专门水文学课程设计(满分版)

东华理工大学

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 (3)

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 ˉ1·mˉ1，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·Sˉ1·mˉ1，泉流量为2.3 L·Sˉ1，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·Sˉ1，钻孔单位涌水量为0.9 L·Sˉ1·mˉ1，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·Sˉ1，钻孔单位涌水量为0.7 L·Sˉ1·mˉ1。

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·Sˉ1，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·Sˉ1，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·Sˉ1，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·Sˉ1，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·Sˉ1；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 ˉ1。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·Sˉ1·mˉ1，而晚侏罗世

因岩性和透水性能较差、无钻孔，推测为0 L·Sˉ1·mˉ1；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·Sˉ1·m ˉ1；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·Sˉ1·mˉ1；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·Sˉ1·mˉ1；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。

第二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

月份项目1234567891

1

1

1

2

全

年

降水量（mm ）3

5

.

5

6

.

5

1

4.

5

1

4

4.

4

1

6

1.

2

2

1

8.

1

7

9.

1

3

3.

4

8

.

6

5

3

.

2

5

6

.

6

3

3

.

5

12

60

.4

占年降水量百分数（％）2

.

2

4

.

8

8.

3

1

1.

5

1

2.

8

1

7.

3

1

4.

2

1

0.

6

6

.

4

4

.

2

4

.

5

2

.

6

10

0.

气温（℃）1

.

8

5

.

1

1

2.

5

1

6.

4

2

1.

6

2

6.

2

7.

8

2

8.

7

2

3

.

4

1

8

.

9

.

2

7

.

3

16

.5

（3）东王村地区地下水化学成分资料 泉号 库尔洛夫式 钻孔号

含水层

库尔洛夫式

6

1

J

2

15

34

573

890.25M Ca H M t g CO 0

19

27

644

243760.84

Na H M t Ca SO CO

1 2 P 10 3

J

2

13 P 14

（4）东王村地区水文地质图和剖面图

20

25664

243660.9Na H M t Ca SO CO 0

14

32

593

850.23M Ca H M t g CO 0

23

16

40423

16214634.1Ca Na Cl SO M t Mg HCO 0

15

12

25543

900.2M Na Ca H M t g CO 0

2316

4044315204654.0Ca Na Cl SO M t Mg HCO 0

5

.1717

37464

153760.5

Na H M t Mg Ca SO CO 01916

4044123

20

4681.9Na Ca SO M t Mg Cl HCO

第六章结论与建议

本次课程设计中对调查区相关资料进行了综合分析，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。通过课程设计我初步掌握了地下水资源调查的方法，运用巩固了所学知识并在查阅资料过程中运用了进一步熟悉了水文地质学、供水水文地质学，了解了专门水文地质学。这是对我们用所学知识分析、解决实际问题能力的一次锻炼。当然也遇到了不少问题，有待我们在今后的课程中学习。