第1章 地下水调查

1.1 水文地质测绘

水文地质测绘是指通过对调查区内的地质、地貌、地下水露头和地表水状况的观察分析，从宏观上认识地下水埋藏、分布和形成条件的一种调查手段。水文地质测绘是整个水文地质调查工作的开始，是整个水文地质调查工作的基础。该项工作一般安排在除遥感解译地质工作以外的其他水文地质勘探之前进行，为了更有针对性地进行测绘工作，必须了解测区内已有地质、水文地质的研究程度和存在的问题，且掌握有相同比例尺的地质图、地形图作为底图。

1.1.1 水文地质测绘的主要任务

水文地质测绘的主要目的是找出地下水天然或人工露头及与其有关的自然地理、地质现象间的内在联系，用以评价测绘区水文地质条件，为地区规划或者专门性生产建设提供水文地质依据。其主要任务如下。

（1）观察地层的空隙发育规律及其含水性，确定含水层与隔水层的岩性结构、厚度、分布、破碎情况及其变化特征等。

（2）掌握测绘区内的主要含水层、含水带、隔水层及其埋藏分布条件；弄清测绘区内地下水的基本类型及各类型地下水的分布状态、相互联系等情况。

（3）查明地形地貌、地层岩性、构造等对地下水的补给、径流、排泄等条件的影响。

（4）研究区域内地下水的化学成分、水文地球化学特征及其动态变化规律。

（5）掌握区域内地下水开发利用现状，以及对比开采前后水文地质、环境地质条件的变化情况。

1.1.2 水文地质测绘的主要内容

水文地质测绘主要内容主要包括：基岩地质调查、地下水露头调查、地表水体调查、气象资料调查及与地下水、地表水相关的环境地质状况的调查，现分述如下。

1.1.2.1 基础地质调查

基础地质调查包括岩性调查、地层调查、构造调查、地貌调查等内容。

1.岩性调查

岩性特征往往决定了地下水的介质类型，从而决定了地下水类型，并影响地下水的水质和水量。如第四纪松散介质往往赋存丰富的孔隙水；火成岩、碎屑岩地区往往赋存相当水量的裂隙水，而碳酸岩地区则主要分布岩溶水。对于岩土而言，影响地下水水量丰富与否的关键在于岩土介质的空隙特征，而岩土的化学成分和矿物成分则在一定程度上影响着地下水的水质。因此，在水文地质测绘中要求对岩石岩性观察的内容如下。

（1）对松散地层，要重点观察地（土）层的粒径大小、排列方式、颗粒级配、组成矿物及其化学成分、胶结物等。

（2）对于非可溶性坚硬岩石，对地下水赋存条件影响最大的是岩石的裂隙发育情况，因此需着重调查和研究裂隙的成因、分布、张开程度、延展长度、切割深度和充填情况等。

（3）对于可溶性坚硬岩石，对地下水赋存条件影响最大的是岩溶的发育程度，因此需着重调查和研究岩石的化学、矿物成分、溶隙的发育程度及影响岩溶发育的因素等。

2.地层调查

地层是构成地质图和水文地质图的最基本要素，也是识别地质构造的基础，也是地下水赋存运移的空间所在。在水文地质测绘中，关于地层的调查方法如下。

（1）若手头无测区地质图，则需要在野外实测并绘制调查区的标准剖面；若手头已备测区地质图，首先完成现场校核和充实标准剖面工作。

（2）在测绘或校核完成标准地层剖面的基础上，准确确定出水文地质测绘时所采用的地层填图单位，即必须填绘出的地层界限。野外测绘时，根据已确定地层的界限，并对其作描述。

（3）根据测区内地层的分布及其岩性，判断区内地下水的形成、赋存等水文地质条件。

3.构造调查

地质构造不仅对地层的分布产生影响，它对地下水的赋存、运移等也有较强的控制作用。在基岩地区，构造裂隙和断裂带是最主要的储水空间、集水廊道。在水文地质测绘中，对地质构造的调查和研究的重点如下。

（1）对于断裂构造，调查其成因、规模、产状、断裂的张开程度、构造岩的岩性结构、厚度、断裂的填充情况及断裂后期的活动特征，需根据野外证据和前人研究资料，判断断层的性质（正断层、逆断层、平移断层）；查明各个部位的含水性以及断层带两侧地下水的水力联系程度；研究各种构造及其组合形式对地下水的赋存、补给、运移和富集的影响。

（2）对于褶皱构造，应查明其形态、规模及其在平面和剖面上的展布特征与地形之间的关系，尤其注意两翼的对称性和倾角及其变化特点，主要含水层在褶皱构造中的部位和在轴部中的埋藏深度；研究褶皱构造和断裂、岩脉、岩体之间的关系及其对地下水运动和富集的影响。

4.地貌调查

地貌与地下水的形成和分布有着密切的联系，在野外进行地貌调查时，通常采取形态分析法、沉积物相关分析法、遥感技术等方法，要着重研究地貌的成因类型、形成的地质年代、地貌景观与新地质构造运动的关系、地貌分区等。同时，还要对各种地貌的各个形态进行详细、定性的描述和定量测量，并把野外调查所获的第一手资料编制成地貌图。

1.1.2.2 地下水调查

1.地下水天然露头调查

对地下水露头点进行全面的调查研究是水文地质测绘的核心工作。在测绘中，要正确地把各种地下水露头点绘制在地形地质图上，并将各主要水点联系起来分析调查区内的水文地质条件。还应选择典型部位，通过地下水露头点绘制出水文地质剖面图。

泉是地下水的天然露头，是极为重要的水文地质点，对泉水的调查主要有以下内容。

（1）泉水出露处的位置和地形、高程。

（2）泉水出露的地质构造条件，分析判断泉的成因。

（3）泉水的补给、径流、排泄条件。包括大气降水渗入、地表水体漏失、岩溶水运动特征、泉水的排泄特点等。

（4）判断泉水类型。目的是区分出断层泉、侵蚀泉及接触泉等类型。根据补给泉水的含水层位、地下水类型、补给含水层所处的构造类型、部位以及泉水出口处的构造特征等来分析泉的出露条件。

（5）调查泉水的动态特征。测量泉的涌水量和水温，并根据泉流量的不稳定系数分类来判断泉的补给情况。

（6）采取水样，可利用同位素及水化学分析方法，分析其循环模式，并可进行水质分析研究。

地下水的人工露头，主要是指民用的机井、浅井以及个别地区少数的钻孔、试坑、矿坑、老窑等。地下水人工露头调查内容包括以下内容。

（1）调查水井或钻孔所处的地理位置、地貌单元、井的深度、结构、形状、孔径、井孔口的高程、井使用的年限和卫生防护情况。

（2）调查水井或钻孔所揭露的地层剖面，选择有代表性的机井、民井标在图上。搜集机井、民井的卡片资料，其中包括井内所揭露的地层和井的结构，确定含水层的位置和厚度。

（3）测量井水位、水温，并选择有代表性的水井进行取水样分析。通过调查访问，搜集水井的水位和涌水量的变化情况。

（4）调查井水的用途和提水设备的情况，了解当地地下水开发利用情况。

2.地表水调查

对于无观测的较小河流、湖泊等，应在野外测定地表水的水位、流量、水质、水温和含沙量，并通过走访相关部门和当地群众了解地表水的动态变化。对于设有水文站的地表水体则应搜集有关资料进行分析整理。

1.1.3 水文地质测绘的工作阶段

水文地质测绘共包括准备工作、野外工作和室内工作3个阶段，分述如下。

1.准备工作阶段

收集调查区以前的调查资料；现场踏勘；编写设计书。

2.野外工作阶段

实测控制（标准剖面）；进行航空照片判读，研究和确定次日的具体工作路线和工作方法，布置观测点、观测线；实施野外调查计划，进行必要的轻型勘探和抽水试验；做好野外时期的内业整理工作，主要为检查、补充和修正野外记录簿和草图，并进行着墨。检查地质点在图幅内的坐标位置，修正地质草图，编制各种综合图及辅助的地质剖面。对野外所拍摄的照片或录像资料进行编号和附文字说明。整理试验结果，并进行有关的计算，按规定绘制相关的图表。整理和登记所采集的各种样品及标本。对各种标本、样品应按统一的编号进行登记和填写标签，并分别进行包装。与邻区进行接图，进行路线小结，以及时发现问题并找出补救办法。

另外，在野外工作期间，应每隔10～15d进行一次阶段性的资料整理，其主要内容包括以下几点：综合整理各种野外原始资料，编制各种草图（包括实际材料图），检查野外记录本及各种取样登记本，清理并选送各种鉴定分析的标本和样品；讨论研究存在的各种问题，确定下一阶段的工作计划和工作重点；编写野外阶段性小结。

3.室内工作阶段

资料整编和综合研究。