本文為2013年環境影響評價師考試《環境影響評價技術方法》教材第三章的水環境現狀調查與監測詳細闡述,希望本文能夠幫助您更好的全面學習2013年環境影響評價師考試的重點知識!
1. 水文地質圖
水文地質圖是反映某地區的地下水分布、埋藏、形成、轉化及其動態特征的地 質圖件,主要表示地下水類型、性質及其儲量分布狀況等,它是某地區水文地質調查、勘查研究成果的主要表示形式。水文地質圖按其表示的內容和應用目的,可概 括為綜合性水文地質圖、專門性水文地質圖和水文地質要素圖三類。
(1) 綜合性水文地質圖。
反映某一區域內總的水文地質規律的為綜合性水文地質圖。以區域內的地質、 地形、氣候和水文等因素的內在聯系為基礎,綜合反映地下水的埋藏、分布、水質、水量、動態變化等特征,以及區域內地下水的補給、徑流、排泄等條件。綜合性水 文地質圖的比例尺常小于1 : 10萬。
(2) 專門性水文地質圖。
為某項具體目的而編制的為專門性水文地質圖。如地下水開采條件圖、供水水 文地質圖、土壤改良水文地質圖等。這類圖的內容以水文地質規律為基礎,同時又考慮應用目的的經濟技術條件。專門性水文地質圖多釆用大于1 : 10萬的比例尺。
(3) 水文地質要素圖。
表示某一方面水文地質要素的為水文地質圖。例如,水文地質柱狀圖、地下水 等水位線圖、地下水水化學類型圖、地下水污染程度圖等。
①水文地質柱狀圖是指將水文鉆孔揭示的地層按其時代順序、接觸關系及各層 位的厚度大小編制的圖件。編制水文地質柱狀圖所需的資料是在野外地質工作中取得的,并附有簡要說明。圖中標明有鉆孔口徑、深度、套管位置、地層時代、地層 名稱、地層代號、厚度、巖性和接觸關系等信息,它含有含水層位置、厚度、巖性、 滲透性,隔水層的位置、巖性和厚度等水文地質信息。
②地下水等水位線圖就是潛水水位或承壓水水頭標高相等的各點的連線圖。 在專業水文地質圖中,等水位線圖既含有地下水人工露頭(鉆孔、探井、水井)和 天然露頭(泉、沼澤)信息,還可能含有地層巖性、含水層富水性、地面標志物等信息。等水位線圖主要有以下用途:
♦確定地下水流向:在等水位線圖上,垂直于等水位線的方向,即為地下水
的流向。
♦計算地下水的水力坡度。
♦確定潛水與地表水之間的關系:如果潛水流向指向河流,則潛水補給河水; 如果潛水流向背向河流,則潛水接受河水補給。
♦確定潛水的埋藏深度:某一點的地形等高線標高與潛水等水位線標高之差 即為該點潛水的埋藏深度。
♦確定泉或沼澤的位置:在潛水等水位線與地形等高線高程相等處,潛水出 露,即是泉或沼澤的位置。
♦推斷給水層的巖性或厚度的變化:在地形坡度變化不大的情況下,若等水 位線由密變疏,表明含水層透水性變好或含水層變厚;相反,則說明含水層透水性變差或厚度變小。
♦確定富水帶位置:在含水層厚度大、滲透性好、地下水流匯集的地方即為 地下水富集區。
14.常用的水文地質參數
(1)孔隙度與有效孔隙度。
松散巖石是由大小不等的顆粒組成的。顆粒或顆粒集合體之間的空隙,稱為孔 隙。巖石中孔隙體積的多少是影響其儲容地下水能力大小的重要因素。孔隙體積的多少可用孔隙度表示。孔隙度是指某一體積巖石(包括孔隙在內)中孔隙體積所占 的比例。
若以〃表示巖石的孔隙度,F表示包括孔隙在內的巖石體積,表示巖石中孔 隙的體積,貝IJ:
n = &xlOO% (3-24)
V
孔隙度是一個比值,可用小數或百分數表示。
孔隙度的大小主要取決于分選程度及顆粒排列情況,另外顆粒形狀及膠結充填 情況也影響孔隙度。對于黏性土,結構及次生孔隙常是影響孔隙度的重要因素。巖石孔隙是地下水儲存場所和運動通道。孔隙的多少、大小、形狀、連通情況和分布 規律,對地下水的分布和運動具有重要影響。
表3-16列出自然界中主要松散巖石孔隙度的參考數值。
表3-16主要松散巖石孔隙度的參考數值
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由于多孔介質中并非所有的孔隙都是連通的,于是人們提出了有效孔隙度的概 |
念。有效孔隙度為重力水流動的孔隙體積(不包括結合水占據的空間)與巖石體積之比。顯然,有效孔隙度小于孔隙度。
(2)給水度與貯水系數。
若使潛水地下水面下降,則下降范圍內飽水巖石及相應的支持毛細水帶中的 水,將因重力作用而下移并部分地從原先賦存的空隙中釋出。我們把地下水位下降 一個單位深度,從地下水位延伸到地表面的單位水平面積巖石柱體,在重力作用下釋出的水的體積,稱為給水度,用//表示。
對于均質的松散巖石,給水度的大小與巖性、初始地下水位埋藏深度以及地下水位下降速率等因素有關。表3-17給出了常見松散巖石的給水度。
表3-17常見松散巖石的給水度
巖性 |
最大 |
最小 |
平均 |
黏土 |
5 |
0 |
2 |
亞黏土 |
12 |
3 |
7 |
粉砂 |
19 |
3 |
18 |
細砂 |
28 |
10 |
21 |
中砂 |
32 |
15 |
26 |
粗砂 |
35 |
20 |
27 |
礫砂 |
35 |
20 |
25 |
細礫 |
35 |
21 |
25 |
中礫 |
26 |
13 |
23 |
粗礫 |
26 |
12 |
21 |
對于承壓含水層,我們可以比照潛水含水層給水度定義其貯水系數。
承壓含水層的貯水系數(S)是指其測壓水位下降(或上升)一個單位深度, 單位水平面積含水層釋出(或儲存)的水的體積。
我們可以看出,在形式上,潛水含水層的給水度與承壓含水層的貯水系數非常 相似,但是在釋出(或儲存)水的機理方面是很不相同的。水位下降時潛水含水層所釋出的水來自部分空隙的排水。而測壓水位下降時承壓含水層所釋出的水來自含 水層體積的膨脹及含水介質的壓密(從而與承壓含水層厚度有關)。顯然,測壓水 位下降時承壓含水層以此種形式釋出的水,遠較潛水含水層水位下降時釋出的為 小。承壓含水層的貯水系數一般為0.005?0.000 05 (Freez and Cherry, 1979),常 較潛水含水層小1?3個數量級。由此不難理解,開采承壓含水層往往會形成大面積測壓水位大幅度下降。
(3)滲透系數。
巖石的透水性是指巖石允許水透過的能力。表征巖石透水性的定量指標是滲透
系數,一般釆用m/d或cm/s為單位。
滲透系數又稱水力傳導系數。在各向同性介質中,它定義為單位水力梯度下的 單位流量,表示流體通過孔隙骨架的難易程度。在各向異性介質中,滲透系數以張量形式表示。滲透系數愈大,巖石透水性愈強。
滲透系數尤是綜合反映巖石滲透能力的一個指標。影響滲透系數大小的因素很多,主要取決于介質顆粒的形狀、大小、不均勻系數和水的黏滯性等。不過,在 實際工作中,由于不同地區地下水的黏性差別并不大,在研究地下水流動規律時, 常常可以忽略地下水的黏性,即認為滲透系數只與含水層介質的性質有關,使得問題簡單化。要建立計算滲透系數欠的精確理論公式比較困難,通常可通過試驗方法 (包括實驗室測定法和現場測定法)或經驗估算法來確定尤值。表3-18給出了松散 巖石滲透系數的參考值。
表3-18松散巖石滲透系數的參考值
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