专门水文学课程设计

课程设计报告

课程设计题目：东王村地区水文地质条件分析

●学生姓名     梁桂星 

●专    业    水文与水资源工程

●学    院    水资源与环境工程

●班    级     1220301  

●指导教师     刘金辉

●学    号     201220030127

●日    期     2015年 5月 5日

目录

东王村地区水文地质条件分析    1

第一章 自然地理条件    3

第一节 地形地貌    3

第二节 气候水文    3

第二章 地质条件    3

第一节 地层岩性    3

第二节 地质构造    4

第三章 水文地质条件    4

第一节 地下水类型   岩层含水性：    4

第二节 水化学成分特征    7

第三节 地下水补径排条件    7

第四节 断裂带的水文地质特征    8

第四章 地下水资源的概略估算    8

第一节 盆地地下水的补给量    8

第二节 二迭系含水层的年补给量    8

第五章 东王村地区水文地质资料    9

东王村地区水文地质条件分析

第一章 自然地理条件

第一节 地形地貌 

所研究的区域长14.5公里，宽9.4公里，为褶皱构造，主要勘查区域在褶皱的向斜区。褶皱走向近东—西，开阔对称。区域东侧有一条断裂穿过，西侧有一条主要河流，走向为西北—东南，水流向东南方向。地形东部较高，向西到河流处最低，因此，区域由东北方向集水汇集到主河流。

第二节 气候水文

东王村地区降水量及气温资料如下:

该地区气温和年降水量在夏季高冬季低，落差大，为温带季风性气候。年降雨量较大，主要降雨集中在5--8月份，气温最低1.8℃，最高28.7℃。该区域褶皱构造发育，形成了众多的河流、泉，较多的岩溶发育，河流的补给主要是大气降水。

第二章 地质条件

第一节 地层岩性 

地层：由于此区域为一大向斜构造，因此会出现地层重复。在区域中间为上侏罗统，砂岩与砂质页岩互层，裂隙闭合，上面覆盖有第四纪冲击砂砾石；由中部向两翼依次出现中侏罗统长石石英砂岩，裂隙张开；下侏罗统页岩，距离底部15m处夹厚度3—5m的可采煤层，裂隙闭合；二叠系纯质石灰岩，岩溶发育；石炭系页岩夹薄层砂岩；前泥盆系片麻岩和片岩，构造裂隙闭合，发育风化裂隙，与上覆岩层成角度不整合接触。 该地区从上往下一次为石炭纪片岩及片麻岩、二叠纪砂砾岩、第四系砂岩、侏罗纪石灰岩、石炭纪砂岩，它们为平行不整合接触，其中片岩及片麻岩主要分布在东部，出露高，中部地带主要为砂岩和砂砾岩，石灰岩、砂砾岩分布较少。整个地区地层以二叠纪和侏罗纪最广。

第二节 地质构造

该地区西部有一背斜，中部偏东有一向斜，西部的背斜核部为石炭纪砂岩，两旁是二叠纪石灰岩，偏东部的向斜核部为侏罗纪砂岩及页岩。两旁为二叠纪石灰岩和石炭纪砂岩。东部地区有断层，走向为东南，分布在石炭纪，西南部有一比较大的断层，断层会影响岩溶的发育，地质勘探孔的分布，以及泉的分布，断层外及其旁边泉分布较多。东部地区的断层上盘为石炭系页岩夹薄层砂岩，下盘为A∩D片麻岩和片岩，由A-A’水文地质剖面图知上盘下移，为正断层，西南边断层为同沉积断层。此区域为一大向斜形成，为东北走向。有一条断层，为北南走向，倾向西，倾角85度，上盘为石炭系页岩夹薄层砂岩，下盘为前泥盆系片麻岩和片岩。上盘下降下盘上升，为逆断层。

第三章 水文地质条件

第一节 地下水类型   岩层含水性：

1、岩性：由上到下为第四纪薄层冲击砂砾石，侏罗纪页岩和薄层砂岩，二叠系厚层纯质石灰岩，石炭系页岩夹薄层砂岩。

①第四纪，岩层有砂砾岩组成，裂隙张开，钻孔单位流量为3.1L·S¯¹·m¯¹，为强含水层。 

②晚侏罗世，由泥质砂岩与砂质页岩互层组成，裂隙闭合，泉流量为0，岩层含水性差。 

③中侏罗世，岩石为长石石英砂岩。裂隙张开，钻孔单位涌水量为0.1 L·S¯¹·m¯¹，泉流量为2.3 L·S¯¹，岩层含水性好。 

④早侏罗世，由页岩和距离底部15m处夹厚3~5m的可采煤层组成，裂隙闭合，为隔水层。 

⑤二叠纪，岩性为纯质石灰岩，岩溶发育，随构造发育，泉流量569 L·S¯¹，钻孔单位涌水量为0.9 L·S¯¹·m¯¹，含水性差异性大。 ⑥石炭纪，为页岩夹薄层砂岩，裂隙闭合，泉流量为0.14 L·S¯¹，钻孔单位涌水量为0.7 L·S¯¹·m¯¹。 

⑦前泥盆纪，为片麻岩及片岩，构造裂隙闭合，发育风化裂隙，泉流量为0.18 L·S¯¹，钻孔单位流水量为0，岩层含水性中等。

2、裂隙发育情况：裂隙张开，形成含水层，如在中侏罗世中的长石

石英砂岩，石炭纪中的页岩夹薄层灰岩，裂隙较为发育；裂隙闭合不易形成含水层而成为弱含水层，如晚侏罗世中泥质砂岩与砂质页岩互层和早侏罗世中的页岩夹煤层，裂隙不发育。二叠系的纯质石灰岩裂隙发育较好，形成较好的含水层，并形成了岩溶，中侏罗统的裂隙张开形成较薄的含水层。

3、岩溶发育特征：岩溶发育，使得岩层极易透过给出水并给出相当数量的水，易形成含水层；反之，无岩溶发育则不容易形成含水层。 如二叠纪泥质石灰岩，石炭纪页岩夹薄层砂岩发育较少，不易形成含水层，而岩溶在A∩D和D地层出的断层附近呈线状分布可能由断层控制其成因，而在P地层中的分布大致和向斜轴部平行呈带状分布，可能由褶皱控制其成因，岩溶地区的河系多呈季节性河流，河流全面补给来源为岩溶水。二叠系岩溶发育并大范围内均有出露，其它岩层没有岩溶发育。

4、泉的出露情况及流量：泉的出露位置主要是第四系和石炭系与早侏罗世相交处，少量存在于前泥盆系，其中分布于石炭系早侏罗世为下降泉，第四系和前泥盆系出现的主要为上升泉；泉的出露受断层和河流分布影响，少量出现于古风化壳和变质岩区，第四系泉的流量为200 L·S¯¹，晚侏罗世泉的流量基本上为0，中侏罗世泉的流量为2.3 L·S¯¹，早侏罗世泉的流量也基本接近于0；其中中侏罗世夹在早侏罗世与晚侏罗世之间为承压水层，其排泄方式以上升泉的方式排出，二叠系因为灰岩区岩溶发育较强，其泉涌量较大，为569 L·S¯¹，且分布极不均匀；石炭系因为有裂隙存在其泉为上升泉，且因为灰岩夹薄层，所以泉的涌出量较低为0.14 L·S¯¹；前泥盆系主要是变质岩区，因发育风化裂隙，其泉的形式主要是下降泉，泉涌量为0.32 L·S¯。由于岩性为页岩和薄层砂岩，透水性较差，而又岩层不整合面接触带，于是地下水出露成上升泉，由承压水补给。多在二叠系和下侏罗统岩层交接处和断层处出露。

5、第四系冲积物钻孔单位涌水量为3.1 L·S·m¯¹，而晚侏罗世因岩性和透水性能较差、无钻孔，推测为0 L·S·m¯¹；中侏罗世其岩性较好，且发育裂隙，钻孔刚好打到裂隙通道，涌水量为0.11 L·S·m¯¹；早侏罗世因为岩性比较致密，所以钻孔涌水量几乎为零，岩溶地区因发育岩溶且钻孔恰好能打到小的岩溶通道，其涌水量为0.9 L·S·m¯¹；石炭系为页岩夹薄层砂岩，其砂岩岩性好，钻孔涌水量为0.7 L·S·m¯¹；前泥盆系因为是变质岩，所以岩石致密，为隔水层，但又因为未存在分化裂隙，可含少量水，无需在此钻孔，钻孔单位涌水量为零。

第二节 水化学成分特征

二叠系纯质石灰岩出露范围较大，岩溶发育，为本地区主要含水层，水质从东向西二叠系氯化物浓度增高，矿化度明显增大，水温略有升高。中侏罗统含水层的水温比该地区全年平均气温稍高约17℃，从该地区地下水化学成分分析知中侏罗统含水层中有硫酸根离子，为中矿化度水，但随其深度增加，矿化度有一定减少。因3号钻孔中出现了较多的低矿化度离子，如钙离子、镁离子、碳酸氢根离子。总的来说该地区含水层中的水为中矿化度水。

    第三节 地下水补径排条件

含水层主要补给来源于大气降水，早侏罗世合晚侏罗世的渗透性能差，中侏罗世的渗透性能比早侏罗世、晚侏罗世好，侏罗系岩层主要侧向径流排泄的河流，二叠纪岩层透水性能好，尤其是在盆地边缘，即与A∩D相交地区，岩溶发育强烈，补给来源大气降水和石炭系向其侧向流入，形成补给的岩溶通道。径流条件:地表水径流主要与地形有关，构造也对其具有一定的影响，地下水在第四纪底层中以潜水的形式流动，在二叠纪岩层中以岩溶通道径流，水体总势在该地区的西部排泄，石炭岩区和砾岩区径流强度大。

第四节 断裂带的水文地质特征

断层为南北走向，断层的倾角在85°左右，倾向为西，上盘为石炭系页岩夹薄层砂岩，下盘为A∩D片麻岩和片岩，为正断层，断层北方用石炭系向二叠系侧向流入，由于该断层导致的结果，南部有河流的发源，所以该断层是导水断层，有利于将水汇集到向斜地区。增加含水层补给范围和补给水量，尤其是对侏罗系和二叠系的含水层补给。

第四章 地下水资源的概略估算

第一节 盆地地下水的补给量 

盆地地下水的补给量由该地区是处于亚热、热带气候，全年平均降水量在1260.4mm，在6、7月份降水量为最多，平均气温为16.5℃，东王村盆地地下水的补给量为4559L/S·m。

第2节 二迭系含水层的年补给量

二迭系含水层的年补给量二叠纪的补给量为2000 L/S·m。 

第五章 东王村地区水文地质资料

（1）东王村地区地层及其含水性资料

（2）东王村地区降水量及气温资料

（3）东王村地区地下水化学成分资料

第六章  结论与建议

这次课程设计，重新让我学习一下构造地质学、水文地质学基础、地下水动力学、专门水文学、岩石学。让感受到回顾知识的重要性，看到这次课程设计，初步印象很简单，但是真正深入学习才发现自己的知识不足，以及自己对专业课知识的伟大魅力，根据老师上课的提示，及自己所查资料，了解到研究调查区域一般步骤，和所涉及的知识点，虽然设计不够成熟，但是通过这次设计我初步掌握了地下水资源调查的方法，清楚认识了该区的水文地质条件，并可据此探讨解决生产、科研问题的途径和措施。