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水文地質(zhì)勘探實(shí)習(xí)報(bào)告 一、實(shí)習(xí)目的和任務(wù) 水文地質(zhì)勘探是一種重要的勘探手段，主要應(yīng)用在水文地質(zhì)調(diào)查、地下水資源評(píng)價(jià)等領(lǐng)域，該課程除課堂講授水文地質(zhì)勘探基本原理和工作方法外，還要特別加強(qiáng)對(duì)學(xué)生野外實(shí)踐和分析問題與解決問題能力的訓(xùn)練。 本次實(shí)習(xí)的目的就是為了鞏固課堂學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，提高學(xué)生分析解決實(shí)際問題及野外勘探的初步能力，為學(xué)生畢業(yè)后從事水文地質(zhì)勘探工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 二、實(shí)習(xí)內(nèi)容 1、水文地質(zhì)鉆探工作方法及野外鉆探實(shí)踐。 2、水文地質(zhì)試驗(yàn)方法及抽水試驗(yàn)原理、現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)實(shí)踐。 3、根據(jù)抽水試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算水文地質(zhì)參數(shù)。. 4、水文地質(zhì)勘探實(shí)驗(yàn)報(bào)告編制。 三、實(shí)習(xí)地點(diǎn)簡(jiǎn)介 張河灣抽水蓄能電站位于太行山深處井陘縣境內(nèi)，距石家莊市（負(fù)荷中心）直線距離為 52 km，公路里程 77 km，對(duì)外交通方便。工程總投資為41.2億人民幣，是河北省最大的抽水蓄能電站，也是河北省第一個(gè)利用亞行貸款建設(shè)的公益性電力項(xiàng)目。 裝機(jī)總?cè)萘繛?00萬千瓦，安裝4臺(tái)25萬 kW的單級(jí)混流可逆式機(jī)組，以一回 500 kV線路接入河北南部電網(wǎng)，年發(fā)電量16.75億kW/h，年抽水用電量 22.04億 kW/h，電站綜合效率為0.76。 張河灣抽水蓄能電站為一等工程，上水庫布置在山頂，開挖填圍而成，正常蓄水位810m，總庫容785．4萬立方米，調(diào)節(jié)庫容720萬立方米，工作水深 31m，壩頂高程812m，最大壩高57m，全庫采用復(fù)式瀝青混凝土全面防滲。下水庫利用已建的張河灣水庫，在原有未完建大壩上加高完建而成，正常蓄水位 488 m，保證抽水蓄能電站發(fā)電水位471m，總庫容8330萬立方米，具有年調(diào)節(jié)性能。攔河壩為漿砌石重力壩，按100年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，1000年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)校核；壩頂高程490 m，最大壩高77．35m。水道和地下廠房系統(tǒng)布置在上下水庫之間的山體內(nèi)，設(shè)豎井高壓管道，鋼板襯砌；采用一管兩機(jī)布置方式，主管長(zhǎng)約 570 rn，尾水洞長(zhǎng)約170m，電站距高比為1．58。 四、實(shí)習(xí)過程 第一部分: 水文地質(zhì)鉆探，是水文地質(zhì)勘查的基本方法之一。它是用以查明水文地質(zhì)條件、地下水賦存狀態(tài)和含水層富水性、隔水層分布及其性能的一種最重要、最直接、最可靠的勘查手段，亦是進(jìn)行各種水文地質(zhì)試驗(yàn)的必備工程，也是水文池質(zhì)化探和水文地質(zhì)測(cè)繪成果所做地質(zhì)結(jié)論的檢驗(yàn)方法。 （一）水文地質(zhì)物探的重要性: (1)工作方法一直接揭露(示)目的層(含水層、隔水層)，因此最可靠，是水文地質(zhì)測(cè)繪和水文物探成果進(jìn)行驗(yàn)證的唯一方法。 (2)在各種水文地質(zhì)調(diào)查中，均應(yīng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的水文地質(zhì)鉆探工作量。 (3)除可直接揭露地下水(含水層)外.還可兼作取樣、試驗(yàn)、開采和防治地下水之用。 (二)水文地質(zhì)鉆探的任務(wù): 1、研究地質(zhì)、水文地質(zhì)剖面，揭露和確定含水層位、厚度、埋深，巖石成分、巖性結(jié)構(gòu)，含水層的空隙性等。 2、測(cè)定各含水層的地下水位，確定含水層的水力性質(zhì)，各含水層間以及含水層與地表水之間的水力聯(lián)系。 3、采取巖心、土樣和水樣，測(cè)定巖石的水理性質(zhì)和顆粒組成，測(cè)定地下水的物理性質(zhì)、化學(xué)成份及氣體成份。 4、利用鉆孔進(jìn)行水文地質(zhì)試驗(yàn)，測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)。 5、利用鉆孔進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)和監(jiān)測(cè)，預(yù)測(cè)其動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)。 6、在水文地質(zhì)勘探中，有時(shí)除完成勘深任務(wù)外，還要為開采地下水兼做生產(chǎn)開采井。 (三)水文地質(zhì)鉆探的特點(diǎn): 1、為獲得一定的涌水量和在鉆孔中抽水試驗(yàn)，必須在鉆孔中安裝抽水設(shè)備，在孔壁不穩(wěn)定的鉆孔中耍下過濾器，其孔徑要大，一般達(dá)127㎜左右。 2、為了區(qū)別各含水層的水位、水溫、水質(zhì)和水量等基本水文地質(zhì)資料，要對(duì)各含水層進(jìn)行止水，隔離彼此之間的水力聯(lián)系。要求下套管、變換孔徑，鉆孔結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。 3、在水文地質(zhì)鉆探中，為不破壞含水層的天然狀況(水位、水質(zhì)等)，沖洗液要求較為嚴(yán)格。 4、水文地質(zhì)鉆探除完成鉆進(jìn)、取心外，為了分層觀測(cè)地下水的穩(wěn)定水位，進(jìn)行抽水試驗(yàn)，還要求下套管止水，安裝過濾器和抽水設(shè)備及洗孔等輔助工作，因此鉆探工序復(fù)雜，周期長(zhǎng)。 5、觀測(cè)項(xiàng)目多，鉆進(jìn)中除了描述巖性外，要觀測(cè)孔內(nèi)水位、水溫、沖洗液消耗以及涌水等多種項(xiàng)目。 (四)水文地質(zhì)鉆孔的基本類型 水文地質(zhì)勘探孔:又稱一般水文地質(zhì)孔，主要用于了解礦區(qū)地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，如地層的巖性、構(gòu)造、含水層數(shù)、厚度、埋深和結(jié)構(gòu)等。 試驗(yàn)孔:主耍用于抽水試驗(yàn)，也可用于了解水文地質(zhì)情況。 觀測(cè)孔:主要用于指定層段抽水試驗(yàn)時(shí)地下水位觀切和地下水長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)觀測(cè)，同時(shí)了解水文地質(zhì)條件或采取水樣、巖樣。 開采孔:主要用于地下水開采或礦區(qū)地下水水位疏降。 探放水孔:主要用于探明掘進(jìn)巷道前方一定距離內(nèi)的水文地質(zhì)條件，或用于礦井地下水疏降、井下水文地質(zhì)試驗(yàn)等。 試驗(yàn)孔、觀測(cè)孔、開采孔和探放水孔統(tǒng)稱專門水文地質(zhì)孔。 (五)水文地質(zhì)鉆孔的布置 基本原則:以線為主，點(diǎn)線結(jié)合:以疏為主，疏密結(jié)合;以淺為主，深淺結(jié)合:以探為主，探采結(jié)合:一般任務(wù)與專門任務(wù)相結(jié)合;設(shè)計(jì)與施工相結(jié)合即用最少的工程量、最低的成本、最短的時(shí)間，獲得質(zhì)量最高、數(shù)量最多的水文地質(zhì)資料。 (六)水文地質(zhì)鉆探的技術(shù)耍求一隔離止水 止水:在水文地質(zhì)鉆探工作中，為封閉和隔離目的含水層與其它含水層的水力聯(lián)系所做的處理工作。 止水部位:應(yīng)選擇在目的含水層與需隔離的含水層之間的隔水層中，并盡量選擇在隔水性能好、厚度大和孔壁較完整的孔段。 水文地質(zhì)鉆探的技術(shù)耍求一一沖洗液在水文地質(zhì)鉆探中，應(yīng)盡可能地使用清水鉆進(jìn)。在松散層和強(qiáng)烈破碎帶，使用清水鉆進(jìn)技術(shù)上有困難時(shí)，仍需使用泥漿作沖洗液。 注意：泥漿鉆進(jìn)后，要求在抽水試驗(yàn)前進(jìn)行洗孔，以消除泥漿對(duì)孔壁周圍巖層水文地質(zhì)性質(zhì)的影響。 第二部分: 抽水試驗(yàn)是指通過水文地質(zhì)鉆孔抽水確定水井出水能力，獲取含水層的水文地質(zhì)參數(shù)、判明某些水文地質(zhì)條件的野外水文地質(zhì)實(shí)驗(yàn)工作。抽水試驗(yàn)的目的是研究、評(píng)價(jià)含水層的水文地質(zhì)特征和富水性，確定含水層的水文地質(zhì)參數(shù)，為計(jì)算地下水允許開采量、礦井涌水量和制訂地下水綜合利用方案提供依據(jù)。 (一) 抽水試驗(yàn)的任務(wù) 1、含水層的鉆孔涌水量及其與水位下降之間的關(guān)系. 2、求含水層的水文地質(zhì)參數(shù)：滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)、給水系數(shù)和彈性儲(chǔ)水系數(shù)等。 3、影響半徑的大小，降落漏斗的形狀及其擴(kuò)展情況。 4、地下水與地表水之間、含水層與含水層之間的水力聯(lián)系. 5、判斷含水層的邊界條件以及隔水層參數(shù)等。 (二) 抽水試驗(yàn)的類型 1、穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)和非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)類型 2、單孔、多孔、互阻鉆孔及區(qū)域干擾性抽水試驗(yàn)類型 3、完整井抽水和非完整井抽水試驗(yàn) 4、分層、分段及混合抽水試驗(yàn) 5、試驗(yàn)抽水、抽水試驗(yàn)和試驗(yàn)開采抽水類型按生產(chǎn)上對(duì)抽水試驗(yàn)?zāi)康暮途纫蟛煌煞譃椋? ①試驗(yàn)抽水:在鉆孔中進(jìn)行一次最大水位下降，時(shí)間短，作為初步水文地質(zhì)評(píng)價(jià)資料，兼作沖洗孔功能。 ② 抽水試驗(yàn):通常是三次的水位下降，其中每次下降的抽水時(shí)間，取決于降落漏斗的形成速度，有時(shí)要達(dá)幾天，水位恢復(fù)階段。 ③試驗(yàn)開采抽水:主要用于供水水文地質(zhì)勘察中，為確定開采資源進(jìn)行的。 (三)抽水試驗(yàn)的場(chǎng)地布置 觀鋇?？椎钠矫娌贾? (四)抽水試驗(yàn)的技術(shù)要求 1、穩(wěn)定流抽水的技術(shù)要求： 當(dāng)鉆孔抽水時(shí)，從天然水位到任一動(dòng)水位的距離稱為水位下降值，也叫降深或落程。 為研究井(孔)抽水特征曲線(e-S關(guān)系曲線)，正確選擇水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算公式，一般耍三次降深。其中最大降深主要取決于潛水含水層厚度，承壓含水層的水頭，動(dòng)水位及抽水設(shè)備的能力.潛水最大降深介于1/3-1/2H(含水層厚度)，承壓水最大降深<=承壓水水頭(頂板以上水頭).當(dāng)?shù)叵滤S富時(shí)，最大降深>=3m。 其中三次降深關(guān)系可取S1=Smax , S=2/3Sm , S=1/3Smax。各次下降順序與含水層巖性有關(guān)，一般松散砂質(zhì)含水層為便于自然濾層形成，降深可由小到大:對(duì)于卵石層或基巖含水層，應(yīng)由大到小，可沖洗疏通滲流通道。 2、非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)要求 非穩(wěn)定流一般要求水量一定，水位是隨時(shí)間改變的變量，有定流量和定降深兩種，多采用定流量。基本上同于穩(wěn)定流觀測(cè)，但具體有一些特殊情況。 (五)抽水試驗(yàn)設(shè)備 最常用的抽水設(shè)備是空氣壓縮機(jī)?？諝鈮嚎s機(jī)又叫風(fēng)泵，是煤田水文地質(zhì)勘察中使用最多的一種抽水設(shè)備。 空氣壓縮機(jī)抽水的工作原理:將壓縮空氣壓入鉆孔中，通過混合器與水混合成一種乳狀水汽混合物，因其比重比水輕，故沿水管上升溢出地面，達(dá)到抽水目的。 抽水時(shí)必須適當(dāng)選取空氣量和空氣壓力，保證抽水效果，小則水氣達(dá)不到充分混合，為單純氣體，而大了則只出氣不出水。 (六)抽水試驗(yàn)參數(shù)的計(jì)算 1、穩(wěn)定流參數(shù)的計(jì)算 承壓含水層抽水和潛水含水層抽水直接用公式計(jì)算 2、非穩(wěn)定流參數(shù)的計(jì)算 (1)配線法:泰斯(承壓)、越流、潛水（2) 直線圖解法計(jì)算參數(shù) 五、實(shí)習(xí)感受和收獲 在實(shí)習(xí)之前，我對(duì)水文地質(zhì)物探和水文地質(zhì)抽水試驗(yàn)的認(rèn)識(shí)完全源自教材及相關(guān)書籍，僅僅是理論層面的，即使老師在講課的時(shí)候給我們放映過相關(guān)的視屏，對(duì)它們也沒有太深刻的認(rèn)識(shí).直到這次水文地質(zhì)勘探實(shí)習(xí)，首次現(xiàn)場(chǎng)觀摩了水文地質(zhì)鉆探和水文地質(zhì)抽水試驗(yàn)，對(duì)其認(rèn)識(shí)有了一定的提高 我們首先觀摩的現(xiàn)場(chǎng)是水文地質(zhì)鉆探，通過專業(yè)課的學(xué)習(xí)我們知道水文地質(zhì)鉆探是水文地質(zhì)勘查的基本方法之一。水文地質(zhì)鉆探是水文地質(zhì)調(diào)查中最重要、最可靠的勘探手段和方法，亦是進(jìn)行各種水文地質(zhì)試驗(yàn)的必備工程，也是水文地質(zhì)物探、水文地質(zhì)化探和水文地質(zhì)測(cè)繪成果所做地質(zhì)結(jié)論的檢驗(yàn)方法本次實(shí)習(xí)的項(xiàng)目是河北井陘張河灣水庫斷層導(dǎo)含水性探查.在現(xiàn)場(chǎng)我們參觀了鉆探的全套設(shè)備:鉆塔、鉆機(jī)、泵、鉆桿、套管、鉆頭和動(dòng)力裝置等(如圖1所示)。 圖1各種鉆頭 經(jīng)理介紹了一系列工作流程及相關(guān)知識(shí).本次鉆探在落差190米左右探明斷層導(dǎo)水性。利用抽水試驗(yàn)檢測(cè)水質(zhì)，探明水是松散層的水還是下部灰?guī)r的水，從而判定斷層導(dǎo)水性及受哪種水補(bǔ)給.本項(xiàng)目沿?cái)鄬幼呦虿贾昧?3個(gè)孔。水文孔一般用來做斷層抽水及水資源評(píng)價(jià)工作，地質(zhì)孔用來做地質(zhì)普查及煤層發(fā)育情況，其布置呈網(wǎng)狀分布，為礦物開采服務(wù)，其中包括枚關(guān)煤礦開采安全的瓦斯工程。做抽水試驗(yàn)時(shí)要注意止水檢查，否則可能造成試驗(yàn)失敗，導(dǎo)致所得數(shù)據(jù)失真此外我們還觀看了所取巖心，其中包括風(fēng)化泥巖、砂質(zhì)泥巖等，巖性描述員還介紹了巖性描述的相關(guān)信息巖心如圖（2）所示 圖2巖心 第二站我們觀摩了水文地質(zhì)抽水試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)。有所學(xué)可知抽水試驗(yàn)的目的是研究、評(píng)價(jià)含水層的水文地質(zhì)特征和富水性，確定含水層的水文地質(zhì)參數(shù)，為計(jì)算地下水允許開采量、礦井涌水量和制訂地下水綜合利用方案提供依據(jù).水文地質(zhì)抽水試驗(yàn)一般歷時(shí)9天，期間經(jīng)歷了洗井、試抽真抽階段洗井合格的標(biāo)志是水變清澈、水溫變化單一。試抽時(shí)，當(dāng)單位涌水量q<=0. OIL/S時(shí)取一次降深.真抽時(shí)，新生界由淺到深抽水，基巖層由深到淺抽水。該試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)含水層約為109米，單位涌水量q=0. 028L/S，降深為S=47. 7米。 通過水文地質(zhì)勘探觀摩實(shí)習(xí)，對(duì)水文地質(zhì)鉆探和水文地質(zhì)抽水試驗(yàn)有了新的認(rèn)識(shí)，不再局限于書本，不再局限于基本原理和工作方法的理論認(rèn)識(shí)，同時(shí)鞏固了課堂學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，由理論聯(lián)系到實(shí)際，并且對(duì)于教材上忽略的細(xì)節(jié)有了新的認(rèn)識(shí)，獲益良多，也非常有意思由于夏季高溫炎熱，所以實(shí)習(xí)的時(shí)候被曬得有點(diǎn)暈，所以我非常敬佩那些野外工作人員，他們要在高溫下堅(jiān)持不間斷作業(yè)，準(zhǔn)確記錄相關(guān)數(shù)據(jù)并保證其準(zhǔn)確性，而且要及時(shí)完成預(yù)定的工作量，非常辛苦在施工過程中要佩戴安全帽，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定操作機(jī)器，保證施工安全我覺得自己要向他們學(xué)習(xí)吃苦耐勞、艱苦奮斗的精神，同時(shí)要更加用心的學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識(shí)，只有熟練的掌握了理論基礎(chǔ)，才可能在實(shí)踐領(lǐng)域更好的發(fā)揮、有所突破。 最后感謝老師的陪伴和教導(dǎo)!