jìn)而找到充足的地下水源。而且使用該方法所用器材比較少，操作難度不高，不受地形限制，能極大節(jié)約勘探資金，所以勘探人員最喜歡使用該方法來(lái)進(jìn)行探測(cè)。這種勘探技術(shù)被廣泛運(yùn)用在裂隙帶、斷層破碎帶等地帶來(lái)尋找地下水源。
3結(jié)語(yǔ)
1.1引起地面沉降
通常情況下，水文地質(zhì)因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響往往體現(xiàn)在地面的沉降方面，這主要由于地下松散等原因?qū)е碌貧ぎa(chǎn)生不規(guī)則變形，形成一種局部下降的運(yùn)動(dòng)。而造成這種現(xiàn)象的因素主要有人為因素和自然因素兩種，對(duì)于人為因素而言，則主要因過(guò)度開采地下水等相關(guān)因素引起的地面沉降現(xiàn)象，同時(shí)還會(huì)隨著地下水位的變化而產(chǎn)生變化。對(duì)于自然因素而言，則主要是因構(gòu)造活動(dòng)引起地面沉降現(xiàn)象。由此可見，人為因素是形成地面沉降的最大因素。
1.2引發(fā)軟土地基變形
對(duì)于地質(zhì)開發(fā)來(lái)說(shuō)，軟土地基變形是其中常見問(wèn)題。由于軟土具有較強(qiáng)壓縮性和靈敏度，但透水性比較差，又加之土體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不高，極易受到地下水運(yùn)動(dòng)的影響。基于這種情況，水文地質(zhì)因素對(duì)軟土地基變形產(chǎn)生重大影響。一旦原狀土受到地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)后，很容易破壞其結(jié)構(gòu)，使土質(zhì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，進(jìn)而使土體結(jié)構(gòu)被破壞，最終造成軟土地基變形。
1.3引發(fā)砂土液化
水文地質(zhì)因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響也體現(xiàn)在砂土液化方面。由于砂土液化飽水的疏松粉和細(xì)砂土等在臨界地震作用下，受到瞬間破壞，進(jìn)而呈現(xiàn)出液態(tài)現(xiàn)象。一旦呈現(xiàn)這種情況，便會(huì)使超孔隙水壓自下向上運(yùn)動(dòng)，最終產(chǎn)生砂土液化現(xiàn)象。另外，由于砂土上部覆蓋層具有較差的滲透性，很容易使地下水溢于地表，嚴(yán)重情況下還會(huì)產(chǎn)生冒砂等地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象。
1.4引起巖溶塌陷
水文地質(zhì)因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的影響也體現(xiàn)在巖溶塌陷方面。所謂巖溶塌陷，則主要是在溶蝕洞穴上覆蓋有松散土體，一旦受到外力作用或人為因素，如洪水、干旱、抽水、排水等，都很容易使地面產(chǎn)生變形，引發(fā)巖溶塌陷等現(xiàn)象。通常情況下，地下水的流動(dòng)及其動(dòng)力條件是引起巖溶塌陷的主要因素，它很容易使溶洞底層結(jié)構(gòu)牢固性遭到破壞，降低土體抵抗力等多種原因造成。因此，地下水流動(dòng)及其動(dòng)力很容易引起水文地質(zhì)的影響。
2水文地質(zhì)因素對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的防范策略
a)采取實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)措施，充分做好預(yù)防工作。在水文地質(zhì)工作中，投入監(jiān)控設(shè)備，加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)工作的監(jiān)控，監(jiān)控的內(nèi)容應(yīng)包括以下兩個(gè)方面：
(a)對(duì)施工工序進(jìn)行監(jiān)控，杜絕施工工序出現(xiàn)錯(cuò)誤；
(b)對(duì)施工人員進(jìn)行監(jiān)控，保證施工人員認(rèn)真施工，提高工程質(zhì)量。建立完善的監(jiān)控體系，避免出現(xiàn)盲角，全方位地監(jiān)控工程質(zhì)量，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)解決。并且，要確保監(jiān)控設(shè)備質(zhì)量好，能滿足監(jiān)控需要，不易出現(xiàn)故障，故障易于維修。對(duì)水文地質(zhì)工作進(jìn)行監(jiān)控，為管理人員或質(zhì)量檢查部門評(píng)估工程質(zhì)量提供了依據(jù)。同時(shí)，建立合理的規(guī)章制度并嚴(yán)格執(zhí)行，對(duì)施工人員進(jìn)行約束，保證施工工藝和流程符合相關(guān)要求，提高施工的管理效率。污水治理是水文地質(zhì)工作的關(guān)鍵，對(duì)地下水的保護(hù)意義重大，所以應(yīng)盡快建立污水綜合整治系統(tǒng)，引進(jìn)相關(guān)的設(shè)備，在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的自動(dòng)化和程序化處理，提高治理污水的效率，節(jié)約治理成本，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞；加強(qiáng)人事管理，統(tǒng)籌規(guī)劃，引導(dǎo)各部門重視污水處理，采取必要的手段加強(qiáng)污水的治理?？傊獜脑O(shè)備和人事上建立科學(xué)高效的污水綜合整治系統(tǒng)。通過(guò)不斷加強(qiáng)對(duì)地下水水質(zhì)的監(jiān)測(cè)和控制工作，從而使地質(zhì)工作人員能夠準(zhǔn)確確定污染源，對(duì)地下水污染的相關(guān)情況有一個(gè)全面了解和掌握，比如，在地下水中建立監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)等相關(guān)措施，以方便工作人員掌握水質(zhì)情況，一旦發(fā)現(xiàn)水質(zhì)污染能夠及時(shí)有效采取措施，將其扼殺于萌芽狀態(tài)，最終達(dá)到防治地下水污染的目的。同時(shí)，應(yīng)建立地下水區(qū)域評(píng)價(jià)系統(tǒng)，以方便對(duì)污水治理效果的監(jiān)督，對(duì)環(huán)境的危害和社會(huì)的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)，并給出相應(yīng)指導(dǎo)意見，使得污水綜合整治系統(tǒng)更加高效、合理。并且，污水綜合整治系統(tǒng)和地下水區(qū)域評(píng)價(jià)系統(tǒng)的建立有利于政府有關(guān)部門對(duì)水文地質(zhì)工作進(jìn)行檢查和評(píng)價(jià)，從外部強(qiáng)化原材料、施工工序、施工工藝的監(jiān)督，從水文地質(zhì)工作的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行污水治理，使得污水治理更加高效、科學(xué)，促進(jìn)施工區(qū)域的生態(tài)環(huán)境發(fā)展。尤其是對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害的高發(fā)地帶，地質(zhì)工作人員更應(yīng)該進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，以便遇到緊急情況，從而及時(shí)告知相關(guān)人員并采取有效措施進(jìn)行處理。比如，一旦遇到雨季，應(yīng)對(duì)地下水流量進(jìn)行實(shí)時(shí)勘測(cè)，一旦水流量超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和控制，避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，從而確保人們的生命安全，最大限度降低經(jīng)濟(jì)損失。污水綜合整治系統(tǒng)和地下水區(qū)域評(píng)價(jià)系統(tǒng)所具有的時(shí)效性，將能及時(shí)反應(yīng)污水治療中出現(xiàn)的問(wèn)題，避免對(duì)地下水的進(jìn)一步污染，繼而實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)水文地質(zhì)的發(fā)展目標(biāo)；
b)積極開發(fā)利用相關(guān)措施，降低地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。由于中國(guó)特殊的地理位置，使得地下水資源一直處于比較飽和狀態(tài)。然而一旦地下水儲(chǔ)存量過(guò)大，就很容易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。究其原因，這主要是因?yàn)檫^(guò)量的地下水對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生巨大沖擊力，一旦受到外力作用或人為因素，便會(huì)形成地質(zhì)災(zāi)害，給人們的生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重?fù)p失。基于此，積極開發(fā)利用水資源也是防治地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的重要舉措之一。比如，通過(guò)合理開發(fā)利用地下水的使用，可以有效維持地表結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的次數(shù)。另外還可以通過(guò)提高水資源的利用率，合理將地下水應(yīng)用于灌溉，這也是提高水資源利用率的重要方法，從而有效降低地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。另外利用電網(wǎng)來(lái)模擬施工能在施工前發(fā)現(xiàn)可能的問(wèn)題，為施工工序和工藝的創(chuàng)新提供依據(jù)，并對(duì)施工方案進(jìn)行調(diào)整，使得施工工序和工藝更加豐富，減少可能問(wèn)題對(duì)后期施工的影響和危害，使得水文地質(zhì)工作更安全、更高質(zhì)量。
3結(jié)語(yǔ)
據(jù)以往地質(zhì)勘查結(jié)果，場(chǎng)區(qū)潛水含水層、第一承壓含水層、第二承壓含水層、第三承壓含水層、第四承壓含水層和第五承壓含水層發(fā)育。根據(jù)本次南匯縣幅中最大勘查深度設(shè)計(jì)要求，250m以淺各含水層水文地質(zhì)條件概述如下。
1.1潛水含水層
為全新世（Q4）河口—濱海相沉積物，場(chǎng)區(qū)及鄰近地區(qū)普遍分布。潛水含水層一般由全新世（Q34）的灰色砂質(zhì)粉土夾粉砂（A砂層），厚3~10m不等。潛水含水層富水性弱，單井涌水量小于10m3/d（口徑500mm，降深2m），局部大于10m3/d。滲透系數(shù)小于1m/d。水質(zhì)多為礦化度1~3g/L的微咸水。
1.2第一承壓含水層
為晚更新世晚期中段（Q2-23）海濱—瀉湖相沉積物，場(chǎng)區(qū)廣泛分布。含水層頂面埋深一般28m，厚度在30m左右。部分地區(qū)與第二承壓含水層溝通，頂面埋深一般30m左右，砂層厚70m左右。巖性為褐黃、灰黃色粉細(xì)砂、細(xì)砂夾砂質(zhì)粉土，灰色細(xì)中砂為主。含水層富水性較好，單井涌水量在1000~3000m3/d。滲透系數(shù)一般在5~10m/d。水質(zhì)以礦化度3~10g/L的半咸水為主。
1.3第二承壓含水層
為晚更新世早期（Q13）河口—濱海相沉積物，場(chǎng)區(qū)廣泛分布且發(fā)育良好。含水層頂面埋深一般73m左右，層厚10m左右。部分地區(qū)與第一承壓含水層呈溝通現(xiàn)象，砂層厚40~50m。含水層巖性以灰色粉細(xì)砂含少量砂礫石為主。含水層富水性好，單井涌水量在1000~3000m3/d及3000~5000m3/d。滲透系數(shù)一般在10~30m/d。含水層水質(zhì)較差，多為礦化度3~10g/L的半咸水。
1.4第三承壓含水層
為中更新世早期（Q12）河口—濱海相沉積物，場(chǎng)區(qū)廣泛分布。含水層頂面埋深一般100~110m，厚度20~40m，巖性為灰色細(xì)砂、粉細(xì)砂含礫，中粗砂。該含水層富水性較好，單井涌水量普遍在1000~3000m3/d。滲透系數(shù)一般在10~30m/d。含水層水質(zhì)較差，普遍為礦化度大于10g/L咸水。
1.5第四承壓含水層
為早更新世中晚期（Q21）河流相沉積物，場(chǎng)區(qū)分布廣泛。含水層厚度大，頂面埋深在150~170m，厚50~70m。含水層巖性以灰色細(xì)砂、中細(xì)砂含礫石為主。含水層富水性較好，單井涌水量為1000~3000m3/d。滲透系數(shù)一般在10~30m/d。地下水水質(zhì)為礦化度小于1g/L的淡水。
2施工設(shè)計(jì)
2.1成孔質(zhì)量
2.1.1孔徑、井徑
地質(zhì)鑒別孔孔徑應(yīng)不小于130mm。依據(jù)水文地質(zhì)勘查孔勘查要求，孔徑不小于500mm，井徑不小于200mm。為此，本次水文地質(zhì)勘查孔，孔徑為500mm，井徑為219mm。
2.1.2孔深
地質(zhì)鑒別孔孔深原則上以揭穿目的含水層底面2m時(shí)終止?？咨钜话阍?35~255m之間。
2.1.3孔深誤差
孔深誤差不大于1‰。每50m孔深及終孔時(shí)各校正孔深一次，正確記錄，發(fā)現(xiàn)誤差及時(shí)糾正。測(cè)量方法可采用一定長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)鋼絲測(cè)繩，或利用具備測(cè)深功能的測(cè)斜儀，進(jìn)行孔深測(cè)量。
2.1.4孔斜控制
要求鉆孔圓直。每鉆進(jìn)25m及終孔時(shí)，采用測(cè)斜儀測(cè)斜一次，正確記錄，發(fā)現(xiàn)誤差及時(shí)糾正?？仔泵?00m不得超過(guò)1°。對(duì)于大于100m的鉆孔，每鉆進(jìn)100m時(shí)，頂角不大于1.0°，終孔頂角可遞增計(jì)算，但最大頂角不得超過(guò)2.0°。
2.1.5取芯（樣）和編錄
（1）地質(zhì)鑒別孔取芯。水文地質(zhì)勘查孔首先進(jìn)行地質(zhì)鑒別。地質(zhì)鑒別孔巖芯采取率，粘性土不低于90%，砂性土不低于80%，含礫粗砂不低于70%。連續(xù)落粘性土不超過(guò)2m，砂性土不超過(guò)3m，否則補(bǔ)取。取芯時(shí)每回次進(jìn)尺不超過(guò)2m。巖芯從巖芯管中取出至巖芯箱內(nèi)時(shí)，應(yīng)避免重物錘擊巖芯管，安放時(shí)應(yīng)小心輕放，以避免巖芯受到擾動(dòng)。
（2）目的含水層砂樣采集。在含水層的上部、中部、下部進(jìn)行取樣，或在含水層巖性變化明顯處進(jìn)行加密取樣。樣品重量不少于1kg。樣品放至塑料袋中，并附有取樣時(shí)間、地點(diǎn)、深度等內(nèi)容的標(biāo)簽。樣品及時(shí)送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行粒度分析。
（3）巖芯保護(hù)。對(duì)取出的巖芯進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)編錄后，應(yīng)及時(shí)裝入PVC巖芯管，并加蓋保護(hù)，以免遭受曝曬。巖芯在運(yùn)輸過(guò)程中防止劇烈搖晃、震蕩，盡量保持水平搬運(yùn)。巖芯包裝時(shí)將PVC巖芯管頂部空余部分去掉，或盡量用清潔物品填充，并用膠帶對(duì)PVC巖芯管進(jìn)行密封，在柱體上及時(shí)做好樣品標(biāo)識(shí)，包括樣品的鉆孔編號(hào)、柱狀樣品的上下方向、取樣深度、取樣時(shí)間等都應(yīng)標(biāo)識(shí)清楚，并且標(biāo)記格式統(tǒng)一、耐磨。并貼好樣品編號(hào)標(biāo)簽，標(biāo)簽用膠帶密封，防止標(biāo)簽污損。
3施工工藝
3.1施工設(shè)備配置
3.1.1機(jī)械設(shè)施配備
根據(jù)本次水文地質(zhì)勘查孔地質(zhì)鑒別、成井技術(shù)要求，施工單位需配置水文鉆機(jī)等施工設(shè)備。
3.1.2施工材料購(gòu)置
水文地質(zhì)勘查孔成井時(shí)需用主要材料有：井管、濾水管、沉淀管、天然石英砂、粘土球、粘土及配制泥漿用的Na2CO3、膨潤(rùn)土等。預(yù)計(jì)5處勘查孔（井）累計(jì)井管長(zhǎng)度1180m，濾水管長(zhǎng)度60m，天然石英砂礫料105t，止水優(yōu)質(zhì)粘土球35t，封孔粘土220t。
3.1.3施工前準(zhǔn)備工作
（1）進(jìn)場(chǎng)前進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)踏勘，落實(shí)水電供應(yīng)。若供水供電不足，進(jìn)場(chǎng)前落實(shí)好取水水源，自備發(fā)電機(jī)等準(zhǔn)備工作；
（2）平整施工場(chǎng)地，鉆塔塔腳處地基夯實(shí)，必要時(shí)澆注混凝土墩。塌架牢固穩(wěn)定；
（3）挖好泥漿池，泥漿池容積不小于8m3，泥漿循環(huán)槽的總長(zhǎng)不小于15m；
（4）按規(guī)范要求由專職電工接好電源，裝好電源箱；
（5）開鉆前，所有材料都應(yīng)及時(shí)運(yùn)至場(chǎng)區(qū)，其中井管、濾水管和天然石英砂應(yīng)附有生產(chǎn)廠家提供的質(zhì)量保證書。3.2鑒別孔施工工藝
3.2.1鑒別孔施工前準(zhǔn)備工作
（1）平整、壓實(shí)施工場(chǎng)地，鉆塔塔腳處澆注混凝土墩加固；
（2）安裝鉆機(jī)設(shè)備，使天車、立軸與孔口三點(diǎn)成一垂線；
（3）挖好泥漿池，其容積應(yīng)為鉆孔體積的1.0~1.2倍，設(shè)置好泥漿循環(huán)系統(tǒng)；
（4）挖好廢漿池，其容積應(yīng)大于泥漿池的2倍,用于暫時(shí)存放廢棄泥漿；
（5）配備好泥漿出砂裝置；
（6）接通電源，安裝電源箱。3.2.2成孔工藝
（1）鉆進(jìn)方法：用110mm/130mm外肋骨合金取芯短鉆具開孔，取芯鉆進(jìn)至灰色粘土，孔深預(yù)計(jì)15m，再采用170mm單套鉆具帶后導(dǎo)向進(jìn)行擴(kuò)孔，下入168mm孔口保護(hù)管，孔口管居中、保證其垂直度為0°，周圍用粘土封實(shí)并固牢。以下覆蓋層110mm/130mm外肋骨鉆具帶長(zhǎng)后導(dǎo)向管（長(zhǎng)度10~15m）繼續(xù)進(jìn)行減壓鉆進(jìn)取芯。每回次下鉆到底，慢速輕壓鉆進(jìn)，再逐漸調(diào)整至正常轉(zhuǎn)速、鉆壓鉆進(jìn)至終孔深度。（2）提高巖芯采取率措施。對(duì)于粉細(xì)砂、細(xì)砂夾砂質(zhì)粉土、灰色細(xì)中砂層取芯我們采取的鉆具是伸拉型接頭。
（2）鉆孔護(hù)壁：采用優(yōu)質(zhì)粘土加堿配制泥漿護(hù)壁。粘土粉選用造漿率高、雜質(zhì)少的優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土，配比為：粘土粉4%~6%（泥漿體積），其原漿的主要性能指標(biāo)為：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。經(jīng)常檢測(cè)泥漿性能，性能指標(biāo)達(dá)不到以上要求時(shí)及時(shí)更換補(bǔ)充新鮮泥漿。以保證孔壁穩(wěn)定。防止因泥漿過(guò)稀而導(dǎo)致孔內(nèi)坍塌。
（3）鉆進(jìn)記錄。做好每一回次的鉆進(jìn)記錄、鉆進(jìn)事故及處理記錄（包括具體情況及部位，說(shuō)明事故原因，事故處理及對(duì)成井的可能影響），注明鉆進(jìn)所使用的鉆具類型、規(guī)格，泥漿性能以及鉆進(jìn)過(guò)程中的各種情況，各類丈量尺寸應(yīng)真實(shí)詳細(xì)。報(bào)表按班填報(bào)，相關(guān)人員簽名確認(rèn)。
（4）地質(zhì)編錄。本次按第四紀(jì)地質(zhì)編錄要求認(rèn)真做好地質(zhì)編錄，編錄內(nèi)容要求齊全、真實(shí)，準(zhǔn)確，以備校核、驗(yàn)收。
3.3成井施工工藝
3.3.1施工順序
鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度（成孔）—成井（一次調(diào)漿、下入濾水管、井管、二次調(diào)漿、投天然石英砂礫料，止水、止水效果檢驗(yàn)、封孔、洗井等）—抽水試驗(yàn)—現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收和取水樣—孔口保護(hù)。
3.3.2鉆進(jìn)成孔方法
采用SPJ-300鉆機(jī)和BW-850泥漿泵鉆進(jìn)，二級(jí)擴(kuò)孔鉆進(jìn)，以300mm、500mm三翼刮刀合金鉆頭擴(kuò)孔鉆進(jìn)，孔口視上部填土層厚度下600mm定向保護(hù)管，不少于1.5m。
3.3.3鉆孔護(hù)壁
采用優(yōu)質(zhì)粘土加堿和膨潤(rùn)土配制泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)。經(jīng)常檢測(cè)泥漿性能，性能指標(biāo)達(dá)不到要求時(shí)及時(shí)更換補(bǔ)充新鮮泥漿。以保證孔壁穩(wěn)定。
3.3.4成井工藝
（1）清孔換漿：下管前用直徑500mm的帶保徑圈刮刀合金鉆頭自上而下掃孔至孔底，更換孔內(nèi)泥漿，逐漸調(diào)稀，在含水層位置上下反復(fù)掃孔，當(dāng)孔口上返泥漿粘度為18~19s，手摸無(wú)明顯砂感，停止換漿，提拔鉆具。
（2）下管：下管前全面檢查井管質(zhì)量，按照下管深度，配備足量的井管，逐根丈量、編號(hào)、記錄；清除井管內(nèi)、外壁銹蝕層及雜物；井管和沉淀管均為同一材質(zhì)的219mm無(wú)縫鋼管，沉淀管底部鋼板封堵，為保證濾水管在孔內(nèi)居中，濾水管上下端各放置外導(dǎo)向架。如下管受阻，可小幅提拉井管，如仍不能正常下管，應(yīng)提起井管重新掃孔后再下入，嚴(yán)禁猛提和墩拉井管，防止損壞井管、濾水管纏絲及破壞孔壁。
（3）二次調(diào)漿及填礫、止水：井管下到位后，井管內(nèi)下入帶活塞的鉆桿進(jìn)行二次清孔換漿，孔內(nèi)上返泥漿接近清水后，采用動(dòng)水填礫法進(jìn)行填礫，邊投礫邊測(cè)量投礫高度，待礫料落實(shí)后，投入優(yōu)質(zhì)粘土球止水，填礫與止水高度均按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。
3.3.5洗井與抽水試驗(yàn)
粘土球投至設(shè)計(jì)高度后，即利用拉動(dòng)水活塞，檢驗(yàn)止水效果，確定止水效果后，用水活塞在含水層段進(jìn)行洗井，同時(shí)用清水將孔內(nèi)和管內(nèi)泥漿調(diào)稀換出，直至水路暢通后，換拉干活塞洗井，達(dá)到水清、砂凈后方更換空壓機(jī)揚(yáng)水，做抽水試驗(yàn)。并取全分析水樣送檢。
3.3.6監(jiān)測(cè)井封孔
在活塞洗井和空壓機(jī)揚(yáng)水的同時(shí)，回填優(yōu)質(zhì)粘土封井，直至孔口。抽水試驗(yàn)結(jié)束后測(cè)定沉淀管內(nèi)沉渣厚度，當(dāng)滿足要求時(shí)結(jié)束，否則進(jìn)行撈砂。
4結(jié)語(yǔ)
（1）由于本區(qū)粉細(xì)砂、細(xì)砂夾砂質(zhì)粉土、灰色細(xì)中砂層厚度大，取芯是一大難題，保證巖芯采取率，落土、落芯不超過(guò)規(guī)定間隔。鉆進(jìn)過(guò)程中必須限制巖芯管長(zhǎng)度和限制回次進(jìn)尺，一般巖芯管長(zhǎng)度2~3m，為了不超過(guò)落芯間隔規(guī)定，回次進(jìn)尺不超過(guò)2m，鉆進(jìn)過(guò)程中要根據(jù)地層情況，適當(dāng)控制水量和干鉆長(zhǎng)度，落土、落芯后應(yīng)立即用取土器或無(wú)泵鉆具、雙管鉆具續(xù)取。
（2）鉆孔護(hù)壁，因所鉆地層均為第四系覆蓋層，鉆進(jìn)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)縮徑、泥包、坍孔、漏失等情況。為了確保鉆孔孔壁穩(wěn)定，選用優(yōu)質(zhì)粘土加堿泥漿護(hù)壁，泥漿性能：比重1.06~l.08g/cm3，粘度20~25s，定期測(cè)定泥漿性能，不合格的及時(shí)更換，遇漏失層及時(shí)補(bǔ)充優(yōu)質(zhì)泥漿，以保證鉆孔穩(wěn)定。
（3）成井過(guò)程中還要嚴(yán)格確保成井工藝；孔深、濾水管嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)要求，在含水層擴(kuò)孔換漿時(shí)要再次核實(shí)孔深；加大洗井力度，提高成井質(zhì)量；成井止水后，在止水層以上孔段，要及時(shí)回填優(yōu)質(zhì)粘土塊進(jìn)行封孔，以防止塌孔。
【關(guān)鍵詞】水文地質(zhì)，勘察方法，找水，綜合運(yùn)用
中圖分類號(hào)：P331文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
一、前言
伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的日新月異，水文地質(zhì)勘察人員在工作中需繼承和發(fā)展傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上，也要關(guān)注并結(jié)合新技術(shù)、新理論，這樣才更有利于進(jìn)行找水工作，才可以使找水技術(shù)不斷的更新發(fā)展。目前，我國(guó)人均淡水資料擁有量不足2 200m3，世界排名109位，而30年后，人均淡水資源擁有量將不足1 700 m3。因此用現(xiàn)代的水文地質(zhì)勘查方法來(lái)找水減緩各區(qū)域供水壓力已成為當(dāng)務(wù)之急。以下分別詳細(xì)介紹了遙感技術(shù)勘察法、地球物理測(cè)井勘察法、地面核磁共振勘察法的工作原理及在水文地質(zhì)勘察工作中的具體應(yīng)用。
二、現(xiàn)代水文地質(zhì)勘察方法在找水中的應(yīng)用
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)總體而言，水資源的利用形式逐漸嚴(yán)峻，以許昌市為例，許昌市水資源嚴(yán)重短缺,人均水資源量?jī)H204立方米,相當(dāng)于全國(guó)人均水平的1/10。市區(qū)由于過(guò)量開采地下水,已形成面積達(dá)67 平方千米的水位下降漏斗漏斗中心水位埋深24.0m,且仍以每年1.5~2.0 m的速度下降,地面最大沉降量超過(guò)277 mm。為了滿足城市居民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水需求,在許昌麥嶺水源地綜合運(yùn)用現(xiàn)代水文地質(zhì)勘察方法找水勘察,取得了多種地質(zhì)信息,基本查清了供水目的層的埋藏條件、邊界條件以及地下水動(dòng)態(tài)特征。筆者將從下面幾個(gè)方面簡(jiǎn)述現(xiàn)代水文地質(zhì)勘察方法在找水中的應(yīng)用。
1.物探和鉆探
(一)物探。在水文地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上,結(jié)合研究區(qū)的水文地質(zhì)情況,采用對(duì)稱四極電測(cè)深法對(duì)勘察區(qū)西部的補(bǔ)給斷面進(jìn)行探測(cè),共做電測(cè)深點(diǎn)203個(gè),電測(cè)深剖面8條;利用EH-4電導(dǎo)率成像系統(tǒng),對(duì)勘察區(qū)西部、南部邊界和北汝河河道進(jìn)行了探測(cè),共完成9條物探剖面, 96個(gè)物理點(diǎn),剖面長(zhǎng)度54.55km;對(duì)18眼探采結(jié)合井和4眼勘探井進(jìn)行視電阻率和自然電位物探測(cè)井,劃分地層,進(jìn)行排管。通過(guò)這些工作,基本查明了西、南邊界和北汝河河床的地層結(jié)構(gòu)和含水層的分布規(guī)律,為擬建水源地的供水孔和布置鉆探工程量提供了科學(xué)依據(jù)。
(二)鉆探。根據(jù)遙感水文地質(zhì)調(diào)查、物探資料,結(jié)合以往地質(zhì)、水文地質(zhì)資料,在補(bǔ)充分析勘察階段成果的基礎(chǔ)上布置鉆探工作量?？碧绞┕た碧匠樗?眼,進(jìn)尺291.4 m;地質(zhì)孔4眼,進(jìn)尺362 m;觀測(cè)孔12眼,進(jìn)尺1 071.55 m;探采結(jié)合井18眼,進(jìn)尺2 242.2 m。共施工勘探孔和探采結(jié)合井38眼,總進(jìn)尺為3 967.15 m。根據(jù)物探、鉆探工作分析,麥嶺水源地第四系孔
隙含水層的形成和分布受北西向的茨溝—姜莊凹陷和襄城大斷裂等構(gòu)造控制。同時(shí)根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)條件及水源地地層時(shí)代、巖性、成因及富水性,新近系湖積層及第四系下更新統(tǒng)冰水沉積層的富水性差,集中供水意義不大;中更新統(tǒng)埋藏型沖洪積卵礫石層顆粒粗,厚度大,富水性強(qiáng),不易污染,是城市集中供水的理想水源地。
2.遙感技術(shù)在地下水資源勘察中應(yīng)用
遙感技術(shù)即從遠(yuǎn)處探測(cè)、感知特體各事物的技術(shù)，它技術(shù)先進(jìn)、探測(cè)范圍大、信息量大，并可實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。遙感勘察方法就是在勘察區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行的航空遙感勘察,它是一種采用展片和航片目視解釋,結(jié)合野外驗(yàn)證與水文地質(zhì)補(bǔ)充調(diào)查的水文地質(zhì)勘察方法。遙感勘察方法可分為4種：熱戲外監(jiān)測(cè)法、水文地質(zhì)遙感信息法、環(huán)境遙感信息分析法和遙感模型法。
（一）熱紅外監(jiān)測(cè)法。熱紅外監(jiān)測(cè)法主要就是用熱紅外波段的遙感圖像資料，通過(guò)測(cè)定地面溫度來(lái)確定地下水的存在。特別適應(yīng)于干旱、半干旱地區(qū)的水資源的尋找。其工作原理是：地下水可在過(guò)毛細(xì)管作用、熱傳導(dǎo)作用及地表強(qiáng)烈蒸發(fā)作用下可導(dǎo)致干旱或半干旱地區(qū)的地表濕度和溫度發(fā)生變化，從而導(dǎo)致冷熱異常的現(xiàn)象，此現(xiàn)象便可在熱紅外遙感圖像上顯示出
來(lái)。利用紅外遙感數(shù)據(jù)再配合一定的航片作為基本的遙感資料便可實(shí)施地下水資源的探測(cè)工作。
（二）水文地質(zhì)遙感信息分析法。水文地質(zhì)遙感信息分析法就是運(yùn)用水文地質(zhì)理論對(duì)從遙感圖像獲取的地層巖性、構(gòu)造、水文等水文地質(zhì)信息進(jìn)行分析，從而確定有利的蓄水構(gòu)造，判斷地下水的貯存情況。
（三）環(huán)境遙感信息分析法。環(huán)境遙感信息分析法就是根據(jù)遙感圖像上提取的與地下水有關(guān)的植被、湖泊、水系等環(huán)境因子與地下水的依存、制約關(guān)系來(lái)判斷地下水系統(tǒng)的貯存情況。其工作原理是：在干旱區(qū)域，植被的生長(zhǎng)狀態(tài)因受到氣候、性、地貌、水文地質(zhì)條件等因素的制約，其中區(qū)域淺層地下水對(duì)植被的影響最大。地下水水水位埋深、礦化度、水化學(xué)類型控制著被群、植被覆蓋度?？赏ㄟ^(guò)這些信息來(lái)判斷地下水的排泄點(diǎn)(區(qū))的水位埋深、礦化度和水化的學(xué)類型等相關(guān)信息。
（四）遙感模型法。
通過(guò)分析遙感圖像得知與地下水密切關(guān)系的水文因素狀況，并建立監(jiān)測(cè)地下水位的定量評(píng)價(jià)模型，對(duì)地下水資源進(jìn)行估測(cè)的方法叫遙感模型法，它是遙感與數(shù)學(xué)、模型學(xué)相結(jié)合的一種新的研究方法。此種方法主要用于評(píng)價(jià)地下水位分布狀況。
3.地球物理測(cè)井方法
地球物理測(cè)井是物探方法的一種，主要是配合地質(zhì)鉆探對(duì)鉆孔內(nèi)的水文地質(zhì)狀況進(jìn)行精確探測(cè)。地球物理測(cè)井方法是以嚴(yán)密的物理數(shù)學(xué)原理為基礎(chǔ)，主要用于分析地下水的分布，判斷地下水質(zhì)量，探測(cè)巖溶洞，分析地層構(gòu)造等。地球物理測(cè)井主要工作內(nèi)容及工作原理如
下：
（一）正確地劃分含水層并確定層位及厚度，研究它們之間的相互關(guān)系。
（二）對(duì)地下水進(jìn)行地下水礦化度進(jìn)行測(cè)量。地層水的礦化度越高，地層電阻率值越低
（三）判斷裂隙及其泥質(zhì)含量。裂隙存在的判斷標(biāo)準(zhǔn)：聲波時(shí)差較大，電阻率較小，密度偏低。如果裂隙存在，那么裂隙中填充的泥質(zhì)越多，自然伽馬測(cè)井值就越大。
（四）巖溶水勘察。裂隙層位可由聲波曲線直接反映；當(dāng)溶洞中含水時(shí)，自然伽馬曲線幅值略低，以此來(lái)可判斷其富水性；在巖溶、裂隙發(fā)育處，會(huì)出現(xiàn)井徑擴(kuò)大的現(xiàn)象，因此，巖溶裂隙發(fā)育程度也可用井徑曲線來(lái)判斷。
（五）劃分鉆孔地層巖性。根據(jù)不同巖石的密度，電阻率，波阻抗，孔隙度等參數(shù)的差異，并綜合電阻率測(cè)井、聲波測(cè)井、密度測(cè)井、中子孔隙度測(cè)井等資料就可以劃分鉆孔的巖性剖面。
4.地面核磁共振法
地面核磁共振法就是利用不同物質(zhì)原子核特性差異產(chǎn)生的核磁共振效應(yīng)，通過(guò)觀測(cè)、研究地層中水質(zhì)子產(chǎn)生的核磁共振信號(hào)的變化規(guī)律，來(lái)判斷探測(cè)區(qū)地下水的分布情況。它是目前世界上唯一可直接找水的地球物理方法,可量化含水層信息，勘探的深度?。壳白畲罂碧缴疃刃∮?50m），適合北方地表較干燥地區(qū)使用。其工作原理就是水中的氫核質(zhì)子在地磁場(chǎng)的作用下，處在一定的能級(jí)上，再以具有拉摩爾頻率的交變磁場(chǎng)對(duì)地下水中的質(zhì)子進(jìn)行激發(fā)，這樣原子核能級(jí)間就會(huì)產(chǎn)生躍遷即產(chǎn)生核磁共振。核磁共振信號(hào)的強(qiáng)弱或衰減的快慢直接與含水層中氫質(zhì)子的數(shù)量、含水層孔隙大小相關(guān)，核磁共振信號(hào)的幅值越大，所探測(cè)區(qū)域內(nèi)水含量就越豐富。從而，可以根據(jù)由小到大的核改變激發(fā)脈沖矩來(lái)推斷由淺到深含水層的貯存狀況，達(dá)到實(shí)現(xiàn)直接尋找地下水的目的。
地面核磁共振法屬于直接找水法，在有效的勘探深度范圍內(nèi)，有水就有核磁共振信號(hào)顯示，以此來(lái)探測(cè)各類型的地下水。主要用于探測(cè)其他物探方法難以尋找的地下水，主要應(yīng)用在以下4個(gè)方面：黃土孔隙、裂隙水探測(cè)；尋找碎屑巖類淺層風(fēng)化裂水和層間承壓裂隙水；確定基巖裂隙帶的富水性；判斷灰?guī)r區(qū)溶洞、裂隙含水或是泥質(zhì)充填。
三、結(jié)束語(yǔ)
隨著近年來(lái)科技的不斷發(fā)展，以及勘探技術(shù)的不斷提升，在繼承了老一輩水文勘探人員的技術(shù)和知識(shí)后，新一代的工作者更要與時(shí)俱進(jìn)，不斷的研究并熟悉新的理論和技術(shù)，從而將新老結(jié)合，挖掘開拓出更加優(yōu)良的勘探方法，從而方便找水工作，使得找水的相關(guān)技術(shù)得到不斷的提升和發(fā)展。
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【關(guān)鍵詞】巖土工程；勘察；水文地質(zhì)問(wèn)題
引言
進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)持續(xù)繁榮，巖土工程項(xiàng)目不斷增多。在巖土工程項(xiàng)目的施工中，水文地質(zhì)勘察工作的效率直接關(guān)系著巖土工程的建設(shè)水平，因此需要對(duì)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件進(jìn)行分析。值得注意的是，當(dāng)前我國(guó)對(duì)巖土工程勘察的投入資金較少，無(wú)法為水文地質(zhì)勘察提供專項(xiàng)資金，阻礙了巖土工程項(xiàng)目的順利開展。
1巖土工程中的地質(zhì)勘察
1.1地質(zhì)勘察概述
在巖土工程中需要進(jìn)行水文地質(zhì)勘察，而地質(zhì)勘察是水文地質(zhì)勘察中的重要組成部分，所謂的地質(zhì)勘察，就是對(duì)巖土工程建設(shè)區(qū)域的地址問(wèn)題進(jìn)行分析，并對(duì)當(dāng)?shù)乜赡艹霈F(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)估，避免對(duì)地質(zhì)災(zāi)害對(duì)巖土工程造成不利影響。在巖土工程的地質(zhì)勘察過(guò)程中，需要判定巖石的構(gòu)成、巖石的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)，以及巖石在項(xiàng)目工程整體中擔(dān)任的角色，以此形成科學(xué)的施工方案，指引項(xiàng)目工程的順利開展[1]。在進(jìn)行地質(zhì)勘察時(shí)，勘察人員必須具備專業(yè)的地質(zhì)學(xué)知識(shí)，并應(yīng)用專業(yè)的理論知識(shí)對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況進(jìn)行分析，提出解決地質(zhì)災(zāi)害的舉措，提高巖土工程的施工效率。
1.2當(dāng)前地質(zhì)勘察的不足之處
就目前來(lái)看，我國(guó)巖土工程的地質(zhì)勘察還存在一些不足之處：①巖土工程的地質(zhì)勘察依據(jù)較為缺乏。很多勘察單位忽視了地質(zhì)勘察的重要性，在進(jìn)行勘察時(shí)，僅僅對(duì)水文情況進(jìn)行了調(diào)研，沒(méi)有對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件進(jìn)行分析，影響了勘察工作的實(shí)效性。②巖土工程的地質(zhì)勘察報(bào)告水平較低。自然環(huán)境處在不斷的變化之中，地質(zhì)條件也在發(fā)生變化，很多勘察單位在工作時(shí)以以往的地質(zhì)勘察資料為依據(jù)，進(jìn)行勘察報(bào)告的編撰，導(dǎo)致勘察報(bào)告的實(shí)用價(jià)值非常低。③巖土工程的地質(zhì)勘查內(nèi)容欠缺。地質(zhì)勘察工作對(duì)勘察人員的要求較高，一些勘察人員的專業(yè)知識(shí)不足，邏輯思維系統(tǒng)沒(méi)有形成，研究?jī)?nèi)容存在空洞化、套路化的弊病[2]。
1.3巖土性質(zhì)
對(duì)巖土性質(zhì)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)地下水會(huì)對(duì)巖土的性質(zhì)產(chǎn)生重要影響。地下水的結(jié)構(gòu)形式如圖1所示，地下水的結(jié)構(gòu)類型不同，巖土性質(zhì)也會(huì)呈現(xiàn)出較大的差異性。一般來(lái)說(shuō)，巖土性質(zhì)包括以下幾點(diǎn)：①巖土的伸縮性，當(dāng)巖土吸收水分，巖土?xí)尸F(xiàn)出膨脹形態(tài)，體積會(huì)相應(yīng)增加。當(dāng)巖土缺失水分，巖土?xí)尸F(xiàn)出收縮形態(tài)，體積會(huì)相應(yīng)減小。②巖土的補(bǔ)水性，當(dāng)巖土本身儲(chǔ)存了一部分水分，會(huì)在重力作用下流出水分。③巖土的透水性，當(dāng)巖土長(zhǎng)時(shí)期處在水環(huán)境中，水分會(huì)透過(guò)巖石的表層。④巖土的軟化性，當(dāng)巖土的透水程度持續(xù)上升，就會(huì)出現(xiàn)巖土軟化的情況。⑤巖土的崩散性，當(dāng)巖土內(nèi)部結(jié)構(gòu)被水分破快時(shí)，土粒就會(huì)出現(xiàn)崩散的情況。
2巖土工程中的水文地質(zhì)勘察
2.1地下水對(duì)工程的影響
（1）地下水上升會(huì)對(duì)巖土工程產(chǎn)生不利影響。上文已述，地下水會(huì)對(duì)巖土的性質(zhì)產(chǎn)生重要影響，在外界自然環(huán)境的影響下，地下水會(huì)出現(xiàn)水位上升的情況，當(dāng)潛水位上升，會(huì)造成土壤鹽堿化，加劇水分對(duì)巖土的侵蝕性。一旦巖土出現(xiàn)軟化、崩散等情況，就會(huì)引發(fā)山體滑波等自然災(zāi)害，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致巖土工程徹底坍塌。（2）地下水下降會(huì)對(duì)巖土工程產(chǎn)生不利影響。地下水上升主要是由自然因素造成的，而地下水下降主要是由人為因素造成的。人類生產(chǎn)生活需要大量的水資源，一些區(qū)域過(guò)度抽取地下水，導(dǎo)致地下水水位下降，地面發(fā)生沉降，加劇了當(dāng)?shù)氐乃w污染。當(dāng)?shù)叵滤陆岛?，不僅會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境造成不利影響，還會(huì)破壞巖土工程的結(jié)構(gòu)，致使工程整體沉降[3]。（3）地下水升降會(huì)對(duì)巖土工程產(chǎn)生不利影響。當(dāng)?shù)叵滤仙?，巖土吸水，體積相應(yīng)增加，會(huì)呈現(xiàn)出膨脹狀態(tài)。當(dāng)?shù)叵滤陆?，巖土失水，體積相應(yīng)減小，會(huì)呈現(xiàn)出收縮狀態(tài)。巖土的頻繁膨脹收縮會(huì)影響內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，當(dāng)巖土的膠結(jié)層流失，巖土的整體穩(wěn)定性無(wú)法得到保障，輕型的巖土工程會(huì)出現(xiàn)崩塌等情況。
2.2水文地質(zhì)的勘察內(nèi)容
（1）在對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行勘察時(shí)，應(yīng)該對(duì)地下水的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分析，并對(duì)當(dāng)?shù)貛r土的伸縮性、補(bǔ)水性、透水性、軟化性、崩散性進(jìn)行判定，根據(jù)巖土性質(zhì)預(yù)估該巖土工程可能將會(huì)出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害等，并提前采取預(yù)防措施。（2）在對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行勘察時(shí)，應(yīng)該對(duì)建筑物的特點(diǎn)進(jìn)行分析。項(xiàng)目工程的地下水環(huán)境直接關(guān)系著巖土工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，因此在勘察過(guò)程中，應(yīng)該編制詳細(xì)的勘察報(bào)告，以此為依據(jù)對(duì)水分地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行分析。（3）在對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行勘察時(shí)，應(yīng)該對(duì)巖土工程的地基進(jìn)行加固。巖土工程的地基長(zhǎng)期處在地下水環(huán)境中，地下水會(huì)對(duì)地基產(chǎn)生腐蝕作用，如果腐蝕的程度較大，就會(huì)導(dǎo)致地基失穩(wěn)，影響巖土工程的穩(wěn)定性，因此在進(jìn)行地基施工時(shí)，應(yīng)該選擇抵抗性能更好的巖土材料。
2.3水文地質(zhì)的勘察要求
（1）施工單位在開展巖土工程建設(shè)的過(guò)程中，應(yīng)該了解當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件。一方面，勘察人員應(yīng)該對(duì)地下水情況進(jìn)行分析，了解當(dāng)?shù)氐叵滤恼舭l(fā)量、最高水位、最低水位等等，并判斷地下水和地表水的關(guān)系。在不同的結(jié)構(gòu)層中，地下水的運(yùn)動(dòng)方式不同，因此應(yīng)該對(duì)地下水的類型進(jìn)行研究。除了上述的基本地下水參數(shù)外，勘察人員還要檢測(cè)地下水的污染情況，如果當(dāng)?shù)氐牡叵滤廴据^為嚴(yán)重，應(yīng)該立刻治理水體污染，或者是對(duì)項(xiàng)目工程的建設(shè)地點(diǎn)進(jìn)行遷移。（2）施工單位在開展巖土工程建設(shè)的過(guò)程中，應(yīng)該評(píng)價(jià)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)狀況。在巖土工程施工之前，只有對(duì)水文地質(zhì)狀況進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)，才能保障巖土工程的整體質(zhì)量，折損地下水造成的不利影響。地下水對(duì)巖土性質(zhì)具有重要影響，一旦巖土結(jié)構(gòu)被破壞，巖土工程的整體穩(wěn)定性將無(wú)法得到保障。在進(jìn)行施工之前，勘測(cè)人員應(yīng)該根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，制定預(yù)防水文地質(zhì)災(zāi)害的舉措，保障巖土工程的安全可靠性能。同時(shí)，施工單位應(yīng)該做好地基防護(hù)工作，根據(jù)地質(zhì)條件選擇合適的地基材料。（3）施工單位在開展巖土工程建設(shè)的過(guò)程中，應(yīng)該遵循科學(xué)的勘察步驟，如圖2所示。在勘測(cè)過(guò)程中，施工單位應(yīng)該進(jìn)行水文地質(zhì)的勘察策劃工作，優(yōu)化人力物力資源的配置，并對(duì)勘察人員進(jìn)行技術(shù)交底?？辈烊藛T在進(jìn)行勘測(cè)時(shí)，一方面要掌握當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)參數(shù)，另一方面要結(jié)合巖土工程的特點(diǎn)，充分考量當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境、地質(zhì)特征等等，以此來(lái)優(yōu)化施工方案。
3結(jié)論
綜上所述，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展，巖土工程項(xiàng)目越來(lái)越多。在巖土工程的開展過(guò)程中，水文地質(zhì)問(wèn)題十分突出，只有對(duì)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件進(jìn)行分析，才能制定科學(xué)的施工計(jì)劃，保障巖土工程的整體質(zhì)量。為了提高巖土工程的建設(shè)水平，克服水文地質(zhì)災(zāi)害的不利影響，施工單位必須遵循勘測(cè)步驟，對(duì)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)情況進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：水文地質(zhì)比擬法；水文地質(zhì)類型；礦井涌水量
中圖分類號(hào)：P641 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1.礦井概況
某礦井位于山西省陽(yáng)城縣芹池鄉(xiāng)北1km處，隸屬陽(yáng)城縣芹池鎮(zhèn)管轄。井田面積4.5km2，生產(chǎn)能力礦井生產(chǎn)能力600kt/a。礦井批準(zhǔn)開采3#、15#煤層，井田內(nèi)無(wú)地質(zhì)構(gòu)造。礦井由兩個(gè)聯(lián)辦煤礦兼并重組而成，井田范圍內(nèi)存在大面積采空區(qū)，主要分布在3號(hào)煤層，聚有一定的積水。山西陽(yáng)城陽(yáng)泰集團(tuán)小西煤業(yè)有限公司位于井田東北部，無(wú)越界開采，井田邊界有大面積采空區(qū)，礦井涌水量為120～ 144m3/d，山西陽(yáng)城伯附煤炭有限責(zé)任公司位于本井田東側(cè)，井田面積3.192km2，批準(zhǔn)開采3號(hào)煤層3號(hào)煤層現(xiàn)涌水量為160～264m3/d。山西沁水石店煤業(yè)有限公司位于本井田西側(cè)，單獨(dú)保留礦井，井下一般礦井涌水量100m3/d，最大120m3/d，礦井于2015年投產(chǎn)，目前已回采3個(gè)工作面，根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告，井田西側(cè)采空區(qū)最大，并有大量積水。
2.礦井水文地質(zhì)評(píng)價(jià)
井田內(nèi)水文地質(zhì)條件對(duì)礦井安全生產(chǎn)具有重要意義，是防治水工作的基礎(chǔ)。本文從礦井水文地質(zhì)條件、地下水的補(bǔ)給與排泄條件、礦井充水影響因素及礦井地質(zhì)構(gòu)造四方面出發(fā)，對(duì)礦井水文地質(zhì)類型進(jìn)行分類。
2.1 井田水文地質(zhì)條件
由于本文主要分析的礦井水文地質(zhì)條件主要涉及含水地層、隔水層，因此本文依據(jù)井田內(nèi)分布含水層的時(shí)代、巖性、地下水類型等，歸納總結(jié)了礦井區(qū)域內(nèi)水文地層特征。
含水地層主要是松散含水層，屬第四系，主要有土黃色黏土、亞黏土及砂和礫石，井田區(qū)域內(nèi)廣泛分布，滲透系數(shù)為218.4m/d；風(fēng)化裂隙含水層位于上石盒子組，屬二疊系，平均巖石厚度235m，主要由灰白色砂巖、紫紅色泥質(zhì)巖組成，單位涌水量為0.115L/s?m。滲透系數(shù)為0.52m/d，地下水類型屬于潛水；碳酸鹽巖溶裂隙含水巖位于太原組下方，屬石炭系，平均巖石厚度78m，主要由粉砂巖、砂質(zhì)泥巖組成，裂隙發(fā)育，單位涌水量為0.02L/s?m，滲透系數(shù)為0.152m/d。地下水類型為承壓水；碳酸鹽巖巖溶含水層，地層屬奧陶系，主要分布在峰峰組和上馬家溝組，由角礫狀泥灰?guī)r、石灰?guī)r組成，單位涌水量0.103L/s?m，滲透系數(shù)0.144m/d，地下水類型為承壓水。
隔水地層主要是太原組底部泥質(zhì)砂巖，平均厚度20.29m左右，裂隙發(fā)育和石炭系、二疊系之間灰?guī)r巖石厚度在50m～79m之間，巖性致密，不透水。
井田內(nèi)奧灰?guī)r溶水由北西向南東逕流，水位標(biāo)高701m～703m。3、15號(hào)煤層局部區(qū)域低于奧灰水位，煤層開采屬于帶壓開采。
2.2 地下水的補(bǔ)給與排泄條件
松散含水層主要接受大氣降水補(bǔ)給。風(fēng)化裂隙含水層與碳酸鹽巖溶裂隙含水層，由于隔水層阻斷作用，大氣降水和地表水對(duì)地下水影響不大，地下水流方向由北西至南東。碳酸鹽巖巖溶含水層屬奧陶系，主要受地表水滲透補(bǔ)給作用，地下水向東南方向延河排泄。
2.3 礦井充水因素分析
依據(jù)井田水文地質(zhì)及開采范圍，礦井充水主要受大氣降水、地表水、地下水采空區(qū)及地質(zhì)構(gòu)造5個(gè)方面影響。
（1）大氣降水對(duì)礦坑充水的影響
礦區(qū)位于山西省陽(yáng)城，屬于大陸季風(fēng)氣候，每年7、8、9三個(gè)月雨水量較大，屬豐水期，期間礦井最大涌水量為160.8m3/d，枯水期為每年的10月至來(lái)年4月，最小涌水量為50m3/d；每年的5、6月為平水期，涌水量為79.2m3/d。上述統(tǒng)計(jì)資料表明：礦井涌水量變化與降雨量變化一致，礦井涌水量主要影響因素為大氣降水。
（2）地表水體對(duì)礦坑充水的影響
井田內(nèi)風(fēng)化裂隙含水層與碳酸鹽巖溶裂隙含水巖層，巖石裂隙發(fā)育，局部有小型斷層，同時(shí)3號(hào)煤層工作面回采，導(dǎo)致煤層頂板受到應(yīng)力擾動(dòng)破壞，進(jìn)一步加劇巖石破壞，形成了地表水導(dǎo)水通道。
（3）地下水對(duì)礦坑充水的影響
3號(hào)煤層充水水源：3號(hào)煤層上方風(fēng)化裂隙含水層和碳酸鹽巖溶裂隙含水層，主要巖性為砂巖，裂隙發(fā)育。同時(shí)由于工作面回采，上覆巖層在開采應(yīng)力擾動(dòng)下形成了裂隙帶，從而將地下水導(dǎo)入工作面，導(dǎo)致工作面涌水量迅速增大。15號(hào)煤層充水水源：主要受奧陶系巖溶含水層突水影響和碳酸鹽巖溶裂隙含水層。但隔水層地質(zhì)巖性較好，灰?guī)r巖石厚度在50m～79m之間，巖性致密，不透水，具有良好隔水作用，因此碳酸鹽巖溶裂隙含水層對(duì)15號(hào)煤涌水影響不大。
（4）采空區(qū)積水對(duì)礦井充水的影響
礦井由兩個(gè)聯(lián)辦煤礦兼并重組而成，井田范圍內(nèi)存在大面積采空區(qū)，主要分布在3號(hào)煤層，其中3號(hào)煤層采空區(qū)，有3處采空區(qū)積水，小窯破壞區(qū)位于井田北部淺埋區(qū)，有1處采空區(qū)積水，積水面積2554m2。積水量1.68萬(wàn)m3。井田中部和南部各有1處采空區(qū)積水，屬于兼并重組前礦井開采形成的古采空區(qū)，積水面積分別是2554m2、3242m3，總積水量1.68萬(wàn)m3。另一方面，礦井四鄰都出現(xiàn)不同程度、不同面積的采空區(qū)，采空區(qū)內(nèi)積水量不清楚，對(duì)礦井生產(chǎn)造成了嚴(yán)重威脅。
3.地質(zhì)構(gòu)造對(duì)礦井充水的影響
礦井地形西北高，東南低，屬于單斜構(gòu)造，傾角4°～6°。井田內(nèi)大型斷層一條，落差近15m，傾角60°，小型斷層較多，斷層落差在3m～5m之間。井田內(nèi)無(wú)井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)陷落柱和巖漿巖侵入，井田地質(zhì)構(gòu)造類型屬于簡(jiǎn)單。實(shí)際采掘經(jīng)驗(yàn)表明，巷道掘進(jìn)穿過(guò)斷層時(shí)，巷道頂板淋水較大，同時(shí)礦井涌水量增大。
3.1 礦井水文地質(zhì)類型
礦井水文地質(zhì)類型劃分主要依據(jù)：井田區(qū)域水文地質(zhì)條件、地質(zhì)構(gòu)造、地下水補(bǔ)給和井田地質(zhì)構(gòu)造。
井田3號(hào)煤層充水為裂隙含水層，處于工作面上方裂隙帶內(nèi)，受工作面采掘影響較大。隔水層裂隙發(fā)育，同時(shí)井田內(nèi)斷層較多，井田范圍內(nèi)采空區(qū)面積較大，存在古采空區(qū)。因此3號(hào)煤水文地質(zhì)類型為中等。
井田15號(hào)煤層充水為裂隙含水層和奧灰水巖溶含水層。其中裂隙含水層之間隔水層，巖性細(xì)密，不透水，但井田絕大部分區(qū)域內(nèi)，奧灰?guī)r溶含水層水位標(biāo)高高于15號(hào)煤底板，具有突水危險(xiǎn)。15號(hào)煤層由于尚未采掘，不存在采空區(qū)積水，地質(zhì)構(gòu)造情況不明。因此該礦井15號(hào)煤水文地質(zhì)類型為復(fù)雜。
4.礦井涌水量預(yù)測(cè)
根據(jù)礦井水文充水因素分析及水文地質(zhì)類型劃分，礦井3號(hào)煤層涌水量采用水文地質(zhì)比擬法，進(jìn)行整合后礦井涌水量預(yù)算：
Q=Q0×F/F0
經(jīng)計(jì)算，整合后礦井涌水量按面積比為170～340m3/d。由于15號(hào)煤屬于下水平開采，屬于帶壓開采，缺少區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造資料，本文在此不作研究。
結(jié)論
論文根據(jù)某礦井水文地質(zhì)資料，應(yīng)用理論分析和水文地質(zhì)比擬法對(duì)礦井水文地質(zhì)類型進(jìn)行評(píng)價(jià)并對(duì)3號(hào)煤層涌水量進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，得出以下結(jié)論：
（1）3號(hào)煤水文地質(zhì)類型為中等，3號(hào)煤層北部存在帶壓開采問(wèn)題。15號(hào)煤水文地質(zhì)類型為復(fù)雜，15號(hào)煤層大部分區(qū)域存在帶壓開采問(wèn)題。
（2）3號(hào)煤層主要水源來(lái)自3號(hào)煤層頂板及地表溪流水的滲入。3號(hào)煤層采動(dòng)后預(yù)計(jì)礦井涌水量為170m3/d～340m3/d。為井下防治水工作開展提供了理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞：突水，巖溶，機(jī)理，演化
國(guó)內(nèi)的煤礦水文地質(zhì)工作起步于20世紀(jì)50年代中期，突水防治思想和方法沿襲前蘇聯(lián)的大疏干開采經(jīng)驗(yàn)。60年代末，全國(guó)范圍內(nèi)的大規(guī)模的水源勘察和開發(fā)，為中國(guó)水文地質(zhì)科學(xué)研究積累了大量的資料和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)地下水巖溶形態(tài)、賦存方式以及運(yùn)移規(guī)律等方面的研究有了質(zhì)的飛躍，對(duì)基巖裂隙介質(zhì)和巖溶發(fā)育與富水規(guī)律也有了一定的認(rèn)識(shí)。論文大全。1964年原燃化工業(yè)部組織全國(guó)的煤礦防治水拔尖人才開展焦作水文地質(zhì)大會(huì)戰(zhàn)，水文地質(zhì)工作者提出了突水系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式，并很快在全國(guó)推廣使用。20世紀(jì)70年代末引入了歐美的地下水動(dòng)力學(xué)的最新研究成果，拓展了地下水的研究范圍和方法，由單一的穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)發(fā)展到非穩(wěn)定流，評(píng)價(jià)、計(jì)算方法由解析、經(jīng)驗(yàn)到有限元、邊界元的數(shù)值模擬。80年代初期，李白英、高延法等提出“下三帶”理論，王作宇、錢鳴高等學(xué)者從采礦工程角度相繼提出“零位破壞與原位張裂”理論、板模型理論以及KS理論等等，對(duì)認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)非構(gòu)造性突水問(wèn)題具有指導(dǎo)意義。90年代至世紀(jì)初，尹尚先等提出陷落柱突水的圓壁桶模型，對(duì)煤礦充水陷落柱防水煤柱和隧洞巖溶管道安全厚度的了留設(shè)具有重要參考價(jià)值。
目前，這些成果為防治煤礦、隧道、水電站等地下工程突水起到了積極的指導(dǎo)作用，逐漸形成了包括防水煤巖柱留設(shè)、雙降采煤、底板預(yù)注漿以及平導(dǎo)洞迂回繞行等突水防治方法。但相關(guān)研究均不能把巖體和水分開，沒(méi)有考慮應(yīng)力場(chǎng)與滲流場(chǎng)的耦合作用，尚且無(wú)法解釋涌水量與巖層破壞程度的關(guān)系，與實(shí)際突水規(guī)律吻合度不甚理想。論文大全。
早在1856年，H.Darcy就在法國(guó)Dijon城的水源問(wèn)題研究中創(chuàng)立了著名的Darcy定律。20世紀(jì)30年代，Jacob根據(jù)熱傳導(dǎo)理論建立了地下水滲流運(yùn)動(dòng)的基本微分方程，人們開始重點(diǎn)研究巖層的貯水性質(zhì)及水頭隨時(shí)間的變化。20世紀(jì)50年代，Lomize首次提出平行板模型。此后50年內(nèi)，Pomm、Snow、Louts、Wittke等相繼進(jìn)行了裂隙巖體水力學(xué)的試驗(yàn)研究，建立了裂隙巖體滲流模型，很大程度上推動(dòng)了滲流力學(xué)的發(fā)展。隨著工程巖體滲流的應(yīng)用的發(fā)展，Schneebeli、Louts、Zeisler以及Rissler等建議用巖體滲透系數(shù)的實(shí)測(cè)方法取代傳統(tǒng)的Lugeon壓水法，提高了計(jì)算的準(zhǔn)確度和精度。在裂隙巖體滲流與應(yīng)力耦合方面，Oda[48]由裂隙網(wǎng)絡(luò)三維幾何形態(tài)出發(fā)，建立了較嚴(yán)密的裂隙巖體滲流特性與應(yīng)力特性之間的關(guān)系。Erichsen[49]由巖體裂隙變形分析為基礎(chǔ)建立裂隙巖體滲流與應(yīng)力耦合分析程序，首次在耦合分析中不是以應(yīng)力而是以應(yīng)變?yōu)橹苯玉詈蠈?duì)象，計(jì)算結(jié)果更符合實(shí)際，郭雪莽也提出過(guò)類似的建議。此外，張金才研究了煤層開采后底板巖體的破壞、滲流及突水規(guī)律。張玉卓、Y.P.Chugh等研究了裂隙網(wǎng)絡(luò)的流動(dòng)網(wǎng)格和裂隙巖體滲流與應(yīng)力的耦合機(jī)理。論文大全。近20年來(lái)，隨著試驗(yàn)?zāi)芰头椒ǖ牟粩嗵岣撸囟l件下巖石變形、漸進(jìn)破壞過(guò)程中孔隙結(jié)構(gòu)變化引起滲透演化規(guī)律及其宏觀力學(xué)行為的響應(yīng)研究逐步開展，許多學(xué)者進(jìn)行了大量關(guān)于巖石應(yīng)力應(yīng)變滲透率方面的試驗(yàn)研究和理論探索工作。
在數(shù)值模擬方面，突水機(jī)理的研究的重點(diǎn)集中在滲流-損傷耦合作用上，基于FLAC、UDEC、RFPA等商業(yè)程序或彈塑性、斷裂和損傷數(shù)值模型，引入介質(zhì)斷裂、損傷判斷準(zhǔn)則，并嵌入描述介質(zhì)破壞膨脹區(qū)滲透性-損傷演化方程，以此來(lái)研究巖體突水過(guò)程的滲流-損傷耦合行為?；趥鹘y(tǒng)的彈塑性理論和有限元的數(shù)值模型，其本質(zhì)是通過(guò)判斷塑性區(qū)或變形引起的滲透性的改變來(lái)定義突水通道?；跀嗔蚜W(xué)理論的數(shù)值分析模型，一般以線彈性或非線性的斷裂力學(xué)理論為基礎(chǔ)，主要分為分離裂縫模型、分布裂縫模型和內(nèi)嵌單元裂縫法三種，C.Wolkersdorfer和R.Bowell、K.Noghabai等[17]應(yīng)用斷裂力學(xué)方法或數(shù)值模型研究隧道開挖、礦山開采中的水力劈裂現(xiàn)象，分析了水壓力對(duì)裂紋擴(kuò)展的力學(xué)機(jī)制。連續(xù)損傷力學(xué)模型在巖體力學(xué)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景，P.Valko和M.J.Economides用Kachanov和Perkins-Kern-Nordgren損傷模型模擬分析水壓致裂作用下巖石的損傷和開裂過(guò)程。楊延毅、朱珍德和朱維申等建立了裂隙巖體滲流場(chǎng)與損傷場(chǎng)耦合分析模型，并成功應(yīng)用于邊坡滲流破壞、礦井突水災(zāi)害發(fā)生機(jī)制的模擬。
突變理論是70年代初發(fā)展起來(lái)的非線性科學(xué)，國(guó)外學(xué)者Henley最早應(yīng)用突變理論研究了火山爆發(fā)、相變、濁流和斷層運(yùn)動(dòng)的定性模型。在我國(guó)，最早介紹突變理論的是凌復(fù)華的中譯本《突變理論入門》，近30年來(lái)，突變理論在我國(guó)巖石力學(xué)研究領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用，尤其在工程巖體突水機(jī)理研究方面。李順才利用突變理論研究了破碎巖體中滲流災(zāi)變的非線性動(dòng)力特征。王連國(guó)]基于尖點(diǎn)突變模型開展了煤層底板突水預(yù)測(cè)的研究。邵愛(ài)軍建立了預(yù)測(cè)礦坑底板突水的尖點(diǎn)突變模型；中國(guó)生應(yīng)用尖點(diǎn)突變?cè)矸治隽顺袎核装尻P(guān)鍵層失穩(wěn)突水的力學(xué)機(jī)制；王凱分析了單變量序列尖點(diǎn)突變模型及其穩(wěn)定判據(jù)；周輝運(yùn)用突變理論求得了井筒底板隔水層的最小理論安全厚度，并與典型案例實(shí)際情況基本相符。顯然，突變理論已經(jīng)在煤礦突水預(yù)測(cè)與防治領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但在動(dòng)力擾動(dòng)誘發(fā)突水方面尚無(wú)相關(guān)成果，爆破、開挖等外力擾動(dòng)誘發(fā)突水的動(dòng)力災(zāi)害機(jī)制是突水機(jī)理研究的重要方向。
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本學(xué)科前身是以原水文地質(zhì)及工程地質(zhì)省部級(jí)重點(diǎn)學(xué)科（我國(guó)第一批（1981年）具有博士、碩士授予權(quán)的學(xué)科點(diǎn)）為依托，在地質(zhì)資源與地質(zhì)工程一級(jí)學(xué)科下增設(shè)的。
本學(xué)科一直是“211”建設(shè)重點(diǎn)學(xué)科群之一。近年來(lái)以環(huán)境污染水文地質(zhì)研究、地下水資源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)等為主要特色，在地下水資源與環(huán)境這一地球科學(xué)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域，保持著自己的學(xué)科優(yōu)勢(shì)。
本學(xué)科教師承擔(dān)著許多地下水學(xué)科的前沿課題，大部分來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金或省部級(jí)縱向攻關(guān)項(xiàng)目，同時(shí)也涉及到長(zhǎng)江三峽工程、南水北調(diào)工程、華北平原水資源開發(fā)、清江水電站工程、金沙江溪洛渡水電工程等國(guó)家重點(diǎn)工程的生產(chǎn)課題，年均科研經(jīng)費(fèi)過(guò)千萬(wàn)。研究領(lǐng)域涵蓋地下水中物質(zhì)與能量循環(huán)規(guī)律及其生態(tài)環(huán)境效應(yīng)，水－巖相互作用機(jī)理，土壤水分和鹽分遷移機(jī)制、地下水監(jiān)測(cè)、模擬與評(píng)價(jià)技術(shù)、地下水環(huán)境修復(fù)與污染防治技術(shù)、以及地下水有關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)、環(huán)境同位素測(cè)試技術(shù)等。許多研究成果處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先或國(guó)際先進(jìn)水平。近幾年獲得國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)、省部級(jí)一等獎(jiǎng)各1項(xiàng)、省部級(jí)二、三等獎(jiǎng)二十多項(xiàng)。出版專著三十余部，在核心期刊近百篇，并有四十余篇論文進(jìn)入三大檢索系統(tǒng)。
主要實(shí)驗(yàn)室：水土環(huán)境修復(fù)驗(yàn)室、滲流模擬實(shí)驗(yàn)室、水化學(xué)分析測(cè)試實(shí)驗(yàn)室、地下水模擬與3S技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室。
畢業(yè)生就業(yè)方向：大專院校、科研院所、國(guó)家有關(guān)部委的職能部門（如國(guó)土、水利、電力、交通、環(huán)境）和各系統(tǒng)（部門）的研究所、設(shè)計(jì)院等。
作者：馬亞杰 常江 韓秀麗 單位：河北聯(lián)合大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院學(xué)
教學(xué)方法改革
本課程教學(xué)改革的任務(wù)要求能夠?qū)崿F(xiàn)小課時(shí)、大容量、重點(diǎn)突出，強(qiáng)化應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力培養(yǎng)。首先，借助多媒體教學(xué)手段，精心制作內(nèi)容豐富、知識(shí)點(diǎn)凝煉、邏輯過(guò)程合理的多媒體課件，課件形式上文字精煉、以圖表為主，形象直觀、主題突出。水文地質(zhì)學(xué)十分強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性，許多概念描述現(xiàn)實(shí)地質(zhì)存在，許多理論緊貼實(shí)際生活，因此在課堂講授中大量采用“概念聯(lián)想實(shí)際”、“理論聯(lián)系實(shí)際”以及“啟發(fā)式”、“引導(dǎo)式”方式，與學(xué)生互動(dòng)討論，活躍課堂、深入理解問(wèn)題。以第二章地下水賦存中的潛水部分為例，將對(duì)潛水的描述，凝練為地下水面－隔水底板－潛水－地下水埋深－含水層厚度－等水位線圖概念串。前5個(gè)概念以一張圖清晰展示，啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想生活中的實(shí)際，思考這些概念對(duì)應(yīng)什么實(shí)際問(wèn)題，比如地下水埋深，會(huì)對(duì)應(yīng)取水井最小深度，井中水位會(huì)上下變化。等水位線圖也以一張幻燈展示，啟發(fā)學(xué)生思考，這樣一個(gè)水位場(chǎng)的情況下，設(shè)置水源井選擇什么位置，這個(gè)水源位置各有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。在“引導(dǎo)式”教學(xué)中，結(jié)合教學(xué)重點(diǎn)設(shè)計(jì)了兩個(gè)“工程問(wèn)題引導(dǎo)式”補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，以鍛煉學(xué)生的“解決問(wèn)題式”而非“解題式”工程思考能力，培養(yǎng)理論聯(lián)系的思維習(xí)慣，提高應(yīng)用能力。如在第四章中，以“礦井涌水量預(yù)計(jì)”問(wèn)題為引導(dǎo)，闡述達(dá)西定律的應(yīng)用，并使學(xué)生掌握含水層劃分求參、井流計(jì)算的方法，認(rèn)識(shí)涌水量預(yù)計(jì)的工作流程與內(nèi)容，教學(xué)引導(dǎo)流程如圖1。
解決問(wèn)題的“工程問(wèn)題引導(dǎo)”較之于簡(jiǎn)化了的“解題式”引導(dǎo)，能更綜合、多方面融合知識(shí)與理論，極大地激勵(lì)了學(xué)生們主動(dòng)思考問(wèn)題的主觀愿望，培養(yǎng)了學(xué)生們的地質(zhì)思維和空間想象能力，使課本上抽象的理論變?yōu)榛钌闹R(shí)，使孤立的知識(shí)變成了一個(gè)有機(jī)的整體。活躍了課堂氣氛，學(xué)習(xí)也由任務(wù)變成了樂(lè)趣，由被動(dòng)變成了主動(dòng)?，F(xiàn)行應(yīng)試教育模式影響下，國(guó)內(nèi)大學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情與能力上受到限制，與國(guó)外相比專業(yè)課課外延展不足、有難度，但課堂外延展是課堂教學(xué)重要的補(bǔ)充，能極大擴(kuò)展學(xué)生學(xué)識(shí)容量，更有利實(shí)現(xiàn)小學(xué)時(shí)大課堂。在教學(xué)中我們?cè)O(shè)計(jì)了多種形式配合指令、建議與激勵(lì)，加強(qiáng)課堂外拓展。(1)組織學(xué)生課下觀看有益的影像資料，如山西襄汾縣“9．8”特別重大尾礦庫(kù)潰壩事故動(dòng)畫模擬演示、開灤趙各莊礦九東F3斷層滯后突水多媒體演示、開灤東歡坨礦水害案例多媒體演示等;(2)設(shè)計(jì)學(xué)生感興趣的問(wèn)題，以調(diào)查報(bào)告、研究論文為作業(yè)方式，指令學(xué)生分組進(jìn)行課下資料查詢、問(wèn)題研究與總結(jié)，老師跟進(jìn)階段，進(jìn)行過(guò)程控制，避免沒(méi)有工作只有結(jié)果的抄襲;(3)當(dāng)前資源勘查行業(yè)外向化快速發(fā)展，對(duì)學(xué)生外向能力有了更高和更緊迫的要求，水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)為導(dǎo)論性課程，內(nèi)容豐富，理論上不復(fù)雜難懂，很適合配合進(jìn)行專業(yè)英語(yǔ)訓(xùn)練，因此整理并選擇出內(nèi)容適當(dāng)?shù)乃牡刭|(zhì)英文資料，建議并激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行翻譯，提高學(xué)生外向能力。(4)應(yīng)用學(xué)術(shù)報(bào)告、工程師講堂等方式進(jìn)行課堂外拓展。
考核方式改革
在課程教學(xué)中，考核方式具備檢驗(yàn)和激勵(lì)雙重功能。一方面要實(shí)現(xiàn)全面、客觀、公平的檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，另一方面要充分利用它的激勵(lì)功能，特別是在課外拓展學(xué)習(xí)中的激勵(lì)性。在該課程的考核方式改革中，細(xì)化了考核因子，采取成績(jī)一(C1)、成績(jī)二(C2)和成績(jī)?nèi)?C3)三種成績(jī)計(jì)算方法，如圖2所示。圖中上一級(jí)指標(biāo)等于下一級(jí)指標(biāo)乘以百分比權(quán)重的加和，如C1=P*30%+K*70%。為使考核更具激勵(lì)性，最終成績(jī)?nèi)∪N成績(jī)中的最大值?？己朔绞礁屿`活、全面、可操作性好。
結(jié)語(yǔ)
地下水與人類生活息息相關(guān)，水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)課不僅是專業(yè)教學(xué)，也是素質(zhì)教學(xué)，知識(shí)性、趣味性、實(shí)踐性融會(huì)貫穿于每章每節(jié)。教學(xué)內(nèi)容不斷融入代表學(xué)術(shù)前沿和發(fā)展的新元素，教學(xué)及考核方法靈活機(jī)變，需要教師以責(zé)任心、熱愛(ài)心、積極心漸進(jìn)摸索，“流水不腐，戶樞不蠹”，才能培養(yǎng)出優(yōu)秀青年人才。
[關(guān)鍵詞]水工環(huán) 地質(zhì)勘察 勘察重點(diǎn) 新技術(shù)
[中圖分類號(hào)]P624 [文獻(xiàn)碼]B [文章編號(hào)]1000-405X（2013）-6-105-2
隨著科技的不斷發(fā)展，人們對(duì)地質(zhì)勘察事業(yè)的重視程度越來(lái)越高，我國(guó)地質(zhì)事業(yè)取得了較大的進(jìn)步和發(fā)展，其為我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的逐漸成熟，各個(gè)行業(yè)都面臨著較大的競(jìng)爭(zhēng)壓力，我國(guó)地質(zhì)事業(yè)面臨著礦產(chǎn)資源枯竭、地質(zhì)找礦成果不顯著、地質(zhì)開采不善破壞生態(tài)等諸多壓力和挑戰(zhàn)，在當(dāng)前的發(fā)展形勢(shì)下，我國(guó)水工環(huán)地質(zhì)勘察工作要找準(zhǔn)重點(diǎn)，對(duì)勘查技術(shù)要加強(qiáng)研究與應(yīng)用，以推進(jìn)勘察工作的順利進(jìn)行。
1 水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的現(xiàn)狀與工作重點(diǎn)探析
目前，我國(guó)地質(zhì)勘察相關(guān)單位加強(qiáng)了對(duì)地質(zhì)找礦工作的改革與發(fā)展進(jìn)度，在“建立大地質(zhì)、大服務(wù)”理念的指導(dǎo)思想下，要求水工環(huán)地質(zhì)勘察工作突破“墨守成規(guī)、安于現(xiàn)狀”的舊的思想觀念，沖破傳統(tǒng)勘察工作理念的束縛，尋找一條新的發(fā)展路子以及工作模式，不斷提升地質(zhì)勘察的能力，以實(shí)現(xiàn)地質(zhì)找礦、提升服務(wù)的目標(biāo)，要保證水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的順利進(jìn)行，就必須明確勘察工作的重點(diǎn)，推動(dòng)勘察事業(yè)的順利發(fā)展。
（1）開展水文地質(zhì)勘察工作的重點(diǎn)
隨著整個(gè)社會(huì)人口的不斷增多。對(duì)用水的需求越來(lái)越大，如果水文地質(zhì)環(huán)境惡化，地下水生態(tài)平衡遭到破壞，那么人們的生活將受到嚴(yán)重影響，因此，在進(jìn)行水文地質(zhì)的勘察工作時(shí)，須對(duì)地下水的埋藏條件、當(dāng)?shù)刂饕畬拥母凰潭冗M(jìn)行仔細(xì)勘察，對(duì)地下水水源的分布位置、地下水附屬區(qū)域范圍進(jìn)行仔細(xì)計(jì)算和評(píng)價(jià)，勘察工作還需要對(duì)地下水開發(fā)利用的主要條件、水源開采后對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境存在何種影響進(jìn)行全方位的預(yù)測(cè)。
（2）環(huán)境地境的勘察重點(diǎn)
隨著近年來(lái)生態(tài)環(huán)境的惡化趨勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)重、自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生，在勘察中應(yīng)對(duì)區(qū)域環(huán)境的質(zhì)量做出整體的開發(fā)趨勢(shì)預(yù)測(cè)與綜合評(píng)價(jià)，對(duì)重點(diǎn)防護(hù)地區(qū)加強(qiáng)環(huán)境地質(zhì)的調(diào)查，避免在生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)進(jìn)行開發(fā)或建設(shè)。
（3）開展工程地質(zhì)勘察工作的重點(diǎn)
工程地質(zhì)勘察工作對(duì)后期展開工程建設(shè)具有重要的指導(dǎo)意義。工程地質(zhì)勘察工作的特點(diǎn)在于危險(xiǎn)性較強(qiáng)、地址問(wèn)題隱蔽性較強(qiáng)，區(qū)域內(nèi)的滑坡、泥石流、地震等都會(huì)對(duì)工程的安全建設(shè)和安全使用產(chǎn)生影響，工程地質(zhì)勘察工作的重要意義也正在于此。在勘察過(guò)程中，應(yīng)抓住重點(diǎn)進(jìn)行勘察，如對(duì)區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)，地震活動(dòng)情況，活動(dòng)構(gòu)造加強(qiáng)等加強(qiáng)勘察，準(zhǔn)確而客觀地評(píng)價(jià)當(dāng)?shù)氐貧さ姆€(wěn)定性，還要對(duì)勘察區(qū)域巖土的巖性、地殼時(shí)代、巖土的成因等工程地質(zhì)的特性，準(zhǔn)確劃分工程地質(zhì)的類型，對(duì)地基穩(wěn)定性做出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。
2 水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中的新技術(shù)的分析
在當(dāng)前水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，GPS-RTK技術(shù)已經(jīng)得到了十分廣泛的應(yīng)用，GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用于水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，能夠?qū)ν鈽I(yè)的測(cè)量一步到位，節(jié)省大量不必要的勘察時(shí)間，進(jìn)而減少外業(yè)勘察工作量，縮短勘察的工期和時(shí)間，提高地質(zhì)勘察工作的工作效率。
2.1 GPS-RTK新技術(shù)應(yīng)用的基本原理
2.1.1 GPS技術(shù)的基本應(yīng)用原理
GPS衛(wèi)星定位基本原理內(nèi)容為：將無(wú)線電的信號(hào)從地面的發(fā)射臺(tái)發(fā)射到太空衛(wèi)星，在衛(wèi)星導(dǎo)航的定位系統(tǒng)中，利用無(wú)線電的測(cè)距原理。對(duì)衛(wèi)星所在的位置利用超過(guò)三個(gè)地面位置點(diǎn)的變會(huì)進(jìn)行確定，反過(guò)來(lái)，要確定地面上某一求知的點(diǎn)，也叫以利用三顆以上的太空衛(wèi)星進(jìn)行交會(huì)定位。進(jìn)行地質(zhì)勘察中實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量所包含的根本工作方法在于：將GPS接收機(jī)安裝于基準(zhǔn)站之上，對(duì)GPS進(jìn)行連續(xù)的觀測(cè)，利用無(wú)線電傳輸裝置來(lái)實(shí)時(shí)發(fā)送衛(wèi)星對(duì)觀測(cè)到的數(shù)據(jù)，在觀測(cè)站內(nèi)，GPS接收機(jī)對(duì)GPS衛(wèi)星的信號(hào)進(jìn)行接收，再通過(guò)無(wú)線電信號(hào)接收裝置對(duì)基準(zhǔn)站獲取的轉(zhuǎn)換參數(shù)以及觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，在GPS技術(shù)應(yīng)用技術(shù)原理的指導(dǎo)下，對(duì)基準(zhǔn)站獲取的基線向量進(jìn)行驗(yàn)算，對(duì)需要得出的三位坐標(biāo)進(jìn)行精確的計(jì)算以及顯示。
2.1.2 RTK技術(shù)的基本應(yīng)用原理
RTK，義被稱為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)。RTK技術(shù)是當(dāng)下數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)與GPS技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。RTK技術(shù)也是GPS測(cè)量技術(shù)一個(gè)全新的突破，GPS技術(shù)的基本應(yīng)用原理為：將一臺(tái)GPS接收機(jī)安置在基準(zhǔn)站之內(nèi)，對(duì)接收機(jī)可見的GPS衛(wèi)星保持連續(xù)觀測(cè)的狀態(tài)，利用無(wú)線電傳輸設(shè)備將觀測(cè)到的數(shù)據(jù)情況實(shí)施傳輸給地面用戶觀測(cè)站，在觀測(cè)站內(nèi)，GPS接收機(jī)以便接收GPS衛(wèi)星傳輸回來(lái)的信號(hào)，一旦通過(guò)無(wú)限電接收裝置來(lái)對(duì)基準(zhǔn)站發(fā)回的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，接著以相對(duì)定位原理為依據(jù)，立即測(cè)算出整周模糊度的未知數(shù)值，將用戶站的坐標(biāo)進(jìn)行精確的顯示，如此，有了定位計(jì)算的結(jié)果，就可以對(duì)用廣站、基準(zhǔn)站的觀測(cè)結(jié)果的精確程度進(jìn)行確定，最終確定解算的結(jié)果是否有效，以便減少多余的觀測(cè)數(shù)值，降低勘察時(shí)間，提高水工環(huán)地質(zhì)勘察的工作效率。
RTK技術(shù)主要是從載波相位測(cè)量出發(fā)所研發(fā)出了的實(shí)時(shí)差分的GPS測(cè)量的技術(shù)，RTK實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)通常是由三大部分組成的，包括了軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸裝置以及GPS接收裝置。
2.2 GPS-RTK新技術(shù)應(yīng)用
2.2.1 在水工環(huán)地質(zhì)勘察中應(yīng)用GPS―RTK技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在
（1）保證精確的定位。一旦完全符合RTK技術(shù)應(yīng)用基本的工作條件，則在定位中就不會(huì)存在較大偏差，而存一定的工作范圍內(nèi)（通常情況為5千米），RTK技術(shù)的高程、平面精度等能精確到厘米。
（2）較高的作業(yè)效率。在常見的地勢(shì)地形中，RTK能對(duì)5千米之內(nèi)的半徑完成測(cè)量工作，且較之傳統(tǒng)的測(cè)量，RTK的控制點(diǎn)數(shù)量大大降低，且只需一人操作即可，各個(gè)放樣點(diǎn)僅需停留1.2秒。
（3）可進(jìn)行全天式作業(yè)。GPS―RTK技術(shù)需要兩個(gè)放樣點(diǎn)間能進(jìn)行光學(xué)通視，只要滿足了“電磁波、對(duì)空通視的要求”即可，因此較之傳統(tǒng)的勘察工作，其阻礙因素較少，這一技術(shù)幾乎進(jìn)行的是全天式的作業(yè)。
（4）自動(dòng)化作業(yè)模式，擁有較高的集成化種度。GPS―RTK技術(shù)可以勝任多種測(cè)繪外業(yè)，流動(dòng)站內(nèi)應(yīng)盡量高效的手持操作收的手簿這樣利用其內(nèi)設(shè)的專業(yè)軟件則能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)測(cè)繪，也可以減少認(rèn)為的誤差，提高作業(yè)的精度和椎確度。
2.2.2 應(yīng)用實(shí)例
GPS―RTK技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展和應(yīng)用改進(jìn)，已經(jīng)在實(shí)踐中被證明應(yīng)用于水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中具有較多的用途。這些主要用途的內(nèi)容包括了：在工程地質(zhì)勘察中對(duì)隧道、地下埋臧物、巖溶等情況的調(diào)查；在水文地質(zhì)中可用于調(diào)查淺部地下水的位置和環(huán)境等。
如對(duì)某一區(qū)域的水文地質(zhì)進(jìn)行勘察，在特定地層的雷達(dá)反射的圖像特征中反映出來(lái)的平均綜合計(jì)時(shí)通常情況下度雷達(dá)相同的定義，其實(shí)質(zhì)上是指在雷達(dá)剖面資料中，人的肉眼能夠見到的反射波的不同的組合形式，在進(jìn)行雷達(dá)資料的觀測(cè)時(shí)，能夠是雷達(dá)產(chǎn)生相應(yīng)且形成了某種特征效應(yīng)，這就是地質(zhì)中的結(jié)構(gòu)特征以及地質(zhì)構(gòu)造所能夠產(chǎn)生的影響，這些結(jié)構(gòu)特征的名稱由來(lái)與雷達(dá)的相位元素一致。國(guó)外地質(zhì)勘察工作中，多應(yīng)用了GPS―RTK技術(shù)對(duì)不同的水文地質(zhì)目標(biāo)進(jìn)行成像，這一技術(shù)也可以用于評(píng)價(jià)水文地質(zhì)目標(biāo)特征具有的可能性。
3 結(jié)語(yǔ)
在進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘察工作時(shí)。應(yīng)進(jìn)一步改變傳統(tǒng)的觀念，加強(qiáng)勘查工作思想的解放，尋找出利用開展勘察工作的新方法。在這一過(guò)程中，需提煉出水工環(huán)勘察工作的重點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的分析、研究和應(yīng)用，將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，促進(jìn)水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的順利開展，保證我國(guó)地質(zhì)事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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