上海水文地質(zhì)研究始于清末對(duì)靜安寺附近自流井的開(kāi)鑿。解放前和解放初期,上海地下水開(kāi)采量日益增加,但地下水資源從未做過(guò)系統(tǒng)調(diào)查。1957年,開(kāi)始全市地質(zhì)勘察,而后,逐漸發(fā)現(xiàn)地下水開(kāi)采與地面沉降的關(guān)系,開(kāi)展了各項(xiàng)系統(tǒng)研究。40年來(lái),上海水文地質(zhì)工作隊(duì)伍,在實(shí)踐中成長(zhǎng)壯大,承擔(dān)了市內(nèi)和外省、市的水文地質(zhì)勘察,特別是山區(qū)找水??辈旒夹g(shù)不斷發(fā)展,有些達(dá)到國(guó)內(nèi)外當(dāng)時(shí)水平。
一、水文地質(zhì)勘探
清光緒三十三年(1907年),為查明靜安寺涌泉所發(fā)氣泡的原因,探求附近的地質(zhì)情況,由當(dāng)時(shí)工部局工程處英籍工程師高佛藍(lán)(C.H.Codfrey)主持,在附近鉆了3個(gè)孔,分別鉆到79米(260英尺)、108米(355英尺)和129.5米(425英尺),皆因故而終孔,未達(dá)目標(biāo)。后來(lái),由于上海地區(qū)工業(yè)用水開(kāi)采地下水量日益增加,至1949年,開(kāi)采量已達(dá)0.88億立方米(日均開(kāi)采量24萬(wàn)立方米)。1949~1957年間,日均開(kāi)采量又猛增近1倍,近45萬(wàn)立方米/日,占上海市日供水量的1/3左右。當(dāng)時(shí)對(duì)地下水資源量并不清楚。1957年,應(yīng)上海市要求,國(guó)家城市建設(shè)部(簡(jiǎn)稱(chēng)城建部)遂以指令性任務(wù)下達(dá)當(dāng)時(shí)的城建部勘察公司水源勘察三隊(duì),由該隊(duì)承擔(dān)上海市的水文地質(zhì)勘察任務(wù)。
1957年6月,城建部的蘇聯(lián)專(zhuān)家組編制了《上海供水水文地質(zhì)勘察任務(wù)書(shū)》,下半年先遣組來(lái)滬搜集資料,進(jìn)行水文地質(zhì)調(diào)查,編寫(xiě)了《上海市供水水文地質(zhì)勘察綱要》。先后提出3個(gè)勘察方案,采用蘇聯(lián)專(zhuān)家提出的垂直、平行地下水流向,利用舊井資料,勘探孔結(jié)合生產(chǎn)的方格網(wǎng)布孔方案。1958年3月,按專(zhuān)家方案,用5臺(tái)YKC-20和YKC-22型沖擊鉆機(jī),大口徑套管護(hù)孔,在人民公園、復(fù)興公園、上海電*、衡山公園、益民皮革廠的5個(gè)孔先后開(kāi)鉆。其中3個(gè)孔鉆到100~150米,因無(wú)法鉆進(jìn)而終孔。復(fù)興公園鉆到240米,見(jiàn)花崗巖而終孔,成為上海第一個(gè)打到基巖的鉆孔。另一孔鉆到289米,發(fā)現(xiàn)共有4個(gè)主要承壓含水層,由細(xì)——礫砂組成,未膠結(jié),當(dāng)時(shí)自上而下編為第Ⅰ-Ⅳ含水層,相當(dāng)于90年代編號(hào)為第Ⅱ-第Ⅴ含水層。
1958年5月,華東師范大學(xué)地理系和水源勘察三大隊(duì)對(duì)北到長(zhǎng)江,西至江陰、無(wú)錫,經(jīng)蘇州太湖,沿大運(yùn)河到嘉興、海鹽、東海濱的1.3萬(wàn)平方公里范圍內(nèi),進(jìn)行了地質(zhì)水文調(diào)查,編制了長(zhǎng)江三角洲微地貌成因類(lèi)型圖、長(zhǎng)江三角洲前緣第四系巖性分布圖、南京——上海沿江地質(zhì)剖面圖及綜合勘察總結(jié)報(bào)告等。提出了上海地下水主要受長(zhǎng)江水補(bǔ)給的論點(diǎn)。由于上海市地下水大量開(kāi)采引起的地面沉降,水文地質(zhì)勘察必須與地面沉降的防治結(jié)合起來(lái)進(jìn)行。后因勘察機(jī)構(gòu)的變化,1961年,上海市水文地質(zhì)勘察工作及所有資料均移交上海市城市建設(shè)局勘察測(cè)量縱隊(duì)。來(lái)源:www.examda.com
二、地下水人工補(bǔ)給與儲(chǔ)能
1960年,上海地區(qū)地下水年開(kāi)采量達(dá)2.03億立方米(市區(qū)1.33億立方米),開(kāi)采地下水集中在第二、第三含水層,其相應(yīng)的地下水位標(biāo)高,從1949年的-10米左右,下降到1960年的-34米。1960年地面沉降量100毫米。形成地下水位降落漏斗與地面沉降漏斗一致。普陀區(qū)、楊浦區(qū)的兩個(gè)大承壓水降落漏斗,也是地面沉降的兩大漏斗。為防止地面沉降,上海市自來(lái)水公司等單位,從1960年開(kāi)始?jí)嚎s市區(qū)地下水開(kāi)采量。為了能有效地控制地面沉降,上海市自來(lái)水公司等單位,組成了地面沉降研究小組。根據(jù)研究小組制定的《1963年控制上海地面沉降科研規(guī)劃》,成立了由林家廉、張國(guó)瑾、柳九霞等組成的地下水人工回灌試驗(yàn)小組。1963年下半年,試驗(yàn)小組在上海無(wú)線電二廠、曹楊八村等原有廢井中進(jìn)行探索性回灌試驗(yàn)。在取得經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,又在復(fù)興島、楊浦水廠打深井進(jìn)行回灌試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)和大規(guī)模地下水人工回灌,成功地解決了回灌過(guò)程中防止氣相、固相和化學(xué)堵塞的方法,確定了幾種合適的回灌井的結(jié)構(gòu)和安裝技術(shù),建立了一套有效的地下水回灌技術(shù),積累了回灌水在不同水溫、水質(zhì)情況下對(duì)地下水的影響資料。
大規(guī)?;毓嘣囼?yàn),證實(shí)管井中回灌地下水時(shí),可以抬高井周?chē)植康牡叵滤^,在控制地面沉降過(guò)程中,作為壓縮地下水開(kāi)采量的一種輔助措施,以加速地下水位恢復(fù)。還證實(shí)了在承壓含水層中回灌水壓縮在井的四周,其水溫、水質(zhì)的擴(kuò)散遠(yuǎn)較承壓水水頭的影響范圍小,在冬天灌入0~2℃的水,在夏天開(kāi)采時(shí)水溫可低達(dá)10℃以下,為利用地下水蓄能開(kāi)辟了前景。以冬灌夏用為例,根據(jù)1980年的價(jià)格,在制冷能力為418.55焦耳(100大卡)/時(shí),各種方法所需的費(fèi)用對(duì)比為:
高壓蒸噴
低壓蒸噴
冷凍機(jī)
冬灌井
46元/時(shí)
52元/時(shí)
34.6元/時(shí)
17.3元/時(shí)
冬灌夏用經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。
人工補(bǔ)給地下水,冬灌夏用,基本防治了地面沉降,并可利用含水層蓄能。到70年代,這項(xiàng)工作已實(shí)際用于生產(chǎn)。而美國(guó)勞倫斯·伯克利實(shí)驗(yàn)室,在野外進(jìn)行含水層儲(chǔ)能試驗(yàn)研究,70年代后期才開(kāi)始。中國(guó)開(kāi)展含水層儲(chǔ)能的試驗(yàn)研究,是世界上最早的國(guó)家之一。
三、山區(qū)找水勘察
1959年以后,建工部華東市政工程設(shè)計(jì)院和上??辈煸核牡刭|(zhì)勘察隊(duì)分別承擔(dān)了大量在山區(qū)尋找地下水的工作。巖石地區(qū)找水,較之在第四系松散土層中找水,困難更大,有巖性變化大,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,巖層富水性不均一,有的地區(qū)基巖埋藏深,成井費(fèi)用高等。經(jīng)30多年來(lái)的工程實(shí)踐,山區(qū)找水工作,逐步減少了盲目性,成井率和富水井的比例,不斷提高。
1964年,華東市政工程設(shè)計(jì)院水文地質(zhì)隊(duì)承擔(dān)徐州市城市供水勘察,在充分肯定橫貫市內(nèi)呈北西西向斷層(與舊黃河故道走向一致)的西部沖斷層性質(zhì)后,選擇了斷層上盤(pán)奧陶系張夏灰?guī)r出露區(qū),布置了近10口勘探生產(chǎn)井,成井率達(dá)90%以上,單井出水量2000~3000立方米/日,其中有一口高產(chǎn)井,單井出水量達(dá)1萬(wàn)立方米/日以上。對(duì)徐州市的找水勘察,總結(jié)了行之有效的山區(qū)找水的工作流程,進(jìn)一步提高了找水水平。工程流程是:在工作之前充分搜集和分析已有的地質(zhì)、水文地質(zhì)資料,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘。在踏勘和充分搜集、分析已有資料的基礎(chǔ)上,編寫(xiě)地質(zhì)、水文地質(zhì)測(cè)繪綱要,同時(shí)布置綜合地面物探,了解隱伏巖層的分布和構(gòu)造。進(jìn)行1∶10000~1∶5000的地質(zhì)、水文地質(zhì)測(cè)繪、填圖,進(jìn)行綜合地面物探,并及時(shí)分析測(cè)繪與物探的成果,調(diào)整工作量,開(kāi)始部分長(zhǎng)期觀測(cè)工作。整理測(cè)繪與地面物探成果資料,在此基礎(chǔ)上編寫(xiě)勘探工作綱要。按勘探綱要布置的內(nèi)容,進(jìn)行水文地質(zhì)鉆探、試驗(yàn)與長(zhǎng)期觀測(cè)工作,進(jìn)行井下物探工作,將富水鉆孔留作生產(chǎn),并隨鉆探、試驗(yàn)工作的進(jìn)展隨時(shí)整理資料。在對(duì)資料的整理和綜合分析,進(jìn)行地下水資源評(píng)價(jià)后,編寫(xiě)出勘察成果報(bào)告書(shū)。
1974年,上海市政院水文地質(zhì)隊(duì)受上海鐵路局委托,為浙贛復(fù)線樟樹(shù)附近的建山車(chē)站找水,該項(xiàng)目既要水量大,又要離站近。在找水中,根據(jù)南部山區(qū)1根張扭性斷裂帶向北穿過(guò)隱伏的茅口灰?guī)r,位于車(chē)站附近的特點(diǎn)進(jìn)行布孔,使單孔涌水量達(dá)到2000立方米/日以上,且水位下降很小,滿(mǎn)足了建站要求。1975年,上海市政院水文地質(zhì)隊(duì)承擔(dān)將樂(lè)機(jī)床廠的找水工作。該廠位于閩西北山區(qū),由于受地面水污染,需取地下水作供水水源。在找水中根據(jù)該廠地處于永安“山”字型構(gòu)造中脊的特點(diǎn),將鉆孔布置在南北向壓性斷裂和長(zhǎng)條狀灰?guī)r出露的部位,從而找到了所需的地下水。這是由于把城市供水水源地的局部構(gòu)造問(wèn)題,放在區(qū)域構(gòu)造體系中加以正確分析的結(jié)果。
由于不少地區(qū),石灰?guī)r(一般是含水地層)接近地表,巖溶中充填大量的泥砂,成井后,不但大量泥砂隨地下水流入井內(nèi),水質(zhì)混濁,水井淤塞,而且引起附近地面塌陷。1980年,在江蘇宜興三疊系青龍灰?guī)r找水中,上海勘察院根據(jù)巖溶發(fā)育在斷裂兩盤(pán)一定范圍沿著斷層傾向的特點(diǎn),在離斷層帶附近布孔、鉆孔,避開(kāi)或封閉了淺部的溶洞,揭露和利用了深部的溶洞,為當(dāng)?shù)伛v軍找到了優(yōu)質(zhì)地下水。六機(jī)部勘察公司在云南、福建等地,運(yùn)用YKC沖擊鉆機(jī)在石灰?guī)r地層尋找了大量巖溶水和裂隙水,為國(guó)防建設(shè)作出了貢獻(xiàn)。
四、地下水資源評(píng)價(jià)
地下水資源勘察的最終結(jié)果,是提交地下水資源勘察報(bào)告書(shū),進(jìn)行地下水資源評(píng)價(jià)。按環(huán)境允許、經(jīng)濟(jì)合理的前提,從水量、水質(zhì)兩個(gè)方面進(jìn)行,其中水量的評(píng)價(jià),需在勘探過(guò)程中正確測(cè)定各項(xiàng)水文地質(zhì)動(dòng)力學(xué)參數(shù)和進(jìn)行滲流場(chǎng)計(jì)算。50年代采用的是蘇聯(lián)的方法,以穩(wěn)定流理論為基礎(chǔ),但在實(shí)際工作中,發(fā)現(xiàn)了許多矛盾,上海第一批水文地質(zhì)孔抽水試驗(yàn)后,也同樣發(fā)現(xiàn)同一口井在不同的抽水量和水位降時(shí)計(jì)算的滲透系數(shù)不一樣,不同井徑與井出水量的關(guān)系不是對(duì)數(shù)關(guān)系,在長(zhǎng)期抽水的情況下,承壓水的影響半徑如何確定,影響半徑以外井群,動(dòng)水位仍有干擾,用這個(gè)影響半徑計(jì)算滲流場(chǎng)誤差較大。井的涌水量曲線(Q—S)方程,并非公式所顯示那樣是線性關(guān)系等。這些矛盾促使水文地質(zhì)工作者去了解、研究非穩(wěn)定流理論,研究地下水運(yùn)動(dòng)過(guò)程中水位、流量與時(shí)間的關(guān)系。1959年,在建工部綜合勘察院的推動(dòng)下,開(kāi)始學(xué)習(xí)、研究、推廣、應(yīng)用非穩(wěn)定流理論。1960年,華東勘察分院在建工部綜合勘察院幫助下,利用上海第五鋼鐵廠的深井,進(jìn)行非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn),測(cè)得了一系列參數(shù),并利用這些參數(shù),估算了該地區(qū)的地下水開(kāi)采量。由于在計(jì)算中,沒(méi)有考慮整個(gè)市區(qū)深井的干擾,各含水層都在同步開(kāi)采的不利因素,因此計(jì)算的地下水開(kāi)采量偏大。以后,結(jié)合無(wú)錫等地城市地下水資料,開(kāi)展了非穩(wěn)定流理論的研究和實(shí)踐。1975年,上海市政院水文地質(zhì)室將成果編寫(xiě)了《非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)的實(shí)例介紹》。此后,在江蘇無(wú)錫、安徽銅陵新橋礦、浙江椒江等水文地質(zhì)勘察中,都廣泛地應(yīng)用非穩(wěn)定流理論測(cè)定含水層參數(shù)和滲流場(chǎng)計(jì)算。
80年代中期,在上海首次開(kāi)展的深基坑深層降水(即降低下部承壓水層的水頭)中,成功地應(yīng)用非穩(wěn)定流抽水測(cè)定含水層系統(tǒng)的導(dǎo)水系數(shù)、各向異性、儲(chǔ)水系數(shù)、越流系數(shù)等參數(shù),用這些參數(shù)預(yù)測(cè)群井抽水時(shí)含水層的水頭分布,與實(shí)測(cè)的結(jié)果相比,誤差均在50厘米以?xún)?nèi),達(dá)到很高的精度
一、水文地質(zhì)勘探
清光緒三十三年(1907年),為查明靜安寺涌泉所發(fā)氣泡的原因,探求附近的地質(zhì)情況,由當(dāng)時(shí)工部局工程處英籍工程師高佛藍(lán)(C.H.Codfrey)主持,在附近鉆了3個(gè)孔,分別鉆到79米(260英尺)、108米(355英尺)和129.5米(425英尺),皆因故而終孔,未達(dá)目標(biāo)。后來(lái),由于上海地區(qū)工業(yè)用水開(kāi)采地下水量日益增加,至1949年,開(kāi)采量已達(dá)0.88億立方米(日均開(kāi)采量24萬(wàn)立方米)。1949~1957年間,日均開(kāi)采量又猛增近1倍,近45萬(wàn)立方米/日,占上海市日供水量的1/3左右。當(dāng)時(shí)對(duì)地下水資源量并不清楚。1957年,應(yīng)上海市要求,國(guó)家城市建設(shè)部(簡(jiǎn)稱(chēng)城建部)遂以指令性任務(wù)下達(dá)當(dāng)時(shí)的城建部勘察公司水源勘察三隊(duì),由該隊(duì)承擔(dān)上海市的水文地質(zhì)勘察任務(wù)。
1957年6月,城建部的蘇聯(lián)專(zhuān)家組編制了《上海供水水文地質(zhì)勘察任務(wù)書(shū)》,下半年先遣組來(lái)滬搜集資料,進(jìn)行水文地質(zhì)調(diào)查,編寫(xiě)了《上海市供水水文地質(zhì)勘察綱要》。先后提出3個(gè)勘察方案,采用蘇聯(lián)專(zhuān)家提出的垂直、平行地下水流向,利用舊井資料,勘探孔結(jié)合生產(chǎn)的方格網(wǎng)布孔方案。1958年3月,按專(zhuān)家方案,用5臺(tái)YKC-20和YKC-22型沖擊鉆機(jī),大口徑套管護(hù)孔,在人民公園、復(fù)興公園、上海電*、衡山公園、益民皮革廠的5個(gè)孔先后開(kāi)鉆。其中3個(gè)孔鉆到100~150米,因無(wú)法鉆進(jìn)而終孔。復(fù)興公園鉆到240米,見(jiàn)花崗巖而終孔,成為上海第一個(gè)打到基巖的鉆孔。另一孔鉆到289米,發(fā)現(xiàn)共有4個(gè)主要承壓含水層,由細(xì)——礫砂組成,未膠結(jié),當(dāng)時(shí)自上而下編為第Ⅰ-Ⅳ含水層,相當(dāng)于90年代編號(hào)為第Ⅱ-第Ⅴ含水層。
1958年5月,華東師范大學(xué)地理系和水源勘察三大隊(duì)對(duì)北到長(zhǎng)江,西至江陰、無(wú)錫,經(jīng)蘇州太湖,沿大運(yùn)河到嘉興、海鹽、東海濱的1.3萬(wàn)平方公里范圍內(nèi),進(jìn)行了地質(zhì)水文調(diào)查,編制了長(zhǎng)江三角洲微地貌成因類(lèi)型圖、長(zhǎng)江三角洲前緣第四系巖性分布圖、南京——上海沿江地質(zhì)剖面圖及綜合勘察總結(jié)報(bào)告等。提出了上海地下水主要受長(zhǎng)江水補(bǔ)給的論點(diǎn)。由于上海市地下水大量開(kāi)采引起的地面沉降,水文地質(zhì)勘察必須與地面沉降的防治結(jié)合起來(lái)進(jìn)行。后因勘察機(jī)構(gòu)的變化,1961年,上海市水文地質(zhì)勘察工作及所有資料均移交上海市城市建設(shè)局勘察測(cè)量縱隊(duì)。來(lái)源:www.examda.com
二、地下水人工補(bǔ)給與儲(chǔ)能
1960年,上海地區(qū)地下水年開(kāi)采量達(dá)2.03億立方米(市區(qū)1.33億立方米),開(kāi)采地下水集中在第二、第三含水層,其相應(yīng)的地下水位標(biāo)高,從1949年的-10米左右,下降到1960年的-34米。1960年地面沉降量100毫米。形成地下水位降落漏斗與地面沉降漏斗一致。普陀區(qū)、楊浦區(qū)的兩個(gè)大承壓水降落漏斗,也是地面沉降的兩大漏斗。為防止地面沉降,上海市自來(lái)水公司等單位,從1960年開(kāi)始?jí)嚎s市區(qū)地下水開(kāi)采量。為了能有效地控制地面沉降,上海市自來(lái)水公司等單位,組成了地面沉降研究小組。根據(jù)研究小組制定的《1963年控制上海地面沉降科研規(guī)劃》,成立了由林家廉、張國(guó)瑾、柳九霞等組成的地下水人工回灌試驗(yàn)小組。1963年下半年,試驗(yàn)小組在上海無(wú)線電二廠、曹楊八村等原有廢井中進(jìn)行探索性回灌試驗(yàn)。在取得經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,又在復(fù)興島、楊浦水廠打深井進(jìn)行回灌試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)和大規(guī)模地下水人工回灌,成功地解決了回灌過(guò)程中防止氣相、固相和化學(xué)堵塞的方法,確定了幾種合適的回灌井的結(jié)構(gòu)和安裝技術(shù),建立了一套有效的地下水回灌技術(shù),積累了回灌水在不同水溫、水質(zhì)情況下對(duì)地下水的影響資料。
大規(guī)?;毓嘣囼?yàn),證實(shí)管井中回灌地下水時(shí),可以抬高井周?chē)植康牡叵滤^,在控制地面沉降過(guò)程中,作為壓縮地下水開(kāi)采量的一種輔助措施,以加速地下水位恢復(fù)。還證實(shí)了在承壓含水層中回灌水壓縮在井的四周,其水溫、水質(zhì)的擴(kuò)散遠(yuǎn)較承壓水水頭的影響范圍小,在冬天灌入0~2℃的水,在夏天開(kāi)采時(shí)水溫可低達(dá)10℃以下,為利用地下水蓄能開(kāi)辟了前景。以冬灌夏用為例,根據(jù)1980年的價(jià)格,在制冷能力為418.55焦耳(100大卡)/時(shí),各種方法所需的費(fèi)用對(duì)比為:
高壓蒸噴
低壓蒸噴
冷凍機(jī)
冬灌井
46元/時(shí)
52元/時(shí)
34.6元/時(shí)
17.3元/時(shí)
冬灌夏用經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。
人工補(bǔ)給地下水,冬灌夏用,基本防治了地面沉降,并可利用含水層蓄能。到70年代,這項(xiàng)工作已實(shí)際用于生產(chǎn)。而美國(guó)勞倫斯·伯克利實(shí)驗(yàn)室,在野外進(jìn)行含水層儲(chǔ)能試驗(yàn)研究,70年代后期才開(kāi)始。中國(guó)開(kāi)展含水層儲(chǔ)能的試驗(yàn)研究,是世界上最早的國(guó)家之一。
三、山區(qū)找水勘察
1959年以后,建工部華東市政工程設(shè)計(jì)院和上??辈煸核牡刭|(zhì)勘察隊(duì)分別承擔(dān)了大量在山區(qū)尋找地下水的工作。巖石地區(qū)找水,較之在第四系松散土層中找水,困難更大,有巖性變化大,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,巖層富水性不均一,有的地區(qū)基巖埋藏深,成井費(fèi)用高等。經(jīng)30多年來(lái)的工程實(shí)踐,山區(qū)找水工作,逐步減少了盲目性,成井率和富水井的比例,不斷提高。
1964年,華東市政工程設(shè)計(jì)院水文地質(zhì)隊(duì)承擔(dān)徐州市城市供水勘察,在充分肯定橫貫市內(nèi)呈北西西向斷層(與舊黃河故道走向一致)的西部沖斷層性質(zhì)后,選擇了斷層上盤(pán)奧陶系張夏灰?guī)r出露區(qū),布置了近10口勘探生產(chǎn)井,成井率達(dá)90%以上,單井出水量2000~3000立方米/日,其中有一口高產(chǎn)井,單井出水量達(dá)1萬(wàn)立方米/日以上。對(duì)徐州市的找水勘察,總結(jié)了行之有效的山區(qū)找水的工作流程,進(jìn)一步提高了找水水平。工程流程是:在工作之前充分搜集和分析已有的地質(zhì)、水文地質(zhì)資料,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘。在踏勘和充分搜集、分析已有資料的基礎(chǔ)上,編寫(xiě)地質(zhì)、水文地質(zhì)測(cè)繪綱要,同時(shí)布置綜合地面物探,了解隱伏巖層的分布和構(gòu)造。進(jìn)行1∶10000~1∶5000的地質(zhì)、水文地質(zhì)測(cè)繪、填圖,進(jìn)行綜合地面物探,并及時(shí)分析測(cè)繪與物探的成果,調(diào)整工作量,開(kāi)始部分長(zhǎng)期觀測(cè)工作。整理測(cè)繪與地面物探成果資料,在此基礎(chǔ)上編寫(xiě)勘探工作綱要。按勘探綱要布置的內(nèi)容,進(jìn)行水文地質(zhì)鉆探、試驗(yàn)與長(zhǎng)期觀測(cè)工作,進(jìn)行井下物探工作,將富水鉆孔留作生產(chǎn),并隨鉆探、試驗(yàn)工作的進(jìn)展隨時(shí)整理資料。在對(duì)資料的整理和綜合分析,進(jìn)行地下水資源評(píng)價(jià)后,編寫(xiě)出勘察成果報(bào)告書(shū)。
1974年,上海市政院水文地質(zhì)隊(duì)受上海鐵路局委托,為浙贛復(fù)線樟樹(shù)附近的建山車(chē)站找水,該項(xiàng)目既要水量大,又要離站近。在找水中,根據(jù)南部山區(qū)1根張扭性斷裂帶向北穿過(guò)隱伏的茅口灰?guī)r,位于車(chē)站附近的特點(diǎn)進(jìn)行布孔,使單孔涌水量達(dá)到2000立方米/日以上,且水位下降很小,滿(mǎn)足了建站要求。1975年,上海市政院水文地質(zhì)隊(duì)承擔(dān)將樂(lè)機(jī)床廠的找水工作。該廠位于閩西北山區(qū),由于受地面水污染,需取地下水作供水水源。在找水中根據(jù)該廠地處于永安“山”字型構(gòu)造中脊的特點(diǎn),將鉆孔布置在南北向壓性斷裂和長(zhǎng)條狀灰?guī)r出露的部位,從而找到了所需的地下水。這是由于把城市供水水源地的局部構(gòu)造問(wèn)題,放在區(qū)域構(gòu)造體系中加以正確分析的結(jié)果。
由于不少地區(qū),石灰?guī)r(一般是含水地層)接近地表,巖溶中充填大量的泥砂,成井后,不但大量泥砂隨地下水流入井內(nèi),水質(zhì)混濁,水井淤塞,而且引起附近地面塌陷。1980年,在江蘇宜興三疊系青龍灰?guī)r找水中,上海勘察院根據(jù)巖溶發(fā)育在斷裂兩盤(pán)一定范圍沿著斷層傾向的特點(diǎn),在離斷層帶附近布孔、鉆孔,避開(kāi)或封閉了淺部的溶洞,揭露和利用了深部的溶洞,為當(dāng)?shù)伛v軍找到了優(yōu)質(zhì)地下水。六機(jī)部勘察公司在云南、福建等地,運(yùn)用YKC沖擊鉆機(jī)在石灰?guī)r地層尋找了大量巖溶水和裂隙水,為國(guó)防建設(shè)作出了貢獻(xiàn)。
四、地下水資源評(píng)價(jià)
地下水資源勘察的最終結(jié)果,是提交地下水資源勘察報(bào)告書(shū),進(jìn)行地下水資源評(píng)價(jià)。按環(huán)境允許、經(jīng)濟(jì)合理的前提,從水量、水質(zhì)兩個(gè)方面進(jìn)行,其中水量的評(píng)價(jià),需在勘探過(guò)程中正確測(cè)定各項(xiàng)水文地質(zhì)動(dòng)力學(xué)參數(shù)和進(jìn)行滲流場(chǎng)計(jì)算。50年代采用的是蘇聯(lián)的方法,以穩(wěn)定流理論為基礎(chǔ),但在實(shí)際工作中,發(fā)現(xiàn)了許多矛盾,上海第一批水文地質(zhì)孔抽水試驗(yàn)后,也同樣發(fā)現(xiàn)同一口井在不同的抽水量和水位降時(shí)計(jì)算的滲透系數(shù)不一樣,不同井徑與井出水量的關(guān)系不是對(duì)數(shù)關(guān)系,在長(zhǎng)期抽水的情況下,承壓水的影響半徑如何確定,影響半徑以外井群,動(dòng)水位仍有干擾,用這個(gè)影響半徑計(jì)算滲流場(chǎng)誤差較大。井的涌水量曲線(Q—S)方程,并非公式所顯示那樣是線性關(guān)系等。這些矛盾促使水文地質(zhì)工作者去了解、研究非穩(wěn)定流理論,研究地下水運(yùn)動(dòng)過(guò)程中水位、流量與時(shí)間的關(guān)系。1959年,在建工部綜合勘察院的推動(dòng)下,開(kāi)始學(xué)習(xí)、研究、推廣、應(yīng)用非穩(wěn)定流理論。1960年,華東勘察分院在建工部綜合勘察院幫助下,利用上海第五鋼鐵廠的深井,進(jìn)行非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn),測(cè)得了一系列參數(shù),并利用這些參數(shù),估算了該地區(qū)的地下水開(kāi)采量。由于在計(jì)算中,沒(méi)有考慮整個(gè)市區(qū)深井的干擾,各含水層都在同步開(kāi)采的不利因素,因此計(jì)算的地下水開(kāi)采量偏大。以后,結(jié)合無(wú)錫等地城市地下水資料,開(kāi)展了非穩(wěn)定流理論的研究和實(shí)踐。1975年,上海市政院水文地質(zhì)室將成果編寫(xiě)了《非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)的實(shí)例介紹》。此后,在江蘇無(wú)錫、安徽銅陵新橋礦、浙江椒江等水文地質(zhì)勘察中,都廣泛地應(yīng)用非穩(wěn)定流理論測(cè)定含水層參數(shù)和滲流場(chǎng)計(jì)算。
80年代中期,在上海首次開(kāi)展的深基坑深層降水(即降低下部承壓水層的水頭)中,成功地應(yīng)用非穩(wěn)定流抽水測(cè)定含水層系統(tǒng)的導(dǎo)水系數(shù)、各向異性、儲(chǔ)水系數(shù)、越流系數(shù)等參數(shù),用這些參數(shù)預(yù)測(cè)群井抽水時(shí)含水層的水頭分布,與實(shí)測(cè)的結(jié)果相比,誤差均在50厘米以?xún)?nèi),達(dá)到很高的精度