『壹』 新疆准東煤田奇台縣大井礦區三井田勘探
(1)概況
勘查區位於奇台縣城以北約140千米處,勘查面積126.20平方千米。新建成的准東公路與烏准鐵路在井田南部通過,交通方便。井田屬大陸性乾旱荒漠氣候,常年有風。
2011年7月至2011年12月,新疆地質礦產局第九地質大隊開展了勘查工作,勘查礦種為煤礦,工作程度為勘探,勘查資金2500萬元。
(2)成果描述
查明了井田內主要煤層(A1、B1、C1)及厚度特徵。其中B1煤層為全區可採的巨厚煤層,純煤總厚12.26~52.67米,平均厚37.31米,結構簡單—較復雜、以簡單為主,總體屬全區可採的穩定煤層。煤類為不黏煤(21BN、31BN),個別點為長焰煤(41CY)。
全井田累計查明的資源量55.78億噸。其中,(331)資源量13.69億噸,(332)資源量16.69億噸,(333)資源量25.39億噸。
(3)成果取得的簡要過程
本次勘探完成的主要工程量為:1∶10000地形地質測量126平方千米,二維地震測線16條(92千米),三維地震34平方千米,鑽探40孔(24858米),測井40孔(24655米),抽水試驗3孔次,采樣測試652件(組)。
『貳』 以往工作成果搜集與整理
2.1.2.1 目的
統計以往工作區水文地質勘探與調查、環境地質調查、物探、化探等工作成果與完成的工作量,為科學布置本次補充調查與勘探工作服務。
2.1.2.2 基本要求
(1) 1955 年以來的調查區相關資料的統計。
(2) 要細化統計內容,明確以往工作區完成的各類工作量。
(3) 要在成果內容內描述報告份數、頁數及附圖張數和比例尺等。
(4) 統計工作要力求全面、准確,並應包括地質部門以外的其他部門所做的工作。
2.1.2.3 內容
(1) 項目名稱: 原項目的名稱。
(2) 項目編號、項目來源及工作性質: 按任務書有關內容填寫。
(3) 工作范圍: 包括工作區的地理坐標和工作區內的各級行政區,行政區應具體到縣一級。
(4) 項目類別: 水文地質勘察、工程地質勘察,其他。
(5) 項目下達單位、承擔單位及起止時間: 按實際填寫。
(6) 地質測繪: 包括野外水文地質測繪和工程地質測繪的面積、工作比例尺及實測剖面條數和實測剖面位置。
(7)遙感解譯:包括遙感解譯面積、比例尺,成果解譯圖及說明書等。
(8)物探:各類地球物理勘探方法(包括電測深法、電剖面法、電測井法、磁法、重力法、淺層地震、甚低頻或聲頻大地電場、放射性法等),完成的勘探剖面條數及各類物探解譯推斷成果圖件。
(9)化探:化探樣品數量及分析項目數,化探成果圖件。
(10)鑽探:各類地質、水文地質鑽孔(地質勘探孔、水文地質孔、探采結合孔、地質鑽孔、工程地質鑽孔等)數量、總進尺及樣品數目。
(11)抽水試驗:各類抽水試驗類型(單孔抽水試驗、多孔抽水試驗、干擾井群抽水試驗、大型群孔抽水試驗、穩定流抽水試驗、非穩定流抽水試驗、分層抽水試驗、混合抽水試驗、分段抽水試驗等)、數量。
(12)動態觀測:地下水水位觀測水點、水質觀測水點及開采量觀測水點個數。
(13)水質分析:水質簡分析、水質全分析的樣品數量以及微生物、污染物分析樣品數量。
(14)同位素:同位素分析樣品數量及主要分析項目。
(15)其他工作:壓水試驗、鑽孔注水試驗、試坑滲水試驗、連通試驗、示蹤試驗等。
(16)成果主要包括:各種綜合性調查報告、研究成果、圖件以及其內容簡述。
(17)成果提交使用情況(包括其社會經濟效益)。
填寫附表68。
『叄』 求助:只有一次降深抽水試驗資料,如何求算滲透系數
根據地下水類型選擇相應滲透系數計算公式,與影響半徑公式進行迭代,求取滲透系數和影響半徑
『肆』 鑽孔抽水試驗成果表
地質鑽孔資料庫中鑽孔抽水試驗成果表見表5.8。
『伍』 抽水試驗的類型
抽水試驗的類型較多,分類也不盡統一。一般根據抽水試驗所依據的井流公式原理、抽水試驗的目的任務和方法要求等分類(表5-1)。各種單一抽水試驗類型,又可組合成多種綜合性的抽水試驗類型。如表5-1中的Ⅰ類和Ⅱ類抽水試驗,可組合成穩定流單孔抽水試驗和穩定流干擾抽水試驗,非穩定流單孔抽水試驗和非穩定流干擾抽水試驗等。
)等更多水文地質參數時,則須進行非穩定流抽水試驗。抽水試驗時,應盡量利用已有井孔作為水位觀測孔。在專門性水文地質調查的勘探階段,當希望獲得開采孔群(組)設計所需水文地質參數(如影響半徑R,井間干擾系數α)和水源地允許開采量(或礦區排水量)時,則須選用群孔干擾抽水。當設計開采量(或排水量)小於地下水補給量時,可選用穩定流的抽水試驗方法,反之,則選用非穩定流的抽水試驗方法。
『陸』 抽水試驗的資料整理
在抽水試驗進行過程中,需要及時對抽水試驗的基本觀測數據——抽水流量(Q)、水位降深(S)及抽水延續時間(t)進行現場檢查與整理,並繪制出各種規定的關系曲線。現場資料整理的主要目的是:(1)及時掌握抽水試驗是否按要求正常地進行,水位和流量的觀測成果是否有異常或錯誤,並分析異常或錯誤現象出現的原因。需要及時糾正錯誤,採取補救措施,包括及時返工及延續抽水時間等,以保證抽水試驗順利進行。(2)通過所繪制的各種水位、流量與時間關系曲線及其與典型關系曲線的對比,判斷實際抽水曲線是否達到水文地質參數計算的要求,並決定抽水試驗是否需要縮短、延長或終止,並為水文地質參數計算提供基本的可靠的原始資料。
『柒』 財政評審階段機井抽水試驗有沒有成果文件
財政評審階段積極井抽水試驗有沒有成果文件?這個應該是有,他們既然抽水了,就有時間的,結果才能出去,才能把自己的產品賣出去
『捌』 水文地質參數變化
一、太原盆地水文地質參數計算
水文地質參數的選取直接影響著地下水資源計算量的大小和可信度,研究水文地質參數具有十分重要的意義。本次相關的水文地質參數主要有降水入滲補給地下水系數(α)、潛水蒸發極限深度(L)、蒸發強度(ε)、灌溉回滲地下水系數(β)、疏干給水度(μ)、導水系數(T)、彈性儲水系數(s)、滲透系數(K)、河流滲漏補給系數、渠系滲漏補給系數等。
(一)降水入滲補給地下水系數(α)
影響降水對地下水的補給量的因素很多,主要有地形、包氣帶岩性及結構、地下水位埋深、降水特徵及土壤前期含水量等。
降水入滲補給系數為降水入滲補給地下水量與降水量之比值。年降水入滲補給系數為年內所有場次降水對地下水入滲補給量總和與年降水總量的比值,其表達式為:
山西六大盆地地下水資源及其環境問題調查評價
式中:α年是年降水入滲補給系數;pri是場次降水入滲補給量,mm;P是年降水量,mm;n是年降水場次數。
用長期動態觀測孔求取年降水入滲系數的計算方法:
山西六大盆地地下水資源及其環境問題調查評價
式中:μ∑Δh次是年內各次降水入滲補給地下水量之和;P年是年降水量;Δh次是某次降水引起的地下水位升幅值。
根據動態資料分析計算,在前人試驗的基礎上,綜合考慮各方面的因素,給出盆地區降水入滲補給地下水系數(詳見第四章)。
(二)地下水蒸發極限深度(L)、蒸發強度(ε)
蒸發極限深度就是指淺層水停止蒸發或蒸發量相當微弱時,淺層水位埋深值。蒸發強度就是在極限蒸發深度以上,單位時間淺層水的蒸發量。
影響地下水蒸發的主要因素是地下水位埋深、包氣帶岩性和水面蒸發強度等。
理論上,當水位埋深處於蒸發極限深度時,地下水在無補給、無開採的條件下,動態曲線近於平直。
地下水蒸發極限深度(L)
蒸發極限深度通常採用迭代法、試演算法和經驗公式計算(L),公式如下:
迭代法:
試演算法:
經驗公式法:
式中:ΔT1、ΔT2為計算時段,d;H1、H2、H3為時段內水位埋深,m;Z1、Z2為時段內水面蒸發強度,m/d;
經計算,太原盆地孔隙水區不同岩性的蒸發極限深度依包氣帶岩性不同分別為:亞砂、亞粘土互層為3.5m,亞砂土為4.0m,粉細砂、亞砂土互層為4.5m。
地下水蒸發強度
計算公式:
式中:Z0是液面蒸發強度,mm/d;ΔH是淺層水降落間段的平均水位埋深,mm;Z是蒸發強度,mm/d。
由本區淺層水水位埋深圖(詳見第四章)可看出,水位埋深小於4m的區域在北部太原市和南部平遙、介休一帶,根據上式計算太原、平遙、介休等地的地下水蒸發強度見表3-1。
表3-1 太原盆地孔隙水區地下水蒸發強度
(三)灌溉回滲地下水系數(β)
是指田間灌溉補給地下水的量與灌溉總量的比值。影響灌溉回滲系數和因素主要有岩性、水位埋深、土壤含水率、灌溉定額等多種。
計算公式:
式中:μ是給水度;Δh是由灌溉引起的地下水位平均升高值,m;Q是灌溉水量,m3;F是面積,m2。
本次工作在盆地太原市小店區郜村、汾陽市賈家莊鎮東馬寨村和榆次市楊盤等3個地方布置了3組灌溉入滲試驗,地表岩性郜村為粉質粘土、東馬寨上部為粉質粘土,下部為粉土,楊盤為粉土,化驗室給水度試驗結果分別為0.195、0.11、0.143。郜村在37m×37m的面積上布置10眼觀測孔,水位埋深1.2~1.3m,累計灌溉水量160m3,10個孔平均水位上升值為0.1912m,根據上式計算得灌溉入滲地下水系數為0.32;東馬寨村水位埋深1.95~2.44m,在26m×26m的面積上布置10眼觀測孔,灌溉水量60m3,觀測孔平均水位上升值為0.465m,計算得灌溉入滲地下水系數為0.58;楊盤布3個觀測孔,水位埋深5.76~6.01m,灌溉面積100m2,灌溉水量100m3,平均水位上升高度為0.27m,計算得灌溉入滲系數為0.039。
從以上試驗數據可以看出,不同水位埋深、不同岩性地區灌溉入滲系數有很大區別。綜合考慮各種因素,灌溉回滲地下水系數選用值見表3-2。
表3-2 灌溉回滲地下水系數
(四)彈性貯水系數S、導水系數T、給水度μ、滲透系數K
盆地區大部分地區都進行過1∶5萬比例尺的農田供水水文地質勘查,做過大量單孔和多孔抽水試驗,本次在文水文倚、汾陽等5地分別作了5組抽水試驗,用非穩定流公式,降深-時間半對數法計算結果如下:文倚導水系數T=1983.59~2181.95m2/d,滲透系數K=32.19~35.4m/d,彈性貯水系數S=1.79×10-3;汾陽縣賈家莊鎮東馬寨村抽水試驗求得導水系數T=325.84~376.5m2/d,滲透系數K=5.65~6.53m/d。結合以往本區的工作成果,給出太原盆地淺層孔隙潛水和中深層孔隙承壓水水文地質參數,詳見參數分區圖3-13和參數分區表3-3。
表3-3 太原盆地中深層孔隙承壓水及淺層孔隙潛水參數分區
圖3-13 太原盆地參數計算分區圖
二、大同盆地水文地質參數計算
由本區淺層水2004年水位埋深圖可看出,水位埋深小於4m的區域主要分布於盆地中部沖積平原區,盆地南部懷仁、山陰、應縣、朔州分布面積較大。根據計算和以往試驗資料,本區蒸發強度確定值見下表(表3-4)。
表3-4 大同盆地孔隙水區地下水蒸發強度
據「山西省雁同小經濟區水資源評價、供需平衡研究報告」中搜集的本區灌溉回滲試驗數據取得不同水位埋深、不同岩性、不同灌溉定額的灌溉回滲系數,灌溉回滲系數選定值見表3-5。
盆地區大部分地區都進行過1/5萬比例尺的農田供水水文地質勘查,做過大量單孔和多孔抽水試驗。本次工作搜集本區以往抽水試驗孔117個,本次在大同縣黨留庄鄉、懷仁縣金沙灘鎮、懷仁縣新發村、懷仁縣榆林村、山陰縣張庄鄉、朔州市城區沙塄鄉等6地分別作了6組抽水試驗,採用AquiferTest計算程序,非穩定流方法計算,本次抽水孔具體情況和計算結果見表3-6和表3-7 。
表3-5 灌溉回滲地下水系數
表3-6 大同盆地本次抽水試驗數據統計
表3-7 大同盆地本次抽水試驗計算成果表
結合以往本區的工作成果,給出大同盆地淺層孔隙潛水和中深層孔隙承壓水水文地質參數,詳見參數分區圖3-14、圖3-15和參數分區表3-8、表3-9 。
圖3-14 大同盆地降水入滲系數分區圖
圖3-15 大同盆地淺層、中深層孔隙水參數分區圖
表3-8 大同盆地淺層孔隙潛水參數分區表
續表
表3-9 大同盆地中深層孔隙承壓水參數分區
三、忻州盆地
忻州盆地地下水資源較為豐富,開采條件優越,20世紀70年代之前地下水開采規模較小;70年代初至80年代末隨著農業灌溉的普及,工業生產的發展和城市規模的擴大,地下水開采量迅速增加。開采對象以淺層水為主,造成淺層水水位普遍有所下降(但下降幅度不大)。從20世紀90年代至今,雖然地下水開采量具有逐年增大的趨勢,但增加幅度較小,且中層井數量逐漸增多,形成了淺層水、中層水混合開採的新模式,地下水位總體處於動態平衡狀態。受地下水人工開採的影響,降水入滲系數及導水系數等水文地質參數發生了一定程度的變化。
區內降水入滲系數的變化除了與年降水量及降水特徵有關外,主要與淺層地下水位埋深關系較為密切。已有資料表明,在山前傾斜平原區,淺層水位埋深一般大於7m,因水位下降使降水入滲系數發生了不同程度的減小。在沖積平原區淺層水位埋深一般小於7m,水位下降的結果引起了降水入滲系數有所增大。不同地貌單元降水入滲系數的變化見第五章。
從20世紀70年代以來,區內含水層的導水系數發生了較為明顯的減小,主要體現在因淺層地下水位下降,使淺層含水層上部處於疏干狀態,含水層厚度減小,直接導到導水系數減小。因淺層水水位下降幅度不同,導水系數減小的程度也存在差異,從本次地下水側向補給量計算斷面附近的井孔資料分析,含水層厚度一般減小了3~6m,導水系數由70年代中期的60~250m2/d,減少到目前的50~200m2/d左右。
忻州盆地給水度根據不同地貌單元含水層岩性、分選性及富水性綜合確定見表3-10及圖3-16 。
表3-10 忻州盆地淺層含水層給水度分區
圖3-16 忻州盆地給水度分區圖
四、臨汾盆地
經過搜集以往資料,調查和計算確定臨汾盆地降水入滲系數見表3-11。臨汾盆地滲透系數及給水度分區見圖3-17,表3-12。
表3-11 臨汾盆地平原區降水入滲系數統計
圖3-17 研究區滲透系數及給水度分區圖
表3-12 臨汾盆地參數分區表
五、運城盆地
運城盆地地下水長觀網建站年代較遠,積累了大量的地下水位監測資料,且經過多次的地質、水文地質勘察、地下水資源評價工作,取得了大量的降水入滲值,參考前人綜合成果,結合目前包氣帶岩性、地下水位埋深,給出運城盆地降水入滲補給系數,見表3-13。
表3-13 運城盆地平原區降水入滲系數統計
渠系有效利用系數除受岩性、地下水埋深影響外,還與渠道襯砌程度有關。修正系數r為實際入滲補給地下水量與渠系損失水量Q損的比值,是反映渠道在輸水過程中消耗於濕潤土壤和侵潤帶蒸散損失量的一個參數,它受渠道輸水時間、渠床土質及有無襯砌、地下水埋深等因素的影響。一般通過渠道放水試驗獲得。本次評價主要參考運城市水利局相關試驗成果,見表3-14。
表3-14 運城盆地萬畝以上灌區η、r、m值統計
灌溉回歸補給系數β值與岩性、植被、地下水埋深及灌溉定額有關,一般通過灌溉入滲試驗求得,本次評價主要參照運城市水利部門資料綜合確定,詳見表3-15。
表3-15 運城盆地灌溉回歸系數β取值
河道滲漏補給系數是河道滲漏補給地下水量與河道來水量的比值。其值大小與河床下墊面岩性、流量、地下水位埋深及滲漏段長度有關。運城盆地沿中條山前發育數條季節性河流,河床下墊面主要為砂卵礫石,當洪雨季節,地表河床水位遠高於地下水位,為地表水的入滲造就了十分便利的條件。根據河道滲漏資料,可建立如下數學模型:
山西六大盆地地下水資源及其環境問題調查評價
式中:m河是河道滲漏補給系數;A是計算系數,A=(1-λ)×(1-φ)L,φ是單位千米損失率;L是河道滲漏長,km,Q徑是河道來水量,m3/s。
據運城市水利部門研究成果,A值約為0.090。
含水層的滲透系數主要由野外抽水試驗通過穩定流及非穩定流計算公式求得,各勘探部門在運城盆地先後進行過各種勘察,進行了大量的抽水試驗工作,積累了豐富的資料,參考本次抽水試驗成果對以往參數進行了修正,取值結果見表3-16 。
表3-16 運城盆地鬆散岩類K值選定表
降雨入滲補給系數在同岩性、同降雨量情況下,隨地下水位埋深的增大,降雨入滲補給系數會達到一個最大值之後趨於減少或變為常數。運城盆地北部的峨嵋台塬及聞喜北塬,其地下水位埋藏深,地表主要以黃土類為主,降水入滲主要依靠黃土垂直節理裂隙及「流海縫」以「活塞式」注入地下,多年來其降水入滲系數基本為常量,經用動態分析法計算其降水入滲系數在0.108~0.11間;在盆地中部的沖湖積平原區,其地表岩性主要以Qp3+Qh沖湖積相的亞砂土、亞粘土、粉細砂為主,由於開采強烈,區域水位嚴重下降,地表數米至幾十米內均為飽氣帶,為降水入滲准備了調蓄空間,加強了降水向地下水的轉化。根據盆地地下水長觀孔資料及次降雨資料,計算出盆地沖湖積平原地帶,降水入滲系數在0.1~0.162之間,總體上上游大於下游。而在東部及南部的山前傾斜平原區,地下水位埋深一般大於5m、乃至幾十米,地表岩性大多為亞砂土及亞粘土,尤其是在一些溝口附近,從地表往下幾十米范圍內為干砂卵礫石,一般降雨基本上不產生地表徑流,這無疑加大了降水的轉化。據相關資料計算,降水入滲系數高達0.21~0.30。因過去所做的工作不系統,沒有對降雨入滲系數進行系統分類,不便比較,但根據運城盆地飽氣帶岩性、地下水變動情況,除峨嵋台塬及黃土丘陵區變化不大外,其他地區降雨入滲系數無疑有增大趨勢。
盆地內抽水井的含水層,大多為數個含水層混合開采。現根據本次抽水計算值,對歷次研究成果中的K值加以修正,得出運城盆地各個地貌單元的滲透系數。總體來說,黃河岸邊低階地區K值最大為11.3~14.6m/d,中條山山前傾斜平原次之,為5.45~6.12m/d,最次為聞喜北垣K=1.10m/d左右。
根據地貌單元、含水層岩性、地下水水力特徵及各參數特徵,將運城盆地劃分為10個參數分區,見表3-17及圖3-18。
表3-17 運城盆地水文地質參數分區
六、長治盆地
根據水文地質條件,長治盆地參數分區見圖3-19,表3-18 。
圖3-18 運城盆地水文地質參數分區表
圖3-19 長治盆地參數分區圖
表3-18 長治盆地淺層孔隙潛水參數分區
(一)降水入滲補給系數變化
根據《太原市地下水資源評價報告》研究成果,盆地區亞砂土、極細砂、細砂的降水入滲系數隨著地下水位埋深的增大而增大,當水位埋深超過一定值以後,降水入滲系數開始趨於穩定;降水量越大,降水入滲系數在相同的岩性和地下水位埋深條件下也越大。對於亞砂土、極細砂、細砂在相同水位埋深和降水情況下,細砂的降水入滲系數>極細砂的>亞砂土的。總體來說,顆粒越粗,降水入滲系數也越大。
α隨降水量的變化,非飽和帶在降水入滲補給地下水過程中起調節作用,降水入滲補給過程要滯後於降水過程,其滯後時間的長短、特徵與非飽和帶的重力水蓄水庫容關系密切,地下水埋深越大,其蓄水庫容也越大,調節能力也越強,滯後現象也越明顯。
在亞砂土、極細砂和細砂3種岩性中,降水量相等時,降水入滲系數從大到小的順序為細砂、極細砂、亞砂土。場次降水量的影響表現為α次先是隨著降水量的增大而變大,當降水量超過一定數值後,α次反而呈減少趨勢,這個降水量即是最佳降水量。α年與α次有相同的規律性,從入滲機制分析,α年也存在最佳年降水量。
當地下水埋深為零時,降水入滲補給系數亦為零,然後隨埋深的增加由小變大;當地下水埋深到達某一定值時,降水入滲補給系數達到最大值即最佳降水入滲補給系數,並由此隨埋深的增加由大到小,到達一定的埋深時,趨於定值。地下水埋深對降水入滲補給系數的影響,可從3方面來說明。
埋深反映了蓄水庫容的大小。當埋深為零時,即蓄水庫容為零,這時無論降水量多大,均無入滲補給的可能。當埋深增加時,地下水庫得到了降水入滲補給量,此時降水入滲補給系數大於零,降水入滲補給系數隨埋深的增加而增大。當地下水達到最佳埋深時,其對應的降水入滲補給系數為最佳降水入滲補給系數,原因是由於條件一致的地區中的依次降水,其入滲補給量隨地下水埋深的變化必存在一個最大值。當地下水埋深較小時,由於地下水蓄水庫容較小,形成蓄滿產流,不能使降水全部入滲;當地下水埋深再增大時,則損失較最佳埋深為大,故降水入滲補給系數隨埋深的增加而減小。對於不同級別的降水量,α最大值出現的地下水位埋深區域也不同。最佳埋深與岩性和降水量有關。
地下水埋深在某種程度上反映了土壤水分的多少。土壤水垂直分布大體可概化為3種狀況。第1種情況是地下水埋深較小,毛管上升水總能到達地表;第2種情況是地下水埋深較大時,毛管上升水無法到達地表;第3種情況是地下水埋深介於兩者之間,在此埋深內,由於地下水位是升降變化,毛管上升水有時達到地表,有時達不到地表。這3種情況將對降水入滲補給量有不同的影響。第1種情況,降水一開始,水即可通過毛管在重力作用下迅速向下移動,地下水位在降水開始後很快上升。第2種情況,降水首先應滿足土壤缺水的需要,而後在重力作用下通過空隙下滲補給地下水。其滲漏途徑較第1種情況長,入滲方式也有差異。
圖3-20 滲透系數與深度關系圖
不同地下水位埋深條件對降水入滲補給系數取值的影響。盆地太谷均衡實驗場的水分勢能實驗最大深度為8.2m,有觀測點41個。多年資料的分析結果表明,土壤水分勢能變化從地面往下可分為3個變化帶———劇烈變化帶、交替變化帶和穩定帶,劇烈變化帶埋深為0~1.1m,土壤水分勢能變幅大於200×133Pa;交替變化帶埋深1.1~3.6m,土壤水分勢能變幅大於(100~200)×133Pa之間;埋深3.6m以下為穩定帶,其土壤水分勢能變幅小於100×133Pa,其中埋深在4.5~5.0m以下的穩定特性更為明顯,其土壤水分勢能的變幅一般不超過50×133Pa,其土壤水分全年為下滲狀態。表明埋深在5.0m以下為穩定入滲補給,反映在降水入滲補給系數上隨埋深增加,α年將趨於穩定,故當埋深大於5.0m時,α年值可取定值,不再隨埋深而變化。原因是地下水埋深已到達或超過地下水極限埋深,損失趨於定值,水分不向上運動,必然向下運動,故形成了降水入滲補給系數隨地下水埋深變化的穩定值。
(二)滲透系數變化
孔隙含水介質的滲透能力不僅取決於粒徑大小、顆粒級配、膠結程度,還與其埋深有關。同一岩性的孔隙含水介質,隨著深度的增加,介質被壓密,滲透系數會減小。
根據河北平原山前沖洪積扇扇頂區數百個鑽孔資料的統計,各種含水介質的滲透系數隨埋深增加呈指數衰減,部分深層不同岩性滲透系數隨埋深的變化規律參考下述經驗公式:
岩性為卵礫石時,滲透系數與埋深關系式:
K=K0e-0.0131h R=0.877
岩性為砂礫石時,滲透系數與埋深關系式:
K=K0e-0.0116h R=0.869
岩性為中粗砂時,滲透系數與埋深關系式:
K=K0e-0.0057h R=0.896
K為埋深處的滲透系數;K0為地表淺層的滲透系數;h為埋深;R為相關系數。
因此,對於同一種岩性,其滲透系數大小與深度有關(圖3-20)。
『玖』 淺層地熱能抽水回灌試驗
抽水試驗是通過抽水設備從井中連續抽水,並記錄水位、水量、水溫的變化來測定含水層的滲透性能和水文地質參數的試驗;回灌試驗是向井中連續注水,並記錄水位、水量的變化來測定含水層滲透性能和水文地質參數的試驗;抽水回灌試驗在抽水與回灌共同作用下,測定水位、水量和水溫在試驗過程中的變化,確定單井出水能力和回灌能力的試驗。根據河南省主要城市所處的水文地質單元與淺層地熱能賦存特徵,以下列舉了5組抽水回灌試驗成果。
一、試驗地段選擇
1.試驗區水文地質條件
(1)安陽市試驗區
1)地下水的埋藏條件與富水性:試驗區位於安陽市區西南部,地貌上屬於安陽河沖洪積扇。安陽河沖洪積扇是中、晚更新世及全新世後期次復合堆積而成的,具有明顯的上細下粗的二元結構。其三面被丘陵崗地環繞,向東敞開,呈向東傾的簸箕狀,封閉條件較好,構成一個完整的水文地質單元。
試驗區地形平坦,表層多為粉土,有利於大氣降水的補給,含水介質由中上更新統砂、卵礫石層組成(圖4-1),試驗區一帶主要是開采淺層(100m以上)地下水,淺層地下水儲存在安陽河沖洪積扇鬆散裂隙水儲水介質中,其底部為下更新統泥礫或黏土組成的隔水層。
試驗區主要的儲水介質是中、上更新統沖洪積卵礫石及半膠結鈣礫石層(圖4-2)。該處卵礫石層頂板埋深26.4m,略向東傾伏,厚約32m,其成分主要為灰岩,次為石英砂岩,粒徑一般為0.2~5cm,大者可達10cm,磨圓度好,分選性差,含砂量約10%~30%,局部夾有黏土透鏡體。單井涌水量每天約5000m3/5m,水位埋深37.5m,含水介質厚度21m。滲透系數大於200m/d。
圖4-1 安陽市試驗區水文地質剖面圖
圖4-2 安陽市三分庄抽、注水井地層結構柱狀圖
2)地下水化學特徵:試驗區地下水化學類型為HCO3型,礦化度一般小於lg/L,為淡水。
(2)鄭州市高新區試驗區
1)地下水的埋藏條件及富水性:試驗區位於鄭州高新技術開發區東北部慧城小區,含水層為第四系全新統和上更新統沖洪積物,其次為中更新統。150~200m以上地下水可分為淺層及中層地下水,二者具有一定的水力聯系,實際開采也多是混合取水。淺層地下水因埋藏淺,在試驗區一帶,淺層含水層底板埋深約70m,厚約30m。目前,該區已由前些年的農業區轉變為新興的工業區,現城市供水水源為黃河九五灘水源地地下水,加之區內耕地減少,且中深層地下水限制開采,地下水開采強度較低。此外,試驗區東鄰石佛沉沙池,地表水對淺層地下的補給作用較強,地下水水位回升趨勢明顯。
中深層水主要為第四系中、下更新統沖積-湖積層和新近繫上段湖積層。試驗區中深層含水層組頂板埋深90m左右,中深層水是目前城市供水的主要開采層,井深一般在100~300m左右,其含水層岩性為中砂、細砂、粗砂等。200m以淺含水層總厚度約50m。
根據已有鑽孔及抽水資料(圖4-3),淺層與中深層混合水位一般在30m左右。實抽降深20m,單井出水量70m3/h,滲透系數一般為8~10m/d。據鄭州市地下水資源評價結果:高新區地下水可采模數每年為13.42×104m3/km2,目前開采利用率僅46%,有擴大開採的能力。試驗區一帶淺層、中層混合水溫為17℃。
2)地下水化學特徵:試驗區淺層地下水水化學類型為HCO3-Ca·Mg型,礦化度604.28mg/L,總硬度為428mg/L;中深層為HCO3-Ca-Na型,礦化度為453.33mg/L,總硬度為273.5428mg/L。
(3)鄭東新區試驗區
1)地下水的埋藏條件及富水性:試驗區處於黃河沖積平原,地表岩性為粉土,水位埋深10.6m。據鑽孔資料(圖4-4),90m以上共有含水層5層,總厚度約44m,岩性以中細砂、粉細砂為主。實測降深9.6m,單井出水量51m3/h,滲透系數為4.04m/d,水溫為15.9℃。
2)地下水化學特徵:試驗區地下水化學類型為HCO3-Ca·Na型,礦化度為1407mg/L,總硬度為630mg/L。
(4)新鄉市東郭試驗區
1)地下水的埋藏條件與富水性:試驗區位於新鄉市區北部共產主義渠北側,地貌上為古泛流帶。淺部地層岩性為粉質黏土,在40~60m深度內發育有3~4層細砂,總厚度為30~40m,降深5m單井涌水量500~1000m3/d。滲透系數10~15m/d,水位埋深10m左右,水溫16.0℃。
2)地下水化學特徵:地下水化學類型為HCO3-Ca·Na·Mg型,礦化度為1183.2mg/L,總硬度為572.5mg/L。
(5)新鄉市南魯堡試驗區
1)地下水的埋藏條件與富水性:試驗區位於新鄉市鳳泉區西南魯堡。淺部地層岩性為粉質黏土、細砂,45m深度內共有含水層2層,總厚度22m,含水介質為細砂。水位埋深11m,實測降深2.95m單井涌水量37.19m3/d,滲透系數12.3m/d,水溫16.0℃。
2)地下水化學特徵:地下水化學類型為HCO3·Cl--Mg·Ca·Na型,礦化度為999.66mg/L,總硬度為547.5mg/L。
圖4-3 鄭州市高新技術開發區油、注水井地層結構
2.試驗場地布設
5組抽回灌試驗場地分別位於沖洪積扇、山前沖洪積斜平原、沖積平原,代表了沖洪積卵礫石、沖湖積、沖積粗砂、中砂、細砂含水層的抽水、回灌能力(表4-1)。抽水、回灌方式有一抽一回、一抽二回(圖4-5),如新鄉市東郭試驗採用一抽一回方式,試驗過程中,超出回灌井回灌能力的水量再回灌於抽水井。
圖4-4 鄭州新區抽、注水井及地層結構
表4-1 試驗井基本情況表
圖4-5 新鄉東郭注水試驗場地布置
河南省城市淺層地熱能
二、試驗方法與質量
1.試驗方法
抽水試驗分別採用單孔穩定流和孔組非穩定流方法。回灌試驗採用自流回灌方式,回灌時保持回灌孔水位穩定,計量注水。
(1)觀測內容與精度
試驗過程中觀測抽水孔和觀測孔水位,抽水孔的出水量、水溫、氣溫,注水孔的回灌量與水位等。
主要觀測工具為雙股平行線和水位計,觀測精度:抽水孔水位讀數到厘米,觀測孔水位讀數到毫米;抽水量和回水量採用水表測量,讀數到0.1m3;水溫、氣溫讀數到0.5℃。
(2)觀測方法
1)單孔穩定流抽水試驗:單孔穩定流抽水試驗進行一次最大降深的穩定流抽水。抽水試驗時,動水位和出水量觀測時間為抽水開始後的第5、10、15、20、25、30min各測一次,以後每隔30min觀測一次;水溫、氣溫每隔2h同步觀測一次。抽水穩定延續時間不少於8h。停抽後進行水位回復觀測,觀測頻率和抽水開始時的相一致,觀測至水位趨於穩定或抽水前的靜止水位。
2)孔組非穩定流抽水試驗:抽水過程中,抽水孔的出水量保持穩定。水位觀測頻率為抽水開始後第1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120min各觀測一次,以後每隔30min觀測一次,水量、水溫、氣溫每隔2h觀測一次。抽水結束後,對抽水孔和觀測孔進行恢復水位的觀測,觀測頻率和抽水開始時的相一致,觀測至水位趨於穩定或抽水前的靜止水位。
3)回灌試驗:採用自然重力回灌法。回灌時及時調整回灌量,考慮到實際回灌時的水位升幅,一般保持回灌孔內水位埋深穩定在2~4m。觀測方法及頻率同穩定流抽水試驗。
(3)水樣採取
抽水試驗結束前採取水質全分析樣,並填寫水樣采樣記錄卡,水樣送實驗室測試。
分析項目包括含砂量、色、嗅和味、渾濁度、肉眼可見物、pH值、氯離子、硫酸根、碳酸氫根、碳酸根、氫氧根、鉀離子、鈉離子、鈣離子、鎂離子、總硬度、溶解性總固體、銨根、全鐵、磷、硝酸根、亞硝酸根、氟化物、高錳酸鹽指數共24項。
2.試驗質量
1)抽水、回灌試驗參照的技術標准主要有:《供水水文地質勘察規范》(GB50027-2001)、《淺層地熱能勘查評價技術規范》、《水樣的採取、保存和送檢規程》、《地源熱泵系統工程技術規范》(GB50366-2005)等。
2)為確保試驗質量,抽水開始前,對參與觀測的人員進行觀測技術培訓,統一觀測記錄格式與要求;
3)抽水前所有設備准備就緒,排水工程完備,觀測工具、人員到位。
4)測線採用伸縮性小的高質量雙股平行線,減小觀測誤差。
5)同一觀測井觀測人員與測具固定,觀測數據填寫及時准確,清晰、內容齊全。
6)觀測資料及時整理,發現問題及時解決,保證資料的完整性。
三、試驗成果
1.參數計算方法與結果
根據單孔穩定流抽水試驗資料,按下式計算含水層滲透系數K
河南省城市淺層地熱能
根據注水孔試驗資料,按下式近似計算滲透系數K
河南省城市淺層地熱能
按下式計算單位抽水量q 抽或單位回灌量q回:
q抽=Q抽/S;q回=Q回/S
式中:K為滲透系數,單位為m/d;Q為穩定的出水量或注水量,單位為m3/d;H為潛水含水層厚度,單位為m;S為水位降深或升幅,單位為m;R為影響半徑,取經驗值,單位為m;r為過濾器半徑,單位為m;L為試驗段或過濾器長度,單位為m。
計算結果見表4-2。收集的部分回灌試驗成果如表4-3。
表4-2 抽水、回灌試驗成果一覽表
表4-3 收集的回灌試驗成果表
2.回灌量大小的影響因素分析
回灌量的大小受成井結構與質量、水文地質條件等多種因素影響。
含水層岩性是決定回灌量的基本因素。由表4-2可知,不同含水層的抽、注水試驗求得的滲透系數比值分別為:以粗砂、礫石為主的含水層為1.96~2.81,以中砂、中細砂為主的含水層為3.28~8.50。表明含水層顆粒越粗,抽、回灌水能力越接近,即含水層顆粒越粗越容易回灌。
水位埋深對總回灌量的大小影響明顯,回灌量與水位埋深成正比。以鄭州高新區和鄭東新區兩組回灌試驗對比,二者含水層岩性相似,均以中細砂為主,含水層滲透能力近似,高新區靜水位埋深為34m,鄭東新區僅為10.6m,響應的高新區回灌量為42m3/h,鄭東新區只有12.56m3/h。
濾水管結構對回灌量有直接影響。含水層岩性近似地段,使用鋼質橋式濾水管成井的回灌量明顯大於使用水泥濾水管井(表4-3)。
綜合發現:卵礫石含水層地區,單位回灌量為單位抽水量的70%以上;粗砂、中砂含水層地區,單位回灌量約為單位出水量的70%~40%;中細砂含水層地區,單位回灌量約為單位出水量的50%~30%;細砂、粉砂含水層地區,單位回灌量小於單位出水量的30%。
3.抽水、回灌井數比例的確定
單位抽水量和單位回灌量之比可作為確定回灌井數的主要依據。根據上述試驗成果,考慮到長期回灌時回灌井可能的堵塞情況,在地下水靜水位埋深大於10m的條件下,地溫空調井抽、灌井數比例確定如表4-4。
4.地溫空調井運行對地下水環境的影響
(1)對地下水溫度的影響
研究區地溫空調井抽水井中水溫一般約16~20℃,回水管道中水溫供暖期一般在10~15℃,比抽水井中地下水溫度低2~7℃,製冷期一般在18~25℃,比抽水井中地下水溫度高1~8℃。根據對地溫空調井地下水溫度監測(圖4-6、圖4-7),地溫空調運行時對地下水溫度階段性影響較明顯。
表4-4 地溫空調井抽水、回灌井數比例確定
圖4-6 鄭州市兒童醫院地下水埋深與抽水井水溫動態曲線
圖4-7 鄭州嵩陽中學地下水埋深與回灌井水溫動態曲線
製冷期,回灌水溫度一般在19~30℃之間,最高可達35℃;供暖期,回灌水溫度一般在8~15℃ 左右。受回灌水溫度的影響,製冷期使地下水溫度略有升高,供暖期略有下降,但在一個完整的製冷與供暖周期內,地溫空調井回灌對地下水溫度總的持續性影響不明顯。多年溫度動態曲線(圖4-8至圖4-13)也表明研究區地溫空調運行未造成地下水或 土體溫度持續性的升高或降低。沒有觀測到明顯的熱污染現象。
圖4-8 安陽市文峰時代廣場回灌井水溫動態曲線
圖4-9 安陽市五中回灌井水溫動態曲線
圖4-10 中國農業科學院棉花研究所回灌井水溫動態曲線
圖4-11 安陽市廣電局回灌井水溫動態曲線
(2)對地下水水質的影響
根據對鄭州市兒童醫院地溫空調井製冷期運行前(5月5日)、運行期間(8月21日)及運行後(10月29日)的水質采樣、分析(表4-5)和安陽市部分地溫空調系統在運行期間抽水井與回灌井的水質采樣、分析(表4-6)。通過對比發現,淺層地熱能在開發利用過程中,對地下水水質影響不大;元素鋅在回灌井中有明顯升高現象,分析其主要原因是鋅易氧化成鋅離子進入水中,所以,建議不使用鍍鋅鋼管。
圖4-12 安陽市公安局回灌井水溫動態曲線
圖4-13 安陽市喜相逢大酒店回灌井水溫動態曲線
5.抽水、回灌井間距的確定
抽、回灌井的合理間距以不發生熱短路為原則。回灌水到達抽水井的時間(熱短路時間)可用下式表示:
河南省城市淺層地熱能
式中,n為含水層的有效孔隙度;π為圓周率;d為抽水井和注水井距離;B為含水層厚度;Q為穩定的注水量。
根據上式可確定發生熱短路的抽水、回灌井間距臨界值為:
河南省城市淺層地熱能
當抽水井、回灌井距離小於合理間距(d)時將發生熱短路現象。以兒童醫院為例:
兒童醫院的地溫空調工程設計抽水井、灌井數為6眼,其中抽水井深98m回灌井深70m。抽水、回灌井運行模式為兩抽、四灌,3#和6#為抽水井,其餘4眼為回灌井。運行時單井抽水量100m3/h單井回灌量50m3/h。抽、灌井及觀測井的位置分布見圖4-14。
圖4-14 抽、灌井分布圖
表4-5 鄭州市兒童醫院地溫空調井不同時段下水水質對比表
按製冷期熱泵運行時間120d,含水層厚度15.9m,孔隙度0.30,則d為85m,即在回灌量為50m3/h時(相當於塬前沖積平原區),抽、灌井間距大於85m時不會發生熱短路。如單井回灌量達到85m3/h時(相當於黃河沖積平原),則抽、灌井間距大於111m不會發生熱短路。
實際上,3號抽水井和2號回灌井間距為36m。6號抽水井和5號回灌井間距也僅為55m。圖4-7是系統運行時6#抽水井水溫曲線,從溫度變化來看,顯然發生了熱短路現象,其製冷期最高溫度23~24℃,較背景值(20℃)高出3~4℃。供暖期最低溫度17~16℃,較背景值低約3~4℃。
一般熱泵機組正常工作時,要求水的溫度介於2~35℃之間,以保證系統可以正常運行。因此,雖然回灌水引起了熱短路,但溫度變化還在熱泵允許的范圍內,能夠保證系統的運行效率,滿足建築物冷熱負荷的要求。另一方面,城市區多數建築場地不能滿足理論計算的抽、灌井間距要求。大量的觀測資料也說明熱短路現象是普遍存在的。但因回灌水溫度適中,可以保證水源熱泵空調系統的運行效率。而抽、灌水的溫度變化供暖期和製冷期呈現周期性的波動,也反映出水源熱泵空調系統在長期的運行過程中,其水動力場影響范圍內某點的地下水溫度波動的規律性,即在水源熱泵空調系統長期運行過程中,地下水溫度在冷、熱交替中的影響范圍內不會發明顯持續性升高或降低。
表4-6 抽水井與回灌井水質對比表
因此,地溫空調井間距的確定不能僅以熱短路作為依據,而應考慮其回灌水影響范圍內水溫的變化能否滿足熱泵系統運行要求、對地質環境的影響和運行的經濟性。但在條件允許的情況下應盡量滿足井間距要求,以減少熱短路影響,保證系統運行效率。在實際工程中回灌量和含水層厚度差別較大,結合此次對已有地溫空調系統運行效果的調查情況及抽、灌試驗成果,建議細顆粒地層中抽、灌井間距不宜小於40m,卵礫石含水層中間距不宜小於80m。實際工程應用中可根據具體情況調整。
『拾』 原始資料概況
一、資料庫數據來源
空間資料庫包括屬性資料庫及圖形資料庫。
(一)屬性資料庫數據來源
屬性資料庫主要包括本次野外調查獲得的原始資料及收集前人資料。
1.野外調查資料
均來自於2003~2005年野外工作獲取的資料,包括水文地質調查(機民井、泉點、地表水點、水源地等調查)、環境地質(土地荒漠化、鹽漬化)調查資料、實驗與勘探(本次施工鑽孔、物探資料、抽水試驗)成果、動態監測(地下水動態監測及地下水位統測)資料、試驗與測試(水土樣品採集與測試)等。
2.收集的資料
主要包括前人完成的鑽孔資料、抽水試驗及水質測試資料(主要為第一、第二水文地質隊完成的1∶20萬水文地質普查、農田、城市供水勘查鑽孔資料);地下水動態監測資料來源於新疆地質環境監測總站、昌吉、烏蘇環境監測站及水利部門資料;氣象資料來自自治區氣象局;水文資料主要為自治區水文總站。
(二)圖形資料庫數據來源
圖形資料庫的圖形是按技術要求(三)所規定的圖件,在詳細資料分析整理、實際野外調查、室內研究分析的基礎上,利用最新資料,以科學的態度編制而成的。圖形資料庫圖形包括地理底圖和各類專業成果圖層。
1.地理底圖
地理底圖數據源以國家基礎地理信息中心所提供的《1∶25萬地理空間資料庫》為基礎,選擇居民地、河流、水體、交通、境界、等高線、高程點、特殊地物等主要地理信息,並在此數據基礎上根據《地下水資源調查評價資料庫標准》及全國地下水資源及其環境問題調查評價技術要求三對所需地理信息圖層進行了相應的數據處理。
2.專業成果圖
根據圖件性質不同,可歸類為基礎性圖件、應用性圖件,其中基礎性圖件又分為綜合性基礎圖件及分析性基礎圖件。
(1)綜合性基礎圖件
主要包括水文地質圖、典型水文地質剖面圖及地下水資源圖系列圖層。
(2)分析性基礎圖件
主要包括地下水類型圖件、地下水埋藏條件圖件、水文地質參數系列圖件、地下水TDS及鹹水分布圖件、地下水水化學圖、環境地質圖、地下水同位素圖、地下水脆弱性要素圖件、地下水同位素采樣點分布及剖面圖件、實際材料圖、基岩構造圖系列圖層。
(3)應用性圖件
包括地下水資源質量分區圖、地下水脆弱性分區圖、地下水資源潛力分區圖、地下水開發利用圖、地下水功能區劃圖、地下水調蓄空間分布圖系列圖層。
二、資料庫建設基本流程
(一)項目組織與實施
新疆准噶爾空間資料庫的建庫工作由新疆地質調查院牽頭,新疆地礦局第二水文地質隊及新疆地礦局第一水文地質隊具體實施完成,資料庫建設開展前,對成員進行了專門的技術培訓。由具體實施單位對各自完成空間資料庫進行自檢、互檢及抽檢工作,最終匯總成果由新疆地質調查院組織成立的綜合研究組進行檢查驗收。
(二)工作方法及流程
空間資料庫建設,完全遵循《水文地質環境地質調查信息系統》及全國地下水資源及環境地質問題調查評價技術要求系列三的具體要求,首先對工作區內以往水文地質環境地質資料及本次實測資料進行收集、整理,由資料庫工作人員對各類數據在《水文地質環境地質調查數據錄入系統軟體》下完成屬性資料庫的錄入。在MapGis支持環境下完成圖形數據的輸入和編輯。並實現圖層與屬性數據的集成,其工作流程見圖10-1。
三、空間資料庫數據組成
准噶爾盆地空間資料庫包括屬性資料庫及圖形資料庫。
(一)屬性資料庫數據組成、數據量及其分布情況
准噶爾盆地屬性資料庫由2003~2005年野外水文地質及環境地質問題調查實測資料(水文地質調查路線、野外水文地質點調查、機民井、泉、地表水點、水源地調查);收集分析整理前人及本次施工的鑽孔資料;本次實測及收集前人的地下水位統測、地下水位動態監測、岩土及水樣測試資料;收集的氣象水文等資料,資料庫數據錄入情況詳見表10-1。
1.野外水文地質調查路線表
資料庫共錄入野外水文地質調查路線表44條,其中2003年有17條野外調查路線小結,對2003年下達的奎屯河流域2.5×104 km2水文地質調查區233個水文地質調查點S1-1-S1-110、B1-B123、23個地質點D1-D23、4個泉點Q1-Q4的調查進行了路線總結;2004年野外調查路線小結10條,對2004年地下水位統測進行了總結;2005年野外調查路線小結17條,對2005年開墾河及三屯河同位素剖面、「引額濟克」及「引額濟烏」易溶鹽采樣剖面及遙感解譯野外驗證進行了野外路線總結。
2.野外水文地質點基礎數據表
共錄入各類調查數據4430點,調查點類型主要包括野外水文地質調查點(機井、泉、地表水點、水源地調查等)、環境地質調查(土地荒漠化、土地鹽漬化野外調查)水文地質鑽孔、物探測深、地下水動態監測點、地下水位統測點、岩土樣品及水樣測試、水文、氣象等。各類野外水文地質點分布見圖10-2。
3.野外照片數據表
共錄入野外照片50張,主要為地下水位統測、河流測流、滲水試驗、水土樣品採集、鹽漬化、荒漠化、沙化等環境地質調查等。照片分布情況見圖10-3。
4.野外水文地質點調查表
共錄入野外水文地質調查點287個,其中S1—S110、B1—B123主要分布在奎屯河流域,mh1—mh71、md1—md16主要分布在瑪納斯河流域,D1—D97號點主要分布在額爾齊斯635水利樞紐至克拉瑪依引額濟克水利工程及額爾齊斯河頂山水庫至阜康500水庫引額濟烏水利工程沿線。調查點分布情況見圖10-4。
圖10-1 空間資料庫建設工作流程圖
5.機(民)井調查表
機(民)井調查表共錄入機民井調查點1160個,調查時間為2003年9~10月,調查點主要分布在木壘-阜康-昌吉-石河子-奎屯-精河-溫泉天山北麓重點經濟帶,基本查清了天山北麓經濟帶的機民井的位置、井結構、出水量,水的物理性質、井的用途、用量、取樣等情況。機(民)井分布情況見圖10-5。
表10-1 准噶爾盆地資料庫數據組成及數據量
圖10-2 野外水文地質點基礎數據點分布圖
圖10-3 野外照片分布圖
圖10-4 野外水文地質點調查點分布圖
圖10-5 機(民)井調查點分布圖
6.農村灌溉用水典型井核查表
共錄入農村灌溉用水典型核查表15張,為本項目實測資料,對沙灣縣金溝河鄉、老沙灣鄉、四道河子鄉、安集海鎮、大泉鄉、三道河子、沙灣縣城、商戶地鄉、烏拉烏蘇鄉、柳毛灣鄉、博爾通古牧場、牛圈子牧場、東灣鄉、良種場及瑪納斯縣的包家店鄉15個鄉實際灌溉開采量與統計灌溉開采量進行了核查。
7.農村生活用水典型井核查表
共錄入農村生活用水典型核查表15鄉,為本項目實測資料,對沙灣縣金溝河鄉、老沙灣鄉、四道河子鄉、安集海鎮、大泉鄉、三道河子、沙灣縣城、商戶地鄉、烏拉烏蘇鄉、柳毛灣鄉、博爾通古牧場、牛圈子牧場、東灣鄉、良種場及瑪納斯縣的包家店鄉15個鄉人畜生活用水量與統計生活用水量進行了核查。
8.地下水單井開采量調查表
資料庫共錄入地下水單井開采量調查點205個,該項工作是根據2004年任務書及設計書要求,在新疆沙灣-瑪納斯開展1×104 km2水文地質補充調查工作,調查重點是對有代表性的瑪納斯縣包家店鄉和沙灣縣的大泉鄉地下水實際開采量進行調查,其中瑪納斯縣包家店鄉104眼,全鄉地下水開采量3646.84×104 m3/a。灣縣大泉鄉機井101眼,全鄉地下水開采量3670.98×104 m3/a。
9.泉點野外調查記錄表
資料庫共錄入泉點野外調查記錄表8個,是2003年2.5×104 km2水文地質調查工作內容,調查點主要分布在奎屯河流域,對該區泉的流量、泉水用途、成因、泉水的物理性質、含水層岩性、補給來源及動態變化特徵進行了詳細記錄。
10.地表水點綜合調查表
資料庫共錄入地表水點綜合調查表24個,是2003年2.5×104 km2水文地質調查工作內容,調查點分布在奎屯河-艾比湖流域,主要對區內河流流量及季節變化特徵、水的物理性質、取樣情況進行了調查描述。
11.水源地綜合調查表
共錄入水源地綜合調查表50張,為本項目實測資料,水源地主要分布在天山北麓,包括昌吉市水源地、大西渠水源地、一〇五團水源地、共青團水源地、一〇三團水源地、一〇二團水源地、一〇一團水源地、青格達湖水源地、漁爾溝水源地、呼圖壁縣水源地、呼圖壁白格達水源地、芳草湖水源地、瑪管處水源地、新湖水源地、瑪納斯縣水源地、瑪納斯電廠水源地、石河子石總場水源地、石河子市集中供水水源地、沙灣縣烏拉烏蘇水源地、沙灣縣水源地、安集海1號、2號水源地、炮台水源地、烏蘇市水源地、烏蘇四棵樹水源地、一二四團水源地、一二五團水源地、大泉溝水源地、一三一團水源地、奎屯市水源地、獨山子水源地、九〇團昆泉水源地、八九團水源地、克拉瑪依1號、2號、3號水源地、一八四團水源地、烏魯木齊一、二、三水廠、烏魯木齊的石化水源地、柴西水源地、西山水源地、柴北水源地、奇台縣水源地、一〇八團水源地、一〇九團水源地、一一〇團水源地、木壘1號、2號水源地。見圖10-6。
12.土地荒漠化野外調查表
錄入土地荒漠化野外調查表21張,均為本項目實測資料,主要是對土地荒漠化遙感解譯成果進行野外驗證,調查點主要分布在天山北麓的博樂、精河、烏蘇、克拉瑪依、沙灣、瑪納斯、昌吉、阜康、吉木薩爾、木壘等地區北部荒漠化區。
13.土地鹽漬化野外調查表
錄入土地鹽漬化野外調查表20張,均為本項目實測資料,主要是對土地鹽漬化遙感解譯成果進行野外驗證,調查點主要分布在天山北麓的博樂、精河、烏蘇、克拉瑪依、沙灣、瑪納斯、昌吉、阜康、吉木薩爾、木壘等地區北部鹽漬化區。
14.水文地質鑽孔綜合表
准噶爾盆地資料庫共錄入鑽孔1068個,從鑽孔分布情況來看,主要分布在准噶爾盆地南緣,其次為北緣,盆地中央腹地最少,從流域上看,鑽孔主要分布在烏魯木齊河流域、瑪納斯河流域、呼圖壁河流域、奎屯河流域、博爾塔拉河流及額爾齊斯河流域。詳見圖10-7。
圖10-6 水源地綜合調查點分布圖
圖10-7 准噶爾盆地資料庫錄入鑽孔分布圖
15.水文地質鑽孔地層描述表
該屬性表向上和水文地質鑽孔綜合表相關聯。該表對准噶爾盆地1067個鑽孔地層的時代、層底深度、岩土名稱、顏色、地層地質描述等進行了錄入,共錄入地層描述記錄10204條。
16.水文地質鑽孔孔徑變化表
該屬性表向上和水文地質鑽孔綜合表相關聯,對准噶爾盆地979個鑽孔的變徑深度及鑽徑進行描述,共錄入1434條記錄。
17.水文地質鑽孔井管變化表
該屬性表向上和水文地質鑽孔綜合表密切關聯,對准噶爾盆地966個鑽孔的井管變化深度、井管長度、井管類型、井管內徑進行了描述,共錄入數據3532條,其鑽孔分布與水文地質鑽孔綜合表描述一致。
18.水文地質鑽孔填礫(止水)變化表
該屬性表向上和水文地質鑽孔綜合表相關聯。對准噶爾盆地823個鑽孔的填礫的起止深度、填礫材料、礫石直徑、止水目的、止水方法進行了描述,共錄入數據1074條。
19.水文地質鑽孔含水層段表
該屬性表向上和水文地質鑽孔綜合表相關聯。資料庫共錄入水文地質鑽孔含層段表1630條,對准噶爾盆地948個鑽孔的含水層起止深度、地下水類型、含水層類型、靜止水位等進行了描述。
20.抽水試驗成果表
該屬性表記錄了抽水試驗點的基本情況和試驗成果,資料庫對准噶爾盆地鑽孔中有抽水試驗資料的進行了錄入,共錄入抽水試驗成果表947個,其中本次實測16個,收集前人931個。該表向下和抽水試驗觀測記錄表及水位恢復記錄表向關聯,見圖10-8 抽水試驗點分布圖。
21.抽水試驗觀測記錄表
資料庫錄入抽水試驗觀測記錄表152個,為本次實測及收集前人鑽孔抽水試驗資料。
22.抽水試驗恢復記錄表
資料庫共錄入水位恢復記錄表34個。為本次實測及收集前人鑽孔抽水試驗資料。
23.物探電測深成果匯總表
共錄入物探EH-4電測深成果686點,2004年共完成的489個EH-4物理點,其中吉木薩爾甘河子—富蘊烏倫古河87個點、瑪納斯河出山口—福海國營牧場221個點、奎屯至一二六團60個點、古爾圖山前至甘家湖林場57個點、金溝河至塔西河39個點、甘家湖至四棵樹12個點、艾比湖至五道爾13個點。2005年完成的197個EH-4物理點,其中塔西河山前段32個點、清水河山前段35個點、金溝河山前段29個點、清水河—塔西河東33個點、艾比湖鹽池—南部山區段7個點,艾比湖西段46個點、艾比湖西段18個點。物探點分布情況見圖10-9。
圖10-8 抽水試驗點分布圖
圖10-9 物探點分布圖
圖10-10 地下水動態監測點分布圖
24.地下水觀測井基本情況表
該屬性表向下和地下水開采量監測記錄表、地下水開采量監測數據匯總表、地下水位監測野外記錄表、地下水位自動監測記錄表、地下水位監測成果匯總表、地下水溫監測記錄表、地下水溫監測數據匯總表、地下水水質監測綜合成果表。本次資料庫只錄入了地下水位監測野外記錄表、地下水位監測成果匯總表及地下水水質監測綜合成果表,其餘均未錄入數據。
地下水觀測井基本情況表共錄入246點,地下水動態監測點主要分布在阜康—烏魯木齊—昌吉—瑪納斯—石河子—奎屯—烏蘇一帶,對地下水動態監測點的位置、地下水類型、井深、觀測起始日期等進行了描述。動態監測點分布詳見圖10-10。
25.地下水位監測野外記錄表
該屬性表向上和地下水觀測井基本情況表相關聯,資料庫共錄入地下水位監測野外記錄表246點11024條記錄,包括本項目實測資料及收集資料,其中本項目共布設動態監測點72個,另收集昌吉環境監測站動態監測點70個,收集瑪納斯水電局動態監測點22個,收集烏魯木齊環境監測院動態監測資料52個,收集烏蘇第七地質大隊地下水動態監測點20個,收集沙灣縣水利局動態監測點10個。
26.地下水位監測成果匯總表
該屬性表向上和地下水觀測井基本情況表相關聯。地下水位監測成果表共錄入246個點1194條記錄,其數據組成及分布情況與地下水位監測野外記錄表完全一致。
27.地下水水質監測綜合成果表
資料庫錄入地下水水質監測綜合成果表211個,數據主要分布在昌吉—呼圖壁—瑪納斯—石河子一帶。
28.分區地下水開采量統計匯總表
共錄入24個縣市地下水開采量統計匯總表,包括烏魯木齊市、克拉瑪依市、石河子市、奎屯獨山子、烏蘇市、沙灣縣、和布克賽爾縣、瑪納縣、呼圖壁縣、昌吉市、米泉市、阜康市、吉木薩爾縣、奇台縣、木壘縣、阿勒泰市、布爾津縣、哈巴河縣、福海縣、富蘊縣、吉木乃縣、溫泉縣、精河縣、博樂市24個縣市。
29.地下水位統測野外記錄表
資料庫共錄入地下水位統測野外記錄表1507點,按設計書及任務書要求,2003年地下水位統測點設計400點/1次,2004年設計800點/1次,地下水位統測點分布在重點工作區的天山北麓木壘—阜康—石河子—奎屯—精河—溫泉一帶。該表對地下水位統測點的位置、坐標、井深、水位埋深、水位標高取水層位、取水設施、含水層岩性、厚度頂底板埋深等進行了描述。詳見圖10-11。
30.地下水位統測匯總表
該屬性表向上和野外水文地質調查點位置屬性表相關聯,資料庫共錄入地下水位統測數據1480條,均為本次實測點,對2003年及2004年754個統測點的井口高程、井深、枯水期(9~10月)水位埋深、水位標高等進行描述,統測點分布在天山北麓經濟帶木壘—阜康—石河子—奎屯—溫泉一帶。詳見圖10-11。
31.岩土樣品採集表
該屬性表向下和土壤易溶鹽分析成果表相關聯,資料庫共錄入岩土樣品採集表1-111組,均為本項目實測數據,主要包括艾比湖K3鑽孔易溶鹽樣109組,K3孔古地磁樣515組。為開展沿自治區重點工程北水南調的引「額濟克、引額濟烏」工程路線調查,了解重大水利工程實施後地質環境變化,為引水工程實施以後的環境影響評價提供背景值,取易溶鹽樣475組,土工實驗成果匯總表2-3點。該表對岩土樣品的位置、坐標、取樣深度、樣品狀態、樣品重量、分析要求、取樣日期等進行了描述。詳見圖10-12。
圖10-11 地下水位統測點分布圖
32.土壤易溶鹽分析成果表
該屬性表向上和岩土樣品採集表相關聯,資料庫共錄入土壤易溶鹽分析成果568組,調查點主要分布位於艾比湖流域、北水南調的引「額濟克、引額濟烏」工程沿線,分析內容主要為K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、、NH4-、F-含量及總含鹽量。詳見圖10-12。
33.古地磁測試成果表
共錄入古地磁測試成果515個,樣品採集點位於艾比湖第四紀研究K3鑽孔中。
34.土工實驗成果匯總表
資料庫共錄入土工實驗成果匯總表23條,為2003年本項目實測資料,主要分布在艾比湖K3鑽孔中。
35.野外水樣採集記錄表
該屬性表向下和水質分析成果表及同位素測試成果表相關聯。准噶爾盆地資料庫共錄入數據1513個,包括本項目實測資料組及收集前人資料。實測數據主要分布在天山北麓重點工作區,收集水質分析資料分布在准噶爾全盆地。
實測數據包括全分析樣187組,簡分析樣497組,同位素樣287組,采樣點主要分布在天山北麓木壘—阜康—石河子—奎屯—精河—溫泉一帶。收集資料主要為20世紀70年代至今先後完成的1∶50萬、1∶20萬、1∶10萬、1∶5萬及1∶1萬的區域水文地質普查、流域水資源綜合評價、縣市水文地質勘察等項目中水質分析成果,共計1041組。采樣點分布於全盆地,但主要分布在准噶爾盆地南緣。水樣採集水樣採集點分布位置見圖10-13。
36.水質分析綜合成果表
該屬性表向上和野外水樣採集記錄表關聯,准噶爾資料庫共錄入水質分析綜合成果表1611張,數據為本次實測及收集前人成果,其中本次實測水質分析671組,收集前人水質分析940組。
37.同位素測試綜合成果表
該表向上和野外水樣採集記錄表關聯。准噶爾盆地資料庫共錄入同位素測試成果表299個,其中本次實測239組,收集前人成果60組。見圖10-14。
圖10-12 岩土樣品採集點分布圖
圖10-13 水樣採集點分布圖
圖10-14 同位素點分布圖
38.地質項目資料整理匯總表
是按地質調查項目進行數據整理,每一個獨立的項目作為資料庫的一條記錄,該資料庫為獨立資料庫,和其他任何屬性表無關聯。准噶爾盆地資料庫共錄入地質項目資料整理匯總表74個,為前人在本區開展的各類水文地質及環境地質項目。
39.國民經濟及用水規劃數據表
該數據表為獨立屬性表,和其他任何屬性表無關聯。
准噶爾盆地錄入國民經濟及用水規劃數據表,包括烏魯木齊市、昌吉市、阜康市、米泉市、吉木薩爾縣、奇台縣、木壘縣、瑪納斯縣、呼圖壁縣、石河子市、沙灣縣、奎屯市、精河縣、博樂縣、溫泉縣、烏蘇縣、和布克賽爾蒙古自治縣、布爾津縣、富蘊縣、福海縣、哈巴河縣、青河縣、吉木乃縣的國民經濟及用水規劃數據。
40.氣象觀測站基本情況表
該資料庫向下和大氣降水及地表蒸發觀測數據屬性表相關聯。准噶爾盆地資料庫共錄入氣象觀測站75個,其位置見圖10-15。
41.大氣降水逐月觀測記錄表
該資料庫向上和氣象觀測站基本情況表相關聯。准噶爾盆地大氣降水逐月觀測記錄表數據錄入表1057條。
42.地面蒸發逐月觀測記錄表
該資料庫向上和氣象觀測站基本情況表相關聯,准噶爾盆地資料庫共錄入地面蒸發觀測記錄表713條。
43.河流水文站基本情況表
該資料庫向下和氣象觀測數據屬性表相關聯。准噶爾盆地共錄入河流水文站36個,主要分布環盆地出山口。見圖10-16。
44.河流徑流量觀測記錄表
該資料庫向上和河流觀測站基本情況表相關聯。資料庫錄入36河流觀測站767條流徑流量數據,河流觀測站分布環盆地河流出山口。
圖10-15 氣象觀測站分布圖
圖10-16 河流水文站分布圖
(二)圖形資料庫數據組成
圖件的編制嚴格按照中國地質調查局下發的全國地下水資源及其環境問題調查評價編圖技術要求三級地下水資源評價數據標准進行編制完成。
按全國地下水資源及其環境問題調查地下水資源調查評價資料庫標准建立屬性結構及屬性的圖共46套(66個)。
按全國地下水資源及其環境問題調查技術要求系列三編制完成的單要素圖層131個;其中專業圖層101個,地理底圖圖層30個。