第1章 地下水調(diào)查

1.1 水文地質(zhì)測繪

水文地質(zhì)測繪是指通過對調(diào)查區(qū)內(nèi)的地質(zhì)、地貌、地下水露頭和地表水狀況的觀察分析，從宏觀上認(rèn)識地下水埋藏、分布和形成條件的一種調(diào)查手段。水文地質(zhì)測繪是整個水文地質(zhì)調(diào)查工作的開始，是整個水文地質(zhì)調(diào)查工作的基礎(chǔ)。該項(xiàng)工作一般安排在除遙感解譯地質(zhì)工作以外的其他水文地質(zhì)勘探之前進(jìn)行，為了更有針對性地進(jìn)行測繪工作，必須了解測區(qū)內(nèi)已有地質(zhì)、水文地質(zhì)的研究程度和存在的問題，且掌握有相同比例尺的地質(zhì)圖、地形圖作為底圖。

1.1.1 水文地質(zhì)測繪的主要任務(wù)

水文地質(zhì)測繪的主要目的是找出地下水天然或人工露頭及與其有關(guān)的自然地理、地質(zhì)現(xiàn)象間的內(nèi)在聯(lián)系，用以評價測繪區(qū)水文地質(zhì)條件，為地區(qū)規(guī)劃或者專門性生產(chǎn)建設(shè)提供水文地質(zhì)依據(jù)。其主要任務(wù)如下。

（1）觀察地層的空隙發(fā)育規(guī)律及其含水性，確定含水層與隔水層的巖性結(jié)構(gòu)、厚度、分布、破碎情況及其變化特征等。

（2）掌握測繪區(qū)內(nèi)的主要含水層、含水帶、隔水層及其埋藏分布條件；弄清測繪區(qū)內(nèi)地下水的基本類型及各類型地下水的分布狀態(tài)、相互聯(lián)系等情況。

（3）查明地形地貌、地層巖性、構(gòu)造等對地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄等條件的影響。

（4）研究區(qū)域內(nèi)地下水的化學(xué)成分、水文地球化學(xué)特征及其動態(tài)變化規(guī)律。

（5）掌握區(qū)域內(nèi)地下水開發(fā)利用現(xiàn)狀，以及對比開采前后水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)條件的變化情況。

1.1.2 水文地質(zhì)測繪的主要內(nèi)容

水文地質(zhì)測繪主要內(nèi)容主要包括：基巖地質(zhì)調(diào)查、地下水露頭調(diào)查、地表水體調(diào)查、氣象資料調(diào)查及與地下水、地表水相關(guān)的環(huán)境地質(zhì)狀況的調(diào)查，現(xiàn)分述如下。

1.1.2.1 基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查

基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查包括巖性調(diào)查、地層調(diào)查、構(gòu)造調(diào)查、地貌調(diào)查等內(nèi)容。

1.巖性調(diào)查

巖性特征往往決定了地下水的介質(zhì)類型，從而決定了地下水類型，并影響地下水的水質(zhì)和水量。如第四紀(jì)松散介質(zhì)往往賦存豐富的孔隙水；火成巖、碎屑巖地區(qū)往往賦存相當(dāng)水量的裂隙水，而碳酸巖地區(qū)則主要分布巖溶水。對于巖土而言，影響地下水水量豐富與否的關(guān)鍵在于巖土介質(zhì)的空隙特征，而巖土的化學(xué)成分和礦物成分則在一定程度上影響著地下水的水質(zhì)。因此，在水文地質(zhì)測繪中要求對巖石巖性觀察的內(nèi)容如下。

（1）對松散地層，要重點(diǎn)觀察地（土）層的粒徑大小、排列方式、顆粒級配、組成礦物及其化學(xué)成分、膠結(jié)物等。

（2）對于非可溶性堅(jiān)硬巖石，對地下水賦存條件影響最大的是巖石的裂隙發(fā)育情況，因此需著重調(diào)查和研究裂隙的成因、分布、張開程度、延展長度、切割深度和充填情況等。

（3）對于可溶性堅(jiān)硬巖石，對地下水賦存條件影響最大的是巖溶的發(fā)育程度，因此需著重調(diào)查和研究巖石的化學(xué)、礦物成分、溶隙的發(fā)育程度及影響巖溶發(fā)育的因素等。

2.地層調(diào)查

地層是構(gòu)成地質(zhì)圖和水文地質(zhì)圖的最基本要素，也是識別地質(zhì)構(gòu)造的基礎(chǔ)，也是地下水賦存運(yùn)移的空間所在。在水文地質(zhì)測繪中，關(guān)于地層的調(diào)查方法如下。

（1）若手頭無測區(qū)地質(zhì)圖，則需要在野外實(shí)測并繪制調(diào)查區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)剖面；若手頭已備測區(qū)地質(zhì)圖，首先完成現(xiàn)場校核和充實(shí)標(biāo)準(zhǔn)剖面工作。

（2）在測繪或校核完成標(biāo)準(zhǔn)地層剖面的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確確定出水文地質(zhì)測繪時所采用的地層填圖單位，即必須填繪出的地層界限。野外測繪時，根據(jù)已確定地層的界限，并對其作描述。

（3）根據(jù)測區(qū)內(nèi)地層的分布及其巖性，判斷區(qū)內(nèi)地下水的形成、賦存等水文地質(zhì)條件。

3.構(gòu)造調(diào)查

地質(zhì)構(gòu)造不僅對地層的分布產(chǎn)生影響，它對地下水的賦存、運(yùn)移等也有較強(qiáng)的控制作用。在基巖地區(qū)，構(gòu)造裂隙和斷裂帶是最主要的儲水空間、集水廊道。在水文地質(zhì)測繪中，對地質(zhì)構(gòu)造的調(diào)查和研究的重點(diǎn)如下。

（1）對于斷裂構(gòu)造，調(diào)查其成因、規(guī)模、產(chǎn)狀、斷裂的張開程度、構(gòu)造巖的巖性結(jié)構(gòu)、厚度、斷裂的填充情況及斷裂后期的活動特征，需根據(jù)野外證據(jù)和前人研究資料，判斷斷層的性質(zhì)（正斷層、逆斷層、平移斷層）；查明各個部位的含水性以及斷層帶兩側(cè)地下水的水力聯(lián)系程度；研究各種構(gòu)造及其組合形式對地下水的賦存、補(bǔ)給、運(yùn)移和富集的影響。

（2）對于褶皺構(gòu)造，應(yīng)查明其形態(tài)、規(guī)模及其在平面和剖面上的展布特征與地形之間的關(guān)系，尤其注意兩翼的對稱性和傾角及其變化特點(diǎn)，主要含水層在褶皺構(gòu)造中的部位和在軸部中的埋藏深度；研究褶皺構(gòu)造和斷裂、巖脈、巖體之間的關(guān)系及其對地下水運(yùn)動和富集的影響。

4.地貌調(diào)查

地貌與地下水的形成和分布有著密切的聯(lián)系，在野外進(jìn)行地貌調(diào)查時，通常采取形態(tài)分析法、沉積物相關(guān)分析法、遙感技術(shù)等方法，要著重研究地貌的成因類型、形成的地質(zhì)年代、地貌景觀與新地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動的關(guān)系、地貌分區(qū)等。同時，還要對各種地貌的各個形態(tài)進(jìn)行詳細(xì)、定性的描述和定量測量，并把野外調(diào)查所獲的第一手資料編制成地貌圖。

1.1.2.2 地下水調(diào)查

1.地下水天然露頭調(diào)查

對地下水露頭點(diǎn)進(jìn)行全面的調(diào)查研究是水文地質(zhì)測繪的核心工作。在測繪中，要正確地把各種地下水露頭點(diǎn)繪制在地形地質(zhì)圖上，并將各主要水點(diǎn)聯(lián)系起來分析調(diào)查區(qū)內(nèi)的水文地質(zhì)條件。還應(yīng)選擇典型部位，通過地下水露頭點(diǎn)繪制出水文地質(zhì)剖面圖。

泉是地下水的天然露頭，是極為重要的水文地質(zhì)點(diǎn)，對泉水的調(diào)查主要有以下內(nèi)容。

（1）泉水出露處的位置和地形、高程。

（2）泉水出露的地質(zhì)構(gòu)造條件，分析判斷泉的成因。

（3）泉水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件。包括大氣降水滲入、地表水體漏失、巖溶水運(yùn)動特征、泉水的排泄特點(diǎn)等。

（4）判斷泉水類型。目的是區(qū)分出斷層泉、侵蝕泉及接觸泉等類型。根據(jù)補(bǔ)給泉水的含水層位、地下水類型、補(bǔ)給含水層所處的構(gòu)造類型、部位以及泉水出口處的構(gòu)造特征等來分析泉的出露條件。

（5）調(diào)查泉水的動態(tài)特征。測量泉的涌水量和水溫，并根據(jù)泉流量的不穩(wěn)定系數(shù)分類來判斷泉的補(bǔ)給情況。

（6）采取水樣，可利用同位素及水化學(xué)分析方法，分析其循環(huán)模式，并可進(jìn)行水質(zhì)分析研究。

地下水的人工露頭，主要是指民用的機(jī)井、淺井以及個別地區(qū)少數(shù)的鉆孔、試坑、礦坑、老窯等。地下水人工露頭調(diào)查內(nèi)容包括以下內(nèi)容。

（1）調(diào)查水井或鉆孔所處的地理位置、地貌單元、井的深度、結(jié)構(gòu)、形狀、孔徑、井孔口的高程、井使用的年限和衛(wèi)生防護(hù)情況。

（2）調(diào)查水井或鉆孔所揭露的地層剖面，選擇有代表性的機(jī)井、民井標(biāo)在圖上。搜集機(jī)井、民井的卡片資料，其中包括井內(nèi)所揭露的地層和井的結(jié)構(gòu)，確定含水層的位置和厚度。

（3）測量井水位、水溫，并選擇有代表性的水井進(jìn)行取水樣分析。通過調(diào)查訪問，搜集水井的水位和涌水量的變化情況。

（4）調(diào)查井水的用途和提水設(shè)備的情況，了解當(dāng)?shù)氐叵滤_發(fā)利用情況。

2.地表水調(diào)查

對于無觀測的較小河流、湖泊等，應(yīng)在野外測定地表水的水位、流量、水質(zhì)、水溫和含沙量，并通過走訪相關(guān)部門和當(dāng)?shù)厝罕娏私獾乇硭膭討B(tài)變化。對于設(shè)有水文站的地表水體則應(yīng)搜集有關(guān)資料進(jìn)行分析整理。

1.1.3 水文地質(zhì)測繪的工作階段

水文地質(zhì)測繪共包括準(zhǔn)備工作、野外工作和室內(nèi)工作3個階段，分述如下。

1.準(zhǔn)備工作階段

收集調(diào)查區(qū)以前的調(diào)查資料；現(xiàn)場踏勘；編寫設(shè)計(jì)書。

2.野外工作階段

實(shí)測控制（標(biāo)準(zhǔn)剖面）；進(jìn)行航空照片判讀，研究和確定次日的具體工作路線和工作方法，布置觀測點(diǎn)、觀測線；實(shí)施野外調(diào)查計(jì)劃，進(jìn)行必要的輕型勘探和抽水試驗(yàn)；做好野外時期的內(nèi)業(yè)整理工作，主要為檢查、補(bǔ)充和修正野外記錄簿和草圖，并進(jìn)行著墨。檢查地質(zhì)點(diǎn)在圖幅內(nèi)的坐標(biāo)位置，修正地質(zhì)草圖，編制各種綜合圖及輔助的地質(zhì)剖面。對野外所拍攝的照片或錄像資料進(jìn)行編號和附文字說明。整理試驗(yàn)結(jié)果，并進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算，按規(guī)定繪制相關(guān)的圖表。整理和登記所采集的各種樣品及標(biāo)本。對各種標(biāo)本、樣品應(yīng)按統(tǒng)一的編號進(jìn)行登記和填寫標(biāo)簽，并分別進(jìn)行包裝。與鄰區(qū)進(jìn)行接圖，進(jìn)行路線小結(jié)，以及時發(fā)現(xiàn)問題并找出補(bǔ)救辦法。

另外，在野外工作期間，應(yīng)每隔10～15d進(jìn)行一次階段性的資料整理，其主要內(nèi)容包括以下幾點(diǎn)：綜合整理各種野外原始資料，編制各種草圖（包括實(shí)際材料圖），檢查野外記錄本及各種取樣登記本，清理并選送各種鑒定分析的標(biāo)本和樣品；討論研究存在的各種問題，確定下一階段的工作計(jì)劃和工作重點(diǎn)；編寫野外階段性小結(jié)。

3.室內(nèi)工作階段

資料整編和綜合研究。