水文地质勘探实习报告
一、实习目的和任务
水文地质勘探是一种重要的勘探手段,主要应用在水文地质调查、地下水资
源评价等领域,该课程除课堂讲授水文地质勘探基本原理和工作方法外,还要特别加强对学生野外实践和分析问题与解决问题能力的训练。
本次实习的目的就是为了巩固课堂学习的理论知识,理论联系实际,提高学生分析解决实际问题及野外勘探的初步能力,为学生毕业后从事水文地质勘探工作打下一个良好的基础。
二、实习内容
1、水文地质钻探工作方法及野外钻探实践。
2、水文地质试验方法及抽水试验原理、现场抽水试验实践。 3、根据抽水试验结果计算水文地质参数。.
4、水文地质勘探实验报告编制。
三、实习地点简介
张河湾抽水蓄能电站位于太行山深处井陉县境内,距石家庄市(负荷中心)直线距离为 52 km,公路里程 77 km,对外交通方便。工程总投资为41.2亿人民币,是河北省最大的抽水蓄能电站,也是河北省第一个利用亚行贷款建设的公益性电力项目。 装机总容量为100万千瓦,安装4台25万 kW的单级混流可逆式机组,以一回 500 kV线路接入河北南部电网,年发电量16.75亿kW/h,年抽水用电量 22.04亿 kW/h,电站综合效率为0.76。
张河湾抽水蓄能电站为一等工程,上水库布置在山顶,开挖填围而成,正常蓄水位810m,总库容785.4万立方米,调节库容720万立方米,工作水深 31m,坝顶高程812m,最大坝高57m,全库采用复式沥青混凝土全面防渗。下水库利用已建的张河湾水库,在原有未完建大坝上加高完建而成,正常蓄水位 488 m,保证抽水蓄能电站发电水位471m,总库容8330万立方米,具有年调节性能。拦河坝为浆砌石重力坝,按100年一遇洪水标准设计,1000年一遇洪水标准校核;坝顶高程490 m,最大坝高77.35m。水道和地下厂房系统布置在上下水
库之间的山体内,设竖井高压管道,钢板衬砌;采用一管两机布置方式,主管长约 570 rn,尾水洞长约170m,电站距高比为1.58。
四、实习过程
第一部分:
水文地质钻探,是水文地质勘查的基本方法之一。它是用以查明水文地质条件、地下水赋存状态和含水层富水性、隔水层分布及其性能的一种最重要、最直接、最可靠的勘查手段,亦是进行各种水文地质试验的必备工程,也是水文池质化探和水文地质测绘成果所做地质结论的检验方法。
(一)水文地质物探的重要性:
(1)工作方法一直接揭露(示)目的层(含水层、隔水层),因此最可靠,是水文
地质测绘和水文物探成果进行验证的唯一方法。
(2)在各种水文地质调查中,均应设计相应的水文地质钻探工作量。 (3)除可直接揭露地下水(含水层)外.还可兼作取样、试验、开采和防治地下水之用。
(二)水文地质钻探的任务:
1、研究地质、水文地质剖面,揭露和确定含水层位、厚度、埋深,岩石成
分、岩性结构,含水层的空隙性等。
2、测定各含水层的地下水位,确定含水层的水力性质,各含水层间以及含水层与地表水之间的水力联系。
3、采取岩心、土样和水样,测定岩石的水理性质和颗粒组成,测定地下水的物理性质、化学成份及气体成份。
4、利用钻孔进行水文地质试验,测定水文地质参数。
5、利用钻孔进行地下水动态观测和监测,预测其动态变化趋势。 6、在水文地质勘探中,有时除完成勘深任务外,还要为开采地下水兼做生产开采井。
(三)水文地质钻探的特点:
1、为获得一定的涌水量和在钻孔中抽水试验,必须在钻孔中安装抽水设备,
在孔壁不稳定的钻孔中耍下过滤器,其孔径要大,一般达127㎜左右。 2、为了区别各含水层的水位、水温、水质和水量等基本水文地质资料,要对各含水层进行止水,隔离彼此之间的水力联系。要求下套管、变换孔径,钻孔结构复杂化。
3、在水文地质钻探中,为不破坏含水层的天然状况(水位、水质等),冲洗液要求较为严格。
4、水文地质钻探除完成钻进、取心外,为了分层观测地下水的稳定水位,进行抽水试验,还要求下套管止水,安装过滤器和抽水设备及洗孔等辅助工作,因此钻探工序复杂,周期长。
5、观测项目多,钻进中除了描述岩性外,要观测孔内水位、水温、冲洗液消耗以及涌水等多种项目。
(四)水文地质钻孔的基本类型
水文地质勘探孔:又称一般水文地质孔,主要用于了解矿区地质和水文地质情
况,如地层的岩性、构造、含水层数、厚度、埋深和结构等。 试验孔:主耍用于抽水试验,也可用于了解水文地质情况。
观测孔:主要用于指定层段抽水试验时地下水位观切和地下水长期动态观测,同时了解水文地质条件或采取水样、岩样。
开采孔:主要用于地下水开采或矿区地下水水位疏降。
探放水孔:主要用于探明掘进巷道前方一定距离内的水文地质条件,或用于矿井地下水疏降、井下水文地质试验等。
试验孔、观测孔、开采孔和探放水孔统称专门水文地质孔。
(五)水文地质钻孔的布置
基本原则:以线为主,点线结合:以疏为主,疏密结合;以浅为主,深浅结合:
以探为主,探采结合:一般任务与专门任务相结合;设计与施工相结合即用最少的工程量、最低的成本、最短的时间,获得质量最高、数量最多的水文地质资料。
(六)水文地质钻探的技术耍求一隔离止水
止水:在水文地质钻探工作中,为封闭和隔离目的含水层与其它含水层的水力
联系所做的处理工作。
止水部位:应选择在目的含水层与需隔离的含水层之间的隔水层中,并尽量选择在隔水性能好、厚度大和孔壁较完整的孔段。
水文地质钻探的技术耍求一一冲洗液在水文地质钻探中,应尽可能地使用清水钻进。在松散层和强烈破碎带,使用清水钻进技术上有困难时,仍需使用泥浆作冲洗液。
注意:泥浆钻进后,要求在抽水试验前进行洗孔,以消除泥浆对孔壁周围岩层水文地质性质的影响。
第二部分:
抽水试验是指通过水文地质钻孔抽水确定水井出水能力,获取含水层的水文地质参数、判明某些水文地质条件的野外水文地质实验工作。抽水试验的目的是研究、评价含水层的水文地质特征和富水性,确定含水层的水文地质参数,为计算地下水允许开采量、矿井涌水量和制订地下水综合利用方案提供依据。
(一) 抽水试验的任务
1、含水层的钻孔涌水量及其与水位下降之间的关系.
2、求含水层的水文地质参数:渗透系数、导水系数、给水系数和弹性储水系数等。
3、影响半径的大小,降落漏斗的形状及其扩展情况。 4、地下水与地表水之间、含水层与含水层之间的水力联系. 5、判断含水层的边界条件以及隔水层参数等。