『壹』 新疆准东煤田奇台县大井矿区三井田勘探
(1)概况
勘查区位于奇台县城以北约140千米处,勘查面积126.20平方千米。新建成的准东公路与乌准铁路在井田南部通过,交通方便。井田属大陆性干旱荒漠气候,常年有风。
2011年7月至2011年12月,新疆地质矿产局第九地质大队开展了勘查工作,勘查矿种为煤矿,工作程度为勘探,勘查资金2500万元。
(2)成果描述
查明了井田内主要煤层(A1、B1、C1)及厚度特征。其中B1煤层为全区可采的巨厚煤层,纯煤总厚12.26~52.67米,平均厚37.31米,结构简单—较复杂、以简单为主,总体属全区可采的稳定煤层。煤类为不黏煤(21BN、31BN),个别点为长焰煤(41CY)。
全井田累计查明的资源量55.78亿吨。其中,(331)资源量13.69亿吨,(332)资源量16.69亿吨,(333)资源量25.39亿吨。
(3)成果取得的简要过程
本次勘探完成的主要工程量为:1∶10000地形地质测量126平方千米,二维地震测线16条(92千米),三维地震34平方千米,钻探40孔(24858米),测井40孔(24655米),抽水试验3孔次,采样测试652件(组)。
『贰』 以往工作成果搜集与整理
2.1.2.1 目的
统计以往工作区水文地质勘探与调查、环境地质调查、物探、化探等工作成果与完成的工作量,为科学布置本次补充调查与勘探工作服务。
2.1.2.2 基本要求
(1) 1955 年以来的调查区相关资料的统计。
(2) 要细化统计内容,明确以往工作区完成的各类工作量。
(3) 要在成果内容内描述报告份数、页数及附图张数和比例尺等。
(4) 统计工作要力求全面、准确,并应包括地质部门以外的其他部门所做的工作。
2.1.2.3 内容
(1) 项目名称: 原项目的名称。
(2) 项目编号、项目来源及工作性质: 按任务书有关内容填写。
(3) 工作范围: 包括工作区的地理坐标和工作区内的各级行政区,行政区应具体到县一级。
(4) 项目类别: 水文地质勘察、工程地质勘察,其他。
(5) 项目下达单位、承担单位及起止时间: 按实际填写。
(6) 地质测绘: 包括野外水文地质测绘和工程地质测绘的面积、工作比例尺及实测剖面条数和实测剖面位置。
(7)遥感解译:包括遥感解译面积、比例尺,成果解译图及说明书等。
(8)物探:各类地球物理勘探方法(包括电测深法、电剖面法、电测井法、磁法、重力法、浅层地震、甚低频或声频大地电场、放射性法等),完成的勘探剖面条数及各类物探解译推断成果图件。
(9)化探:化探样品数量及分析项目数,化探成果图件。
(10)钻探:各类地质、水文地质钻孔(地质勘探孔、水文地质孔、探采结合孔、地质钻孔、工程地质钻孔等)数量、总进尺及样品数目。
(11)抽水试验:各类抽水试验类型(单孔抽水试验、多孔抽水试验、干扰井群抽水试验、大型群孔抽水试验、稳定流抽水试验、非稳定流抽水试验、分层抽水试验、混合抽水试验、分段抽水试验等)、数量。
(12)动态观测:地下水水位观测水点、水质观测水点及开采量观测水点个数。
(13)水质分析:水质简分析、水质全分析的样品数量以及微生物、污染物分析样品数量。
(14)同位素:同位素分析样品数量及主要分析项目。
(15)其他工作:压水试验、钻孔注水试验、试坑渗水试验、连通试验、示踪试验等。
(16)成果主要包括:各种综合性调查报告、研究成果、图件以及其内容简述。
(17)成果提交使用情况(包括其社会经济效益)。
填写附表68。
『叁』 求助:只有一次降深抽水试验资料,如何求算渗透系数
根据地下水类型选择相应渗透系数计算公式,与影响半径公式进行迭代,求取渗透系数和影响半径
『肆』 钻孔抽水试验成果表
地质钻孔数据库中钻孔抽水试验成果表见表5.8。
『伍』 抽水试验的类型
抽水试验的类型较多,分类也不尽统一。一般根据抽水试验所依据的井流公式原理、抽水试验的目的任务和方法要求等分类(表5-1)。各种单一抽水试验类型,又可组合成多种综合性的抽水试验类型。如表5-1中的Ⅰ类和Ⅱ类抽水试验,可组合成稳定流单孔抽水试验和稳定流干扰抽水试验,非稳定流单孔抽水试验和非稳定流干扰抽水试验等。
)等更多水文地质参数时,则须进行非稳定流抽水试验。抽水试验时,应尽量利用已有井孔作为水位观测孔。在专门性水文地质调查的勘探阶段,当希望获得开采孔群(组)设计所需水文地质参数(如影响半径R,井间干扰系数α)和水源地允许开采量(或矿区排水量)时,则须选用群孔干扰抽水。当设计开采量(或排水量)小于地下水补给量时,可选用稳定流的抽水试验方法,反之,则选用非稳定流的抽水试验方法。
『陆』 抽水试验的资料整理
在抽水试验进行过程中,需要及时对抽水试验的基本观测数据——抽水流量(Q)、水位降深(S)及抽水延续时间(t)进行现场检查与整理,并绘制出各种规定的关系曲线。现场资料整理的主要目的是:(1)及时掌握抽水试验是否按要求正常地进行,水位和流量的观测成果是否有异常或错误,并分析异常或错误现象出现的原因。需要及时纠正错误,采取补救措施,包括及时返工及延续抽水时间等,以保证抽水试验顺利进行。(2)通过所绘制的各种水位、流量与时间关系曲线及其与典型关系曲线的对比,判断实际抽水曲线是否达到水文地质参数计算的要求,并决定抽水试验是否需要缩短、延长或终止,并为水文地质参数计算提供基本的可靠的原始资料。
『柒』 财政评审阶段机井抽水试验有没有成果文件
财政评审阶段积极井抽水试验有没有成果文件?这个应该是有,他们既然抽水了,就有时间的,结果才能出去,才能把自己的产品卖出去
『捌』 水文地质参数变化
一、太原盆地水文地质参数计算
水文地质参数的选取直接影响着地下水资源计算量的大小和可信度,研究水文地质参数具有十分重要的意义。本次相关的水文地质参数主要有降水入渗补给地下水系数(α)、潜水蒸发极限深度(L)、蒸发强度(ε)、灌溉回渗地下水系数(β)、疏干给水度(μ)、导水系数(T)、弹性储水系数(s)、渗透系数(K)、河流渗漏补给系数、渠系渗漏补给系数等。
(一)降水入渗补给地下水系数(α)
影响降水对地下水的补给量的因素很多,主要有地形、包气带岩性及结构、地下水位埋深、降水特征及土壤前期含水量等。
降水入渗补给系数为降水入渗补给地下水量与降水量之比值。年降水入渗补给系数为年内所有场次降水对地下水入渗补给量总和与年降水总量的比值,其表达式为:
山西六大盆地地下水资源及其环境问题调查评价
式中:α年是年降水入渗补给系数;pri是场次降水入渗补给量,mm;P是年降水量,mm;n是年降水场次数。
用长期动态观测孔求取年降水入渗系数的计算方法:
山西六大盆地地下水资源及其环境问题调查评价
式中:μ∑Δh次是年内各次降水入渗补给地下水量之和;P年是年降水量;Δh次是某次降水引起的地下水位升幅值。
根据动态资料分析计算,在前人试验的基础上,综合考虑各方面的因素,给出盆地区降水入渗补给地下水系数(详见第四章)。
(二)地下水蒸发极限深度(L)、蒸发强度(ε)
蒸发极限深度就是指浅层水停止蒸发或蒸发量相当微弱时,浅层水位埋深值。蒸发强度就是在极限蒸发深度以上,单位时间浅层水的蒸发量。
影响地下水蒸发的主要因素是地下水位埋深、包气带岩性和水面蒸发强度等。
理论上,当水位埋深处于蒸发极限深度时,地下水在无补给、无开采的条件下,动态曲线近于平直。
地下水蒸发极限深度(L)
蒸发极限深度通常采用迭代法、试算法和经验公式计算(L),公式如下:
迭代法:
试算法:
经验公式法:
式中:ΔT1、ΔT2为计算时段,d;H1、H2、H3为时段内水位埋深,m;Z1、Z2为时段内水面蒸发强度,m/d;
经计算,太原盆地孔隙水区不同岩性的蒸发极限深度依包气带岩性不同分别为:亚砂、亚粘土互层为3.5m,亚砂土为4.0m,粉细砂、亚砂土互层为4.5m。
地下水蒸发强度
计算公式:
式中:Z0是液面蒸发强度,mm/d;ΔH是浅层水降落间段的平均水位埋深,mm;Z是蒸发强度,mm/d。
由本区浅层水水位埋深图(详见第四章)可看出,水位埋深小于4m的区域在北部太原市和南部平遥、介休一带,根据上式计算太原、平遥、介休等地的地下水蒸发强度见表3-1。
表3-1 太原盆地孔隙水区地下水蒸发强度
(三)灌溉回渗地下水系数(β)
是指田间灌溉补给地下水的量与灌溉总量的比值。影响灌溉回渗系数和因素主要有岩性、水位埋深、土壤含水率、灌溉定额等多种。
计算公式:
式中:μ是给水度;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是面积,m2。
本次工作在盆地太原市小店区郜村、汾阳市贾家庄镇东马寨村和榆次市杨盘等3个地方布置了3组灌溉入渗试验,地表岩性郜村为粉质粘土、东马寨上部为粉质粘土,下部为粉土,杨盘为粉土,化验室给水度试验结果分别为0.195、0.11、0.143。郜村在37m×37m的面积上布置10眼观测孔,水位埋深1.2~1.3m,累计灌溉水量160m3,10个孔平均水位上升值为0.1912m,根据上式计算得灌溉入渗地下水系数为0.32;东马寨村水位埋深1.95~2.44m,在26m×26m的面积上布置10眼观测孔,灌溉水量60m3,观测孔平均水位上升值为0.465m,计算得灌溉入渗地下水系数为0.58;杨盘布3个观测孔,水位埋深5.76~6.01m,灌溉面积100m2,灌溉水量100m3,平均水位上升高度为0.27m,计算得灌溉入渗系数为0.039。
从以上试验数据可以看出,不同水位埋深、不同岩性地区灌溉入渗系数有很大区别。综合考虑各种因素,灌溉回渗地下水系数选用值见表3-2。
表3-2 灌溉回渗地下水系数
(四)弹性贮水系数S、导水系数T、给水度μ、渗透系数K
盆地区大部分地区都进行过1∶5万比例尺的农田供水水文地质勘查,做过大量单孔和多孔抽水试验,本次在文水文倚、汾阳等5地分别作了5组抽水试验,用非稳定流公式,降深-时间半对数法计算结果如下:文倚导水系数T=1983.59~2181.95m2/d,渗透系数K=32.19~35.4m/d,弹性贮水系数S=1.79×10-3;汾阳县贾家庄镇东马寨村抽水试验求得导水系数T=325.84~376.5m2/d,渗透系数K=5.65~6.53m/d。结合以往本区的工作成果,给出太原盆地浅层孔隙潜水和中深层孔隙承压水水文地质参数,详见参数分区图3-13和参数分区表3-3。
表3-3 太原盆地中深层孔隙承压水及浅层孔隙潜水参数分区
图3-13 太原盆地参数计算分区图
二、大同盆地水文地质参数计算
由本区浅层水2004年水位埋深图可看出,水位埋深小于4m的区域主要分布于盆地中部冲积平原区,盆地南部怀仁、山阴、应县、朔州分布面积较大。根据计算和以往试验资料,本区蒸发强度确定值见下表(表3-4)。
表3-4 大同盆地孔隙水区地下水蒸发强度
据“山西省雁同小经济区水资源评价、供需平衡研究报告”中搜集的本区灌溉回渗试验数据取得不同水位埋深、不同岩性、不同灌溉定额的灌溉回渗系数,灌溉回渗系数选定值见表3-5。
盆地区大部分地区都进行过1/5万比例尺的农田供水水文地质勘查,做过大量单孔和多孔抽水试验。本次工作搜集本区以往抽水试验孔117个,本次在大同县党留庄乡、怀仁县金沙滩镇、怀仁县新发村、怀仁县榆林村、山阴县张庄乡、朔州市城区沙塄乡等6地分别作了6组抽水试验,采用AquiferTest计算程序,非稳定流方法计算,本次抽水孔具体情况和计算结果见表3-6和表3-7 。
表3-5 灌溉回渗地下水系数
表3-6 大同盆地本次抽水试验数据统计
表3-7 大同盆地本次抽水试验计算成果表
结合以往本区的工作成果,给出大同盆地浅层孔隙潜水和中深层孔隙承压水水文地质参数,详见参数分区图3-14、图3-15和参数分区表3-8、表3-9 。
图3-14 大同盆地降水入渗系数分区图
图3-15 大同盆地浅层、中深层孔隙水参数分区图
表3-8 大同盆地浅层孔隙潜水参数分区表
续表
表3-9 大同盆地中深层孔隙承压水参数分区
三、忻州盆地
忻州盆地地下水资源较为丰富,开采条件优越,20世纪70年代之前地下水开采规模较小;70年代初至80年代末随着农业灌溉的普及,工业生产的发展和城市规模的扩大,地下水开采量迅速增加。开采对象以浅层水为主,造成浅层水水位普遍有所下降(但下降幅度不大)。从20世纪90年代至今,虽然地下水开采量具有逐年增大的趋势,但增加幅度较小,且中层井数量逐渐增多,形成了浅层水、中层水混合开采的新模式,地下水位总体处于动态平衡状态。受地下水人工开采的影响,降水入渗系数及导水系数等水文地质参数发生了一定程度的变化。
区内降水入渗系数的变化除了与年降水量及降水特征有关外,主要与浅层地下水位埋深关系较为密切。已有资料表明,在山前倾斜平原区,浅层水位埋深一般大于7m,因水位下降使降水入渗系数发生了不同程度的减小。在冲积平原区浅层水位埋深一般小于7m,水位下降的结果引起了降水入渗系数有所增大。不同地貌单元降水入渗系数的变化见第五章。
从20世纪70年代以来,区内含水层的导水系数发生了较为明显的减小,主要体现在因浅层地下水位下降,使浅层含水层上部处于疏干状态,含水层厚度减小,直接导到导水系数减小。因浅层水水位下降幅度不同,导水系数减小的程度也存在差异,从本次地下水侧向补给量计算断面附近的井孔资料分析,含水层厚度一般减小了3~6m,导水系数由70年代中期的60~250m2/d,减少到目前的50~200m2/d左右。
忻州盆地给水度根据不同地貌单元含水层岩性、分选性及富水性综合确定见表3-10及图3-16 。
表3-10 忻州盆地浅层含水层给水度分区
图3-16 忻州盆地给水度分区图
四、临汾盆地
经过搜集以往资料,调查和计算确定临汾盆地降水入渗系数见表3-11。临汾盆地渗透系数及给水度分区见图3-17,表3-12。
表3-11 临汾盆地平原区降水入渗系数统计
图3-17 研究区渗透系数及给水度分区图
表3-12 临汾盆地参数分区表
五、运城盆地
运城盆地地下水长观网建站年代较远,积累了大量的地下水位监测资料,且经过多次的地质、水文地质勘察、地下水资源评价工作,取得了大量的降水入渗值,参考前人综合成果,结合目前包气带岩性、地下水位埋深,给出运城盆地降水入渗补给系数,见表3-13。
表3-13 运城盆地平原区降水入渗系数统计
渠系有效利用系数除受岩性、地下水埋深影响外,还与渠道衬砌程度有关。修正系数r为实际入渗补给地下水量与渠系损失水量Q损的比值,是反映渠道在输水过程中消耗于湿润土壤和侵润带蒸散损失量的一个参数,它受渠道输水时间、渠床土质及有无衬砌、地下水埋深等因素的影响。一般通过渠道放水试验获得。本次评价主要参考运城市水利局相关试验成果,见表3-14。
表3-14 运城盆地万亩以上灌区η、r、m值统计
灌溉回归补给系数β值与岩性、植被、地下水埋深及灌溉定额有关,一般通过灌溉入渗试验求得,本次评价主要参照运城市水利部门资料综合确定,详见表3-15。
表3-15 运城盆地灌溉回归系数β取值
河道渗漏补给系数是河道渗漏补给地下水量与河道来水量的比值。其值大小与河床下垫面岩性、流量、地下水位埋深及渗漏段长度有关。运城盆地沿中条山前发育数条季节性河流,河床下垫面主要为砂卵砾石,当洪雨季节,地表河床水位远高于地下水位,为地表水的入渗造就了十分便利的条件。根据河道渗漏资料,可建立如下数学模型:
山西六大盆地地下水资源及其环境问题调查评价
式中:m河是河道渗漏补给系数;A是计算系数,A=(1-λ)×(1-φ)L,φ是单位千米损失率;L是河道渗漏长,km,Q径是河道来水量,m3/s。
据运城市水利部门研究成果,A值约为0.090。
含水层的渗透系数主要由野外抽水试验通过稳定流及非稳定流计算公式求得,各勘探部门在运城盆地先后进行过各种勘察,进行了大量的抽水试验工作,积累了丰富的资料,参考本次抽水试验成果对以往参数进行了修正,取值结果见表3-16 。
表3-16 运城盆地松散岩类K值选定表
降雨入渗补给系数在同岩性、同降雨量情况下,随地下水位埋深的增大,降雨入渗补给系数会达到一个最大值之后趋于减少或变为常数。运城盆地北部的峨嵋台塬及闻喜北塬,其地下水位埋藏深,地表主要以黄土类为主,降水入渗主要依靠黄土垂直节理裂隙及“流海缝”以“活塞式”注入地下,多年来其降水入渗系数基本为常量,经用动态分析法计算其降水入渗系数在0.108~0.11间;在盆地中部的冲湖积平原区,其地表岩性主要以Qp3+Qh冲湖积相的亚砂土、亚粘土、粉细砂为主,由于开采强烈,区域水位严重下降,地表数米至几十米内均为饱气带,为降水入渗准备了调蓄空间,加强了降水向地下水的转化。根据盆地地下水长观孔资料及次降雨资料,计算出盆地冲湖积平原地带,降水入渗系数在0.1~0.162之间,总体上上游大于下游。而在东部及南部的山前倾斜平原区,地下水位埋深一般大于5m、乃至几十米,地表岩性大多为亚砂土及亚粘土,尤其是在一些沟口附近,从地表往下几十米范围内为干砂卵砾石,一般降雨基本上不产生地表径流,这无疑加大了降水的转化。据相关资料计算,降水入渗系数高达0.21~0.30。因过去所做的工作不系统,没有对降雨入渗系数进行系统分类,不便比较,但根据运城盆地饱气带岩性、地下水变动情况,除峨嵋台塬及黄土丘陵区变化不大外,其他地区降雨入渗系数无疑有增大趋势。
盆地内抽水井的含水层,大多为数个含水层混合开采。现根据本次抽水计算值,对历次研究成果中的K值加以修正,得出运城盆地各个地貌单元的渗透系数。总体来说,黄河岸边低阶地区K值最大为11.3~14.6m/d,中条山山前倾斜平原次之,为5.45~6.12m/d,最次为闻喜北垣K=1.10m/d左右。
根据地貌单元、含水层岩性、地下水水力特征及各参数特征,将运城盆地划分为10个参数分区,见表3-17及图3-18。
表3-17 运城盆地水文地质参数分区
六、长治盆地
根据水文地质条件,长治盆地参数分区见图3-19,表3-18 。
图3-18 运城盆地水文地质参数分区表
图3-19 长治盆地参数分区图
表3-18 长治盆地浅层孔隙潜水参数分区
(一)降水入渗补给系数变化
根据《太原市地下水资源评价报告》研究成果,盆地区亚砂土、极细砂、细砂的降水入渗系数随着地下水位埋深的增大而增大,当水位埋深超过一定值以后,降水入渗系数开始趋于稳定;降水量越大,降水入渗系数在相同的岩性和地下水位埋深条件下也越大。对于亚砂土、极细砂、细砂在相同水位埋深和降水情况下,细砂的降水入渗系数>极细砂的>亚砂土的。总体来说,颗粒越粗,降水入渗系数也越大。
α随降水量的变化,非饱和带在降水入渗补给地下水过程中起调节作用,降水入渗补给过程要滞后于降水过程,其滞后时间的长短、特征与非饱和带的重力水蓄水库容关系密切,地下水埋深越大,其蓄水库容也越大,调节能力也越强,滞后现象也越明显。
在亚砂土、极细砂和细砂3种岩性中,降水量相等时,降水入渗系数从大到小的顺序为细砂、极细砂、亚砂土。场次降水量的影响表现为α次先是随着降水量的增大而变大,当降水量超过一定数值后,α次反而呈减少趋势,这个降水量即是最佳降水量。α年与α次有相同的规律性,从入渗机制分析,α年也存在最佳年降水量。
当地下水埋深为零时,降水入渗补给系数亦为零,然后随埋深的增加由小变大;当地下水埋深到达某一定值时,降水入渗补给系数达到最大值即最佳降水入渗补给系数,并由此随埋深的增加由大到小,到达一定的埋深时,趋于定值。地下水埋深对降水入渗补给系数的影响,可从3方面来说明。
埋深反映了蓄水库容的大小。当埋深为零时,即蓄水库容为零,这时无论降水量多大,均无入渗补给的可能。当埋深增加时,地下水库得到了降水入渗补给量,此时降水入渗补给系数大于零,降水入渗补给系数随埋深的增加而增大。当地下水达到最佳埋深时,其对应的降水入渗补给系数为最佳降水入渗补给系数,原因是由于条件一致的地区中的依次降水,其入渗补给量随地下水埋深的变化必存在一个最大值。当地下水埋深较小时,由于地下水蓄水库容较小,形成蓄满产流,不能使降水全部入渗;当地下水埋深再增大时,则损失较最佳埋深为大,故降水入渗补给系数随埋深的增加而减小。对于不同级别的降水量,α最大值出现的地下水位埋深区域也不同。最佳埋深与岩性和降水量有关。
地下水埋深在某种程度上反映了土壤水分的多少。土壤水垂直分布大体可概化为3种状况。第1种情况是地下水埋深较小,毛管上升水总能到达地表;第2种情况是地下水埋深较大时,毛管上升水无法到达地表;第3种情况是地下水埋深介于两者之间,在此埋深内,由于地下水位是升降变化,毛管上升水有时达到地表,有时达不到地表。这3种情况将对降水入渗补给量有不同的影响。第1种情况,降水一开始,水即可通过毛管在重力作用下迅速向下移动,地下水位在降水开始后很快上升。第2种情况,降水首先应满足土壤缺水的需要,而后在重力作用下通过空隙下渗补给地下水。其渗漏途径较第1种情况长,入渗方式也有差异。
图3-20 渗透系数与深度关系图
不同地下水位埋深条件对降水入渗补给系数取值的影响。盆地太谷均衡实验场的水分势能实验最大深度为8.2m,有观测点41个。多年资料的分析结果表明,土壤水分势能变化从地面往下可分为3个变化带———剧烈变化带、交替变化带和稳定带,剧烈变化带埋深为0~1.1m,土壤水分势能变幅大于200×133Pa;交替变化带埋深1.1~3.6m,土壤水分势能变幅大于(100~200)×133Pa之间;埋深3.6m以下为稳定带,其土壤水分势能变幅小于100×133Pa,其中埋深在4.5~5.0m以下的稳定特性更为明显,其土壤水分势能的变幅一般不超过50×133Pa,其土壤水分全年为下渗状态。表明埋深在5.0m以下为稳定入渗补给,反映在降水入渗补给系数上随埋深增加,α年将趋于稳定,故当埋深大于5.0m时,α年值可取定值,不再随埋深而变化。原因是地下水埋深已到达或超过地下水极限埋深,损失趋于定值,水分不向上运动,必然向下运动,故形成了降水入渗补给系数随地下水埋深变化的稳定值。
(二)渗透系数变化
孔隙含水介质的渗透能力不仅取决于粒径大小、颗粒级配、胶结程度,还与其埋深有关。同一岩性的孔隙含水介质,随着深度的增加,介质被压密,渗透系数会减小。
根据河北平原山前冲洪积扇扇顶区数百个钻孔资料的统计,各种含水介质的渗透系数随埋深增加呈指数衰减,部分深层不同岩性渗透系数随埋深的变化规律参考下述经验公式:
岩性为卵砾石时,渗透系数与埋深关系式:
K=K0e-0.0131h R=0.877
岩性为砂砾石时,渗透系数与埋深关系式:
K=K0e-0.0116h R=0.869
岩性为中粗砂时,渗透系数与埋深关系式:
K=K0e-0.0057h R=0.896
K为埋深处的渗透系数;K0为地表浅层的渗透系数;h为埋深;R为相关系数。
因此,对于同一种岩性,其渗透系数大小与深度有关(图3-20)。
『玖』 浅层地热能抽水回灌试验
抽水试验是通过抽水设备从井中连续抽水,并记录水位、水量、水温的变化来测定含水层的渗透性能和水文地质参数的试验;回灌试验是向井中连续注水,并记录水位、水量的变化来测定含水层渗透性能和水文地质参数的试验;抽水回灌试验在抽水与回灌共同作用下,测定水位、水量和水温在试验过程中的变化,确定单井出水能力和回灌能力的试验。根据河南省主要城市所处的水文地质单元与浅层地热能赋存特征,以下列举了5组抽水回灌试验成果。
一、试验地段选择
1.试验区水文地质条件
(1)安阳市试验区
1)地下水的埋藏条件与富水性:试验区位于安阳市区西南部,地貌上属于安阳河冲洪积扇。安阳河冲洪积扇是中、晚更新世及全新世后期次复合堆积而成的,具有明显的上细下粗的二元结构。其三面被丘陵岗地环绕,向东敞开,呈向东倾的簸箕状,封闭条件较好,构成一个完整的水文地质单元。
试验区地形平坦,表层多为粉土,有利于大气降水的补给,含水介质由中上更新统砂、卵砾石层组成(图4-1),试验区一带主要是开采浅层(100m以上)地下水,浅层地下水储存在安阳河冲洪积扇松散裂隙水储水介质中,其底部为下更新统泥砾或黏土组成的隔水层。
试验区主要的储水介质是中、上更新统冲洪积卵砾石及半胶结钙砾石层(图4-2)。该处卵砾石层顶板埋深26.4m,略向东倾伏,厚约32m,其成分主要为灰岩,次为石英砂岩,粒径一般为0.2~5cm,大者可达10cm,磨圆度好,分选性差,含砂量约10%~30%,局部夹有黏土透镜体。单井涌水量每天约5000m3/5m,水位埋深37.5m,含水介质厚度21m。渗透系数大于200m/d。
图4-1 安阳市试验区水文地质剖面图
图4-2 安阳市三分庄抽、注水井地层结构柱状图
2)地下水化学特征:试验区地下水化学类型为HCO3型,矿化度一般小于lg/L,为淡水。
(2)郑州市高新区试验区
1)地下水的埋藏条件及富水性:试验区位于郑州高新技术开发区东北部慧城小区,含水层为第四系全新统和上更新统冲洪积物,其次为中更新统。150~200m以上地下水可分为浅层及中层地下水,二者具有一定的水力联系,实际开采也多是混合取水。浅层地下水因埋藏浅,在试验区一带,浅层含水层底板埋深约70m,厚约30m。目前,该区已由前些年的农业区转变为新兴的工业区,现城市供水水源为黄河九五滩水源地地下水,加之区内耕地减少,且中深层地下水限制开采,地下水开采强度较低。此外,试验区东邻石佛沉沙池,地表水对浅层地下的补给作用较强,地下水水位回升趋势明显。
中深层水主要为第四系中、下更新统冲积-湖积层和新近系上段湖积层。试验区中深层含水层组顶板埋深90m左右,中深层水是目前城市供水的主要开采层,井深一般在100~300m左右,其含水层岩性为中砂、细砂、粗砂等。200m以浅含水层总厚度约50m。
根据已有钻孔及抽水资料(图4-3),浅层与中深层混合水位一般在30m左右。实抽降深20m,单井出水量70m3/h,渗透系数一般为8~10m/d。据郑州市地下水资源评价结果:高新区地下水可采模数每年为13.42×104m3/km2,目前开采利用率仅46%,有扩大开采的能力。试验区一带浅层、中层混合水温为17℃。
2)地下水化学特征:试验区浅层地下水水化学类型为HCO3-Ca·Mg型,矿化度604.28mg/L,总硬度为428mg/L;中深层为HCO3-Ca-Na型,矿化度为453.33mg/L,总硬度为273.5428mg/L。
(3)郑东新区试验区
1)地下水的埋藏条件及富水性:试验区处于黄河冲积平原,地表岩性为粉土,水位埋深10.6m。据钻孔资料(图4-4),90m以上共有含水层5层,总厚度约44m,岩性以中细砂、粉细砂为主。实测降深9.6m,单井出水量51m3/h,渗透系数为4.04m/d,水温为15.9℃。
2)地下水化学特征:试验区地下水化学类型为HCO3-Ca·Na型,矿化度为1407mg/L,总硬度为630mg/L。
(4)新乡市东郭试验区
1)地下水的埋藏条件与富水性:试验区位于新乡市区北部共产主义渠北侧,地貌上为古泛流带。浅部地层岩性为粉质黏土,在40~60m深度内发育有3~4层细砂,总厚度为30~40m,降深5m单井涌水量500~1000m3/d。渗透系数10~15m/d,水位埋深10m左右,水温16.0℃。
2)地下水化学特征:地下水化学类型为HCO3-Ca·Na·Mg型,矿化度为1183.2mg/L,总硬度为572.5mg/L。
(5)新乡市南鲁堡试验区
1)地下水的埋藏条件与富水性:试验区位于新乡市凤泉区西南鲁堡。浅部地层岩性为粉质黏土、细砂,45m深度内共有含水层2层,总厚度22m,含水介质为细砂。水位埋深11m,实测降深2.95m单井涌水量37.19m3/d,渗透系数12.3m/d,水温16.0℃。
2)地下水化学特征:地下水化学类型为HCO3·Cl--Mg·Ca·Na型,矿化度为999.66mg/L,总硬度为547.5mg/L。
图4-3 郑州市高新技术开发区油、注水井地层结构
2.试验场地布设
5组抽回灌试验场地分别位于冲洪积扇、山前冲洪积斜平原、冲积平原,代表了冲洪积卵砾石、冲湖积、冲积粗砂、中砂、细砂含水层的抽水、回灌能力(表4-1)。抽水、回灌方式有一抽一回、一抽二回(图4-5),如新乡市东郭试验采用一抽一回方式,试验过程中,超出回灌井回灌能力的水量再回灌于抽水井。
图4-4 郑州新区抽、注水井及地层结构
表4-1 试验井基本情况表
图4-5 新乡东郭注水试验场地布置
河南省城市浅层地热能
二、试验方法与质量
1.试验方法
抽水试验分别采用单孔稳定流和孔组非稳定流方法。回灌试验采用自流回灌方式,回灌时保持回灌孔水位稳定,计量注水。
(1)观测内容与精度
试验过程中观测抽水孔和观测孔水位,抽水孔的出水量、水温、气温,注水孔的回灌量与水位等。
主要观测工具为双股平行线和水位计,观测精度:抽水孔水位读数到厘米,观测孔水位读数到毫米;抽水量和回水量采用水表测量,读数到0.1m3;水温、气温读数到0.5℃。
(2)观测方法
1)单孔稳定流抽水试验:单孔稳定流抽水试验进行一次最大降深的稳定流抽水。抽水试验时,动水位和出水量观测时间为抽水开始后的第5、10、15、20、25、30min各测一次,以后每隔30min观测一次;水温、气温每隔2h同步观测一次。抽水稳定延续时间不少于8h。停抽后进行水位回复观测,观测频率和抽水开始时的相一致,观测至水位趋于稳定或抽水前的静止水位。
2)孔组非稳定流抽水试验:抽水过程中,抽水孔的出水量保持稳定。水位观测频率为抽水开始后第1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120min各观测一次,以后每隔30min观测一次,水量、水温、气温每隔2h观测一次。抽水结束后,对抽水孔和观测孔进行恢复水位的观测,观测频率和抽水开始时的相一致,观测至水位趋于稳定或抽水前的静止水位。
3)回灌试验:采用自然重力回灌法。回灌时及时调整回灌量,考虑到实际回灌时的水位升幅,一般保持回灌孔内水位埋深稳定在2~4m。观测方法及频率同稳定流抽水试验。
(3)水样采取
抽水试验结束前采取水质全分析样,并填写水样采样记录卡,水样送实验室测试。
分析项目包括含砂量、色、嗅和味、浑浊度、肉眼可见物、pH值、氯离子、硫酸根、碳酸氢根、碳酸根、氢氧根、钾离子、钠离子、钙离子、镁离子、总硬度、溶解性总固体、铵根、全铁、磷、硝酸根、亚硝酸根、氟化物、高锰酸盐指数共24项。
2.试验质量
1)抽水、回灌试验参照的技术标准主要有:《供水水文地质勘察规范》(GB50027-2001)、《浅层地热能勘查评价技术规范》、《水样的采取、保存和送检规程》、《地源热泵系统工程技术规范》(GB50366-2005)等。
2)为确保试验质量,抽水开始前,对参与观测的人员进行观测技术培训,统一观测记录格式与要求;
3)抽水前所有设备准备就绪,排水工程完备,观测工具、人员到位。
4)测线采用伸缩性小的高质量双股平行线,减小观测误差。
5)同一观测井观测人员与测具固定,观测数据填写及时准确,清晰、内容齐全。
6)观测资料及时整理,发现问题及时解决,保证资料的完整性。
三、试验成果
1.参数计算方法与结果
根据单孔稳定流抽水试验资料,按下式计算含水层渗透系数K
河南省城市浅层地热能
根据注水孔试验资料,按下式近似计算渗透系数K
河南省城市浅层地热能
按下式计算单位抽水量q 抽或单位回灌量q回:
q抽=Q抽/S;q回=Q回/S
式中:K为渗透系数,单位为m/d;Q为稳定的出水量或注水量,单位为m3/d;H为潜水含水层厚度,单位为m;S为水位降深或升幅,单位为m;R为影响半径,取经验值,单位为m;r为过滤器半径,单位为m;L为试验段或过滤器长度,单位为m。
计算结果见表4-2。收集的部分回灌试验成果如表4-3。
表4-2 抽水、回灌试验成果一览表
表4-3 收集的回灌试验成果表
2.回灌量大小的影响因素分析
回灌量的大小受成井结构与质量、水文地质条件等多种因素影响。
含水层岩性是决定回灌量的基本因素。由表4-2可知,不同含水层的抽、注水试验求得的渗透系数比值分别为:以粗砂、砾石为主的含水层为1.96~2.81,以中砂、中细砂为主的含水层为3.28~8.50。表明含水层颗粒越粗,抽、回灌水能力越接近,即含水层颗粒越粗越容易回灌。
水位埋深对总回灌量的大小影响明显,回灌量与水位埋深成正比。以郑州高新区和郑东新区两组回灌试验对比,二者含水层岩性相似,均以中细砂为主,含水层渗透能力近似,高新区静水位埋深为34m,郑东新区仅为10.6m,响应的高新区回灌量为42m3/h,郑东新区只有12.56m3/h。
滤水管结构对回灌量有直接影响。含水层岩性近似地段,使用钢质桥式滤水管成井的回灌量明显大于使用水泥滤水管井(表4-3)。
综合发现:卵砾石含水层地区,单位回灌量为单位抽水量的70%以上;粗砂、中砂含水层地区,单位回灌量约为单位出水量的70%~40%;中细砂含水层地区,单位回灌量约为单位出水量的50%~30%;细砂、粉砂含水层地区,单位回灌量小于单位出水量的30%。
3.抽水、回灌井数比例的确定
单位抽水量和单位回灌量之比可作为确定回灌井数的主要依据。根据上述试验成果,考虑到长期回灌时回灌井可能的堵塞情况,在地下水静水位埋深大于10m的条件下,地温空调井抽、灌井数比例确定如表4-4。
4.地温空调井运行对地下水环境的影响
(1)对地下水温度的影响
研究区地温空调井抽水井中水温一般约16~20℃,回水管道中水温供暖期一般在10~15℃,比抽水井中地下水温度低2~7℃,制冷期一般在18~25℃,比抽水井中地下水温度高1~8℃。根据对地温空调井地下水温度监测(图4-6、图4-7),地温空调运行时对地下水温度阶段性影响较明显。
表4-4 地温空调井抽水、回灌井数比例确定
图4-6 郑州市儿童医院地下水埋深与抽水井水温动态曲线
图4-7 郑州嵩阳中学地下水埋深与回灌井水温动态曲线
制冷期,回灌水温度一般在19~30℃之间,最高可达35℃;供暖期,回灌水温度一般在8~15℃ 左右。受回灌水温度的影响,制冷期使地下水温度略有升高,供暖期略有下降,但在一个完整的制冷与供暖周期内,地温空调井回灌对地下水温度总的持续性影响不明显。多年温度动态曲线(图4-8至图4-13)也表明研究区地温空调运行未造成地下水或 土体温度持续性的升高或降低。没有观测到明显的热污染现象。
图4-8 安阳市文峰时代广场回灌井水温动态曲线
图4-9 安阳市五中回灌井水温动态曲线
图4-10 中国农业科学院棉花研究所回灌井水温动态曲线
图4-11 安阳市广电局回灌井水温动态曲线
(2)对地下水水质的影响
根据对郑州市儿童医院地温空调井制冷期运行前(5月5日)、运行期间(8月21日)及运行后(10月29日)的水质采样、分析(表4-5)和安阳市部分地温空调系统在运行期间抽水井与回灌井的水质采样、分析(表4-6)。通过对比发现,浅层地热能在开发利用过程中,对地下水水质影响不大;元素锌在回灌井中有明显升高现象,分析其主要原因是锌易氧化成锌离子进入水中,所以,建议不使用镀锌钢管。
图4-12 安阳市公安局回灌井水温动态曲线
图4-13 安阳市喜相逢大酒店回灌井水温动态曲线
5.抽水、回灌井间距的确定
抽、回灌井的合理间距以不发生热短路为原则。回灌水到达抽水井的时间(热短路时间)可用下式表示:
河南省城市浅层地热能
式中,n为含水层的有效孔隙度;π为圆周率;d为抽水井和注水井距离;B为含水层厚度;Q为稳定的注水量。
根据上式可确定发生热短路的抽水、回灌井间距临界值为:
河南省城市浅层地热能
当抽水井、回灌井距离小于合理间距(d)时将发生热短路现象。以儿童医院为例:
儿童医院的地温空调工程设计抽水井、灌井数为6眼,其中抽水井深98m回灌井深70m。抽水、回灌井运行模式为两抽、四灌,3#和6#为抽水井,其余4眼为回灌井。运行时单井抽水量100m3/h单井回灌量50m3/h。抽、灌井及观测井的位置分布见图4-14。
图4-14 抽、灌井分布图
表4-5 郑州市儿童医院地温空调井不同时段下水水质对比表
按制冷期热泵运行时间120d,含水层厚度15.9m,孔隙度0.30,则d为85m,即在回灌量为50m3/h时(相当于塬前冲积平原区),抽、灌井间距大于85m时不会发生热短路。如单井回灌量达到85m3/h时(相当于黄河冲积平原),则抽、灌井间距大于111m不会发生热短路。
实际上,3号抽水井和2号回灌井间距为36m。6号抽水井和5号回灌井间距也仅为55m。图4-7是系统运行时6#抽水井水温曲线,从温度变化来看,显然发生了热短路现象,其制冷期最高温度23~24℃,较背景值(20℃)高出3~4℃。供暖期最低温度17~16℃,较背景值低约3~4℃。
一般热泵机组正常工作时,要求水的温度介于2~35℃之间,以保证系统可以正常运行。因此,虽然回灌水引起了热短路,但温度变化还在热泵允许的范围内,能够保证系统的运行效率,满足建筑物冷热负荷的要求。另一方面,城市区多数建筑场地不能满足理论计算的抽、灌井间距要求。大量的观测资料也说明热短路现象是普遍存在的。但因回灌水温度适中,可以保证水源热泵空调系统的运行效率。而抽、灌水的温度变化供暖期和制冷期呈现周期性的波动,也反映出水源热泵空调系统在长期的运行过程中,其水动力场影响范围内某点的地下水温度波动的规律性,即在水源热泵空调系统长期运行过程中,地下水温度在冷、热交替中的影响范围内不会发明显持续性升高或降低。
表4-6 抽水井与回灌井水质对比表
因此,地温空调井间距的确定不能仅以热短路作为依据,而应考虑其回灌水影响范围内水温的变化能否满足热泵系统运行要求、对地质环境的影响和运行的经济性。但在条件允许的情况下应尽量满足井间距要求,以减少热短路影响,保证系统运行效率。在实际工程中回灌量和含水层厚度差别较大,结合此次对已有地温空调系统运行效果的调查情况及抽、灌试验成果,建议细颗粒地层中抽、灌井间距不宜小于40m,卵砾石含水层中间距不宜小于80m。实际工程应用中可根据具体情况调整。
『拾』 原始资料概况
一、数据库数据来源
空间数据库包括属性数据库及图形数据库。
(一)属性数据库数据来源
属性数据库主要包括本次野外调查获得的原始资料及收集前人资料。
1.野外调查资料
均来自于2003~2005年野外工作获取的资料,包括水文地质调查(机民井、泉点、地表水点、水源地等调查)、环境地质(土地荒漠化、盐渍化)调查资料、实验与勘探(本次施工钻孔、物探资料、抽水试验)成果、动态监测(地下水动态监测及地下水位统测)资料、试验与测试(水土样品采集与测试)等。
2.收集的资料
主要包括前人完成的钻孔资料、抽水试验及水质测试资料(主要为第一、第二水文地质队完成的1∶20万水文地质普查、农田、城市供水勘查钻孔资料);地下水动态监测资料来源于新疆地质环境监测总站、昌吉、乌苏环境监测站及水利部门资料;气象资料来自自治区气象局;水文资料主要为自治区水文总站。
(二)图形数据库数据来源
图形数据库的图形是按技术要求(三)所规定的图件,在详细资料分析整理、实际野外调查、室内研究分析的基础上,利用最新资料,以科学的态度编制而成的。图形数据库图形包括地理底图和各类专业成果图层。
1.地理底图
地理底图数据源以国家基础地理信息中心所提供的《1∶25万地理空间数据库》为基础,选择居民地、河流、水体、交通、境界、等高线、高程点、特殊地物等主要地理信息,并在此数据基础上根据《地下水资源调查评价数据库标准》及全国地下水资源及其环境问题调查评价技术要求三对所需地理信息图层进行了相应的数据处理。
2.专业成果图
根据图件性质不同,可归类为基础性图件、应用性图件,其中基础性图件又分为综合性基础图件及分析性基础图件。
(1)综合性基础图件
主要包括水文地质图、典型水文地质剖面图及地下水资源图系列图层。
(2)分析性基础图件
主要包括地下水类型图件、地下水埋藏条件图件、水文地质参数系列图件、地下水TDS及咸水分布图件、地下水水化学图、环境地质图、地下水同位素图、地下水脆弱性要素图件、地下水同位素采样点分布及剖面图件、实际材料图、基岩构造图系列图层。
(3)应用性图件
包括地下水资源质量分区图、地下水脆弱性分区图、地下水资源潜力分区图、地下水开发利用图、地下水功能区划图、地下水调蓄空间分布图系列图层。
二、数据库建设基本流程
(一)项目组织与实施
新疆准噶尔空间数据库的建库工作由新疆地质调查院牵头,新疆地矿局第二水文地质队及新疆地矿局第一水文地质队具体实施完成,数据库建设开展前,对成员进行了专门的技术培训。由具体实施单位对各自完成空间数据库进行自检、互检及抽检工作,最终汇总成果由新疆地质调查院组织成立的综合研究组进行检查验收。
(二)工作方法及流程
空间数据库建设,完全遵循《水文地质环境地质调查信息系统》及全国地下水资源及环境地质问题调查评价技术要求系列三的具体要求,首先对工作区内以往水文地质环境地质资料及本次实测资料进行收集、整理,由数据库工作人员对各类数据在《水文地质环境地质调查数据录入系统软件》下完成属性数据库的录入。在MapGis支持环境下完成图形数据的输入和编辑。并实现图层与属性数据的集成,其工作流程见图10-1。
三、空间数据库数据组成
准噶尔盆地空间数据库包括属性数据库及图形数据库。
(一)属性数据库数据组成、数据量及其分布情况
准噶尔盆地属性数据库由2003~2005年野外水文地质及环境地质问题调查实测资料(水文地质调查路线、野外水文地质点调查、机民井、泉、地表水点、水源地调查);收集分析整理前人及本次施工的钻孔资料;本次实测及收集前人的地下水位统测、地下水位动态监测、岩土及水样测试资料;收集的气象水文等资料,数据库数据录入情况详见表10-1。
1.野外水文地质调查路线表
数据库共录入野外水文地质调查路线表44条,其中2003年有17条野外调查路线小结,对2003年下达的奎屯河流域2.5×104 km2水文地质调查区233个水文地质调查点S1-1-S1-110、B1-B123、23个地质点D1-D23、4个泉点Q1-Q4的调查进行了路线总结;2004年野外调查路线小结10条,对2004年地下水位统测进行了总结;2005年野外调查路线小结17条,对2005年开垦河及三屯河同位素剖面、“引额济克”及“引额济乌”易溶盐采样剖面及遥感解译野外验证进行了野外路线总结。
2.野外水文地质点基础数据表
共录入各类调查数据4430点,调查点类型主要包括野外水文地质调查点(机井、泉、地表水点、水源地调查等)、环境地质调查(土地荒漠化、土地盐渍化野外调查)水文地质钻孔、物探测深、地下水动态监测点、地下水位统测点、岩土样品及水样测试、水文、气象等。各类野外水文地质点分布见图10-2。
3.野外照片数据表
共录入野外照片50张,主要为地下水位统测、河流测流、渗水试验、水土样品采集、盐渍化、荒漠化、沙化等环境地质调查等。照片分布情况见图10-3。
4.野外水文地质点调查表
共录入野外水文地质调查点287个,其中S1—S110、B1—B123主要分布在奎屯河流域,mh1—mh71、md1—md16主要分布在玛纳斯河流域,D1—D97号点主要分布在额尔齐斯635水利枢纽至克拉玛依引额济克水利工程及额尔齐斯河顶山水库至阜康500水库引额济乌水利工程沿线。调查点分布情况见图10-4。
图10-1 空间数据库建设工作流程图
5.机(民)井调查表
机(民)井调查表共录入机民井调查点1160个,调查时间为2003年9~10月,调查点主要分布在木垒-阜康-昌吉-石河子-奎屯-精河-温泉天山北麓重点经济带,基本查清了天山北麓经济带的机民井的位置、井结构、出水量,水的物理性质、井的用途、用量、取样等情况。机(民)井分布情况见图10-5。
表10-1 准噶尔盆地数据库数据组成及数据量
图10-2 野外水文地质点基础数据点分布图
图10-3 野外照片分布图
图10-4 野外水文地质点调查点分布图
图10-5 机(民)井调查点分布图
6.农村灌溉用水典型井核查表
共录入农村灌溉用水典型核查表15张,为本项目实测资料,对沙湾县金沟河乡、老沙湾乡、四道河子乡、安集海镇、大泉乡、三道河子、沙湾县城、商户地乡、乌拉乌苏乡、柳毛湾乡、博尔通古牧场、牛圈子牧场、东湾乡、良种场及玛纳斯县的包家店乡15个乡实际灌溉开采量与统计灌溉开采量进行了核查。
7.农村生活用水典型井核查表
共录入农村生活用水典型核查表15乡,为本项目实测资料,对沙湾县金沟河乡、老沙湾乡、四道河子乡、安集海镇、大泉乡、三道河子、沙湾县城、商户地乡、乌拉乌苏乡、柳毛湾乡、博尔通古牧场、牛圈子牧场、东湾乡、良种场及玛纳斯县的包家店乡15个乡人畜生活用水量与统计生活用水量进行了核查。
8.地下水单井开采量调查表
数据库共录入地下水单井开采量调查点205个,该项工作是根据2004年任务书及设计书要求,在新疆沙湾-玛纳斯开展1×104 km2水文地质补充调查工作,调查重点是对有代表性的玛纳斯县包家店乡和沙湾县的大泉乡地下水实际开采量进行调查,其中玛纳斯县包家店乡104眼,全乡地下水开采量3646.84×104 m3/a。湾县大泉乡机井101眼,全乡地下水开采量3670.98×104 m3/a。
9.泉点野外调查记录表
数据库共录入泉点野外调查记录表8个,是2003年2.5×104 km2水文地质调查工作内容,调查点主要分布在奎屯河流域,对该区泉的流量、泉水用途、成因、泉水的物理性质、含水层岩性、补给来源及动态变化特征进行了详细记录。
10.地表水点综合调查表
数据库共录入地表水点综合调查表24个,是2003年2.5×104 km2水文地质调查工作内容,调查点分布在奎屯河-艾比湖流域,主要对区内河流流量及季节变化特征、水的物理性质、取样情况进行了调查描述。
11.水源地综合调查表
共录入水源地综合调查表50张,为本项目实测资料,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、一〇五团水源地、共青团水源地、一〇三团水源地、一〇二团水源地、一〇一团水源地、青格达湖水源地、渔尔沟水源地、呼图壁县水源地、呼图壁白格达水源地、芳草湖水源地、玛管处水源地、新湖水源地、玛纳斯县水源地、玛纳斯电厂水源地、石河子石总场水源地、石河子市集中供水水源地、沙湾县乌拉乌苏水源地、沙湾县水源地、安集海1号、2号水源地、炮台水源地、乌苏市水源地、乌苏四棵树水源地、一二四团水源地、一二五团水源地、大泉沟水源地、一三一团水源地、奎屯市水源地、独山子水源地、九〇团昆泉水源地、八九团水源地、克拉玛依1号、2号、3号水源地、一八四团水源地、乌鲁木齐一、二、三水厂、乌鲁木齐的石化水源地、柴西水源地、西山水源地、柴北水源地、奇台县水源地、一〇八团水源地、一〇九团水源地、一一〇团水源地、木垒1号、2号水源地。见图10-6。
12.土地荒漠化野外调查表
录入土地荒漠化野外调查表21张,均为本项目实测资料,主要是对土地荒漠化遥感解译成果进行野外验证,调查点主要分布在天山北麓的博乐、精河、乌苏、克拉玛依、沙湾、玛纳斯、昌吉、阜康、吉木萨尔、木垒等地区北部荒漠化区。
13.土地盐渍化野外调查表
录入土地盐渍化野外调查表20张,均为本项目实测资料,主要是对土地盐渍化遥感解译成果进行野外验证,调查点主要分布在天山北麓的博乐、精河、乌苏、克拉玛依、沙湾、玛纳斯、昌吉、阜康、吉木萨尔、木垒等地区北部盐渍化区。
14.水文地质钻孔综合表
准噶尔盆地数据库共录入钻孔1068个,从钻孔分布情况来看,主要分布在准噶尔盆地南缘,其次为北缘,盆地中央腹地最少,从流域上看,钻孔主要分布在乌鲁木齐河流域、玛纳斯河流域、呼图壁河流域、奎屯河流域、博尔塔拉河流及额尔齐斯河流域。详见图10-7。
图10-6 水源地综合调查点分布图
图10-7 准噶尔盆地数据库录入钻孔分布图
15.水文地质钻孔地层描述表
该属性表向上和水文地质钻孔综合表相关联。该表对准噶尔盆地1067个钻孔地层的时代、层底深度、岩土名称、颜色、地层地质描述等进行了录入,共录入地层描述记录10204条。
16.水文地质钻孔孔径变化表
该属性表向上和水文地质钻孔综合表相关联,对准噶尔盆地979个钻孔的变径深度及钻径进行描述,共录入1434条记录。
17.水文地质钻孔井管变化表
该属性表向上和水文地质钻孔综合表密切关联,对准噶尔盆地966个钻孔的井管变化深度、井管长度、井管类型、井管内径进行了描述,共录入数据3532条,其钻孔分布与水文地质钻孔综合表描述一致。
18.水文地质钻孔填砾(止水)变化表
该属性表向上和水文地质钻孔综合表相关联。对准噶尔盆地823个钻孔的填砾的起止深度、填砾材料、砾石直径、止水目的、止水方法进行了描述,共录入数据1074条。
19.水文地质钻孔含水层段表
该属性表向上和水文地质钻孔综合表相关联。数据库共录入水文地质钻孔含层段表1630条,对准噶尔盆地948个钻孔的含水层起止深度、地下水类型、含水层类型、静止水位等进行了描述。
20.抽水试验成果表
该属性表记录了抽水试验点的基本情况和试验成果,数据库对准噶尔盆地钻孔中有抽水试验资料的进行了录入,共录入抽水试验成果表947个,其中本次实测16个,收集前人931个。该表向下和抽水试验观测记录表及水位恢复记录表向关联,见图10-8 抽水试验点分布图。
21.抽水试验观测记录表
数据库录入抽水试验观测记录表152个,为本次实测及收集前人钻孔抽水试验资料。
22.抽水试验恢复记录表
数据库共录入水位恢复记录表34个。为本次实测及收集前人钻孔抽水试验资料。
23.物探电测深成果汇总表
共录入物探EH-4电测深成果686点,2004年共完成的489个EH-4物理点,其中吉木萨尔甘河子—富蕴乌伦古河87个点、玛纳斯河出山口—福海国营牧场221个点、奎屯至一二六团60个点、古尔图山前至甘家湖林场57个点、金沟河至塔西河39个点、甘家湖至四棵树12个点、艾比湖至五道尔13个点。2005年完成的197个EH-4物理点,其中塔西河山前段32个点、清水河山前段35个点、金沟河山前段29个点、清水河—塔西河东33个点、艾比湖盐池—南部山区段7个点,艾比湖西段46个点、艾比湖西段18个点。物探点分布情况见图10-9。
图10-8 抽水试验点分布图
图10-9 物探点分布图
图10-10 地下水动态监测点分布图
24.地下水观测井基本情况表
该属性表向下和地下水开采量监测记录表、地下水开采量监测数据汇总表、地下水位监测野外记录表、地下水位自动监测记录表、地下水位监测成果汇总表、地下水温监测记录表、地下水温监测数据汇总表、地下水水质监测综合成果表。本次数据库只录入了地下水位监测野外记录表、地下水位监测成果汇总表及地下水水质监测综合成果表,其余均未录入数据。
地下水观测井基本情况表共录入246点,地下水动态监测点主要分布在阜康—乌鲁木齐—昌吉—玛纳斯—石河子—奎屯—乌苏一带,对地下水动态监测点的位置、地下水类型、井深、观测起始日期等进行了描述。动态监测点分布详见图10-10。
25.地下水位监测野外记录表
该属性表向上和地下水观测井基本情况表相关联,数据库共录入地下水位监测野外记录表246点11024条记录,包括本项目实测资料及收集资料,其中本项目共布设动态监测点72个,另收集昌吉环境监测站动态监测点70个,收集玛纳斯水电局动态监测点22个,收集乌鲁木齐环境监测院动态监测资料52个,收集乌苏第七地质大队地下水动态监测点20个,收集沙湾县水利局动态监测点10个。
26.地下水位监测成果汇总表
该属性表向上和地下水观测井基本情况表相关联。地下水位监测成果表共录入246个点1194条记录,其数据组成及分布情况与地下水位监测野外记录表完全一致。
27.地下水水质监测综合成果表
数据库录入地下水水质监测综合成果表211个,数据主要分布在昌吉—呼图壁—玛纳斯—石河子一带。
28.分区地下水开采量统计汇总表
共录入24个县市地下水开采量统计汇总表,包括乌鲁木齐市、克拉玛依市、石河子市、奎屯独山子、乌苏市、沙湾县、和布克赛尔县、玛纳县、呼图壁县、昌吉市、米泉市、阜康市、吉木萨尔县、奇台县、木垒县、阿勒泰市、布尔津县、哈巴河县、福海县、富蕴县、吉木乃县、温泉县、精河县、博乐市24个县市。
29.地下水位统测野外记录表
数据库共录入地下水位统测野外记录表1507点,按设计书及任务书要求,2003年地下水位统测点设计400点/1次,2004年设计800点/1次,地下水位统测点分布在重点工作区的天山北麓木垒—阜康—石河子—奎屯—精河—温泉一带。该表对地下水位统测点的位置、坐标、井深、水位埋深、水位标高取水层位、取水设施、含水层岩性、厚度顶底板埋深等进行了描述。详见图10-11。
30.地下水位统测汇总表
该属性表向上和野外水文地质调查点位置属性表相关联,数据库共录入地下水位统测数据1480条,均为本次实测点,对2003年及2004年754个统测点的井口高程、井深、枯水期(9~10月)水位埋深、水位标高等进行描述,统测点分布在天山北麓经济带木垒—阜康—石河子—奎屯—温泉一带。详见图10-11。
31.岩土样品采集表
该属性表向下和土壤易溶盐分析成果表相关联,数据库共录入岩土样品采集表1-111组,均为本项目实测数据,主要包括艾比湖K3钻孔易溶盐样109组,K3孔古地磁样515组。为开展沿自治区重点工程北水南调的引“额济克、引额济乌”工程路线调查,了解重大水利工程实施后地质环境变化,为引水工程实施以后的环境影响评价提供背景值,取易溶盐样475组,土工实验成果汇总表2-3点。该表对岩土样品的位置、坐标、取样深度、样品状态、样品重量、分析要求、取样日期等进行了描述。详见图10-12。
图10-11 地下水位统测点分布图
32.土壤易溶盐分析成果表
该属性表向上和岩土样品采集表相关联,数据库共录入土壤易溶盐分析成果568组,调查点主要分布位于艾比湖流域、北水南调的引“额济克、引额济乌”工程沿线,分析内容主要为K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、、NH4-、F-含量及总含盐量。详见图10-12。
33.古地磁测试成果表
共录入古地磁测试成果515个,样品采集点位于艾比湖第四纪研究K3钻孔中。
34.土工实验成果汇总表
数据库共录入土工实验成果汇总表23条,为2003年本项目实测资料,主要分布在艾比湖K3钻孔中。
35.野外水样采集记录表
该属性表向下和水质分析成果表及同位素测试成果表相关联。准噶尔盆地数据库共录入数据1513个,包括本项目实测资料组及收集前人资料。实测数据主要分布在天山北麓重点工作区,收集水质分析资料分布在准噶尔全盆地。
实测数据包括全分析样187组,简分析样497组,同位素样287组,采样点主要分布在天山北麓木垒—阜康—石河子—奎屯—精河—温泉一带。收集资料主要为20世纪70年代至今先后完成的1∶50万、1∶20万、1∶10万、1∶5万及1∶1万的区域水文地质普查、流域水资源综合评价、县市水文地质勘察等项目中水质分析成果,共计1041组。采样点分布于全盆地,但主要分布在准噶尔盆地南缘。水样采集水样采集点分布位置见图10-13。
36.水质分析综合成果表
该属性表向上和野外水样采集记录表关联,准噶尔数据库共录入水质分析综合成果表1611张,数据为本次实测及收集前人成果,其中本次实测水质分析671组,收集前人水质分析940组。
37.同位素测试综合成果表
该表向上和野外水样采集记录表关联。准噶尔盆地数据库共录入同位素测试成果表299个,其中本次实测239组,收集前人成果60组。见图10-14。
图10-12 岩土样品采集点分布图
图10-13 水样采集点分布图
图10-14 同位素点分布图
38.地质项目资料整理汇总表
是按地质调查项目进行数据整理,每一个独立的项目作为数据库的一条记录,该数据库为独立数据库,和其他任何属性表无关联。准噶尔盆地数据库共录入地质项目资料整理汇总表74个,为前人在本区开展的各类水文地质及环境地质项目。
39.国民经济及用水规划数据表
该数据表为独立属性表,和其他任何属性表无关联。
准噶尔盆地录入国民经济及用水规划数据表,包括乌鲁木齐市、昌吉市、阜康市、米泉市、吉木萨尔县、奇台县、木垒县、玛纳斯县、呼图壁县、石河子市、沙湾县、奎屯市、精河县、博乐县、温泉县、乌苏县、和布克赛尔蒙古自治县、布尔津县、富蕴县、福海县、哈巴河县、青河县、吉木乃县的国民经济及用水规划数据。
40.气象观测站基本情况表
该数据库向下和大气降水及地表蒸发观测数据属性表相关联。准噶尔盆地数据库共录入气象观测站75个,其位置见图10-15。
41.大气降水逐月观测记录表
该数据库向上和气象观测站基本情况表相关联。准噶尔盆地大气降水逐月观测记录表数据录入表1057条。
42.地面蒸发逐月观测记录表
该数据库向上和气象观测站基本情况表相关联,准噶尔盆地数据库共录入地面蒸发观测记录表713条。
43.河流水文站基本情况表
该数据库向下和气象观测数据属性表相关联。准噶尔盆地共录入河流水文站36个,主要分布环盆地出山口。见图10-16。
44.河流径流量观测记录表
该数据库向上和河流观测站基本情况表相关联。数据库录入36河流观测站767条流径流量数据,河流观测站分布环盆地河流出山口。
图10-15 气象观测站分布图
图10-16 河流水文站分布图
(二)图形数据库数据组成
图件的编制严格按照中国地质调查局下发的全国地下水资源及其环境问题调查评价编图技术要求三级地下水资源评价数据标准进行编制完成。
按全国地下水资源及其环境问题调查地下水资源调查评价数据库标准建立属性结构及属性的图共46套(66个)。
按全国地下水资源及其环境问题调查技术要求系列三编制完成的单要素图层131个;其中专业图层101个,地理底图图层30个。