黄土地区区域水文地质普查规程(3)

2019-03-09 20:06

明一般水文地质条件外,应着重进行地下水资源评价,予测开采后出现的水文地质问题,研究地下水的合理开发利用,加强地下水资源的保护。

46、河谷平原一般处于山前断陷带,受地质构造控制而形成冲积平原,堆积了较厚甚至巨厚的新生代碎屑物,第四系特别发育,有利储藏孔隙潜水和承压水。因此,第四系孔隙水是主要找水对象。丘问谷盆地分布于黄土丘陵中,由于受地质构造作用和岩性的控制,常呈宽窄相间,形似葫芦状的一连串小型山间盆地或开阔河段,其沉积物以第三纪红色地层和第四系为主体,第三纪以前的基岩仅出露于峡谷,故主要找水对象仍第四纪松散碎屑岩层。

47、河谷平原,一般都做过不同程度的水文地质工作,普查时应充分搜集和利用已有资料。在研究程度较高、资料较多的地区,可采用“编、测结合”的方法。在充分研究已有资料的基础上 针对存在的水文地质问题,结合国民经济建设的需要,选择具有代表性的地段或以控制性的路线调查作相应的补充工作或进行专题性的研究试验工作;在研究程度较差的地,应列为普查重点,适当提高精度,做到点面结合。

48、在水文地质普查前,详细搜集、了解开发利用地下水的历史和现状;综合利用地下水、地表水的程度和进一步利用规谢意图,对水文地质工作的意见和要求;土地利用及农业灌溉状况;开采地下水后出现的水文地质问题及当前所采取的措施。调查、编录机、深井资料及使用状况。

49、查明第四纪地层的岩性岩相、地貌形态,特别要详细研究阶地类型、阶地结构及中、微地貌(洪积扇、冲出锥、阶面变化、河床特征与变迁、古河道分布等)、河流水文特征,从而研究河谷形态与形成、发育历史及水文地质规律。 50、注意河谷平原一丘间谷盆区的周边地质、地貌、水文地质条件的调查,尤其要注意研究构造形迹的力学性质、展布规律、继承活动对盆地形成与发展的控制作用。

51、了解土壤盐渍化、盐碱土的分布、特征、形成的水文地质条件,概略地提供盐渍土、盐碱土改良途径的资料。 52、河谷平原一丘间谷盆区局部有肥水的分布,应调查了解肥水的分布范围、特征、形成条件、资源概况和利用效益。 53、河谷平原一丘间谷盆区的调查应注意寻找适合中型、大型集中开采的水泥地,研究富水地段的地质、地貌、水文地质条件,并作出水资源的初步评价,为大、中型工矿企业及国防建设选点提供资料。 54、水资源保护是河谷平原一丘间谷盆区水文地质调查的一个突出问题。应注意调查地下水与地表水资源的污染情况、性质、污染物质来源等,提出保护的初步措施。注意调查水资源的衰竭、补给源的改变、人工回灌的条件、回灌水的来源等。

55、动态观测是研究河谷乎原一丘问谷盆区地下水形成与运动的重要方法。测流工作可获得评价水资源的重要资料。因此,普查时适当搜集动态资料和准确测得河流流量、渗漏补给量是查清河谷平原一丘间谷盆区区域水文地质条件不可缺少的重要方面。 56、河谷平原一丘间谷盆区的勘探布置 应按水文地质特征,遵循一定的勘探网、线要求,视面积大小,要求最少应有一条横穿地貌单元的完整助探线,并考虑到储量计算的要求。控制性勘探钻孔深度,一般要求300米,并对300米以下含水层予以远景控制。

57、对静储量、动储量、调节储量和开采储量,要分别进行计算和评价,全

面了解水资源概况。计算方法可针对水文地质条件,采用几种方法对比。丘间谷盆区类型的储量计算,还可采用均衡法和径流模数法。

五、黄土下伏基岩水的调查

58、黄土地区除少数山区如吕梁山、六盘山等为基岩裸露外,其它广大地区则被黄土覆盖,基岩仅在何川沟谷地带有所出露。由于覆盖较厚的黄土,基岩出露条件差,其地下水的分布、埋藏与形成和裸露山区是不同的。因此,在进行普查时,除了认真地进行地质、地貌、水文地质调查外,应配合物探等其它手段,必要时,进行适当的揭露工作,以便查明隐伏基岩面的起伏、岩性岩相变化、地质构造情况、破碎带分布等地质及水文地质问题,从而查清水文地质条件。 59、黄土地区的基岩水,总的可分为岩溶水、构造裂隙水、风化裂隙水、层问孔隙裂隙水等。地下水的分布与形成,除考虑黄土覆盖条件外,其控制因素主要有地层岩性、地质构造、地貌形态和水文等。因此,寻找基岩水要认真综合研究这些因素。

(1) 地层岩性因素:主要是通过地层岩性的调查,以地层岩性为找水标志寻找区内含水岩层的分布与变化。调查的主要内容有:地层层序、地质时代、沉积环境、发展历史;岩性结构、胶结物和胶结程度、厚度、互层组合关系、岩性岩相变化;岩石风化程度、深度、性质;碳酸岩的岩溶发育程度和规律;

(2) 地质构造因素:主要是通过地质构造的调查,以构造因素为找水标志寻找基岩水的储藏和富水地带。调查的主要内容有:地层产状、裂隙发育情况、构造形迹的形态。力学性质、组合关系、展布规律。特别注意调查断裂构造与构造破碎带的性质是阻水的还是导水的。断层两侧、褶皱轴部、构造线的复合部位,这些都是控制地下水赋存的重要因素;

(3)地貌因素:主要是通过地貌调查,以地貌因素为找水标志了解地下水汇集条件、补给范围与面积。调查的主要内容有:地貌形态和类型、地貌发育演变与形成、各种物理地质现象;

(4)水文因素:主要是通过了解降水强度及河流水文特征,研究地表水与地下水的转化关系,分析确定地下水的主要补给来源、补给方式和途径。

必须指出,上述几种因素是控制基岩水赋存的主要因素,而且是相辅相存的,具有内在联系的,不能分割的。因此,在水文地质普查过程中必须综合调查,全面研究 才能搞清基岩水的水文地质条件。 60、石灰岩分布地区的调查:石灰岩的黄土地区主要分布在山西h陕西等省,主要为寒武纪和奥陶纪的石灰岩。岩溶水的水位埋藏较深。泉的出露密度很小,但流量很大。地下水位与区域最低侵蚀基准面有关,但溶蚀发育很深,往往超过侵蚀基准面。因此,找岩溶水要注意调查非溶性岩石夹层及隔水底板。它们在补给区、径流区和排泄区的差别很大,注意区别对待。

补给区:一般构成中低山地形,灰岩中的地下水位一般埋深在300米以下,地表径流很少,水源缺乏,属严重缺水区。在这个地区应注意寻找上层滞水。这些上层滞水是由泥灰岩及其他非溶性岩石、压性断裂破碎带等局部相对隔水层保存下来的。由于面积较小,水量有限,但水位浅,可以解决部分人、畜饮用水的困难。

径流区:一般为接近平原的低山丘陵,水位埋深比补给区浅,但变化大,由数十米至百余米甚至超过200米,地下水比较丰富。注意调查河谷地带和断裂带附近岩层及断层角砾岩的温水性及裂隙发育情况,可以寻找浅埋的富水地段。

排泄区:一般靠近乎原 有较多的泉水露头。由于水循环较深,在断裂带往往有中低温温泉露头。注意调查泉的性质、流量、水化学及动态等以及疏松岩层覆盖情况和厚度、与灰岩的接触关系。

61、碎屑岩分布地区的调查:主要分布在陕、甘、宁盆地,为一套下古生代、中生代的砂页岩互层,夹砾岩、泥灰岩及薄层石灰岩和煤层。在这套地层中主要应寻找层间孔隙裂隙水和风化壳水。重点调查:

(1)厚层砂岩的分布,裂隙、孔隙发育特征与性质,注意具有区域性含水意义的岩层,如三叠系石千峰组、三叠系纸坊群、下侏罗系延安组及白垩系洛河组和环河组等的出露及其补给条件,很有可能找到普遍分布的含水层或局部富水地段;

(2)页岩一般具有相对的隔水性,但应注意在特殊情况下,当构造条件与补给条件有利时,亦有可能形成富水地段,如钙质页岩的构造破碎带;

(3)碎屑岩分布地区,一般泉水的出露密度较大,但单泉流量却很小。要注意调查泉的出露条件与分布规律,并用数理方法予以统计与综合研究。对少数大泉的出露条件及形成原因,要认真调查研究,以便指导寻找局部富水地段; (4) 陕、甘、宁盆地在地质构造上是个不对称构造盆地,这就给形成有赋存自流水与深层承压水创造了构造条件。陆相地层相变较大,粗、细粒岩层相互叠置构成了复杂的含水岩层。因此,应注意研究自流盆地或自流斜地的构造性质、岩相变化以及主要的含水岩层。在中生代碎屑地层中,往往有油、气、水共存现象,应研究这种特殊类型水的水文地质特征;

(5)盆地地下水的水质(特别是深层承压水的水质)很差,要注意研究地下水在水平和垂直方向上的水化学规律,也有可能寻找到其中的淡水层。此外,还要研究油田水及高矿化水中是否存在有用元素富集成矿的可能性;

(6)要重视寻找断裂破碎带水,调查断裂的展布性质,此类型水有可能形成富水带。 62、第三纪红色盆地地下水的调查;黄土地区第三纪红色岩层是一套陆盆相堆积的碎屑岩,主要分布于甘肃中部和宁南地区。新第三纪地层主要为一套棕红色泥岩,夹数层胶结或半胶结的砂岩、砂砾岩,分布于褶皱山区边缘,如六盘山、秦岭北麓及山间河谷小盆地。由盆地边缘向中心,岩相由粗变细。在盆地内往往形成层问承压水或自流水。老第三纪地层主要由一套胶结的棕红色砾岩、砂岩及泥岩组成,在盆地周边零星出露,一般含裂隙水。应重点调查:

(1) 形成红色盆地的地质条件、沉积环境、地质结构;研究地层时代、岩性变化、产状、厚度、物质成份、分选性、胶结程度、胶结物及分布规律,要特别注意粗颗 量粒地层,如砂岩、砾状砂岩、砂砾岩的出露条件与分布及岩层的裂隙、孔隙性,目的是量研究确定主要含水岩层;

(2) 调查山区至盆地过渡带的地质、地貌及接触关系。在查明并分析区域构造条量件的基础上研究构造断裂的分布与承袭关系,分析区域性断裂对地下水的分布、储存与运动的控制作用,圈定有可能蕴藏淡水的第三纪下伏基岩隆起及基岩浅藏带或其他利的隐伏储水构造;

(3) 要运用岩相古地理分析方法,研究沉积岩相、含盐地层的分布及变化特点。配对不同岩层要取得含盐量及水化学的对比资料,并查明地下水水化学与岩相古地理条件的关系及规律性;

(4) 要查明红色盆地内各含水层地下水的补给、径流、排泄条件的特点;注意山区流入盆地的河谷发育规律、渗漏特点、水文特征及地表水与地下水的转

化关系;注意搜集机井、民井、钻孔、泉水等的水文地质资料,了解分析水文地质特征;

(5) 在湖盆区,注意调查次一级小而浅的湖盆。此种湖盆的水文地质条件不同于宽而广沏盆的水文地质条件,有可能赋存淡水;

(6) 在第三纪红层裸露区,应注意地下水补给条件与中、微地貌的研究;注意在脱盐作用或原始含盐量较低的地区寻找裂隙、孔隙淡水。此外,也应研究第三系古地理对第四系储水条件的影响,并查明第三系水盐运移对第四系矿化作用的影响。 63、变质岩及火成岩区地下水的寻找:黄土地区的变质岩及火成岩主要分布在晋南、豫西和甘肃中部。变质岩主要为一套前震旦纪片麻岩、片岩、矽质次岩、大理岩、白云岩等;火成岩多为中、古生代花岗岩。在此类坚硬岩层与岩体分布区,主要是寻找风化裂隙水、构造裂隙水及构造破碎带水。为此,应调查: (1) 变质岩的变质程度、岩石性质,尤其要注意矽质次岩、大理岩、白云岩及变质砂岩等的含水条件,从岩性上寻找含水岩层;火成岩的类型、规模及其与围岩的接触关系。重点调查岩层或岩体的裂隙与构造破碎带的性质及其展布,并注意岩脉的穿插分布,以便从构造上找水。按岩性与构造找水,都必须结合补给条件 因为地下水的形成与赋存是诸因素的综合控制结果;

(2) 寻找风化裂隙带水,要调查控制风化壳发育的地貌、构造及岩性等因素以及风化程度、发育深度等;

(3) 寻找构造裂隙水,要注意构造形态和部位,如背斜的轴部、向斜的翼部、张性及张扭性断裂破碎带及其复合部位、压性断裂两侧及其影响带、阻水断裂靠补给区的一侧、劈理及节理密集带等,这些都是富水的有利地段;

(4) 构造裂隙和构造破碎带水一般在地形低洼处,如沟、河谷最易形成,并能找到富水地段。因此现代水系一般是在构造控制下发育的,水系的不断发育,又加剧对构造破碎带的侵蚀与改造,这对地下水的补给、汇集甚为有利;

(5) 调查火成岩体的岩脉发育情况及其阻水作用,注意在阻水岩脉靠补给区一侧找水,在火成岩分布区,应重视地下热矿水的调查工作。

六、工程地质调查的工作要求

64、在黄土地区进行国民经济建设,需要解决许多具有地区特点的工程地质问题,如建筑物的沉降与不均匀沉降、边坡稳定、由水工建筑物引起的渗漏、塌陷、管涌等以及在各种营力和工程地质作用下形成的水土流失等问题。这些问题的产生,除自然条件、地质背景外,是由黄土的各种工程地质性质决定的。其中主要的是湿陷性,其次渗透性和崩解性。上述工程地质问题都是互相有关联、具有区域性特点、且大都与地下水的活动有直接和间接的联系。因此,在水文地质普查中应进行区域工程地质调查工作。 65、在黄土地区进行水文地质普查时所开展的工程地质工作,主要应从研究黄土区的区域工程地质条件(包括黄土的工程地质性质和各种工程地质作用)入手,围绕黄土的湿陷性和水土流失问题,了解其一般规律性和地质背景;其次,要为区内广泛开展的水利工程建设等,提供一般性的工程地质条件的定性评价资料。

66、在我国工程建筑设计中,广泛采用了相对湿陷系数(即在一定压力下,土样的孔隙比与在同样压力下浸水后土样的孔隙比之差除以天然湿度下土样的孔隙比得的商)作为评价湿陷性的指标。一般认为:相对湿陷系数大于0.02是具有湿陷性的土,小于0.02为非湿陷性的土。

除利用直接试验指标——相对湿陷系数作为评价黄土湿陷性的指标而外,还可以由黄土的其它物理指标与相对湿陷系数之间的内在关系,间接定性评价黄土的湿陷性,其中主要的是颗粒组分、孔隙比、干容重及天然含水量。例如,一般认为干容重小于1.3或1.4为湿陷性的土。但是,由于影响湿陷性的自然因素较多,单个的物理指标与湿陷性之间不存在绝对的数学关系,应该综合考虑与湿陷性有关的各种指标,并与黄土形成的地貌条件紧密结合起来,对一个地区的湿陷性进行综合评价。 67、评价黄土的湿陷性时,应以与工程建筑有关联的地表以下十米左右的土层为主要研究对象;在用相对湿陷系数作为评价指标时,要取得其荷重变化曲线,确定最大湿陷的临界压力,通过综合分析,了解湿陷性在水平方向(不同地区和不同地貌单位)和垂直方向的变化规律,并确定具有湿陷性的土层厚度。

68、黄土地区,由于具有岩性松散、地形破碎、降水集中的自然特征,区域性的水土流失发生、发展极为严重。在水文地质普查中,应进行水土流失规律的研究,其目的是阐明其发生、发展的地质背景,进行水土流失的类型及程度分区,为水土保持区划及探索现行水保措施及其配置在地质条件上的合理性提供资料。 69、影响水土流失的地质因素有地形、岩性、构造、水文地质等多方面。应查明;

(1)地区内覆盖最广、最易受侵蚀的黄土及黄土状土的岩性、岩石结构、物理—水理性质及其产状与分布;

(2)出露在侵蚀基准面以上的各种地层、岩层的地质结构和互相组合关系; (3)控制地表径流方向和强度的地面的坡度和切割程度; (4)地下水埋藏条件及其在现代侵蚀中的作用;

(5)地区性的侵蚀基准面的变化及其控制因素—新构造运动。

70、水土流失的表现,有侵蚀形迹和输出泥砂两个方面。侵蚀形迹一般可分为面蚀,潜蚀、沟蚀、河蚀和重力侵蚀五种类型:

(1)面蚀:由较分散、较缓慢的地表水流的面状剥蚀作用而成,其形态包括细沟、浅沟、坡面切沟。常成群分散存在于源坡、梁坡、峁坡的被面上,单沟深度一般小于2米; (2) 潜蚀:由地表水及地下水渗透作用形成,其形态有陷穴、漏斗、串珠洞、盲沟、潜蚀凹坡等; (3)沟蚀:由集中的、多为暂时性高速度地表径流在坡面上的冲刷作用而成,其形态有悬沟、跌水、谷坡切沟、谷底冲沟等。刻切深度超过2米:

(4)河蚀:由常年性水流以侧蚀为主的冲刷作用形成,其形态为各类河谷: (5)重力侵蚀:在重力作用下形成,其形态有滑坡、崩塌、泻溜(流泥)等。 在野外测绘中,要划分出不同地区主导的侵蚀类型及侵蚀类型的组合情况。在个别有代表性的地段,应对谷顶部份(包括塬面、梁峁坡面)、谷坡部份、谷底部份的侵蚀形态及相应部位的坡度、坡长进行量测。 71、水土流失程度可以用侵蚀程度和侵蚀速度来表示。一舷侵蚀程度表示长期流失作用的结果,侵蚀速度表示近期的流失速度。在测绘中,一定的地貌单元可接受各种侵蚀形态破坏的面积占该单元面积的百分比划分侵蚀程度等级。侵蚀速度的平均定量指标主要指单位面积内年输沙量,即侵蚀模数,这要靠从有关试验站搜集,也可以通过野外观察和访问,从近期的新生侵蚀形迹的发育情况获得定性概念。

72、根据观察资料,分析不同地段、不同地貌部位的决定侵蚀作用的主导因素(例如地下水、地形、岩性、人为因素等),在划分侵蚀类型、现代侵蚀速度及


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