水文地质勘查方法

一、水文地质勘察方法

水文地质勘察方法分为六种：

（一）测绘

用一定比例尺的地质图作底图，通过点、线、面的观测和记录，查明或了解有关问题，没有地质底图时，用地形图做底图，进行地质、水文地质测绘。注意三点：

（1）充分利用遥感影像，提高测绘质量和效率，注意室内判释和野外验证的结合；

（2）向当地居民、单位调查了解有关情况；

（3）注意点、线的控制程度和代表性，以穿越法为主，追踪法为辅。

观测路线宜按下列要求布置：

（1）垂直岩层或岩浆体、构造线走向；

（2）沿地貌变化显著方向；

（3）沿河谷、沟谷和地下水露头多的地带；

（4）沿含水层（带）走向。

观测点宜布置在下列地点：

（1）地层界线、断层线、褶皱轴线、岩浆岩与围岩接触带、标志层、典型露头和岩性岩相变化带；

（2）地貌界线；

（3）地质灾害点；

（4）井、泉、钻孔、矿井、岩溶点（如溶洞、暗河出入口、漏斗、落水洞）；

（5）溪沟。

水文地质测绘工作宜安排在旱季进行，便于溪沟测流。雨季复查重要井、泉，以便掌握地下水动态变化规律。

（二）物探

物探是一种先进的勘察手段，应用时应注意其针对性、适用性，应尽量采用多种方法，并注意配合钻探验证。常用水文地质物探方法有电法、电磁波法、浅震、放射性法、声波法等。广东水文地质物探在查明古河床分布、岩溶发育段分布、断裂富水带、热储分布、咸淡水界线等方面已积累了丰富经验。水文测井技术处于全国前沿地位。在雷琼地区利用测井资料划分含水层、咸水层和测量水温、井径、井斜、主要出水段等方面取得了成功经验，从而推行无岩芯钻进，大大提高了钻探成井速度。目前已从模拟测井向数字测井发展，提高了探测精度和效率。

（三）钻探

钻孔宜在测绘和物探的基础上布置，勘探线和点的布置要合理，钻孔结构要满足抽水实验、成井的要求。岩石要采用清水作冲洗液，松散层可采用泥浆作冲洗液，但做抽水实验前要彻底洗孔。钻探质量特别是岩芯采取率要满足要求：一般完整岩层、粘性土不少于70%，破碎带、溶蚀带、碎石土、砂性土不少于30%。钻进过程要详细记录进尺快慢、声响、返浆颜色、涌水、掉钻、冒气、返渣等情况。对取出的岩芯应顺序排列，及时填回次牌，认真进行编录。

（四）测试

水文地质测试包括抽水试验、注水试验、压水试验、试坑渗水试验、地下水实际流速的测定和连通试验等。用得最多的是钻孔抽水试验。

抽水试验段尽量布置在富水性较好和拟选择的水源地。按抽水孔水量、水位的稳定控制方法分为稳定流抽水试验和非稳定流抽水试验；按抽水孔和观测孔的数量，分为单孔抽水试验、多孔抽水试验和群孔抽水试验；按试段含水层的数量分为分层抽水试验和混合抽水试验；按试段揭露含水层的完整程度分为完整井抽水试验和非完整井抽水试验；按抽水降深顺序分为正向抽水试验和反向抽水试验。

完整岩石抽水段，可用裸孔；破碎岩石、碎石土和砂土抽水段，应下过滤管，抽水段管径一般不小于108mm。抽水段上、下应做好止水工作。试验开始前彻底洗孔。

试验中除观测静止水位、动水位和涌水量外，应同时测定水温。抽水试验结束前采取水样。停抽后测定恢复水位。

在岩溶地区做抽水实验时，应注意观测钻孔附近地面变形情况，防止出现塌陷、裂缝。

（五）实验

水文地质勘察过程，要采取一定数量的岩样做磨片鉴定、化学分析和物理力学性质测定；土样、砂样做物理性质、水理性质、化学性质、力学性质测定；水样做化学分析、光谱分析、细菌分析。必要时，取古生物进行鉴定，砂、土做微生物、孢子花粉鉴定和重砂分析，水、土作同位素年龄测定。

（六）监测

主要是地下水动态的长期观测，还应对水源地附近的地面稳定情况进行长期观测。观测点为钻孔、井、泉点和地面变形点，应根据水文地质条件和地下水动态类型布置。

地下水动态类型可分为三种：

（1）气象型：地下水动态主要随气象因素呈季节性变化，是最主要的动态类型；

（2）潮汐型：海岸地带地下水动态随潮汐周期变化，主要是日变化，是海岸地下水动态类型；

（3）人工开采型：地下水动态随开采强度变化，呈多年变化，为开采区地下水动态类型。

地下水动态观测项目为地下水位、涌水量、水化学成分、水温和地面变形。水位、涌水量、水温一般半月至1个月观测依次，水化学成分一般枯、平、丰水期各测试一次，地面变形视情况每年~多年观测一次。

地下水动态观测时间不得少于1个个水文年。

二、工程水文地质勘察要查明的主要问题

工程水文地质勘察是岩土工程勘察的内容，一般在岩土勘察中进行，当岩土勘察工作不能满足要求，或工程设计或施工过程中地下水问题突出时，则需补做或专做工程水文地质勘察工作，查明地下水的不良作用和防治措施。例如当场地水文地质条件复杂，在基坑开挖过程中需要对地下水进行治理（降水或隔渗）时，应进行基坑支护工程水文地质勘察。工程水文地质勘察要查明的主要问题：

（一）地下水类型和含水层的分布、埋藏情况

1．地下水类型

地下水按赋存介质特征分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔洞水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水、火山岩裂隙孔洞水和基岩裂隙水；按埋藏条件和水力特征分为上层滞水、潜水和承压水，已在前面介绍。

2．含水层层次、岩性、分布、埋藏深度、厚度

含水层：碎石土（卵石、碎石、圆砾、角砾）、砂土性（砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂）、粉土以及裂隙发育的基岩风化带、构造破碎带、红层的裂隙孔洞带、玄武岩裂隙气孔带、灰岩的裂隙溶洞带。

隔水层：粘性土（包括淤泥）和致密完整岩石。

（二）地下水静止水位及其变化幅度

天然地基承载力设计值的计算、砂土地震液化判别、膨胀土膨缩深度的确定、基础深度的确定、边坡稳定性评价、基坑土侧压力计算、基坑降水量和地下工程涌水量计算、基坑坑底突涌计算、地下室底板抗浮计算、判别岩土渗漏变形（流土、管涌、潜蚀）等一系列问题，都需要地下水静止水位资料。应准确测定，一般在终孔后24h后统一测定。尽量利用抽水孔、观测孔观测，必要时下测水管观测。

地下水位受地形、气象、水文和人为因素的影响而变化，要收集区域水文地质资料、邻区资料或通过长期观测和调查访问，查明地下水水位变化特征。一般随季节变化，海岸带随潮汐变化，江湖岸受洪汛影响，人工采排区受抽水影响。在进行地下室底板抗浮计算时，应提供最高地下水水位资料。如无最高地下水水位资料，平原区地下水设防水位可取建筑物的室外地坪标高。

（三）地下水的补给、径流、排泄条件

根据地形地貌、气象、水文、地质结构、含水层分布埋藏条件及其水力联系、地下水流向和动态变化特征分析、论述。

地下水流向根据等水位（压）线图确定。水力坡度可根据等水位（压）线图计算。

（四）地下水化学成分及其对建筑材料腐蚀性评价，需要时进行生活饮用水适宜性评价。

只作腐蚀性评价时作简分析（又称工程水分析），需作生活饮用水适宜性评价时作全分

析。

广东省属湿润区，作腐蚀性评价时按Ⅱ类或Ⅲ类环境评价；按地层渗透性评价时，弱透水层是指粉土和粘性土及一般岩石，强透水层是指砂性土（粉砂、细砂、中砂、粗砂、砾砂）、碎石土和裂隙、孔洞发育的岩石。

混凝土结构处于地下水位以上时，应取土样做土的腐蚀性测试。

水土腐蚀性测试项目、方法和腐蚀性评价标准详见《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009年局部修订）第12章。

（五）测定水文地质参数

根据工程要求，通过抽水实验、渗水实验、注水实验、压水实验、地下水流速测定、孔隙水压力测定、长期观测和室内实验，提供渗透系数、影响半径、导水系数、给水度、释水系数、单位吸水率、地下水实际流速、孔隙水压力等参数。

在一般性工程勘察中，常常只做简易抽水实验，稳定时间4h，提供粗略的渗透系数。重要工程应做2次以上降深抽水实验，宜最少布置1个观测孔，最大水位降深宜接近工程设计所需要的水位降深的标高或达到设计疏干降深的一半。一般采用大井法计算地下工程涌水量。

（六）预测地下水引起的不良地质作用

主要有：

1．沼泽化、盐渍化；

2．岩土软化，产生崩解、湿陷；

3．膨胀土的胀缩变形；

4．地面沉降、塌陷；

5．边坡失稳；

6．地下工程突水；

7．基础上浮，基坑底突涌；

8．海水入侵。

三、水文地质勘察报告的基本内容

各类型、各阶段水文地质勘察报告各有侧重点，一般包括下列基本内容。

（一）前言

1．任务来源及要求；

2．水文地质研究程度；

3．地下水开发现状及规划；

4．所参照的技术规范、规程和标准；

5．任务完成情况（勘察工作布署、技术方法、工作进程、完成的工作量）。

（二）地理及地质概况

1．工作区位置及交通情况；

2．地形地貌条件；

3．气象和水文特征；

4．地质条件

（1）地层；

（2）岩石；

（3）地质构造。

（三）水文地质条件

1．含水层的分布、埋藏条件和富水性；

2．地下水的补给、径流、排泄条件；

3．水化学特征；

4．地下水动态变化规律；

5．含水层间和与江河湖海的水力联系。

（四）地下资源评价

1．地下水补给量、开采量计算，各种计算成果的对比、验证；论证计算精度。

2．地下水质评价；

3．开采地下水可能出现的环境地质问题。

（五）地下水开采技术条件

1．水源地的合理性；

2．开采井的布置；

3．开采井结构；

4．适用的泵型。

（六）结论和建议

1．工作成果及存在问题；

2．地下水源地保护措施；

3．地下水动态观测建议。

附图：

1．勘察工作平面布置图；

2．水文地质图（附水文地质剖面图）；

3．与地下水有关的各种等值线图；

4．钻孔柱状图及抽水实验综合图表。

附表：

1．井（泉）调查表；

2．水质分析成果表；

3．土、岩样有关实验成果统计表；

4．地下水动态观测图表。

若水源地小、水文地质条件简单、投入工作量小，上述内容可归并、简化。