水文地质学论文选题背景及意义简介

水文地质学论文选题背景及意义简介

水文地质学是一门比较年轻的自然学科，它是人们在不断利用地下水资源，以及同地下水危害作斗争的过程中逐步发展起来的。随着生产的发展，水文地质学在20世纪的20～30年代，才成为一门独立的学科。我国是世界上最早利用地下水的国家之一，早在5000多年前就知道凿井取水。大约在3000多年以前，我国农业已有相当发展，有关利用地下水的记载已很多。先秦的《击壤歌》中说:“日出而作，日入而息，凿井而饮，耕田而食。”说明当时已有了凿井利用地下水的知识。2500多年前，我们的祖先就已经知道利用土壤及植物的各种标志来寻找地下水，并推断地下水的埋藏深度及水质好坏。在秦代，在四川自贡，人们用竹制工具在坚硬基岩中凿井深达百余米取卤水煮盐，这是世界上最早的自流井，比法国的自流井利用要早1500年。事实充分说明，我国古代劳动人民在生产实践中积累了丰富的地下水知识。在国外，水文地质学首先是在欧洲发展起来的。17世纪，欧洲资本主义兴起，新的生产关系有力地促进了生产力的向前发展，18世纪60年代的工业革命，更促进了科学技术的发展，至此，人们通过广泛的试验及观测，有关地下水的形成、运动等理论，与所有自然科学一样逐步建立起来。直到20世纪初，由于近代自然科学的发展，使水文地质学发展成了一门综合性学科。新中国成立以后，随着国民经济的恢复和第一个五年计划的提出，对水文地质工作提出了迫切的要求。如新建和扩建城市的供水，矿山的排水，以及一些水利工程建设中的许多水文地质问题等。为此，我国在新中国成立后的五六年内，迅速地建立了水文地质学科，培养出了新中国第一代水文地质工作者。随着建设事业的发展，这支队伍不断发展壮大。广大水文地质工作者结合我国各项建设事业开展了地下水的科学研究，如地下水的形成条件，水量评价及水质研究，地下水动态长期观测工作等。到20世纪60年代初，我国水文地质工作者在地下水形成、地下水运动、地下水化学以及地下热水等方面的研究都有许多创见，为城市、工矿企业、农业、铁路等供水，矿山及工程建筑等地区的排水，许多水利水电建设，水化学找矿等，提供了水文地质资料，保证了国民经济各部门的发展。20世纪70年代初，特别加强了山区水文地质工作，开展了对裂隙水及岩溶水的调查研究，广泛地将地质力学的理论应用到找水工作中来，为山区地下水的普查和勘探做出了贡献。另外，在全国范围内进行了不同比例尺的区域水文地质普查工作。1995年以来，实施了西北地区找水特别计划和西南贫困岩溶山区扶贫找水计划。2001年和2002年，又分别实施了西部严重缺水地区地下水紧急勘察工程和地下水勘察示范工程。“十五”计划期间，在全国开展了新一轮地下水潜力调查工作，建立了全国主要地下水系统空间数据库。随着水资源短缺和环境恶化等问题的出现，自20世纪80年代中期开始，我国开展了地下水资源管理工作。目前，地下水资源管理已从单纯水力模型发展到经济管理模型、地下水与地表水联合调度管理模型等。在水文地质研究方法和技术手段方面，20世纪50年代，一些科学技术发达的国家，普遍采用了现代化的手段来研究水文地质问题，先后出现了电网络模拟、数值模拟等计算手段。20世纪60年代，同位素技术开始用于解决某些水文地质问题。随后，数学地质方法与遥感技术(RS)也开始引入水文地质学。近年来，能够有效处理大量空间信息的计算机软件系统———地理信息系统(GIS)，以及全球定位系统(GPS)技术，已逐步广泛地被应用到水文地质工作中。水文地质的研究手段正在向多样化、综合化方向发展，新理论和新技术的应用，会使水文地质研究向信息化、数字化迈进。综上所述，水文地质学以1856年达西定律的建立为标志，在150年的时间里得到了迅速发展。关于当代水文地质学的发展趋势，张人权等人提出以下看法:①核心课题转移:找水水文地质学→资源水文地质学→生态环境水文地质学。②研究视野扩展:含水层的局部→整个含水层→地下水系统→水文系统→生态环境系统→技术－社会系统。③研究目标改变:由局部性的问题转向全局性的课题，由当前的问题转向长期的可持续发展课题，由解决具体生产问题，转向构建人与自然协调的、良性循环的地下水系统、水文系统、地质环境系统与生态系统。④研究内容扩展:从地下水的水量研究为主，转向水量与水质的研究并重;从狭义地下水(饱水带水)的研究，扩大到广义地下水(含饱水带与包气带水)，乃至地下水圈的研究。⑤研究思路的改变:对现象的规律性为主的研究，已经不能满足需要，要求从成生角度，加强过程与机理研究的比重。⑥多学科交叉渗透成为主流:传统意义上纯粹的水文地质学正在消亡，地下水科学与其他自然科学以及社会科学交叉渗透，以多学科方式研究与处理问题，正在成为主流。⑦服务方式转变:水文地质学的服务对象大大扩展，服务方式发生了很大改变，如何使水文地质工作成果转化为生产力，已经成为一个急需解决的重大课题。复习思考题水文地质学研究的对象、任务是什么?水文地质学在国民经济建设中的作用如何?与水文地质相关专业的学生为什么应掌握水文地质学的基本理论知识和技能?试说明地下水的功能。

低渗透性或称弱透水岩层水文地质学属水文地质学的一门基础性学科分支，理论性和方法试验要求较高，难度也较大，是目前水文地质学研究的前沿。低渗透性岩层的水文地质研究近年来获得了前所未有的重视和发展，这与高放射性核废料储存，世界能源结构核能比重的增加有密切关系。研究的中心问题是在低渗透性岩石中地下水的流动与溶质（放射性物质）传输，包括野外研究、室内试验、野外大型现场试验、参数求取、数值模拟等。这类岩石有结晶岩、粘土及蒸发岩等。目前以北美与欧洲各国研究程度较高。最近10年来的国际地质大会论文也反映了这种现状，在第30届国际地质大会上也是美、加、法、比、西班牙、丹麦等国论文居多。美国学者研究了沉积盆地中液相运移的古水文地质条件和形成一些有价值的矿产资源，讨论了沉积盆地中地压的形成和演变以及非均质岩石中低渗透率K与岩石结构的空间变化关系。他们还进行了低导岩石水力性质的野外测定，甚至在凝灰岩地区建立试验站。当然这种试验难度是较大的。当前研究裂隙岩水力特性的最新进展主要是把地质的和地球物理的方法结合起来建立三维流模型。德国进行了在低渗透性粘土层中水流线的观测试验。关于低渗透性结晶岩需要进一步研究的水文地质问题，美国Chin-Fu Tsang指出有5个：①测试方法。由于裂隙水流比岩石基质的水流大几个量级，因此不能采用常规抽水试验。通常用注水试验和压力下降试验，并发展了测量低水流速度的技术。现仍需要在岩石裂隙的力学性（张开或闭合）和注入水压力关系方面进行研究，包括有效地测定裂隙的水力传导率。②野外试验解析技术。低渗透性裂隙介质的水力传导率空间上变化很大，应研究对野外井试数据进行仔细的解析和复核方法。③物理作用过程。在低渗透性介质中除已知的一些作用过程外，还应附加4个影响因素：一是单一裂隙的缝隙变化；二是通道水流或集中水流的存在；三是示踪剂在基质中的扩散作用，这是个缓慢过程；四是耦合的热-水机械作用，导致裂隙的开启或闭合，从而改变水力传导率。对这些作用过程虽有不同程度的了解，但在模型研究中的技术处理仍在发展之中。④模拟技术。一般采用裂隙网络模型和随机连续模型。如何用随机模型了解野外试验，校正参数，模拟物理现象还存在问题。⑤预测模型战略。对地质建造中与溶质流动和传输有关的水文作用，包括弥散及其比例关系、基质扩散、通道水流和密度驱动流问题尚不清楚，与预测模型有关的科学问题，包括如何获得适当的边界条件以及有关系统的长期方案（时空变化）；如何掌握地质系统的非均质性；如何开发该系统的概念模型，如何将与有效数据一致的概念模型结合在一起等正在研究中，目前还缺乏对104a情况进行预测研究的经验。

水文地质论文选题背景及意义简介

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。

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。

一、自然概况枣庄十里泉域岩溶水系统位于山东省南部，由陶枣盆地构成（图4-8、图4-9），该系统面积80km2。系统属暖温带亚湿润季风大陆型气候，多年（1958～2009年）平均降水量8mm，年内降水量在时间分配上很不均匀，主要集中在每年的6～9月份，约占全年降水量的70%；在空间分布上，一般表现为从西北向东南递增。多年平均气温为2～2℃，1月平均气温在-1℃以下，其他各月平均气温都在0℃以上，其中7月气温高达27℃。系统河流属淮河流域、微山湖东京杭大运河水系。共有三条河流，均为峄城大沙河支流。峄城大沙河，古称“承河”。其中大沙河由北而南纵贯全区，是区内最大的河流。枣庄市大地构造属于中朝准地台鲁西中台隆鲁西断块，区域地质构造复杂，主要以凹陷、褶皱和断裂为主。系统内地层属华北地层区鲁西地层分区徐州-宿县地层小区。分布有太古宇泰山群、新元古界土门群、寒武系、奥陶系、石炭系、古近系和第四系。其中寒武系、奥陶系构成本区碳酸盐岩裂隙岩溶含水岩组，总厚度逾千米。二、区域岩溶水文地质条件资源要素构成系统内由大气降水、地表水、松散岩类孔隙水、碳酸盐岩裂隙岩溶水、碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙水和侵入岩裂隙水多种水资源要素构成。根据地层岩性、地下水赋存条件，地下水类型有：（1）松散岩类孔隙水分布于枣庄盆地腹部，第四系厚度多小于10m，多数地段无砂层分布，受长期大量开采地下裂隙岩溶水及矿坑排水影响，第四系孔隙水基本疏干，单位涌水量小于100m3/（d·m），地下水水化学类型为-Ca2+型，总硬度小于450mg/L，溶解性总固体小于500mg/L。（2）碳酸盐岩裂隙岩溶水1）长清群朱砂洞组及九龙群张夏组裂隙岩溶水。朱砂洞组分布于北部丘陵区，张夏组在北部和南部丘陵区均有分布。岩石大部分裸露，所处位置较高，地下水赋存于灰岩溶隙中，富水性较弱，单位涌水量小于100m3/（d·m）。2）九龙群三山子组（相对于其他地区上寒武统凤山组和下奥陶统冶里组、亮甲山组）裂隙岩溶水。主要分布于枣庄盆地南部边缘地带，大部分隐伏于第四系之下。该组白云岩裂隙岩溶发育，富水性良好，是全区地下水的主要含水层。由于分布位置不同，单位涌水量相差较大，其中十里泉、东王庄地段处于地下水排泄区，岩溶裂隙极为发育，单位涌水量大于500m3/（d·m），最大单位涌水量为63m3/（d·m），形成了十里泉和东王庄水源地。3）马家沟组裂隙岩溶水。分布与三山子组相似，多隐伏于盆地腹部，灰岩、白云质灰岩地下裂隙岩溶发育，地形较低，有利于地下水汇集。东黄山段和土峪段以中薄层泥质灰岩为主，富水性差，北庵庄段、五阳山段和阁庄段以中厚层灰岩为主，地下裂隙岩溶发育，富水性良好，单位涌水量为100～500m3/（d·m）。以丁庄地段富水性最强，单位涌水量大于1000m3/（d·m）。在枣庄向斜北翼及永安一带属于补给、径流区，单位涌水量均小于100m3/（d·m）。而在向斜南翼的汇集排泄区，断裂、裂隙发育，岩溶作用强烈，富水性良好，单位涌水量在100～1000m3/（d·m）之间，局部地段大于1000m3/（d·m）。地下水水化学类型以-Ca2+型或·-Ca2+型，总硬度一般小于450mg/L，溶解性总固体多小于500mg/L。（3）碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙水1）长清群馒头组、九龙群崮山组、炒米店组裂隙水。分布于北部山前及向斜盆地南翼及边缘地带，岩石大部分裸露，地下水赋存于页岩、薄层灰岩夹层裂隙中，富水性较弱，单位涌水量小于100m3/（d·m）。地下水水化学类型以-Ca2+型为主，总硬度小于450mg/L，溶解性总固体多小于500mg/L。2）石炭-二叠系裂隙水。分布于枣庄向斜轴部，由石炭-二叠系砂页岩及薄层灰岩组成，富水性较弱，单位涌水量一般小于100m3/（d·m）。地下水水化学类型以·-Ca2+型为主，总硬度多大于450mg/L，溶解性总固体多大于500mg/L。（4）侵入岩裂隙水分布枣庄断裂以北，曹王墓断裂以南，地下水赋存于侵入岩风化裂隙中，富水性差，且受季节性影响，丰水期常有泉水出露，单位涌水量一般小于100m3/（d·m）。地下水水化学类型以-Ca2+型为主，总硬度一般小于450mg/L，溶解性总固体多小于500mg/L。岩溶地下水的循环（1）地下水补给大气降水入渗和地表水渗漏是本区地下水的主要补给来源。区内汇水面积大，四周为地表分水岭，大部分基岩裸露，地表裂隙、岩溶发育，大气降水可通过地表裂隙和第四系松散层入渗补给地下水。区内地表水系发育，多数河床内基岩裸露，地表水长期渗漏补给。大沙河地带第四系有较厚的砂、砾石层，河水与孔隙水水力联系十分密切。从地下水动态观测资料和测流资料分析，在林桥地段开采条件下，贾庄以上河段，在枯水期及平水期后期，岩溶水位均低于河水位，河水通过孔隙水补给岩溶水。贾庄闸建成蓄水后，对其上游的岩溶水补给十分明显，水位与河水位呈同步变化。由于该地段第四系孔隙水与岩溶水通过灰岩“天窗”水力联系密切，河水通过第四系传导补给岩溶水十分明显。此外，岩溶地下水在岩溶天窗（如贾庄闸上游“天窗”范围内）接受上覆松散层孔隙地下水补给和农田灌溉入渗补给。（2）地下水径流岩溶水径流方向和径流强度受地形、地貌、岩性和地质构造等因素控制。根据多年岩溶水等水位线图分析，在接受大气降水补给后，棠荫盆地总的趋势是北、西、南三面岩溶水向盆地中部汇集，然后呈近东西向汇集于大沙河地带（图4-8）。枣庄断裂以北地段，多为丘陵山区，地形起伏较大，出露地层主要为侵入岩及少量页岩，透水性差，大气降水的绝大部分转化为地表径流，少量入渗补给地下水，并在向南径流途中遇弱透水层阻隔以季节性泉水形式排出地表。还有一部分地下水经枣庄断裂的局部透水地段，继续向盆地腹部运移；在十里泉地段，地下水由西、西南及北部向东南径流，至十里泉村东南地形低洼处成泉或人工开采排泄；在丁庄-东王庄地段地下水由东、北、东南向西南汇集，总体流向沿宋庄-东王庄主径流带由东向西运动，当遇到侵入岩体或弱透水的断层破碎带阻隔后，转向南流向区外；渴口-寺山子地段，地下水由北向南东至渴口-寺山子一带汇集。（3）地下水排泄天然条件下岩溶地下水以十里泉群和东王泉群排泄，现今泉水断流，区内有十里泉、丁庄-东王庄和渴口等三个集中供水水源地人工开采成为岩溶地下水主要排泄途径，现状开采量达到14万m3/d。此外，矿坑排水也是地下水排泄的一种方式。

水文地质勘察论文选题背景及意义简介

学术堂分两步介绍论文选题的背景和意义怎么写：　　1、研究背景　　研究背景即提出问题，阐述研究该课题的原因。研究背景包括理论背景和现实需要。还要综述国内外关于同类课题研究的现状：①人家在研究什么、研究到什么程度?②找出你想研究而别人还没有做的问题。③他人已做过，你认为做得不够(或有缺陷)，提出完善的想法或措施。④别人已做过，你重做实验来验证。　　2、目的意义　　目的意义是指通过该课题研究将解决什么问题(或得到什么结论)，而这一问题的解决(或结论的得出)有什么意义。有时将研究背景和目的意义合二为一。

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。

主要掌握水文地质勘察的目的、任务、重要性，水文地质勘察所使用的主要方法手段、阶段划分和水文地质勘察工作程序（工作步骤）等。它是关于水文地质勘察方法的导论性和综合性内容。在学习过程中，应注意对水文地质勘察方法手段、阶段划分的理解，掌握勘察工作程序和步骤，学以致用。学习目标※ 知识目标1）掌握水文地质勘察的目的、任务及重要性。2）掌握水文地质勘察的工作方法和工作程序。※ 能力目标1）具备水文地质勘察的工作能力。2）学会水文地质勘察的工作程序。认知思考1）如何进行水文地质勘察工作?2）水文地质勘察有哪些工作步骤?学习内容（一）水文地质勘察的目的、任务、重要性及类型水文地质勘察工作的目的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、运动特征和水质、水量变化规律。水文地质勘察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。水文地质勘察是一项复杂而重要的工作。其复杂性是因为地下水具有流动性，水质、水量随时空变化，而且所使用的勘察方法种类较多。其重要性包括：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的水文地质问题的解答，都要通过各种水文地质勘察来完成，即水文地质资料来源于勘察。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水文地质勘察与勘探是一项费用高、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察费用，又不能提供工程设计所需要的水文地质资料；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。水文地质勘察工作，按其目的、任务和勘察方法的特点，可分为三类：1）区域性水文地质勘察。是指中小比例尺的综合性水文地质勘察，亦称综合水文地质勘察。其勘察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，这种勘察也可能是为某项专门性的水文地质勘察任务（如城市供水、矿山排水、环境水文地质勘察等）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，均需进行区域性的水文地质勘察工作。区域性水文地质勘察的主要任务是，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。区域性水文地质勘察的范围一般较大，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勘察，勘察图件的比例尺一般小于1∶10万。2）专门性水文地质勘察。专门性水文地质勘察是为专门目的或某项生产建设而进行的勘察工作。其勘察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勘察。专门性水文地质勘察的任务是：较详细地查明勘察区的水文地质条件，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。专门性水文地质勘察的范围，视工程项目的规模或科研的需要而定。例如，供水水文地质勘察的范围，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；矿床水文地质勘察的范围，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；环境水文地质勘察的范围，至少应把地下水污染区和污染源包括在内。专门性水文地质勘察的比例尺，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勘察和研究工作，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勘察提供地下水动态、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的意义日显重要。监测项目主要包括：地下水位、水量、水质、水温，以及环境地质项目等。（二）水文地质勘察所使用的主要方法手段进行水文地质勘察所使用的基本方法手段或工种主要有10种：即水文地质测绘、水文地质钻探、水文地质物探、水文地质野外试验、地下水动态长期观测、室内分析测定与实验、同位素技术在水文地质勘察中的应用、全球定位系统（GPS）的应用、遥感（RS）技术的应用、地理信息系统（GIS）的应用等。任何一项水文地质勘察工作，基本上都是采用这些方法手段，这些方法手段（或工种）的精度直接决定了勘察成果的质量。近年来，航卫片地质水文地质解译、GPS技术、地理信息系统（GIS）、地下水同位素测试技术、核磁共振技术、水文地质参数的直接测定方法等新的技术方法已用于水文地质勘察中，大大提高了水文地质勘察的精度和工作效率。水文地质测绘水文地质测绘就是按一定的精度要求，对区内地质、水文地质界线和现象进行实地观察、测量、描述、勘察，并将它们绘制成图件，总结出一个地区的水文地质规律。水文地质测绘是认识一个地区水文地质条件的第一步，也是全部水文地质工作的基础。目前，航卫片解译等遥感技术，正广泛地成为水文地质测绘中的现代化有效手段。水文地质钻探水文地质钻探是勘探地下水的直接手段，同时，也是开采地下水的主要方法。由于它具有效率高、勘探深度大等特点，因而是一项主要的勘探工作。为了得到较好的效果，水文地质钻探必须建立在水文地质测绘等工作的基础上。另外，在只需揭露近地表的地下水露头或与地下水有关联的一些地层、构造现象时，可直接使用坑探或槽探。水文地质物探物探是水文地质勘探的重要手段之一，它与水文地质测绘和钻探相结合，可以有效地查明许多地质和水文地质问题，从而节省其他工种的工作量。需要着重说明，各种物探方法都有局限性，其结果具有多解性，使用中，应根据具体地质条件，进行分析、对比、综合研究，使解译结果真实地反映客观情况。水文地质工作中应用的主要物探方法有：电法、磁法、地震方法、放射性方法等。近年来，地质雷达、地球物理层析成像技术（CT）、核磁共振（NMR）等新技术、新方法也得到了广泛应用。水文地质野外试验在野外勘察工作中，为取得各种水文地质参数或解决某些水文地质问题需进行相关的水文地质试验工作。水文地质野外试验主要包括：抽水试验、注水试验、渗水试验、地下水流速流向测定试验、连通试验、弥散试验等。根据勘察工作需要，应合理布置这些试验。地下水动态长期观测由于地下水是变化的，为寻找其变化规律，就需要对区内主要含水层中地下水的动态（包括水位、水量、水质、水温）进行长期的观测工作。依据观测结果，对区内地下水的形成和变化规律，水质、水量和水位进行正确地评价和预测。室内分析测定与实验实验室内分析、测定等工作，主要是获得地下水质、岩石的水理性质、岩石破坏及溶蚀机理、含水层的颗粒成分、地下水运动情况以及地下水年龄等资料。同位素技术在水文地质勘察中的应用地下水在形成和运移过程中，各种化学组分的同位素成分都会进入水中，这些同位素踪迹便可为研究地下水及其与环境介质之间的关系提供重要信息。环境同位素能对地下水起着标记和计时作用。因此被广泛应用于水文地质勘察工作中。目前在水文地质勘察中应用同位素技术主要解决下列问题：①利用放射性环境同位素测定地下水的年龄；②利用稳定环境同位素研究地下水的起源与形成过程；③利用放射性环境同位素研究包气带水的运动；④利用环境稳定同位素研究水中化学组分的来源；⑤利用放射性同位素示踪研究地下水运动及水文地质过程。全球定位系统（GPS）的应用全球定位系统（global positioning system，简写为GPS），也称全球卫星定位系统。GPS具有全球性、全天候、连续的三维测速、导航、定位与授时能力，而且具有良好的抗干扰性和保密性。目前，GPS已成为一种全天候、高精度的连续定位系统，且具有定位精度高、自动化、速度快、仪器操作简便、高效实用、方法灵活多样等特点。近十几年来，GPS在水文地质工程地质领域也得到了广泛应用。GPS在水文地质工作中主要用于以下几个方面：①确定各种地质点（地质构造、地貌、第四纪地质、岩性点、采样点等）的位置及坐标（或经度、纬度），并可确定其走向或倾向；②确定井孔、泉、地下暗河等各种水文地质点的位置及坐标；③确定各类地质点及井、孔、泉水等水文地质点的高程；④确定各类地质点、水文地质点之间的距离；⑤地图功能、导航功能等；⑥确定勘探线方向或水文地质剖面线的方位；⑦查找地图上有关信息点、兴趣点；⑧数据存储、记忆功能，可建立数据库，并对数据进行下载和转换等。遥感（RS）技术的应用遥感（remote sensing，简称RS）就是“遥远的感知”，它是应用探测仪器，不与探测目标直接接触，从远处把目标的电磁波特征记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。换言之，遥感技术是根据电磁波理论，用装置在飞机或人造卫星等各种飞行器上的专门仪器，接收地面上各种地质体发射或反射的各种波谱信息，由于不同的地质-水文地质体发射、吸收、反射、散射和透射的电磁波波长和频率不同，从而解译判定出被测地区的地貌、地质、水文地质条件，并可绘制成各种图件。其特点是勘察面积大、周期快、应用面广，在提高勘察质量、加快勘察进度、减少测绘和勘探工作量、减轻体力劳动等方面独具优越性。遥感技术（RS）有许多种类，目前在水文地质勘察中常用的是航空摄影、红外探测和多波段测量。利用航空照片可以解译含水层和含水构造，查明区域水文地质条件，圈定富水地段，划分汇水面积等。红外遥感技术在寻找浅层地下水方面（如寻找古河道，找出地下水露头的位置、大小、数量，探测地下热水，研究岩溶区的水文地质条件等）具有良好效果。利用地球卫星图像可对地球资源进行勘察和环境监测，可解译出区域的地貌形态、地层岩性及地质构造，同时还可圈定冲积含水层，寻找泉及地下水溢出带、浅层地下水分布区，以及用于勘察地表水资源和监测环境污染等。地理信息系统（GIS）的应用地理信息系统（geographical information system，简写为GIS），是对各种地理信息或空间信息进行获取、处理、分析和应用的计算机技术系统。地理信息系统（GIS）已开始用于地下水研究中。地理信息系统（GIS）在水文地质勘察中的应用主要有以下几个方面：①建立地下水数据库及模拟系统；②识别含水层，合理开发利用地下水资源；③进行地下水水质研究；④进行地下水资源管理；⑤编制水文地质图；⑥地下水模拟及可视化。全球定位系统（GPS）、遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS），简称“3S”技术。“3S”技术是从20世纪60年代逐渐发展起来的、现已日渐成熟的空间信息处理技术。由于“3S”技术的日渐成熟，澳大利亚、美国、加拿大等国20世纪80年代就已开始运用“3S”技术进行数字化地质填图，从而实现了地质填图的计算机化和信息化，极大地提高了工作效率。我国数字化地质填图工作起步于20世纪90年代。目前，以“3S”技术为基础的数字化地质填图，正在地质、水文地质勘察工作中逐步推广应用。（三）水文地质勘察工作阶段的划分专门性的水文地质勘察工作，一般都是分阶段进行的，其原因主要在于：①专门性水文地质勘察是为专门目的或工程建设项目服务的，而项目的设计工作一般都是分阶段进行的，不同设计阶段所需水文地质资料的内容和精度也有不同的要求，为满足设计的需要，水文地质勘察工作亦应划分为相应的阶段进行；②把勘察工作分为不同的阶段，可以使整个勘察工作有次序、有侧重，逐渐深入进行，可使我们对勘察区水文地质条件的认识由浅入深，防止某些疏忽、遗漏或片面性，避免在勘察工作中犯重大的、全面性的错误。不同任务的专门性水文地质勘察工作，其勘察阶段的划分一般是各不相同的。通常，水文地质勘察原则上可分为水文地质普查、水文地质初步勘探（简称初勘）、详细勘探（简称详勘）和开采四个阶段。其中初步勘探和详细勘探统称为水文地质勘探阶段。一般水文地质普查属于综合性水文地质勘察，水文地质勘探属于专门性水文地质勘察。水文地质普查阶段它是为经济建设规划提供水文地质资料而进行的区域性综合水文地质勘察工作，采用的比例尺一般为1∶20万或1∶10万。勘察工种以水文地质测绘为主，配合少量的勘探和试验工作，其主要任务是查明区域地下水形成的初步规律，提供区域水文地质条件资料，并概括地对区域地下水量和开发远景做出评价，为国民经济远景规划和为水文地质勘探设计提供依据。具体要求是初步查明主要含水层的埋藏和分布特征、地下水形成条件、地下水类型、地下水的水质、地下水补给与排泄条件、地下水运动规律等。水文地质初勘阶段它是在水文地质普查的基础上，为某项生产任务而进行的专门性水文地质勘察工作。主要工作是进行大中比例尺（1∶10万或1∶5万）的水文地质测绘、少量的水文地质勘探、试验和一定时期的地下水长期观测工作。本阶段的任务是较确切地查明地质条件和地下水形成条件、赋存特征，初步评价地下水资源，进行水源地方案比较，初步圈定供水开采地段（或重点排水地段），预测水量、水质和水位变化，提出合理开发（或疏干）措施，为供（排）水初步设计或布置详细勘探工作提供依据。水文地质详勘阶段通常是在初勘圈定的地段上进行进一步的详细勘探和研究，主要工作以勘探、试验为主，并要求有一年以上的长观资料，且要进行全面的室内实验、分析和研究，该阶段的工作比例尺一般为1∶5万、1∶1万或更大。该阶段的任务是精确地查明勘察区的水文地质条件，对水质水量做出精确、全面的评价，提出合理开采方案，为技术（施工）设计提供依据。开采阶段主要工作是进行水源地开采动态的研究，必要时辅以补充勘探、专门性试验等，查明水源地扩大开采的可能性，或研究水量减少、水质恶化和不良工程地质现象等发生的原因，验证地下水的允许开采量（可开采量），为合理开采和保护地下水资源，为水源地的改、扩建设计提供依据，在条件具备时，建立地下水资源管理模型及数据库。对某个具体工程勘察项目应划分为几个勘察阶段，应根据当地水文地质条件的复杂程度、工程建设项目的规模和重要性及已有水文地质研究程度等具体确定。例如：①勘察区的水文地质条件极复杂，需水量（或排水量）大，在详细勘探之后，则应进行开采阶段的水文地质工作，亦称专题性的水文地质勘探。②已有1∶20万或1∶10万比例尺的区域水文地质勘察成果，或者供水工程项目规模较小，可不进行普查阶段（或规划阶段、前期论证阶段）的勘察工作，或只进行补充性的勘察工作。③如供水工程项目无不同的水源地比较方案，则可将初勘和详勘合并为一个勘探阶段。④需水量较小的单个厂、矿、企事业单位的供水工程项目，当水文地质条件又不十分复杂，只需开凿2～3个钻孔即可满足需水量需要时，可采用勘探和开采结合方式，直接进入开采阶段的勘察。⑤对于农田灌溉供水水文地质勘察，鉴于农田供水的保证程度较低，故一般只需划分为普查、详查和开采三个勘察阶段。⑥对于矿床水文地质勘察阶段的划分，一般应与矿床水文地质勘探阶段划分相一致，划分为普查找矿、初勘与详勘三个阶段。（四）水文地质勘察工作的程序（工作步骤）水文地质勘察工作，应按一定的工作程序有计划、有步骤地进行。一般的原则是：先设计后施工，先普查后勘探。一般的工作程序如下：接受勘察任务勘察任务分为纵向任务（上级下达的）和横向任务（地方委托的）。纵向任务既可以是上级主管部门下达的指令性任务，也可以是生产单位立项经上级主管部门批准后下达的任务。如为横向任务，则需和任务委托单位（一般称甲方）签订委托任务合同后，方算正式确定勘察任务。准备工作接受勘察任务后，要进行准备工作，主要是人员组织准备、技术准备、物资后勤等方面的准备。其中技术准备中编写设计书是水文地质人员的主要工作。在设计书编写前，应充分收集勘察区已有的自然地理资料、地质、水文地质资料及图件等，对勘察区的水文地质条件和问题有初步认识，并确定勘察区的研究程度。必要时，应进行野外现场踏勘，踏勘路线应力求穿过勘察区地层发育比较完整、水文地质条件有代表性的剖面，并了解勘察区的自然和工作条件，使编写的设计书更加符合实际。设计书是布置和进行各项勘察工作的基本依据，是水文地质勘察的“作战方案”。设计书的类型一般可分为整体设计、年度设计、单项设计等。设计书的主要内容如下：1）勘察区的自然地理、地质、水文地质条件，内容包括：①勘察工作的目的、任务，勘察区位置、面积及交通条件，勘察阶段和勘察工作起止时间；②自然地理及经济地理概况；③已有地质、水文地质研究程度及存在问题；④勘察区地质、水文地质条件概述。2）勘察工作设计，主要内容包括：①勘察工作拟投入的工种、工作布置方案、工作依据的主要技术规范、工作量及每项工作的主要技术要求。布置勘察工作时，既要满足有关规范对工作量定额及工作精度的要求，又要考虑查清重要地段和完成关键任务，防止平均使用勘察工作量；②物质、设备计划，人员组织分工，经费预算及施工进度计划书；③预期勘察工作成果。野外工作野外工作就是在野外现场进行各项水文地质勘察工作。水文地质勘察投入的工种顺序为：水文地质测绘→物探→勘探→试验→长期观测。前者是后者的基础，所揭示的问题也是逐步深入的。各工种投入的工作量，应根据具体条件，既要做到经济技术上合理可行，又能取得高质量的成果。野外工作中，要保质保量地进行观察、测量，做好原始资料的编录，正确地绘制野外工作各种图件。工作中应加强综合分析，注意各工种间的有机配合，要注意做好有关室内的实验、分析、鉴定等工作。野外工作期间，也可再分若干时段，按时段组织勘察、检查和总结，在野外工作期间，可根据实际情况，对设计书进行适当修改，但进行重大改变，应提出补充设计。有关野外勘察的工作方法和内容，将在以后有关内容进行介绍。室内工作室内工作主要是将野外勘察获得的资料，认真地进行校核、整理、分析，编写水文地质勘察工作成果。勘察成果一般包括水文地质图件和文字报告两部分。最后，按规定程序组织勘察成果的验收和鉴定工作。知识小结通过学习，应掌握以下重点内容：①水文地质勘察所使用的10种主要方法，掌握每种方法的应用和优缺点；②水文地质勘察阶段划分：普查、详查、勘探、开采；③水文地质勘察工作的程序（工作步骤）：接受勘察任务→准备工作→野外工作→室内工作→鉴定验收。知识训练水文地质勘察的目的、任务是什么?进行水文地质勘察工作有何意义?水文地质勘察工作有几种类型?各有什么特点?水文地质勘察方法手段有哪些?各有什么特点和作用?试比较水文地质测绘、水文地质钻探、水文地质物探三种方法的优缺点。水文地质试验中最主要的试验是哪种?什么是“3S”技术?各有什么作用?为什么要划分水文地质勘察阶段?各行业（部门）水文地质勘察阶段是如何划分的?通常水文地质勘察如何划分勘察阶段?各阶段的任务和要求是什么?水文地质勘察工作的工作程序（工作步骤）是什么?

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。

水文与工程地质论文选题背景及意义简介

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地下水动力学是研究地下水的运动规律，探讨地下水量、水质和温度传输的计算方法，进行水文地质定量模拟。这是水文地质学的重要基础。水文地球化学是水文地质学的另一个重要基础。研究各种元素在地下水中的迁移和富集规律，利用这些规律探讨地下水的形成和起源、地下水污染形成的机制和污染物在地下水中的迁移和变化、地下水与矿产形成和分布的关系，寻找金属矿床、放射性矿床、石油和天然气，研究矿水的形成和分布等。供水水文地质学是为了确定供水水源而寻找地下水，通过勘察，查明含水层的分布规律、埋藏条件，进行水质与水量评价。合理开发利用并保护地下水资源，按含水系统进行科学管理。矿床水文地质学是研究采矿时地下水涌入矿坑的条件，预测矿坑涌水量以及其他与采矿有关的水文地质问题。农业水文地质学的内容主要包括两方面，一方面为农田提供灌溉水源进行水文地质研究；另一方面为沼泽地和盐碱地的土壤改良，防治次生土壤盐碱化等问题进行水文地质论证。地热是一种新的能源，如何利用由地下热水或热蒸汽携至地表的地热能，用来取暖、温室栽培或地热发电等，以及地下热水的形成、分布规律，以及勘察与开发方法等，是水文地热学的研究内容。区域水文地质学是研究地下水区域性分布和形成规律，以指导进一步水文地质勘察研究，为各种目的的经济区划提供水文地质依据。古水文地质学是研究地质历史时期地下水的形成、埋藏分布、循环和化学成分的变化等。据此，可以分析古代地下水的起源与形成机制，阐明与地下水有关的各种矿产的形成、保存与破坏条件。地下水的形成和分布与地质环境有密切联系。水文地质学以地质学为基础，同时又与岩石学、构造地质学、地史学、地貌学、第四纪地质学、地球化学等学科关系密切。工程地质学是与水文地质学是同时相应发展起来的，因此两者有不少内容相互交叉。地下水积极参与水文循环，一个地区水循环的强度与频率，往往决定着地下水的补给状况。因此，水文地质学与水文学、气象学、气候学有密切关系，水文学的许多方法也可应用于水文地质学。地下水运动的研究，是以水力学、流体力学理论为基础的，并应用各种数学方法和计算技术。水文地质学的发展趋势是：由主要研究天然状态下的地下水，转向更重视研究人类活动影响下的地下水；由局限于饱水带的含水层，扩展到包气带及“隔水层”；由只研究地壳表层地下水，扩展到地球深层的水。预计今后的水文地质研究，在下列方面将有突破：裂隙水与岩溶水运动机制和计算方法；地下水中污染物和温度运移机制和计算方法；粘性土的渗透机制；包气带水盐运移机制；水文地球化学和同位素水文地质学，地下水数学模型；地球深层水文地质。 专业名称：水文与工程地质专业代码：540203 专业核心课程与主要实践环节：普通地质学、矿物岩石学、地层学、构造地质学、水文地质、环境科学概论、工程地质、遥感地质、水质分析、水文地球化学、水资源管理与评价、认识实习、专业实验、地质填图实习、生产实习、毕业设计等，以及各校主要特色课程和实践环节。开设院校河北地质职工大学 四川水利职业技术学院

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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。

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

对研究区地质背景的了解，尤其是大地构造属性与地层区划及地层系统、岩相古地理轮廓的总体分析与把握，是开展层序地层学研究的必要前提。一、地层区划特征研究区位于湖南、湖北交界地带，属于上扬子地台东南缘，具有较典型的被动大陆边缘特征（王鸿祯，1978，1981，1982；赖才根等，1980，1982；王鸿祯主编，1985；王鸿祯等，1986，1990；周明魁等，1992；刘宝瑁等，1993）（见图1）。根据沉积类型、生物面貌、沉积厚度及层序结构以及顶底界特征等原则（王鸿祯，1978），自北向南，研究区可分属以下三个地层区类型（湖南区调队，1986；曾庆銮等，1987）。其总体特征如下：（1）大致沿桃源热市—慈利龙潭河—吉首一线以北（北西），岩性及岩相与峡东宜昌一带类似。其奥陶系下部为较纯的碳酸盐岩，夹少量泥页岩；其上部则为泥质较多的碳酸盐岩，并有碳硅质笔石页岩等，最顶部为观音桥层。靠近慈利一带，奥陶系顶部—志留系底部则多有不同程度的缺失。生物群以三叶虫、头足、腕足等为主，间有笔石等。总体厚度300～400m。属于一种基底较稳定的台地相区沉积环境，即扬子区。（2）以桃源九溪—黄石和慈利陈家河一带为代表，基本上沿武陵山南坡呈北东—南西向延伸。该区奥陶系沉积厚度较大（700～1000m）。其下部地层，自两河口期至牯牛潭期，以含泥的碳酸盐岩为主，夹多层碳酸盐角砾岩等碎屑流沉积，向上逐渐过渡为泥质—粉砂质沉积。奥陶系上部，自庙坡期至五峰期，该区则与扬子区相似，为含泥的碳酸盐岩与碳硅质笔石页岩，顶部出现观音桥层。生物群以扬子型为主，夹有江南型，反映了一种沉积基底较活动、沉降较大的台地边缘斜坡沉积环境，属于通常所说的扬子区和江南区之间的过渡区（武陵山小区）。（3）以桃江响涛园—安化毛铺子一带为代表，奥陶系为一套厚度不大（300m±）的硅泥质、碳泥质、粉砂质板状页岩，中上部夹含锰碳酸盐岩及近源型浊积砂砾岩。其顶底分别与寒武系、志留系呈连续沉积，生物群以笔石为主体。与前两区相比，总体上显示出远离碳酸盐台地、相对饥饿的深斜坡－盆地沉积背景。该区即属于扬子区与华南区之间的过渡区，习称江南区（雪峰分区）。二、地层划分与对比上扬子地台东南缘的峡东—湘西北地区，是我国华南地区奥陶系经典研究区之一。地层研究工作最早可以追溯到20世纪初20、30年代。李四光（1924）、田奇镌等（1933）、王钰（1938）以及孙云铸（1941）等地学前辈，曾在该区内做过许多开创性研究。新中国成立以来，更有许多学者在此进行了多方面、多层次的工作，如杨敬之、穆恩之（1954）、张文堂（1957，1962，1982）、金玉琴等（1959，1964）、刘义仁、傅汉英（1984，1989）、安太庠等（1980，1987）、汪啸风等（1980，1983，1987），等等。另外，湖北省和湖南省地矿局所属单位等，则对该区进行了地质填图及专题研究，如湖北省地矿局三峡地层研究组、原地质矿产部宜昌地质矿产所、湖北及湖南区调队等。数十年的积累，已使该区的生物地层学及相关研究达到较高的水平。宜昌黄花场剖面等已成为我国奥陶系指定层型剖面（赖才根等，1982；汪啸风等，1987）。本文基本沿用该区现有的地层系统（表1-1）。奥陶系的年代地层特别是阶根据赖才根等（1982）以及汪啸风和陈旭等（1996）的划分综合而成。笔石带、牙形石带则分别参照安太庠（1987）、倪世钊等（1987）、陈旭等（1993）、汪啸风和陈旭等（1996）、张建华（1996）等人的资料综合。寒武—奥陶系暂以Cordylodus lindstromi带的底界为界，奥陶—志留系暂以Glyptograptus persculptus带底界为界（汪啸风等，1987，1992）。系、阶界线年龄分别采用Harland等（1989）以及王鸿祯、李光岑（1990）和王鸿祯（1996）的数据。岩石地层划分基本根据曾庆銮等（1987）、湖南区调队（1986）及汪啸风和陈旭等（1996），但此次在湘西北划分出了大田坝组、舍人湾组等，并对桃花石组等岩石地层单位的界线，从层序地层学的角度进行了重新厘定（参见第八章）。表1-1　上扬子东南缘奥陶系多重地层划分对比表三、沉积环境及古地理演化已有的研究表明，奥陶纪时，扬子地台总体上处于靠近冈瓦纳大陆的南半球低纬度地区（王鸿祯等，1985；汪啸风等，1987;Chen和Rong，1992；刘宝珺等，1993;Wang和Chen，1995），这使得扬子地台奥陶系的地层沉积总体上以碳酸盐岩为主。但是，由于晚期的古纬度要比早期稍稍靠南（王鸿祯，1985；汪啸风等，1987;Chen和Rong，1992；刘宝珺等，1993;Wang和Chen，1995），并因此更多地受到了冈瓦纳大陆冰川及深凉水背景的影响，使得这块地台在奥陶纪晚期，无论沉积类型还是生物群面貌，都呈现出有别于早期温暖浅水的深凉水特征来（戎嘉余，1984;Chen，1984；陈旭等，1986；戎嘉余等，1987；曾庆銮，1991；王志浩等，1996）。而从鄂西到湘中，从碳酸盐台地内部经其边缘向陆棚斜坡和盆地的沉积相区的横向变化，使得该地区沉积环境的在时空上的演替，变得更为复杂多样（湖南区调队，1986；周名魁等，1993；刘宝珺等，1993；汪啸风等，1996）。尽管如此，在总体上，奥陶纪时本研究区及所在的上扬子地台仍可分为两个较大的沉积阶段，即：正常温暖浅水碳酸盐台地阶段该阶段时限为两河口期—红花园期。它们基本上继承着震旦纪末期以来的沉积背景和格局。这一阶段，研究区内又可分为以下三个相区：（1）台地相区：自慈利龙潭河—桃源热市一线以北，包括峡东地区在内的广大区域；（2）台缘斜坡相区：以桃源九溪—黄石及慈利陈家河一带为代表，沿武陵山南坡呈北东—南西向延伸的狭长地带；（3）深水陆棚（斜坡）—盆地相区：以桃江响涛园—安化毛铺了—带为代表，沿雪峰山南麓向东南展布的地区。淹没深凉水碳酸盐台地阶段该阶段自大湾期开始，直到五峰期末。在这一阶段，上述的前两个相区基本合二为一，普遍发育含较深水环境生物组合的瘤状泥灰岩、具收缩纹泥灰岩等，呈现出较典型的广海陆棚沉积环境，但第三相区仍然存在。该阶段又可以牯牛潭期和庙坡期之间为界，分为前后两个次级阶段。前后相比，后者则发育有代表滞流、还原背景的黑色硅质碳质笔石页岩，反映了沉积环境等曾有较大变化。“构造控制盆地，盆地控制沉积”（王鸿祯，1992）。下面，作者将以古斜坡坡度及沉积基底构造沉降速率的测算，来概括性地揭示研究区的沉积环境及古地理变化。Middleton和Hampton（1973）曾经以大量而翔实的实际资料，总结过地层中碎屑流的厚度与古斜坡坡度角的关系，并提出了如下的经验公式：Tcrit＝（K＋σntanφ）/ρ1gsinθ其中Tcrit为碎屑流沉积岩的厚度，K为碎屑流静力学强度，σn为正常沉积静力学强度，φ为摩擦角，θ为斜坡角，ρ1为碎屑流润湿密度。对于润湿未固结的沉积岩，由于φ接近于零（Schofild和Worth，1968），因此上述公式可简化为：Tcrit=K/ρ1gsinθ又根据D=8K/g△ρ可求得K。其中D为重力流可搬运的最大球状砾石直径，g为重力加速度，△ρ为碎屑流和基质的密度差，因此sinθ＝D·△ρ/8ρ1Tcrit又因为对颗粒支撑的重力流而言，ρ与灰岩密度近等，即等于73g/cm3，△ρ则可近似地视为73g/cm3，所以sinθ＝072D/Tcrit　θ＝arcsin（072D/Tcrit）按照这一公式，根据研究区碎屑流沉积中最大等轴状或近等轴状砾石粒径数据，对古斜坡坡度和碎屑流静力学强度进行了估算，结果如表1-2所示：表1-2　研究区奥陶纪古斜坡坡度及碎屑流静力学强度表注：HJ即九溪剖面，HH为桃源黄石镇剖面，HC为慈利陈家河剖面。O1p即盘家嘴组，O1m即马刀育组这三条剖面均属于武陵山小区。HX则为桃江响涛园（南石冲）剖面，O2n即南石冲组，属于湘中区。从上表中可以看出：（1）研究区奥陶纪古斜坡坡度为12°～40°。它们包含在现代所观测的可发生碎屑流的斜坡角范围中（1°～5°）（Embley，1976;Jacobi，1976），与李杰测算的川陕及湘黔交境晚寒武世发生碎屑流沉积的古斜坡坡角（28°～49°；07°～35°）相比较，总体上也是一致的。（2）研究区内碎屑流静力学强度值的范围在102～104Pa之间。这与AMJohnson（1970）关于现代地表泥石流的强度（102～104Pa）及刘宝珺（1990）关于湘黔地区寒武纪碎屑流静力学强度（102～104Pa）李杰关于川陕、湘黔交境地区晚寒武世碎屑流静力学强度（103～104Pa）是基本吻合的。（3）如果测量值没有大的偏差的话（不排除因露头面积所限、所能见到的最大等轴粒砾石的直径有可能会偏小等），那么，奥陶纪早期湘北九溪一带的古斜坡坡度角，看起来总体上要比晚期湘中响涛园一带的大一些。同时，根据当前的坡度测算值，并参考台地边缘湘北热市—茅草铺一带当时的古水深（潮间带附近）等，可以估算出湘北九溪一带和湘中响涛园一带古斜坡在理想状态下的“古水深”。其中，前者大多为100～200m，后者则为350～700m左右。这也从另一个角度说明了问题：前者属于碳酸盐台地前缘斜坡，后者则可能已属外陆棚缓坡地带或盆地相区（王鸿祯，1985；湖南区调队，1986；周名魁等，1993；刘宝珺等，1993）。前者大体上或可与现代热带－亚热带海洋的大堡礁及巴哈马台地边缘等相比照，后者则大致可与我国东海及黄海陆架外部等相对应。同时，这也表明，此前有关九溪一带“下奥陶统存在着等深流沉积”的认识（高振中等，1995）是令人怀疑的，至少是值得商榷的。由此可见，上扬子地台东南缘湘西北—湘中一带的沉积基底，自北西向南东，大致上从坡度稍陡的碳酸盐台地前缘斜坡，逐渐转换为坡度较缓的外陆棚缓坡或盆地相区，基本上继承了震旦、寒武纪以来的面貌（刘宝珺，1991；刘宝珺等，1993）。而由于红花园期之后碳酸盐岩台地的被淹没（刘宝珺等，1993）和沉积充填，坡度稍陡的碳酸盐台地前缘斜坡，已随之转化为坡度较缓的陆棚缓坡的一部分。即自大湾期开始，研究区的沉积基底环境又有了一些改观。Von Bubnoff（1954）最早运用了时间－沉积厚度曲线，即平均沉降速率来表达沉积盆地沉降史。尽管它比现在的“反剥法”所达到的精度稍低，数值稍小，但最终所获得的趋势与后者是基本一致的（刘宝珺等，1993）。因此，在缺乏孔隙度及压实比等参数的情形下，人们仍可以直接用现在的实测地层厚度，参照一些界线年龄来求得这一数值。下图即为作者根据研究区的4条奥陶系基干剖面的实测数据，参照现有的奥陶系各阶年龄（表11），做成的研究区奥陶纪基底沉降曲线（图1-1）。图1-1　研究区奥陶纪基底沉降曲线对比图Ⅰ—桃江响涛园；Ⅱ—宜昌黄花场；Ⅱ—桃源热市－茅草铺；Ⅳ—桃源九溪从图中可以看到以下特点：各区基底沉降速率的差异总体上沉降最大、最快的地区是九溪剖面所代表的武陵山小区，即台缘斜坡区。其次是热市—茅草铺剖面所在的八面山小区，它属于台地相区，但非常接近台地前缘斜坡，大致相当于枢纽带（hinge）附近。再次则是黄花场剖面所在的峡东区，属台地内部相区。沉降最小、最慢的地区是响涛园剖面所在的湘中区，属外陆棚斜坡－盆地相区。这说明相区的形成及地层区的划分，实际上首先是由沉积基底的稳定程度所决定的。各地区普遍存在这样几个基底沉降演化阶段（1）两河口—红花园期：属于强沉降阶段。沉降速率范围为4～25m/Ma，顺序为九溪＞热市＞黄花场＞响涛园。反映研究区所在的上扬子地台及其边缘，总体可能处于一种热沉降拉伸或裂谷状态（Miall，1990;Einsele，1992；刘宝珺等，1993），并有可能最终导致了整个地台区和碳酸岩台地的被淹没（刘宝珺等，1993）。这一时期不仅在斜坡（湘西北九溪一带）及盆地相区（如湘中新化等地）均出现了较典型的类复理石式浊积岩（湖南区调队，1986），而且在台地内部相区的峡东一带，也出现了碳酸盐角砾岩等重力流堆积（雷卞军等，1996），可能就是这种应力背景状态的一个突出表现。（2）大湾—牯牛潭期：属于弱沉降阶段，沉降速率范围降低为9～3m/Ma，总体上远远小于前一阶段的幅度，但顺序有所变化，为九溪＞响涛园＞黄花场＞热市。其中前两者的速率十分接近，不过，响涛园的沉降幅度却超过了前期。而后两者的幅度比前期减少了许多。反映出上扬子地台及其边缘的热沉降拉伸或裂谷状态，比前期减弱了许多，并可能有某种调整。因而在其末期导致了上扬子地台及其边缘整体露出海平面，并遭受到不同程度的剥蚀（汪啸风等，1996）。（3）庙坡—临湘期：属于极弱沉降阶段。沉降速率均变得非常低，为7～2m/Ma，四个地区很相似，仅九溪剖面稍稍小些。反映出研究区总体上可能处于构造沉降甚小、整体较为稳定的均衡状态，并很可能在早期出现了较快、较大幅度的海平面上升，造成了缺氧事件，从而使其代表性产物－黑色笔石页岩，几乎遍布原来各个相区（湖南区调队，1986；曾庆銮等，1987）。后期虽有改观，但总体仍远离物源区——不管是碎屑岩滨岸，还是碳酸盐台地，属于一种相对稳定、还原的沉积环境，因而有利于较为均一、厚度不大的瘤状泥灰岩、具收缩纹泥灰岩的形成（陈旭等，1986）。并在末期有可能逐渐暴露或接近暴露，因而一些地点出现了白云岩等（刘永耀等，1984）。（4）五峰期：总体属于弱沉降阶段，但各地差异较大。沉降速率范围可从2m/Ma增至12m/Ma。其中，热市一带因后期剥蚀缺失而难以估算，余者的顺序为九溪＞响涛园＞黄花场。反映该区可能又出现了新的热沉降拉伸，如湘中桃江—安化一带发育了近源浊积岩（徐熊飞，1980）。末期则因出现了挤压状态（刘宝珺等，1993），造成了以热市一带为代表的湘鄂黔交界地区局部隆升成陆，并遭受剥蚀（穆恩之，1954；湖南区调队，1986）。

你是写毕业论文，还是写一般的文章，还是参加某个学术比赛……