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工程地质及水文地质论文选题意义和目的

发布时间:2024-07-06 07:12:36

工程地质及水文地质论文选题意义和目的

分析岩层的节理及稳定。

水文地质学是从寻找和利用地下水源开始发展的,围绕实际应用,逐渐开展了理论研究。目前已形成了一系列分支。工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。工程地质的目的是为了查明各类工程场区的地质条件,对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价,分析、预测在工程建筑作用下,地质条件可能出现的变化和作用,选择最优场地,并提出解决不良地质问题的工程措施,为保证工程的合理设计、顺利施工及正常使用提供可靠的科学依据。

工程地质党的十六大围绕推进社会主义现代化建设和中华民族伟大复兴的战略部署,从经济、政治、科教和可持续发展四个个方面提出了全面建设社会主义小康社会的宏伟目标。报告明确指出,全面建设社会主义小康社会,必须使全民族的思想道德素质、科技文化素质和健康素质明显提高,形成比较完善的现代国民教育体系、科技和文化创新体系、全民健身和医疗体系。人民享有接受良好教育的机会,基本普及高中阶段教育,消除文盲。形成全民学习、终身学习的学习型社会,促进人的全面发展。十六大能以如此大的篇幅来阐述科技、教育在经济社会发展总体目标中的位置,这充分说明党中央领导集体清醒地认识到在全面建设小康社会的历史进程中,科技、教育具有比以往任何历史时期都更加重要的战略地位。当前,中国教育如何与社会主义市场经济相适应,同时又要尽可能排除市场经济对教育的消极影响,如何建立起既符合教育规律又符合市场竞争规律的新体系和新模式等问题是中国教育战略面临的时代课题。缺乏科学理论指导的实践可能是盲目的实践,所以开展并加强中国教育发展战略理论基础的研究是深化教育改革的当务之急。地质类专业以地球作为研究对象,以矿产资源勘查与开发、建筑物地基及地下工程的施工、地质灾害的治理和地下深部科学探测为服务领域,涉及资源和环境两大主题。地下资源真实信息的最终确定和获取,地质灾害治理都必须通过地质的手段来实现。人类一直在进行着四大科学探索工程--上天、入地、下海、登极,它们都与地球科学技术有深厚的联系。到2020年中国将实现全面建设小康社会的奋斗目标,要走新型工业化道路,大力实施科教兴国战略和可持续发展战略。

工程地质及水文地质论文选题意义

水利工程坝址选择的工程地质勘察岩土性质对建筑物的稳定来说十分重要,对坝址的比选具有决定性意义。因此,在坝址比选时,首先要考虑岩土性质。修建高坝,特别是混凝土坝,应选择坚硬、完整、新鲜均匀、透水性差而抗水性强的岩石作为坝址。我国已建和正在施工的70余座高坝中,有半数建于强  岩土性质对建筑物的稳定来说十分重要,对坝址的比选具有决定性意义。因此,在坝址比选时,首先要考虑岩土性质。修建高坝,特别是坝,应选择坚硬、完整、新鲜均匀、透水性差而抗水性强的岩石作为坝址。我国已建和正在施工的70余座高坝中,有半数建于强度较高的岩浆岩地基上,其余的绝大多数建于片麻岩、石英岩和砂岩上,而建于可溶性碳酸盐岩、强度低易变形的页岩、千枚岩上的极少。通过结合工程实践,根据不同成因类型岩土的建坝适宜性及其主要问题作简要概述。  【摘要】通过结合工程实践表明,工程地质勘察人员不仅要了解地质也要了解设计,同时应当对工程地质的相关问题提出分析,并结合工程的实际情况而选取合适的坝址。  【关键词】工程地质勘察,水利工程,坝址选取引言  水工建筑物不同于其他建筑物,有其自身的特点。因水工建筑物的建成,而使广大范围内的水文和水文地质条件发生变化。这种变化就可能引起水库岸坡再造、水库渗漏、水库淤积和坝下游河床冲刷等作用。因此,必须重视勘察、设计、施工全过程,否则,后果极其严重。在坝址选择时除了考虑主体建筑物拦水坝的地质条件外,还应研究包括溢洪、引水、电厂、航闸等建筑物的地质条件,为规划、设计和施工提供可靠依据。坝址选取的工程地质勘察  在自然界中,地质条件完美的坝址很少,尤其是大型的水利枢纽,对地质条件的要求很高,更不能完全满足建筑物的要求。所谓&最优方案&是比较而言的,最优坝址在地质上也会存在缺陷。所以在坝址选择时,应当考虑不同方案,并采取改善不良地质条件的处理措施。因此,地质条件较差,预计处理困难,投资高昂的方案,应首先被否定。坝址选择时,工程地质论证的主要内容包括区域稳定性、地形地貌、岩土性质、地质构造、水文地质条件和物理地质作用以及建筑材料等,还要预计到可能产生的工程地质问题和处理这些问题的难易程度,工作量大小等,下面分别论述。1区域稳定性  区域稳定性问题的研究在水利水电建设中具有特别重要的意义。围绕坝址或要开发的河段,对区域地壳稳定性和区域场地稳定性进行深入研究是一项战略任务。特别是地震的影响直接关系着坝址和坝型的选择,一般情况下,地震烈度由地震部门提供,但对于重大的水利枢纽工程要进行地震危险性分析和地震安全性评价。因此,对于大型水电工程,在可行性研究阶段,应组织专门力量解决区域稳定性评价。2地形地貌  地形地貌条件是确定坝型的主要依据之一,同时,它对工程布置和施工条件有制约作用。狭窄、完整的基岩&V&型谷适合修建拱坝,宽高比大于2的&U&型基岩河谷区宜修建混凝土重力坝或砌石坝。宽敞河谷地区岩石风化较深或有较厚的松散沉积层,一般适于修建土坝。不同地貌单元,其岩性、结构有其自身的特点,如河谷开阔地段,其阶地发育,二元结构和多元结构往往存在渗漏和渗透变形问题。古河道往往控制着渗漏途径和渗漏量等。因此,在坝址比选时要充分考虑地形、地貌条件。3岩土性质  (1)侵入的块状结晶岩体,一般致密坚硬、均一、完整、强度大、抗水性强、渗透性弱,是修建高混凝土坝最理想的地基,其中尤以花岗岩类为最佳。这类岩石需注意它们与围岩以及不同侵入期的边缘接触面,平缓的原生节理,风化壳和风化夹层的分布,选坝时避开这些不利因素。  (2)喷出岩类强度较高、抗水性强,也是较理想的坝基。我国东南沿海、华北和东北有不少大坝坐落在这类岩石上。喷出岩的喷发间断面往往是弱面,存在风化夹层、夹泥层及松散的砂砾石层,还有凝灰岩的泥化和软化等,对坝基抗滑稳定性的影响不可忽视。此外,玄武岩中的柱状节理,透水性很强,在选坝时也须注意研究。例如:桑干河干流上的山西省册田水库大坝坝基为新生代的玄武岩,柱状节理极发育,坝基及绕坝渗漏严重,影响着水库效益  (3)深变质的片麻岩、变粒岩、混合岩、石英岩等,强度高、抗水性强、渗透性差,也是较理想的坝基。但是在这类岩体中选坝址,必须注意片理面的各向异性及软弱夹层的存在,选坝时,应避开软弱矿物富集的片岩(如云母片岩、石墨片岩、绿泥石片岩、滑石片岩)。在浅变质岩的板岩、千枚岩区,应特别注意岩石的软化和泥化问题。  (4)沉积岩中,以厚层的砂岩和碳酸盐岩为较好的坝基。这类岩石坝基较岩浆岩、变质岩的条件复杂。这是因为在厚层硬岩层中常夹有软弱岩层,这些夹层力学强度低,抗水能力差,易构成滑移控制面。碎屑岩类如砾岩、砂岩等,强度与胶结物类型有关,一些胶结物在水的作用下可能产生溶解、软化、崩解、膨胀等。在构造变动下往往发生层间错动,经过次生作用易于发生泥化。在坝址比选时必须十分注意这一问题。此外,碳酸盐岩的岩溶洞穴和裂隙的发育,可能会产生严重的渗漏。  另外,在坝址比选中,河床松散覆盖层具有重要意义。修建高混凝土坝,坝体必须座落在基岩之上,若河床覆盖层过厚,就会增加坝基的开挖工程量,使施工条件复杂化。所以当其他条件大致相同时,应将坝址选择在覆盖层较薄的地段。有的河段因覆盖层过厚,只得采用土石坝型。比选松散土体坝基的坝址时,须研究渗漏、渗透变形和振动液化等问题,而且应避开如淤泥类土等软弱、易变形土层。4地质构造  地质构造在坝址选择中同样占有重要地位,对变形较为敏感的刚性坝来说更为重要。在地震强烈活动或活动性断裂发育的地区,选坝时应尽量避开或远离活断层,而位于区域稳定条件相对较好的地块上。在选坝前的可行性研究时,应进行区域地质研究,查明区域构造格局,尤其要查明目前仍持续活动或可能活动断裂的分布、类型、规模和错动速率,并预测发生水库诱发地震的可能及震级。国外有些水坝就因横跨活断层而坝体被错开或致垮坝。地质构造也经常控制坝基、坝肩岩体的稳定。在层状岩体分布地区,倾向上游或下游的缓倾岩层中存在层间错动带时,在后期次生作用下往往演化为泥化夹层,若有其他构造结构面切割的话,对坝基抗滑稳定极为不利,在选坝时应特别注意。因为缓倾岩层的构造变动一般较轻微,容易被忽视。陡倾甚至倒转岩层,由于构造形变强烈,岩石完整性受到强烈破坏,在选坝时更要特别注意查清坝基内缓倾角的压性断裂。总之,要尽可能选择岩体完整性较好的构造部位作坝址,避开断裂、裂隙强烈发育的地段。5水文地质条件  在以渗漏问题为主的岩溶区和深厚河床覆盖层上选坝时,水文地质条件应作为主要考虑的因素。从防渗角度出发,岩溶区的坝址应尽量选在有隔水层的横谷、且陡倾岩层倾向上游的河段上。同时还要考虑水库有否严重的渗漏问题,库区最好是强透水层底部有隔水岩层的纵谷,且两岸的地下分水岭较高。当岩溶区无隔水层可以利用的情况下,坝址应尽可能选在弱岩溶化地段。这就要求仔细分析研究岩层结构、地质构造和地貌条件。6物理地质作用  影响地址选择的物理地质作用较多,诸如岩石风化、岩溶、滑坡、崩塌、泥石流等,但从一些水库失事实例来看,滑坡对选择坝址的影响较大。在河谷狭窄的河段上建坝可节省工程量和投资,所以选择坝址时总希望找最窄的峡谷段。但是,峡谷地段往往存在岸坡稳定问题,一定要慎重研究。如法国罗曼什河上游一坝址,地形上系狭窄河段,河谷左岸由花岗岩和三叠纪砂岩及石灰岩构成。右岸是里亚斯页岩,表面上看来岩体较完整,后经钻探发现页岩下面为古河床相的砂砾石层,表明了页岩是古滑坡体物质,滑坡作用将河槽向左岸推移了70m。因而只得放弃该坝址而另选新址。7天然建筑材料  天然建筑材料也是坝址选择的一个重要因素。坝体施工常常需要当地材料,坝址附近是否有质量合乎要求,储量满足建坝需要的建材,如砂石、黏土等,是坝址选择应考虑的。天然建筑材料的种类、数量、质量及开采条件及运输条件对工程的质量、投资影响很大,在选择坝址时应进行勘察。结语  从实践表明,选择坝址是水利水电建设中一项具有战略意义的工作,它直接关系到水工建筑物的安全、经济和正常使用。工程地质条件在选坝中占有极其重要的地位,选择一个地质条件优良的坝址,并据此合理配置水利枢纽的各个建筑物,以便充分利用有利的地质因素、避开或改造不利的地质因素。  参考文献[1]卢元静.水利工程中的地质勘察[J].中小企业管理与科技(上旬刊),):118~119.  董在付.论述水利工程中的水文地质问题分析[J].中国新技术新产品,):31~33.

水文地质调查工作的目的就是运用各种技术方法和手段揭示一个地区的水文地质条件,掌握地下水的形成、赋存、运动特征、水质、水量变化规律。水文地质调查的任务是为国民经济建设、发展规划或工程项目设计提供水文地质资料。水文地质调查是一项复杂而重要的工作。其复杂性是因为地下水具流动性,水质、水量随时空变化,而且所使用的勘查方法种类较多。其重要性主要是:①认识来源于实践。人们对一个地区水文地质条件的认识,对各项生产建设中所提出水文地质问题的解答,都要通过各种水文地质调查来完成,即水文地质资料来源于调查。一切水文地质生产和科学研究成果质量的高低和结论的正确与否,主要决定于占有资料的多少及其是否正确可靠。②水文地质调查与勘探(勘查)是一项费用高、工期长的工作,如果勘探工程布置不当,或不按规范(程)的技术要求进行,其后果将是既浪费勘查费用,又不能提供工程设计所需的水文地质资料;如果据其得出错误的结论,将会给工程建设、国家财产、生产环境等诸多方面造成巨大的损失。水文地质调查工作,按其目的、任务和调查方法的特点,可分为三类:(1)区域性水文地质调查。是指中小比例尺的综合性水文地质调查,亦称综合水文地质调查。其调查目的主要是为国民经济建设和某项国民经济的远景规划提供水文地质依据。有时,这种调查也可能是为某项专门性的水文地质调查任务(如城市供水、矿山排水、环境水文地质调查等),提供区域性的水文地质背景资料。如一些大型供水项目,为提出几个可能的水源地比较方案,或为查明水源地的补给范围、补给来源、补给边界位置和性质,皆需进行区域性的水文地质调查工作。区域性水文地质调查的主要任务是,概略查明区域性宏观的水文地质条件,特别是区域内地下水的基本类型及各类地下水的埋藏分布条件,地下水的水量及水质的形成条件,以及地下水资源的概略数量。区域性水文地质调查的范围一般较大,可以是数百、数千平方千米。具体范围视任务需要而定,可以是某个自然单元,一个或数个较大的水文地质单元,也可以是某个行政区域,多是按国际地形图幅进行的,调查图件的比例尺,一般小于1:10万。(2)专门性水文地质调查。专门水文地质调查是为专门目的或某项生产建设而进行的调查工作。其调查的目的是为其提供所需的资料,有时,为了进行地下水某方面的科学研究(如城市供水、矿山排水、环境水文地质等),也要开展专门性水文地质调查。专门性水文地质调查的任务是:较详细地查明调查区的水文地质条件,解决所提出的生产问题,为工程建设项目或其他专门目的提供水文地质资料和依据。专门性水文地质调查的范围,视工程项目的规模或科研的需要而定。例如,供水水文地质调查的范围,要根据需水量的大小来确定,一般应包括水源地在开采条件下可能的补给范围;矿床水文地质调查的范围,应根据矿井在最大疏干深度条件下可能补给矿坑(井)的补给范围来确定;环境水文地质调查的范围,至少应把地下水污染区和污染源包括在内。专门水文地质调查的比例尺,一般要求大于1:5万。(3)地下水动态和均衡监测。任何类型的水文地质调查和研究工作,在定性或定量评价水文地质条件时,都需要地下水动态和均衡方面的资料,因此,都应进行地下水动态和均衡的监测。地下水动态和均衡要素监测工作的持续时间,有长有短。如为区域或专门性水文地质调查提供地下水动态、均衡资料的监测工作,则可仅在某一段时间内进行,一般只要求1~2年;如果为国民经济建设长远规划和综合目的(包括地下水资源管理及保护)而进行的监测工作,则是长期性的。随着地下水资源的大规模开发利用,与地下水有关的环境地质问题越来越多。因此,地下水动态与均衡的监测其意义日显重要。监测项目主要包括:地下水位、水量、水质、水温、环境地质项目等。

水文地质实习是整个水文地质学教学中十分重要的实践环节,使学生在课程理论知识学习的基础上,通过对基本地质现象的野外实地考察和现场实践,获得感性知识并巩固和深化课程理论,使理论与实际相结合,为毕业以后的设计、施工中应用有关地质资料打下一定的基础。这是一次地址启蒙教育,是一次重要的认识实习,重点要理解基本的地址概念,了解基本知识,学会基本技能。通过简短的野外地址实习,巩固学过的《水文地质学》内容,加深对课程有关内容的理解;此外,通过实习培养对大自然的热爱,陶冶情操,提高随地址科学的兴趣;同时充分认识到地质实践对地质科学的重要性。 这四天里,我们沿着龙马溪,观看了一些典型的地质形状,到了链子崖领略天然裂缝,在千将坪回忆当时滑坡的惊心动魄,每一天都能学到很多很多……让我感叹自然的伟大与无情和作为一名水利专业大学生所肩负的责任。短暂的地质实习很快就结束了,而这次野外实习对我产生的影响却并没有很快随之消失。在这不到四天的时间里,每天上午随老师一起到野外观察,测量产状,记录数据,并且及时复习了已经渐渐淡忘的部分课本知识,短短的四天,让我对野外地质工作有了一个初步的直观印象,对它的方式方法有了一个最直接的了解。并且直接影响了我的学习观念,将实践的成分注入了思想中,必将对我今后的学习习惯产生潜移默化的影响。然而,之前的地质学习还仅仅局限与课本知识的认知,通过听课,复习,考试等环节,认识并了解了大量的地质知识,但这些都仅仅是纸上谈兵,我知道什么是断层,什么是节理,却还都只是能从插图上判断,到野外旅游的时候见了很多岩体,也没有能利用自己学过的知识判断什么是断层,什么是节理,而褶皱的向斜与背斜构造,更是无从判断。但经过这次野外实习,听了老师的讲解和分析,再加上自己的观察与思考,同学之间的合作,我对之前所学的课本知识有了更直观的认识更感性的理解,不但能够正确迅速地区分节理和断层,用罗盘仪测产状从而判断褶曲是向斜还是背斜,还解决了很多课本学习中遗留下来无从解决的问题,通过实际的操作,学会了绘制柱状图、节理玫瑰图,而不仅仅是教条的背诵,对罗盘仪的使用也熟悉起来,而不是先前仅仅对插图的认识。野外实习在工程地质实习课程的学习中是一个重要的不可或缺的环节,是对课堂学习的一个重要补充,虽然时间并不长,前后不过四天的时间,但是在这期间学到的方法,观念上的改变,是课堂学习中所不能得到的。只有真正走出课堂,把课本上的知识运用到实际的操作中去,通过自己的操作加深理解,才能算是学习过程得到了完善。举一反三地说,任何工程实际与课本上的罗列都是有一定的区别的,实际中的情况往往更复杂,是各方面的很多因素综合作用的结果,这就要求我们有通观全局的能力,在做分析的时候不能只见树木,不见森林。而与工程相关的课程,都需要真正地走出课堂,工程地质是这样,其他课程也是这样,通过这次实习,使我学习中的观念产生了一个转变,认识到了理论与实际相结合的重要性。不仅如此,在和老师同学一起到野外观察采集的过程中,也进一步地体会到了团队协作的重要性,很多工作是自己独立操作所不能完成的,需要老师指导,需要同学配合,经过组员之间的分工配合,才能更好地完成实习任务。总地来说,这次实习是成功的,我个人在这次实习中受益匪浅,更多的方面的收获是隐性的,在将来的学习中,必将逐渐体会到这次实习带给我的更多收获

工程地质及水文地质论文选题背景和意义

工程地质的目的是为了查明各类工程场区的地质条件,对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价,分析、预测在工程建筑作用下,地质条件可能出现的变化和作用,选择最优场地,并提出解决不良地质问题的工程措施,为保证工程的合理设计、顺利施工及正常使用提供可靠的科学依据。研究内容工程地质研究的主内容有:确定岩土组分、组织结构(微观结构)、物理、化学与力学性质(特别是强度及应变)及其对建筑工程稳定性的影响,进行岩土工程地质分类,提出改良岩土的建筑性能的方法;研究由于人类工程活动的影响而破坏的自然环境的平衡,以及自然发生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施;研究解决各类工程建筑中的地基稳定性,如边坡、路基、坝基、桥墩、硐室,以及黄土的湿陷、岩石的裂隙的破坏等,制定一套科学的勘察程序、方法和手段,直接为各类工程的设计、施工提供地质依据;研究建筑场区地下水运动规律及其对工程建筑的影响,制定必要的利用和防护方案;研究区域工程地质条件的特征,预报人类工程活动对其影响而产生的变化,作出区域稳定性评价,进行工程地质分区和编图。随着大规模工程建设的发展,其研究领域日益扩大。除了岩土学和工程动力地质学、专门工程地质学和区域工程地质学外,一些新的分支学科正在逐渐形成,如矿山工程地质学、海洋工程地质学、城市工程地质及环境工程地质学、工程地震学。

前人研究的成果,所选题目到目前所研究到的状况,而你又对选题有何特别看法,为何会选此题,对前人的研究成果和看法有何异议或者是有何更深入的观点

水文地质实习是整个水文地质学教学中十分重要的实践环节,使学生在课程理论知识学习的基础上,通过对基本地质现象的野外实地考察和现场实践,获得感性知识并巩固和深化课程理论,使理论与实际相结合,为毕业以后的设计、施工中应用有关地质资料打下一定的基础。这是一次地址启蒙教育,是一次重要的认识实习,重点要理解基本的地址概念,了解基本知识,学会基本技能。通过简短的野外地址实习,巩固学过的《水文地质学》内容,加深对课程有关内容的理解;此外,通过实习培养对大自然的热爱,陶冶情操,提高随地址科学的兴趣;同时充分认识到地质实践对地质科学的重要性。 这四天里,我们沿着龙马溪,观看了一些典型的地质形状,到了链子崖领略天然裂缝,在千将坪回忆当时滑坡的惊心动魄,每一天都能学到很多很多……让我感叹自然的伟大与无情和作为一名水利专业大学生所肩负的责任。短暂的地质实习很快就结束了,而这次野外实习对我产生的影响却并没有很快随之消失。在这不到四天的时间里,每天上午随老师一起到野外观察,测量产状,记录数据,并且及时复习了已经渐渐淡忘的部分课本知识,短短的四天,让我对野外地质工作有了一个初步的直观印象,对它的方式方法有了一个最直接的了解。并且直接影响了我的学习观念,将实践的成分注入了思想中,必将对我今后的学习习惯产生潜移默化的影响。然而,之前的地质学习还仅仅局限与课本知识的认知,通过听课,复习,考试等环节,认识并了解了大量的地质知识,但这些都仅仅是纸上谈兵,我知道什么是断层,什么是节理,却还都只是能从插图上判断,到野外旅游的时候见了很多岩体,也没有能利用自己学过的知识判断什么是断层,什么是节理,而褶皱的向斜与背斜构造,更是无从判断。但经过这次野外实习,听了老师的讲解和分析,再加上自己的观察与思考,同学之间的合作,我对之前所学的课本知识有了更直观的认识更感性的理解,不但能够正确迅速地区分节理和断层,用罗盘仪测产状从而判断褶曲是向斜还是背斜,还解决了很多课本学习中遗留下来无从解决的问题,通过实际的操作,学会了绘制柱状图、节理玫瑰图,而不仅仅是教条的背诵,对罗盘仪的使用也熟悉起来,而不是先前仅仅对插图的认识。野外实习在工程地质实习课程的学习中是一个重要的不可或缺的环节,是对课堂学习的一个重要补充,虽然时间并不长,前后不过四天的时间,但是在这期间学到的方法,观念上的改变,是课堂学习中所不能得到的。只有真正走出课堂,把课本上的知识运用到实际的操作中去,通过自己的操作加深理解,才能算是学习过程得到了完善。举一反三地说,任何工程实际与课本上的罗列都是有一定的区别的,实际中的情况往往更复杂,是各方面的很多因素综合作用的结果,这就要求我们有通观全局的能力,在做分析的时候不能只见树木,不见森林。而与工程相关的课程,都需要真正地走出课堂,工程地质是这样,其他课程也是这样,通过这次实习,使我学习中的观念产生了一个转变,认识到了理论与实际相结合的重要性。不仅如此,在和老师同学一起到野外观察采集的过程中,也进一步地体会到了团队协作的重要性,很多工作是自己独立操作所不能完成的,需要老师指导,需要同学配合,经过组员之间的分工配合,才能更好地完成实习任务。总地来说,这次实习是成功的,我个人在这次实习中受益匪浅,更多的方面的收获是隐性的,在将来的学习中,必将逐渐体会到这次实习带给我的更多收获

工程地质与水文地质论文选题意义和目的

水文地质调查工作的目的就是运用各种技术方法和手段揭示一个地区的水文地质条件,掌握地下水的形成、赋存、运动特征、水质、水量变化规律。水文地质调查的任务是为国民经济建设、发展规划或工程项目设计提供水文地质资料。水文地质调查是一项复杂而重要的工作。其复杂性是因为地下水具流动性,水质、水量随时空变化,而且所使用的勘查方法种类较多。其重要性主要是:①认识来源于实践。人们对一个地区水文地质条件的认识,对各项生产建设中所提出水文地质问题的解答,都要通过各种水文地质调查来完成,即水文地质资料来源于调查。一切水文地质生产和科学研究成果质量的高低和结论的正确与否,主要决定于占有资料的多少及其是否正确可靠。②水文地质调查与勘探(勘查)是一项费用高、工期长的工作,如果勘探工程布置不当,或不按规范(程)的技术要求进行,其后果将是既浪费勘查费用,又不能提供工程设计所需的水文地质资料;如果据其得出错误的结论,将会给工程建设、国家财产、生产环境等诸多方面造成巨大的损失。水文地质调查工作,按其目的、任务和调查方法的特点,可分为三类:(1)区域性水文地质调查。是指中小比例尺的综合性水文地质调查,亦称综合水文地质调查。其调查目的主要是为国民经济建设和某项国民经济的远景规划提供水文地质依据。有时,这种调查也可能是为某项专门性的水文地质调查任务(如城市供水、矿山排水、环境水文地质调查等),提供区域性的水文地质背景资料。如一些大型供水项目,为提出几个可能的水源地比较方案,或为查明水源地的补给范围、补给来源、补给边界位置和性质,皆需进行区域性的水文地质调查工作。区域性水文地质调查的主要任务是,概略查明区域性宏观的水文地质条件,特别是区域内地下水的基本类型及各类地下水的埋藏分布条件,地下水的水量及水质的形成条件,以及地下水资源的概略数量。区域性水文地质调查的范围一般较大,可以是数百、数千平方千米。具体范围视任务需要而定,可以是某个自然单元,一个或数个较大的水文地质单元,也可以是某个行政区域,多是按国际地形图幅进行的,调查图件的比例尺,一般小于1:10万。(2)专门性水文地质调查。专门水文地质调查是为专门目的或某项生产建设而进行的调查工作。其调查的目的是为其提供所需的资料,有时,为了进行地下水某方面的科学研究(如城市供水、矿山排水、环境水文地质等),也要开展专门性水文地质调查。专门性水文地质调查的任务是:较详细地查明调查区的水文地质条件,解决所提出的生产问题,为工程建设项目或其他专门目的提供水文地质资料和依据。专门性水文地质调查的范围,视工程项目的规模或科研的需要而定。例如,供水水文地质调查的范围,要根据需水量的大小来确定,一般应包括水源地在开采条件下可能的补给范围;矿床水文地质调查的范围,应根据矿井在最大疏干深度条件下可能补给矿坑(井)的补给范围来确定;环境水文地质调查的范围,至少应把地下水污染区和污染源包括在内。专门水文地质调查的比例尺,一般要求大于1:5万。(3)地下水动态和均衡监测。任何类型的水文地质调查和研究工作,在定性或定量评价水文地质条件时,都需要地下水动态和均衡方面的资料,因此,都应进行地下水动态和均衡的监测。地下水动态和均衡要素监测工作的持续时间,有长有短。如为区域或专门性水文地质调查提供地下水动态、均衡资料的监测工作,则可仅在某一段时间内进行,一般只要求1~2年;如果为国民经济建设长远规划和综合目的(包括地下水资源管理及保护)而进行的监测工作,则是长期性的。随着地下水资源的大规模开发利用,与地下水有关的环境地质问题越来越多。因此,地下水动态与均衡的监测其意义日显重要。监测项目主要包括:地下水位、水量、水质、水温、环境地质项目等。

近年来,在社会主义现代化建设蓬勃发展的我国,第四纪地质学及地貌学正日益广泛地被用来解决各种生产实践问题。在进行水文及工程地质勘察时,不同类型的地形形态和第四纪堆积物在空间上分布的资料是非常重要的。例如,水库坝址和库区的选择,首先要考虑河谷形态和第四纪堆积物的分布。坝址宜选在峡谷和第四纪堆积物较少的地段,库区则宜座落在宽谷地段等等。在进行地质测量和找矿时,地形形态和第四纪堆积物分布的资料,能够作为分析地质构造和矿产分布的重要依据,其中对砂矿、石油和盐类矿产的找寻和勘测最为重要。第四纪堆积物的成分和岩相资料,能够提供找寻和评价地下水、工程建筑原料和工程地基的依据。第四纪堆积物的含水性,是与其粒度密切相关的。砂砾石层是含水层,粘土和亚粘土则是隔水层;为细粒物质所充填的角砾或砾石堆积物是一种稳定的地基,而含有机质的淤泥层,则需要采取措施才能进行工程建筑等等。在地质调查和找矿方面,也应考虑第四纪堆积物的分布资料。例如,对残积物的分析研究,可以用来推断被覆盖的基岩情况,结合其它方面的资料可以帮助确定地质情况和矿产分布情况。新构造运动的特点可以表现在新地质构造、地形、第四纪堆积物和现代外力地质作用等方面,这些表现能够为矿产找寻和勘探,以及水文地质和工程地质勘察提供理论基础。新构造运动,地形和第四纪堆积物的成因,在很大程度上决定着水文及工程地质条件。例如,冰积物基本上是不透水的;风成的黄土比其它成因类型的黄土具有更大的湿陷性;砂矿的成因类型,与其所赖以存在的第四纪堆积物的成因类型是一致的等等。为正确地评价水文及工程地质环境,找寻矿产和确定矿产的成因类型,还需要研究地形形态、第四纪堆积物和新构造运动的发展历史。对一些长远的水文及工程地质措施而言,尤为重要的是研究地形,第四纪堆积物和新构造运动的进一步发展趋势。地震,是断裂运动的一种伴生现象。断裂活动性的确定,需要地形和第四纪堆积物的资料。为预测地震,需要研究新断裂运动。研究新断裂运动,需要同时研究与新断裂运动伴生的其它各种新构造运动。研究新构造运动,就必需研究新构造运动在地形和第四纪地质现象上的各种表现。研究地质学的一个非常重要的现实主义原理是“将今论古”,即用研究现代地质作用和现象的方法去了解地质历史时期的地质过程。为研究前第四纪的地质历史,第四纪地质学和地貌学的研究,乃是必须的。

水文地质实习是整个水文地质学教学中十分重要的实践环节,使学生在课程理论知识学习的基础上,通过对基本地质现象的野外实地考察和现场实践,获得感性知识并巩固和深化课程理论,使理论与实际相结合,为毕业以后的设计、施工中应用有关地质资料打下一定的基础。这是一次地址启蒙教育,是一次重要的认识实习,重点要理解基本的地址概念,了解基本知识,学会基本技能。通过简短的野外地址实习,巩固学过的《水文地质学》内容,加深对课程有关内容的理解;此外,通过实习培养对大自然的热爱,陶冶情操,提高随地址科学的兴趣;同时充分认识到地质实践对地质科学的重要性。 这四天里,我们沿着龙马溪,观看了一些典型的地质形状,到了链子崖领略天然裂缝,在千将坪回忆当时滑坡的惊心动魄,每一天都能学到很多很多……让我感叹自然的伟大与无情和作为一名水利专业大学生所肩负的责任。短暂的地质实习很快就结束了,而这次野外实习对我产生的影响却并没有很快随之消失。在这不到四天的时间里,每天上午随老师一起到野外观察,测量产状,记录数据,并且及时复习了已经渐渐淡忘的部分课本知识,短短的四天,让我对野外地质工作有了一个初步的直观印象,对它的方式方法有了一个最直接的了解。并且直接影响了我的学习观念,将实践的成分注入了思想中,必将对我今后的学习习惯产生潜移默化的影响。然而,之前的地质学习还仅仅局限与课本知识的认知,通过听课,复习,考试等环节,认识并了解了大量的地质知识,但这些都仅仅是纸上谈兵,我知道什么是断层,什么是节理,却还都只是能从插图上判断,到野外旅游的时候见了很多岩体,也没有能利用自己学过的知识判断什么是断层,什么是节理,而褶皱的向斜与背斜构造,更是无从判断。但经过这次野外实习,听了老师的讲解和分析,再加上自己的观察与思考,同学之间的合作,我对之前所学的课本知识有了更直观的认识更感性的理解,不但能够正确迅速地区分节理和断层,用罗盘仪测产状从而判断褶曲是向斜还是背斜,还解决了很多课本学习中遗留下来无从解决的问题,通过实际的操作,学会了绘制柱状图、节理玫瑰图,而不仅仅是教条的背诵,对罗盘仪的使用也熟悉起来,而不是先前仅仅对插图的认识。野外实习在工程地质实习课程的学习中是一个重要的不可或缺的环节,是对课堂学习的一个重要补充,虽然时间并不长,前后不过四天的时间,但是在这期间学到的方法,观念上的改变,是课堂学习中所不能得到的。只有真正走出课堂,把课本上的知识运用到实际的操作中去,通过自己的操作加深理解,才能算是学习过程得到了完善。举一反三地说,任何工程实际与课本上的罗列都是有一定的区别的,实际中的情况往往更复杂,是各方面的很多因素综合作用的结果,这就要求我们有通观全局的能力,在做分析的时候不能只见树木,不见森林。而与工程相关的课程,都需要真正地走出课堂,工程地质是这样,其他课程也是这样,通过这次实习,使我学习中的观念产生了一个转变,认识到了理论与实际相结合的重要性。不仅如此,在和老师同学一起到野外观察采集的过程中,也进一步地体会到了团队协作的重要性,很多工作是自己独立操作所不能完成的,需要老师指导,需要同学配合,经过组员之间的分工配合,才能更好地完成实习任务。总地来说,这次实习是成功的,我个人在这次实习中受益匪浅,更多的方面的收获是隐性的,在将来的学习中,必将逐渐体会到这次实习带给我的更多收获

工程地质及水文地质论文选题背景及意义

一、气象水文气象九里山泉域岩溶水系统地处中纬度地带,属大陆季风型温暖带半干旱性气候,四季分明。据焦作气象站1952~2008年降水观测资料(图10-2),57年平均降水量为31mm,最大年降水量为7mm(1955年),最小年降水量为3mm(1981年)。降水年内分配不均(表10-1,图10-3),多集中在6月、7月、8月,占年降水量的75%左右,而12月、1月、2月降水总量仅占全年降水量的5%。多年平均蒸发量为2mm,是年降水量的三倍,其中以5月、6月、7月蒸发量最大,三个月蒸发量占全年蒸发量的40%。多年平均气温为4℃,相对湿度为70%。最低气温出现在元月份,平均气温为-1℃,最高气温出现在6月份,月平均气温为0℃。图10-2 焦作市1952~2008年年降水量柱状图表10-1 焦作市1952~2008年月均降水量统计表图10-3 焦作市多年月均降水量柱状图水文系统内河流有丹河、西石河、山门河、纸坊沟、峪河、新河、大沙河等(图10-1),丹河属黄河水系,其余河流属海河水系。丹河和峪河为常年性河流,其他河流均为季节性河流。丹河发源于山西省高平县境内,干流长为162km,流域面积为3150km2。在系统内流经寒武-奥陶系灰岩岩溶发育区(图10-1),漏失严重,河水成为九里山泉域岩溶水系统的重要补给源之一。其中后寨至后陈庄段是河水强烈渗漏河段,渗漏量284~734m3/s。丹河山路平水文站46年(1955~2000年)年均径流量为34m3/s,最大径流量为00m3/s(1956年),多年趋势变化总体上呈阶段性下降(图10-4)。西石河、山门河、纸坊沟流经灰岩分布区,河流漏失严重,除丰水年有洪水流出山口外,其余时间均无水流,常表现为干谷,河水在距出山口5~10km地段全部漏失补给地下水。二、地形地貌焦作市区北部为太行山区,南部为黄河、沁河冲洪积平原。全区地形整体上为西北高、东南低。北部山区地面高程200~1790m,地形陡峭,地面起伏大,河谷深切,岩石裸露,发育地表岩溶景观。市区及市区南部为山前倾斜平原区,地面标高80~200m,地形略向南、南东倾斜,总体由北向南逐渐降低(图10-5)。在长期内外地质营力的作用下,形成了山地和冲洪积平原两个一级地貌单元。根据地貌成因和形态特征,山地和冲洪积平原可划分为七个二级地貌单元。分述如下:图10-4 丹河山路平水文站年均流量动态变化曲线图图10-5 焦作附近地形地貌卫星影像图山地(1)构造侵蚀中山分布于市区北部山西境内的晋庙铺、柳树口、夺火一带,山体呈北东向展布,标高为1000~1790m,地形陡峭,沟谷深切,似峰林地貌。山体出露地层主要是元古宇变质岩。(2)构造溶蚀低山分布于寨豁、赵庄、西村、黑龙王庙一线以北,地面标高为500~1000m。地形起伏较大,沟谷深切。山体岩层多为寒武-奥陶系灰岩和白云岩,地表岩溶发育,有溶隙、溶沟、溶槽和大型溶洞。(3)构造剥蚀丘陵分布于近山前地带,标高为200~500m,山顶呈浑圆状,山坡平缓。地表多出露中奥陶统灰岩和石炭-二叠系砂岩、泥岩。山前倾斜平原分布于山前一带,由河流冲洪物堆积而成。分坡洪积斜地、冲洪积扇、扇前和扇间洼地、交接洼地等二级地貌单元。(1)坡洪积斜地不连续地分布于市区东北部的方庄、薄壁等近山前地带,由重力和坡面水流作用堆积而成,黏土、碎石、卵石等组成的坡积物呈倒石锥状或围绕坡麓堆积构成坡积裙,坡积裙相连组成坡积斜地。(2)冲洪积扇在丹河、西石河、山门河、子房沟、翁涧河等河流的出山口处,间歇性暂时洪流堆积作用形成了一系列冲洪积扇。不同时期、不同河流的洪积扇相互重叠或相连,呈带状沿太行山前连成一片。组成物质为粉质黏土、黏土、卵砾石等。(3)扇前洼地分布于焦枝铁路线以南至新河间的朱村—于村—墙南—待王一带,为西石河、翁涧河、山门河洪积扇的前缘地带,地形低洼,地面标高95~85m,微向东南倾斜。组成物质以粉质黏土、粉土为主,局部夹有砂层。(4)交接洼地分布于新河—大沙河一带,为黄河、沁河的冲积平原与太行山山前冲洪积平原之间的交接洼地,由粉质黏土、粉细砂土组成。地势低洼,地面标高100~90m,微向东南倾斜。在山前冲洪积平原中上部,分布有十几座煤矿。采煤引起地表下沉变形,地表形成塌陷坑。据调查,焦作矿区有较大的塌陷坑17个,塌陷面积近70km2。三、地层与构造地层区域出露的地层有太古宇变质岩、震旦系石英砂岩、寒武系和奥陶系碳酸盐岩,石炭系和二叠系煤系地层、三叠系砂页岩、新近系砂泥岩、第四系松散冲洪积物。由老至新分述如下:太古宇(Ar):出露于山区峪河口、薄壁一带,主要岩性为变质程度中等的片麻岩和混合岩,厚度大于1000m。震旦系(Z):分布于山区马鞍石水库一带,与下伏太古宁呈角度不整合接触。主要岩性为浅红、紫红色石英砂岩,厚度为100~500m。寒武系():出露于丹河、峪河等深切河谷中,与下伏震旦系地层平行不整合接触。总厚度为300~500m,分下统、中统、上统。下统主要为泥灰岩、泥质灰岩、砖红色页岩和砂岩,中统下部为紫红色页岩、砂岩,中上部为深灰色亮晶灰岩、白云岩,上统是中厚层状白云岩。奥陶系(O):山区广泛出露于地表;山前倾斜平原区则隐伏于石炭-二叠系之下,与下伏寒武系呈整合接触。总厚度约500m,分中统、下统。下统出露于深切河谷两岸,岩性为青灰色细晶白云岩和硅质条带或硅质团块白云岩。中统广泛分布于山区,山前倾斜平原区除局部埋藏于新生代地层之下外,大部分埋藏在石炭纪地层之下。是一套碳酸盐岩地层,厚度约400m。岩性主要是黑色、灰色厚层状灰岩、白云质灰岩和泥灰岩。石炭系(C):山区零星出露,山前平原区则隐伏于新生代地层之下,是一套由灰岩、泥岩、页岩组成的海陆交互相沉积,含煤数层。厚70~90m。二叠系(P):隐伏于山前平原之下。岩性为砂岩、页岩互层,夹可采煤层。厚度为70~120m。新近系及第四系(R+Q):据钻孔资料,新近系下部为砾岩、泥岩、砂岩、灰岩互层,上部是黏土、砂砾石互层。第四系(Q)分布于山前冲洪积平原区,由砾石、砂、粉土和粉质黏土组成,沉积物厚度从北向南由薄到厚,颗粒由粗变细。前冲洪积平原上部(近山前)沉积物一般为粉质黏土、砾石层或粗砂层,中部一般为粉质黏土夹粉土或中细砂层,冲洪积平原前缘多为粉质黏土夹粉土或砂透镜体。第四系地层厚度在近山前地带小于50m;老城区为75~150m,局部大于200m;焦枝铁路线南至新河一带,厚为175~200m;新河至大砂河一带,厚度大于500m。区内分布的地层由于岩性不同,构成不同的含水介质。广泛分布的寒武系和奥陶系灰岩和白云岩岩溶裂隙普遍发育,富水性和导水性强,并具有很好的补给条件,富含岩溶水。石炭系薄层灰岩,岩溶裂隙较为发育,也富含有岩溶水。分布于山前冲洪积平原第四系冲洪积物,厚度大,砂卵石及砂层孔隙中,富含孔隙水。构造本区基岩断裂构造发育(图10-6),多为高角度正断层。受断裂构造控制,区内地层形成自北向南呈阶梯状下降的单斜式构造形式,地层倾角为10°20°。现将对岩溶水赋存和运动有控制意义的断层简要描述如下:图10-6 焦作矿区基岩断裂构造纲要图(1)凤凰岭断层西起石河附近,与盘古寺断裂相交,向东经丹河、瓦窑沟,在焦作北部沿太行山山前展布,地貌上构成山区与平原的分界线。过焦作后隐伏于新生界地层之下,向东经过王母泉、葛庄,至狮子营一带尖灭,全长约70km。断层呈东西向走向,倾向南,倾角70°~80°,为一正断层,落差200~300m。该断层带岩石破碎,溶蚀裂隙、溶孔、溶洞发育,多个钻孔揭露过直径大于1m的溶洞,导水性和富水性强,是岩溶地下水的强径流带和富集带,大型集中水源地(岗庄、阎河等)和大型岩溶水充水矿井(演马矿)均处在该断层带上,各水源地取水量很大,但水位降深和影响范围有限。(2)朱村断层朱村断层是盘古寺-新乡断裂的一部分,盘古寺-新乡断裂西起济源克井盆地以西山区,向东经盘古寺、河口、柏山、焦作,直至新乡市南部的郎公庙,全长约160km。呈东西走向,倾向南,倾角为60°~70°,北盘上升,南盘下降,落差700~1000m。断层北盘的奥陶系灰岩岩溶含水层与南盘的石炭-二叠煤系地层及新生界相对阻水的地层对接,使岩溶水不能越过断层向南运动,从而构成岩溶水的南部边界。断层带岩石破碎,岩溶发育,断层北侧构造发育,断层北侧的岩溶水沿王封断层、39号井断层等北东向导水断层渗流。(3)九里山断层断层走向北东,倾向北西,倾角70°。南东盘上升,北西盘下降,落差300~1000m。南东盘局部地段中奥陶统灰岩出露地表,形成北东向展布的残丘,残丘附近中奥陶统灰岩与第四系接触,形成“天窗”。天然状态下,残丘附近曾是区域岩溶地下水的排泄中心,岩溶水以泉群形式集中排泄,20世纪50年代泉流量达12m3/s。该断层也是岩溶水强径流带,演马庄矿特大型突水后,岩溶水降落漏斗也沿断层扩展。九里山断层西南端与朱村断层交会,中间被凤凰岭断层截断,东北端与方庄断层交会,起到沟通各大断层的作用。(4)赵庄断层西南端与凤凰岭断层斜接,向北东方向延伸,全长35km,倾向南东,倾角65°~85°。赵庄断层和朱岭断层组成地垒构造,对焦作地区岩溶水渗流和分布有一定控制作用。断层两侧岩溶水水位及动态明显不同,北侧为高水位区,断层南侧为低水位区,断层两侧水位相差70~240m。(5)方庄断层呈北西走向,落差200m,倾向南西,西盘上升,东盘下降。导水性强,该断层西侧的冯营矿多次突水,最大突水量85m3/min。该断层与NE向展布的九里山断层相交,来自北部山区的岩溶水沿方庄断层带和九里山断层带运动、富集。此外,规模比较大的断层还有39号井断层、3号井断层、天官区断层、王封断层、冯封断层、黑龙王庙断层、马坊泉断层等。四、岩溶水系统边界九里山泉域岩溶水系统周边均为隔水边界,岩溶水有独立的补给、径流和排泄条件。西北边界系统西北为丹河小山字形东南弧压性断层组成的隔水边界,总体上北盘上升、南盘下降。在晋城孔庄白水河河谷地面可见主断层带内发育约80cm厚断层糜棱岩,区域水文地质条件分析认为,水掌泉、三姑泉的出流与该断层带的相对阻水有关。北部边界大致在丹河一带,山字形构造前弧断层压性特征减弱,在青天河水库坝址北约2km可见断层面,断层带内发育角砾岩(未见糜棱岩),南北两侧地层断距约70m。经岩溶所水均衡计算,认为该段为潜流边界,三姑泉域岩溶水系统内约有944m3/s潜流量补给九里山泉域岩溶水系统(崔光中,1993)。东北边界东北边界分别与三姑泉域岩溶水系统和太行山散流区岩溶水系统为地下分水岭边界。东部、南部边界南部为朱村断层,该断层使中奥陶统含水层与南盘的石炭-二叠煤系地层及新生界相对阻水的地层对接,构成隔水边界;东南部为碳酸盐岩含水层埋深大致在1000m的滞流性隔水边界。西部边界西部边界从山西晋城冶底—追山并沿逍遥河西侧分水岭构成与延河泉域岩溶水系统的地下水分水岭或隔水边界。五、区域水文地质概况含水岩组及富水性依据含水介质特征、储水条件、地层时代和含水层富水性,区内含水层可以划分为寒武-奥陶系灰岩岩溶含水层组、石炭系薄层灰岩岩溶含水层和第四系松散沉积物孔隙含水层组。(1)寒武系—奥陶系灰岩岩溶含水层组由寒武系中上统和奥陶系中统灰岩组成,总厚约900m,岩溶裂隙发育,富含裂隙岩溶水,是本区最富水的含水层。在北部山区呈裸露型,山前倾斜平原区掩埋于石炭-二叠系和新生界地层之下,呈埋藏型。岩溶发育程度和含水层富水性与岩性、构造、地形、地貌等条件有关。主干断层带包括凤凰岭断层带、朱村断层带、九里山断层带和方庄断层带,是岩溶水地下强径流带和富集带,岩石破碎,岩溶发育,裂隙密集,岩溶水沿这些主干断层富集、运动。凤凰岭断层带上分布着数个大型水源地,其中岗庄水源地,在05km2的面积上布有50个水源井,取水量超过5m3/s。凤凰岭断层与朱村断层之间的焦西矿区、凤凰岭断层与九里山断层相交构成的三角形区域即演马、韩王、九里山、古汉山一带,在东西向主干构造控制下,北东向断裂构造发育,造成岩石破碎,岩溶发育,并发育有溶洞,富水性强,是岩溶水极强富水区,单井出水量大于3000m3/d,最大可达16000m3/d。处于该区的演马矿、九里山矿、王封矿等均是大型岩溶水充水煤矿,常发生大型岩溶水突水事故。方庄断层和九里山断层相会处附近即冯营、方庄一带,奥陶系灰岩埋深小于500m,岩溶也比较发育,单井出水量1000~3000m3/d,是岩溶水强富水区。朱村断层以南和焦东矿区的凤凰岭断层以南,奥陶系灰岩岩溶含水层深埋于新生界和石炭-二叠系之下,岩溶发育微弱,富水性较差,是弱富水区。北部山区奥陶系灰岩出露于地表,岩溶水水位埋深大,岩溶发育程度和富水性具有不均匀性。(2)石炭系薄层灰岩岩溶含水层石炭系有5~11层薄层灰岩,其中第八层灰岩和第二层灰岩分布比较稳定,八灰厚为6~10m,二灰厚为4~21m,含裂隙岩溶水。八灰和二灰位于二煤(大煤)之下,距煤层分别是20m和70m,是煤层底板充水含水层。石炭系薄层灰岩地表露头面积有限,直接接受大气降水入渗补给量非常有限,仅在近山前及九里山、演马矿一带覆盖在第四系松散沉积物地层之下,接受上部第四系孔隙水的越流补给。石炭系薄层灰岩虽然是煤层底板直接充水层,岩溶承压水影响采掘生产,但没有供水意义。(3)第四系松散沉积物孔隙水含水层组孔隙水主要分布于山前冲洪积平原区,含水层主要为砂砾石层或中细砂层,顶板埋深为20~40m。受地质、地貌和水文地质条件的影响,含水层富水性空间分布不均。丹河、西石河、山门河等河流的冲洪积扇上,含水层为砂砾石层,厚度20~50m,导水性和渗透性强,补给、径流条件好,富水性最强。单井出水量扇体上部大于5000m3/d,扇体中下部为3000~5000m3/d。冲洪积平原的扇间区,含水层为砂、砂砾石,连续性差,常呈透镜体状,厚度为10~15m,导水性和渗透性较差,单井出水量为1000~3000m3/d。山前倾斜平原的前缘区,含水层为上更新统中细砂,单层厚度为5~10m,富水性差,单井出水量为500~1000m3/d。坡洪积裙区,含水层是坡洪积的碎石和砾石,连续性差,多呈透镜状,局部半胶结,富水性最差,单井出水量小于500m3/d。岩溶水的补给、径流和排泄太行山区是岩溶水系统补给区,地表分布有大面积的寒武-奥陶系碳酸盐岩,地表及地下岩溶发育,且山区大气降水丰富,大气降水入渗是焦作岩溶水重要补给来源之一。丹河常年有水,流经碳酸盐岩分布区,河床渗漏严重,多年平均渗漏量为60m3/s。西石河、山门河和子房沟河流属季节性河流,流经碳酸盐岩分布区,河水在距出山口5~10km地段全部漏失补给地下水。地表水沿河渗漏也是焦作岩溶水的重要补给来源之一。岩溶水在焦作北部、西部接受补给后,由北向南、东南以水平径流方式向山前排泄区径流汇集。赵庄断层是一条弱导水断层(图10-6),岩溶水以赵庄断层为界形成水位差达70~200m的地下水力陡坎。断层北为高水位区,岩溶水水位与大气降水同步变化,丰水期(9~10月)水位200~240m,枯水期(3~5月)水位130~160m,水位升降幅度与降水量大小成正比。断层南是低水位区,岩溶水水位低,水位受大气降水和人工开采的双重影响,年水位变幅小,丰水期水位为80~85m,枯水期水位为70~80m,年水位变幅为10~12m。近山前地带断裂构造和岩溶发育,岩溶水循环径流交替条件好,是岩溶水排泄-径流区,也是岩溶水富集区。来自北部山区的岩溶水,沿凤凰岭断层、九里山断层、朱村断层等强导水断裂运动、富集,并形成岩溶水强径流带。区内分支断裂及小构造也十分发育,相互连通,从而使山前地区的岩溶水具有统一流场和相似的水位动态。天然条件下,岩溶水在九里山残丘南侧的奥灰“天窗”处以泉群形式集中排泄,在目前开采条件下,人工开采和矿井排水是岩溶水的主要排泄方式。孔隙水的补给、径流与排泄孔隙水补给来源有大气降水入渗、农田灌溉水回渗和地下水侧向径流补给等。山前冲洪积平原区地势比较平坦,地表植被发育,包气带岩性多为砾石、砂及粉质黏土等,渗透性好,大气降水容易下渗补给孔隙地下水。因此,大气降水入渗是孔隙水的重要补给来源之一。市区西部和市区东部农业区多用矿井排水灌溉农田,焦作南部农业区多采用城市污水灌溉农田,矿井水和污水沿渠道渗漏、农田灌溉水回渗也是孔隙水的重要补给方式。人工开采、矿井排水和地下蒸发是孔隙水的主要排泄方式。此外,在灵泉碑和小张庄,孔隙水还以泉和自流井形式向外排泄。天然条件下,孔隙水自冲洪积扇上部向扇前缘径流,径流方向与地形坡降方向基本一致。在目前开采条件下,受煤矿排水和人工开采影响,孔隙水径流状态发生了变化,孔隙水分布区出现了水位深埋、含水层疏干区,水位降落漏斗区和水位稳定区。近山前地带,因煤矿长期排水和人工开采,水位大幅度下降,水位埋深为30~60m,含水层处于疏干—半疏干状态。老城区南部因集中开采已形成孔隙水水位下降漏斗,漏斗附近孔隙水由漏斗边缘向中心运动。丰收路以南孔隙水,补给与排泄处于平衡状态,水位稳定,地下水自西北向东南运动。孔隙水与岩溶水水力联系孔隙水与岩溶水属于两个不相同的含水层系统,各自有相对独立的补给、径流和排泄条件。孔隙水主要分布于山前冲洪积平原的第四系冲洪积物中,含水空间是孔隙;岩溶水主要分布于奥陶系灰岩中,含水空间是裂隙岩溶。岩溶水补给区在北部山区,属于远源补给,大气降水入渗和山区河流渗漏是岩溶水的补给来源。山前倾斜平原区是岩溶水集中排泄区,人工开采和矿井排水是岩溶水的主要排泄方式。孔隙水的补给来源包括大气降水入渗、农田灌溉水回渗、河流和沟渠地表水沿河渗漏等,补给区范围与其分布范围一致,属于近源补给。排泄方式为人工开采、蒸发、泉排泄及地下径流等。在山前冲洪积平原上,第四系冲洪积物孔隙水含水层分布在浅部,奥灰岩溶水含水层埋藏于石炭-二叠煤系地层之下,奥灰含水层之上有350~400m厚的石炭-二叠系砂岩、泥岩隔水层,奥灰岩溶水与浅层孔隙水一般无直接水力联系。在九里山—演马矿一带,由于九里山断层北西盘下降,南东盘上升,使石炭系、奥陶系灰岩覆盖在第四系松散地层之下,局部区域中奥陶灰岩出露地表,形成“天窗”(图10-7),使奥灰水、孔隙水和薄层灰岩岩溶水相互间发生水力联系。20世纪60年代之前岩溶水水位高于孔隙水水位,岩溶水在此直接出露成泉。目前,孔隙水水位高于奥灰岩溶水水位,孔隙水补给岩溶水。石炭系薄层灰岩在松散沉积物分布区有条带状露头,孔隙水水位高于薄层灰岩岩溶水水位,孔隙水越流太灰岩溶水,顺地层倾向流入九里山矿和演马矿井田,以矿井排水形式排出地表。矿井水主要来源于太灰和奥灰岩溶水,矿井长期排水不仅造成岩溶水水位下降,也使九里山、演马矿附近的孔隙水水位下降,并形成水位降落漏斗。因此,在九里山—演马矿一带,岩溶水和孔隙水有一定水力联系。图10-7 焦作九里山奥灰与第四系冲洪积层“天窗”式接触剖面示意图六、岩溶水水位及动态岩溶水水位动态主要受山区大气降水和人工开采(包括矿井排水)双重因素的影响,随开采量增加和降水减少呈阶梯状下降,自1952年至1993年上半年,水位呈台阶状下降,大致可划分5个阶梯;1994~2008年的水位动态主要表现为动态性的波动(图10-8)。图10-8 焦作矿区历年岩溶水水位动态曲线第一阶梯:1952~1964年,年均降水量3mm,岩溶水开采量小于50m3/s,水位标高在100~110m间波动,最高达到119m,高出九里山泉群排泄极限标高(95m),岩溶水在九里山奥灰露头周围以泉群形式排泄。泉水最大流量达到12m3/s。第二阶梯:1965~1970年,年均降水量4mm,降水量减少,矿井排水和自备井开采量增大到42m3/s,岩溶水水位在100~102m之间波动,略高于九里山泉口标高,泉水流量减小。第三阶梯:1971~1976年,年均降水量4mm,岩溶水开采量和矿井排水量增加到58m3/s,水位标高在90~100m之间波动。此间,九里山泉群开始出现断流,并开始形成水位下降漏斗。第四阶梯:1977~1985年,年均降水量9mm,岩溶水开采量增至1m3/s,其中矿井排水量为7m3/s,水位降至80~90m,低于九里山泉口标高,泉水完全断流。1980年9月焦作电厂岗庄水源地建成使用,开采量达到7m3/s。焦作第四水厂于1982年投入使用,开采量3m3/s。因集中开采岩溶水,出现了以岗庄水源地为中心的水位降落漏斗。第五阶梯:1986~1993年,年均降水量0mm,开采量达到达到峰值3m3/s,水位在70~90m之间波动。1994年以来,王封矿、焦西矿和焦东矿相继被关闭,矿井排水量出现了逐年递减的变化。近年来,工作面煤层底板含水层注浆改造技术在焦作煤矿得到普遍应用,矿井排水量减小,但城市供水开采岩溶水量逐步增加,由此抵消了消减的矿井排水量,岩溶水开采总量仍然保持在较高的水平,在5~5m3/s之间,岩溶水水位在70~90m之间波动。此间,1996年和2003年降水量较大,分别达到8mm和0mm,当年岩溶水水位最高回升至95m,接近岩溶泉水排泄标高。七、岩溶水水化学特征本区岩溶水属于大气降水、地表水溶滤-入渗型,其化学成分是水-岩相互作用的结果。太行山山区分布有大面积的碳酸盐岩地层,岩石化学成分主要是CaO和MgO,在水和水中CO2共同作用下,碳酸盐岩中的碳酸钙、碳酸镁等被溶于水中,从而使岩溶水以、Ca2+、Mg2+等离子为主,水化学类型以-Ca2+·Mg2+型为主。东部山区岩溶水水化学形成环境和西部山区略有不同。在西部山区,奥陶系碳酸盐岩地层之上覆盖有富含硫化物的石炭-二叠煤系地层,大气降水的淋滤作用将煤系地层中的硫化物溶于水中,随入渗水流进入到岩溶水中,致使岩溶水含量较高,水化学类型演变为·-Ca2+·Mg2+型。这种类型岩溶水分布于寨豁—西张庄—李封以南、焦作电厂以西,水中化学成分以、、Ca2+、Mg2+为主,固化物、总硬度和各种离子含量,特别是含量均明显高于东部。东部山区,奥陶系—寒武系碳酸盐岩地层上基本没有煤系地层覆盖,大气降水、地表水通过岩溶裂隙补给岩溶水,水中含量不及西部地区,水化学成分主要是、Ca2+、Mg2+,水化学类型一般为-Ca2+·Mg2+型。八、地下水资源概况及开采利用现状地下水资源概况焦作的地下水资源由岩溶水和孔隙水组成,以岩溶水资源为主。据河南省第一水文地质工程地质大队“河南省焦作市东小庄水源地水文地质勘查报告”(1989年),焦作地区地下水天然资源总量为758m3/s,其中岩溶水为09m3/s,相当于6万m3/a;孔隙水为668m3/s,相当于80万m3/a。地下水资源开采利用现状焦作市开发利用地下水的形式有:供水总公司大型水源地集中开采、厂矿自备水源地(水源井)集中或分散开采、矿井排水和郊区农业分散开采四种(表10-2)。表10-2 焦作市规划区2008年地下水开采现状统计表 单位:万m3/a焦作市供水公司现有水厂六座(第三水厂于2001年4月停产),以开采岩溶水为主,并利用少量群英水库地表水,其中以第七水厂(东小庄水源地)和第二水厂(周庄水源地)开采规模较大。2008年供水公司开采岩溶水4348万m3。焦作城区共有厂矿自备水源井224眼,其中岩溶水开采井96眼,孔隙水开采井128眼。岩溶水的开采主要集中在焦作电厂(岗庄水源地46眼井)、爱依斯万方电厂(待王水源地14眼井)、化工三厂(6眼井)、热电厂(4眼井)、中州铝厂(14眼井)和化工总厂等企业,孔隙水的开采主要集中在造纸厂、平光厂、中州机械厂、化工一厂、轮胎厂和化工二厂等企业。2008年自备井开采地下水4403万m3,其中开采岩溶水3533万m3,开采孔隙水870万m3。焦作矿区现有大型煤矿9座,主要分布在焦东矿区,2008年矿井排水总量为97m3/s,相当于18827万m3/a,扣除20%的重复排水量,实际抽排地下水15062万m3/a,其中岩溶水为12050万m3/a,孔隙水3012万m3/a。近郊农村农民生活用水、农田灌溉用水和乡镇企业生产用水开采孔隙水约为4600万m3/a。岩溶水开采量为19931万m3/a,低于岩溶水天然资源量;孔隙水开采量为8482万m3/a,略高于孔隙水天然资源量。岩溶水尚有一定开发潜力,而孔隙水则处于超采状态。

水文地质实习是整个水文地质学教学中十分重要的实践环节,使学生在课程理论知识学习的基础上,通过对基本地质现象的野外实地考察和现场实践,获得感性知识并巩固和深化课程理论,使理论与实际相结合,为毕业以后的设计、施工中应用有关地质资料打下一定的基础。这是一次地址启蒙教育,是一次重要的认识实习,重点要理解基本的地址概念,了解基本知识,学会基本技能。通过简短的野外地址实习,巩固学过的《水文地质学》内容,加深对课程有关内容的理解;此外,通过实习培养对大自然的热爱,陶冶情操,提高随地址科学的兴趣;同时充分认识到地质实践对地质科学的重要性。 这四天里,我们沿着龙马溪,观看了一些典型的地质形状,到了链子崖领略天然裂缝,在千将坪回忆当时滑坡的惊心动魄,每一天都能学到很多很多……让我感叹自然的伟大与无情和作为一名水利专业大学生所肩负的责任。短暂的地质实习很快就结束了,而这次野外实习对我产生的影响却并没有很快随之消失。在这不到四天的时间里,每天上午随老师一起到野外观察,测量产状,记录数据,并且及时复习了已经渐渐淡忘的部分课本知识,短短的四天,让我对野外地质工作有了一个初步的直观印象,对它的方式方法有了一个最直接的了解。并且直接影响了我的学习观念,将实践的成分注入了思想中,必将对我今后的学习习惯产生潜移默化的影响。然而,之前的地质学习还仅仅局限与课本知识的认知,通过听课,复习,考试等环节,认识并了解了大量的地质知识,但这些都仅仅是纸上谈兵,我知道什么是断层,什么是节理,却还都只是能从插图上判断,到野外旅游的时候见了很多岩体,也没有能利用自己学过的知识判断什么是断层,什么是节理,而褶皱的向斜与背斜构造,更是无从判断。但经过这次野外实习,听了老师的讲解和分析,再加上自己的观察与思考,同学之间的合作,我对之前所学的课本知识有了更直观的认识更感性的理解,不但能够正确迅速地区分节理和断层,用罗盘仪测产状从而判断褶曲是向斜还是背斜,还解决了很多课本学习中遗留下来无从解决的问题,通过实际的操作,学会了绘制柱状图、节理玫瑰图,而不仅仅是教条的背诵,对罗盘仪的使用也熟悉起来,而不是先前仅仅对插图的认识。野外实习在工程地质实习课程的学习中是一个重要的不可或缺的环节,是对课堂学习的一个重要补充,虽然时间并不长,前后不过四天的时间,但是在这期间学到的方法,观念上的改变,是课堂学习中所不能得到的。只有真正走出课堂,把课本上的知识运用到实际的操作中去,通过自己的操作加深理解,才能算是学习过程得到了完善。举一反三地说,任何工程实际与课本上的罗列都是有一定的区别的,实际中的情况往往更复杂,是各方面的很多因素综合作用的结果,这就要求我们有通观全局的能力,在做分析的时候不能只见树木,不见森林。而与工程相关的课程,都需要真正地走出课堂,工程地质是这样,其他课程也是这样,通过这次实习,使我学习中的观念产生了一个转变,认识到了理论与实际相结合的重要性。不仅如此,在和老师同学一起到野外观察采集的过程中,也进一步地体会到了团队协作的重要性,很多工作是自己独立操作所不能完成的,需要老师指导,需要同学配合,经过组员之间的分工配合,才能更好地完成实习任务。总地来说,这次实习是成功的,我个人在这次实习中受益匪浅,更多的方面的收获是隐性的,在将来的学习中,必将逐渐体会到这次实习带给我的更多收获

学位申请者为申请学位而提出撰写的学术论文叫学位论文。这种论文是考核申请者能否被授予学位的重要条件。  学位申请者如果能通过规定的课程考试,而论文的审查和答辩合格,那么就给予学位。如果说学位申请者的课程考试通过了,但论文在答辩时被评为不合格,那么就不会授予他学位。  有资格申请学位并为申请学位所写的那篇毕业论文就称为学位论文,学士学位论文。学士学位论文既是学位论文又是毕业论文。 学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解的知识和科学记录;或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结,用以提供学术会议上宣读、交流或讨论;或在学术刊物上发表;或作其他用途的书面文件。  在社会科学领域,人们通常把表达科研成果的论文称为学术论文。   学术论文具有四大特点:①学术性 ②科学性 ③创造性 ④理论性一、学术性学术论文的科学性,要求作者在立论上不得带有个人好恶的偏见,不得主观臆造,必须切实地从客观实际出发,从中引出符合实际的结论。在论据上,应尽可能多地占有资料,以最充分的、确凿有力的论据作为立论的依据。在论证时,必须经过周密的思考,进行严谨的论证。二、科学性科学研究是对新知识的探求。创造性是科学研究的生命。学术论文的创造性在于作者要有自己独到的见解,能提出新的观点、新的理论。这是因为科学的本性就是“革命的和非正统的”,“科学方法主要是发现新现象、制定新理论的一种手段,旧的科学理论就必然会不断地为新理论推翻。”(斯蒂芬·梅森)因此,没有创造性,学术论文就没有科学价值。三、创造性学术论文在形式上是属于议论文的,但它与一般议论文不同,它必须是有自己的理论系统的,不能只是材料的罗列,应对大量的事实、材料进行分析、研究,使感性认识上升到理性认识。一般来说,学术论文具有论证色彩,或具有论辩色彩。论文的内容必须符合历史 唯物主义和 唯物辩证法,符合“实事求是”、“有的放矢”、“既分析又综合” 的科学研究方法。四、理论性指的是要用通俗易懂的语言表述科学道理,不仅要做到文从字顺,而且要准确、鲜明、和谐、力求生动。表论文的过程   投稿-审稿-用稿通知-办理相关费用-出刊-邮递样刊  一般作者先了解期刊,选定期刊后,找到投稿方式,部分期刊要求书面形式投稿。大部分是采用电子稿件形式。   发表论文审核时间  一般普通刊物(省级、国家级)审核时间为一周,高质量的杂志,审核时间为14-20天。   核心期刊审核时间一般为4个月,须经过初审、复审、终审三道程序。   期刊的级别问题   国家没有对期刊进行级别划分。但各单位一般根据期刊的主管单位的级别来对期刊划为省级期刊和国家级期刊。省级期刊主管单位是省级单位。国家级期刊主管单位是国家部门或直属部门。

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