陳首昌
(廣東省第四地質(zhì)大隊(duì),廣東湛江524033)
水文地質(zhì)勘察屬于一項(xiàng)專業(yè)性較強(qiáng)的工作,在該項(xiàng)工作開(kāi)展時(shí),主要是以水文地質(zhì)為基礎(chǔ)的指導(dǎo)理論,然后對(duì)不同區(qū)域水文地質(zhì)條件開(kāi)展準(zhǔn)確的分析。在這一過(guò)程當(dāng)中,會(huì)利用較多的技術(shù)方法和勘察方法。同時(shí)也需要投入較多的勘探成本,為了能夠有效地提高水文地質(zhì)勘察的質(zhì)量和效率,需要針對(duì)不同的勘查項(xiàng)目類型選擇合適的勘察方法,也要對(duì)不同方法的適用范圍予以明確,這樣才能夠?yàn)樗牡刭|(zhì)勘測(cè)工作順利的開(kāi)展提供保障。
在水文地質(zhì)勘察過(guò)程當(dāng)中經(jīng)常會(huì)采用的方法便是測(cè)繪勘察,在實(shí)際操作當(dāng)中是采用一定比例尺的地質(zhì)圖作為基礎(chǔ)圖,然后通過(guò)對(duì)相應(yīng)點(diǎn)線面信息的觀測(cè)與記錄來(lái)了解關(guān)于水文地質(zhì)特征。在觀測(cè)和記錄過(guò)程當(dāng)中,如若沒(méi)有相應(yīng)的地質(zhì)比例圖,應(yīng)當(dāng)采用地形圖作為底圖,然后對(duì)地質(zhì)水文相應(yīng)的信息進(jìn)行測(cè)繪。在采用測(cè)繪勘察方法時(shí),需要注意以下三方面的要點(diǎn)內(nèi)容,首先,應(yīng)當(dāng)充分地借助遙感影像來(lái)提升社會(huì)質(zhì)量和效率[1]。同時(shí)也要對(duì)室內(nèi)判讀和野外驗(yàn)證進(jìn)行充分的結(jié)合,這樣才能夠得出客觀的信息。其次,應(yīng)當(dāng)向當(dāng)?shù)鼐用窈拖嚓P(guān)的地質(zhì)單位調(diào)查關(guān)于測(cè)繪地點(diǎn)的相關(guān)信息,這樣能夠有效地掌握整個(gè)地質(zhì)、測(cè)繪地點(diǎn)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息。最后,需要注重點(diǎn)線控制程度和代表性信息,并且在測(cè)繪過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)以穿越方法作為主要的測(cè)繪方法,然后以追蹤法作為輔助的方法。這樣才能夠得到更加客觀的測(cè)繪結(jié)果。其中武漢市(漢口)長(zhǎng)江一級(jí)階地水文地質(zhì)勘察,便采用了測(cè)繪的方法,測(cè)繪剖面圖如圖1所示。
圖1 武漢市(漢口)長(zhǎng)江一級(jí)階地水文地質(zhì)勘察測(cè)繪剖面圖
水文勘察物探方式是采用先進(jìn)的水文勘察手段,然后在采用該種方法時(shí),應(yīng)當(dāng)注重針對(duì)性和適用性,并且要借助先進(jìn)的設(shè)備和儀器,對(duì)多種方法進(jìn)行融合運(yùn)用,也要注重配合鉆探結(jié)果的驗(yàn)證。在開(kāi)展水文地質(zhì)勘察時(shí),采用物探方法,主要有以下幾種,第一,電法;第二,電磁波法;第三,淺振法;第四,放射性法;第五,聲波法。在我國(guó)廣東地區(qū),水文地質(zhì)物探方法應(yīng)用時(shí)多數(shù)是針對(duì)古河床分布和巖溶發(fā)育等方面的地質(zhì)特征進(jìn)行勘探,并且在勘查之后,積累了比較豐富的物探勘查方法使用經(jīng)驗(yàn),而水文測(cè)井技術(shù)也在全國(guó)處于前沿地位。其中在雷瓊地區(qū)采用測(cè)井資料,主要是對(duì)含水層、潛水層以及出水段等方面的信息進(jìn)行勘查,并且采用物探方法之后,獲得了較多成功和可行性較強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)。在這一地區(qū)大力推行無(wú)巖芯鉆進(jìn)的方式,這樣能在一定程度上提高鉆探成井的速度,也能夠從模擬向數(shù)字方向發(fā)展,在一定程度上提高了勘察的精確性和勘察效率[2]。
在水文地質(zhì)勘察過(guò)程當(dāng)中,鉆探需要在測(cè)繪和物探的基礎(chǔ)之上開(kāi)展,而勘探線和點(diǎn)的布置應(yīng)當(dāng)具有一定的合理性與可行性,鉆孔結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)為抽水實(shí)驗(yàn)提供重要的保障,同時(shí)也要滿足成井的要求。尤其是對(duì)巖石區(qū)域結(jié)構(gòu)開(kāi)展水文地質(zhì)勘察過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)采用清水作為鉆探的沖洗劑,而對(duì)于松散的巖層,可采用泥漿作為沖洗。在抽水實(shí)驗(yàn)之前,應(yīng)當(dāng)對(duì)鉆孔進(jìn)行徹底的清洗,而鉆探的質(zhì)量要求比較高,尤其是巖芯的采取率應(yīng)當(dāng)滿足實(shí)際的工程信息采集要求。通常狀況下,完整的巖石和粘性土應(yīng)當(dāng)不低于65%,而破碎帶和融蝕帶以及碎石土,應(yīng)當(dāng)不低于35%。鉆進(jìn)期間應(yīng)當(dāng)詳細(xì)地記錄進(jìn)尺快慢、返漿、涌水、掉鉆以及返渣的狀況,對(duì)取出的巖芯,應(yīng)當(dāng)按順序進(jìn)行排列,做好勘探結(jié)果和信息的編錄[3]。
水文地質(zhì)試驗(yàn),主要是通過(guò)探測(cè)來(lái)獲取相關(guān)的參數(shù),這是水文地質(zhì)勘測(cè)的重要方法。該項(xiàng)方法使用的目的是對(duì)礦山涌水量進(jìn)行計(jì)算,并且為其分析后續(xù)的工程項(xiàng)目管理提供重要參考資料,也能夠?qū)Φ叵滤Y源蘊(yùn)含量測(cè)算提供重要的參考信息。水文地質(zhì)勘測(cè)使用試驗(yàn)方法時(shí),需要對(duì)探測(cè)的范圍進(jìn)行確定,然后進(jìn)行多次抽水試驗(yàn)來(lái)獲得水文地質(zhì)的具體信息[4]。
地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)方法屬于一項(xiàng)重要的工作,在鉆探期間要做好預(yù)留鉆孔,這樣能夠?yàn)殚L(zhǎng)期觀測(cè)地下水運(yùn)動(dòng)狀況提供便利性,也能夠提供較為豐富的信息,也可以為日后地下水水文地質(zhì)計(jì)算提供基礎(chǔ)性的資料。因此,在開(kāi)展地下動(dòng)態(tài)觀測(cè)時(shí),需要長(zhǎng)期地對(duì)特定區(qū)域內(nèi)水文的地質(zhì)特征進(jìn)行觀察與記錄,然后能夠獲得周期性的水文變化特征信息[5]。
在水文勘察過(guò)程當(dāng)中,綜合水文地質(zhì)勘查類型屬于常見(jiàn)的一種,能夠?yàn)樯鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和規(guī)劃提供重要的信息基礎(chǔ),屬于基礎(chǔ)性的水文地質(zhì)勘查工作類型,通常狀況下會(huì)采用中小比例尺。對(duì)水文特征進(jìn)行勘查,并且利用比例為(1∶50000)~(1∶200000)為主。提交區(qū)域水文地質(zhì)勘察報(bào)告以及綜合水文地質(zhì)圖時(shí),也是利用這一比例進(jìn)行繪制。對(duì)綜合水文地質(zhì)勘察主要的目的,是為了了解區(qū)域地下水的類型,以及分布和埋藏狀況,這樣能夠精準(zhǔn)地判斷出水層的富水性,也能對(duì)地下水的化學(xué)成分進(jìn)行充分的分析。對(duì)于地下水補(bǔ)給和徑流方面的信息做好記錄,能為水利工程項(xiàng)目開(kāi)展提供重要的信息,同時(shí)對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行綜合性的勘察,能了解相應(yīng)地質(zhì)條件之下水文的動(dòng)態(tài)特征,也可以對(duì)地下水資源的概況有充分的了解,這樣便可為社會(huì)發(fā)展規(guī)劃,以及進(jìn)一步開(kāi)展水文地質(zhì)工程項(xiàng)目工作提供重要的信息資料。
在地質(zhì)勘察過(guò)程當(dāng)中,供水水文的地質(zhì)勘察比較重要,通常是以地下水作為供水水源的勘察工作,包含了城市供水勘察工況、村鎮(zhèn)港口、機(jī)場(chǎng)、車站供水勘察,同時(shí)也要對(duì)農(nóng)田供水進(jìn)行勘查,特別是對(duì)于平原地區(qū)的蓄牧場(chǎng)供水勘察方面也比較重要。其實(shí),在當(dāng)前城市化建設(shè)和城鄉(xiāng)一體化建設(shè)的大背景之下,供水水文地質(zhì)勘察工作合理地開(kāi)展,才能為城市與鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)提供重要的數(shù)據(jù)信息。在開(kāi)展供水水文地質(zhì)勘察過(guò)程當(dāng)中,通常會(huì)應(yīng)用(1∶5000)~(1∶50000)的比例尺進(jìn)行勘測(cè),也要采用測(cè)繪、物探、鉆探和測(cè)試等多種勘察手段。通常在進(jìn)行供水水文地質(zhì)勘察中,所要查明的內(nèi)容和信息包含了以下幾個(gè)方面:①水層分布狀況;②埋藏條件;③地下水形成條件;④水質(zhì);⑤動(dòng)態(tài)變化;⑥補(bǔ)給量;⑦可采量;⑧采水地段;⑨合理的開(kāi)采工藝;⑩地下水保護(hù)措施制定。在勘查過(guò)程當(dāng)中,可以把鉆孔安裝成供水井,這種行為稱為探測(cè)結(jié)合,在水文地質(zhì)條件比較單一的地段,可以通過(guò)打供水井來(lái)獲取相應(yīng)的資料,這也稱之為采探結(jié)合。
關(guān)于特殊項(xiàng)目水文地質(zhì)勘測(cè)方面,其包含了以下幾種勘查項(xiàng)目?jī)?nèi)容:①防治地方病其中包含水文地質(zhì)勘察,主要是采用地下水當(dāng)中有用組份,以及元素的水文地質(zhì)勘察;②為了充分利用含水層儲(chǔ)熱儲(chǔ)冷水文地質(zhì)勘察;③為了實(shí)現(xiàn)有效治理地下水污染,開(kāi)展水文地質(zhì)勘察;④為保護(hù)旅游資源開(kāi)展水文地質(zhì)勘察;⑤為了開(kāi)展地下水人工回灌開(kāi)展的水文地質(zhì)勘察;⑥為了了解礦床水文結(jié)構(gòu)的地質(zhì)勘察。
在水文地質(zhì)勘察方面,按照項(xiàng)目功能不同和勘類型不同,開(kāi)展勘察需要查明的內(nèi)容如表1所示。
表1 勘察所要獲得的信息
(1)關(guān)于地下水動(dòng)態(tài)類型信息查明時(shí),實(shí)際操作當(dāng)中,勘查人員需要根據(jù)地下水的水文特征,然后將其劃分為孔隙水、熔巖水和裂隙水。在獲得這些信息之后,從水力特征埋藏條件等角度,可以將地下水的動(dòng)態(tài)信息有全面的掌握,能夠詳細(xì)了解到地下水上層滯水、潛水以及承壓水的數(shù)據(jù)變化狀況。
(2)對(duì)于地下水補(bǔ)給,排泄條件以及徑流信息獲得方面,一般情況下,在開(kāi)展一般性的勘察工作時(shí),經(jīng)常是做簡(jiǎn)單的抽水實(shí)驗(yàn)。即穩(wěn)定的時(shí)間選擇為8~24h左右,這樣能夠提供大概的滲透系數(shù)。而對(duì)于一些比較重要和細(xì)化的工程而言,在抽水實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)當(dāng)在兩次以上實(shí)施降深抽水試驗(yàn),并且要布置觀測(cè)孔,同時(shí)要對(duì)個(gè)別最大降深水位區(qū)域的信息進(jìn)行采集,這樣才能夠了解整個(gè)項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)所需要的最大水位降深,或者達(dá)到設(shè)計(jì)疏干降深的一半,按照抽水試驗(yàn)計(jì)算其水文地質(zhì)各項(xiàng)參數(shù)。
(3)關(guān)于地下水靜止水位與變化幅度信息查明和獲取方面,在很多工程項(xiàng)目中都需要對(duì)該項(xiàng)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行記錄與分析。因此,在對(duì)該方面信息進(jìn)行獲取時(shí),應(yīng)當(dāng)采用觀測(cè)孔以及抽水孔對(duì)相應(yīng)的信息進(jìn)行記錄和分析。對(duì)于一些特殊的項(xiàng)目而言,需要下測(cè)水管進(jìn)行觀測(cè)。
通過(guò)分析與論述得知,水文地質(zhì)勘察的方法有水文測(cè)繪、水文物探、水文鉆探、水位地質(zhì)試驗(yàn)、地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)。而水文地質(zhì)勘察的類型有綜合水文的地質(zhì)勘察、供水水文的地質(zhì)勘察和特殊水文的地質(zhì)勘察。在開(kāi)展水文地質(zhì)勘察工作是,應(yīng)當(dāng)查明的信息有地下水動(dòng)態(tài)類型、地下水補(bǔ)給、排泄條件與徑流,以及地下水靜止水位與變化幅度。因此,在未來(lái)水文地質(zhì)勘察方面,應(yīng)當(dāng)注重對(duì)多種方法的使用,也要按照不同項(xiàng)目類型,選擇合適的勘察方案,綜合多種勘察方式,才能獲取更為真實(shí)的水文地質(zhì)信息和數(shù)據(jù)。