水文地质学课程设计书
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水文地质学课程设计一、课程背景和目的水文地质学是研究水文和地质相互关系的学科,它主要研究水文循环、地下水系统、水文地质灾害等。
本课程设计旨在通过让学生在实践中学习和掌握水文地质学相关知识和技能,培养学生的实际操作能力和解决实际问题的综合能力。
二、课程内容和组织形式1. 课程内容本次课程设计主要包括以下内容:1.1. 水文地质学概述了解水文地质学的研究对象、研究范围、研究方法以及与相关学科的关系。
1.2. 水文循环学习水文循环的概念、水文要素(降水、蒸发、径流、地下水等)的变化规律、影响因素以及重要性。
1.3. 地下水学习地下水的概念、水文特征(水文循环对地下水的影响,水文地质特征,地下水流动规律等)、地下水质与水污染、地下水开发与利用以及地下水资源管理等。
1.4. 地下水与地表水的相互作用了解地下水与地表水的交互作用,了解不同地质环境下地下水和地表水关系的特殊性。
1.5. 水文地质灾害学习洪涝灾害、旱灾、地面塌陷等地质灾害的成因、预防措施以及相关的地质和水文特征。
2. 组织形式2.1. 实践教学本次课程设计中,通过实践教学的方式,使学生感受到水文地质学理论知识在实际工作中的应用。
每位学生将制定并完成一个实验项目,包括课程所涉及的实验内容以及最后的实验报告。
2.2. 课堂教学在课堂教学中,教师将带领学生深入学习课程中的理论知识,包括必要的数学计算和实验技能的演示。
2.3. 考核方式考核方式分为两部分:实验报告和期末考试。
其中实验报告占总成绩的40%左右,期末考试占总成绩的60%左右。
三、期望效果和评估指标本次课程设计旨在培养学生的实践能力和解决实际问题的综合能力,通过课程设计的学习,学生应具备以下能力:1. 掌握水文地质学相关知识和技能学生应具备水文地质学相关的基本概念、理论知识,特别是针对地下水水文特征、地下水质量、地下水利用等具体问题的掌握。
2. 实践运用水文地质学知识和技能学生应能将所掌握的理论知识在实际工作中运用,并利用实验手段观测、掌握和分析水文地质现象和事实,分析形成机理。
专门水文学课程设计永交市水文地质报告目录第一章自然地理条件 (1)第一节地形 (1)第二节水文 (1)第三节气候 (2)第二章区域地质条件 (2)第一节地层 (2)第二节构造 (4)第三章区域水文地质条件 (4)第一节地下水类型及含水岩组划分 (4)第二节地下水补给、径流、排泄条件 (6)第三节地下水化学特征 (7)第四节地下水动态特征 (8)第四章地下水资源评价 (10)第一节水质评价 (10)第二节水量评价 (11)第五章地下水开采设计 (13)第一节选择永交市供水水源地 (13)第六章结论 (13)第一章自然地理条件第一节第一节地形研究区位于永交市,地貌上研究区北西部以冲积平原为主,南东部以丘陵地带为主,有庙山、石屏峰,紫阳山等低山丘陵分布,与东湖、黄河等天然水系的交相呼应,形成了总体上南东高,北西低的的地形特征。
研究区平原地带的海拔高程在500~960m,丘陵地带峰顶海拔高程一般在890~1381m,海拔最高的为石屏峰(1381),最低位黄河(500)。
研究区内水系分布密集,黄河在研究区西部呈南北走势,并有涞阳河、汾阳河两个支流位于两个地貌单元。
研究区北部有少量成因不明的黄土出露。
第二节第二节水文研究区的地表水资源十分丰富,河流湖泊在研究区纵横交错,主要的水系有黄河、涞阳河、汾阳河、东湖。
依据丘陵地貌划分的分水岭提供了天然的汇水条件,水系的总体流动方向为由南到北,由东向西,有丘陵到平原地带再集中汇入黄河。
区内地下水的赋存于碳酸盐岩含水层中,赋存不均一,其中部分被第四系地层所覆盖。
在灰岩夹白云岩的地区以及构造活动强烈的区域:岩石破碎、裂隙发育,岩溶水、裂隙水明显富集,地下水流动总体方向与地表水一致。
图1 河流泉流量历时曲线从水文站的观测资料上来看,兰村泉涞阳河与汾阳河流量季节性变化明显:7、8、9月份水量丰富,在8月份的水量最高,分别333/s,12、1、2月为枯水期。
第三节第三节气候研究区年平均降雨量为509.5mm,主要集中在6~9月,通常春夏多雨,秋冬少雨,日降雨量最大可达117.7mm,冬季降雨量少,时有干旱发生。
专门水文地质学课程设计目录1概述 (1)1.1工程建设的必要性 (1)1.2本报告执行的标准及技术规范 (2)2水源地水文地质条件 (2)2.1气象水文 (2)2.2地形地貌 (3)2.3含水层及富水性 (3)2.4地下水补径排特征 (4)2.5地下水环境 (4)3抽水试验 (6)3.1抽水试验目的 (6)3.2抽水试验主孔、观测孔布置要求及原则 (7)3.2.1抽水孔(主孔)的布置要求 (7)3.2.2观测孔布置的原则 (7)3.3抽水试验类型 (8)3.4技术要求 (8)3.4.1稳定流抽水试验的技术要求 (8)3.4.2非稳定流抽水试验的技术要求 (10)3.5抽水试验的设备及安装 (12)3.5.1抽水设备的选择 (12)3.5.2抽水设备的安装 (12)3.6抽水试验的组织措施 (14)3.7抽水试验经费预算 (15)3.8抽水试验资料整理 (16)4白岩水源地地下水资源评价 (19)4.1地下水资源水量评价 (19)4.2白岩水源地水质评价 (27)附件: (29)1概述1.1工程建设的必要性为了满足生活、工业及农业用水需求,就要通过取水工程从水源地中对地下水进行开发利用。
在选择水源地位置的时候,一般要考虑技术和经济方面的问题:为满足水量要求和节省建井投资,供水水源地或开采地段应尽可能选择在含水层层数多、厚度大、渗透性强、分布广、具有调节能力、水量丰富、水质良好的地段上。
为增加开采补给量,保证水源地长期均衡开采,水源地应尽可能选择在可以最大限度拦截区域地下径流的地段,接近补给水源和能充分夺取各种补给量的地段。
为保证水源地投产后能按计划正常运行,选择水源地时应从区域水资源综合平衡观点出发。
为保证取出水的质量,水源地应选择在不易引起水质污染和恶化、便于保护的地段。
在选择水源地时,还应从经济、安全和扩建前景方面考虑。
白岩水源地位于贵州省黔南福泉市黄丝镇,该镇东邻马场坪办事处,西抵贵定县定东乡,南交麻江县景阳乡,北接福泉市岔河乡。
水文地质学基础第六版课程设计
一、课程背景
水文地质学是地学和水利工程领域中的一门重要学科,它主要研究
地下水的分布、流动和水文地质条件对水资源开发、管理和环境保护
的影响。
本课程是一门基础课程,通过对水文地质学基本理论、方法
和应用进行系统讲解,旨在培养学生具备水文地质学的基本知识和能力,为从事相关工作打下坚实的基础。
本课程的第六版历经多年的教学实践和科学研究,已经在多所高校
得到广泛应用和好评。
因此,本次课程设计将以第六版的著作为基础,结合实际情况,进行具体应用和实践。
二、课程目标
1.理解水文地质学的概念、范畴和基本原理;
2.掌握水文地质学常用的调查、分析、计算和评价方法;
3.熟悉地下水的分布、流动、水质、水文地质条件和演化规
律;
4.能够应用水文地质学的理论和方法,对各种水文地质问题
进行分析、判断和解决。
三、教学安排
本课程设计共分为八个单元,每个单元包含一章或多章课程内容。
单元章节主要内容教学时间。
供水水文地质学课程设计一、课程背景供水是城市建设和生活不可或缺的基本条件之一。
供水水文地质学是研究地下水形成、分布规律以及与地下水相关的地质过程的学科。
供水水文地质学课程旨在培养学生在水文地质学领域的知识和能力,从而帮助学生掌握以水为基础的环境保护和水资源利用的理论和方法。
本课程将主要介绍地下水的形成、分布与运移规律,以及地下水与地表水之间的关系。
同时,延伸到供水工程系统的建设、管理和运行,通过实践案例引领学生探索水资源利用的途径和方法。
二、课程设计教学目标1.了解地下水的形成、分布和与地表水的关系;2.能够掌握供水工程中地下水相关的基本知识;3.能够掌握水资源的保护与利用的基本方法。
教学内容课程名内容课程介绍课程背景介绍,教材内容简介及学习方法地下水形成与分布规律普通地下水与深层地下水的形成原因;地下水的分布规律和分层性地下水在供水中的如何选择井址,防止地下水污染,地下水的采集课程名内容应用与利用地下水的运作规律,地下水与地表水的关系地下水运移与地表水关系水文地质勘察技术常用的水文地质勘察方法与技术实践案例讲解以供水工程中实际案例为主,引领学生探索水资源的利用方法和途径教学方法本课程注重理论和实践相结合,采用多种教学方法,包括教师讲授、案例分析和实际操作:1.讲授:通过教师讲授,让学生全面了解供水水文地质学的理论知识。
2.案例分析:通过分析供水工程中的实际案例,帮助学生掌握实践操作方法和技巧。
3.实际操作:学生将分组进行实际操作,包括调查井位、水文地质勘测等。
评价方法1.课堂测验:通过课堂测验来检测学生对课程主要内容的掌握情况。
2.实践项目评估:根据学生的实践项目成果,来评估学生的综合能力。
三、参考教材1.《供水技术与设施》张萌萌编著,北京水利水电出版社,2017年2.《水文地质勘查技术与应用》李琳编著,中国水利水电出版社,2015年四、实践项目项目名称城市供水调查及井位选择项目目的通过实地勘察,了解城市供水的情况,选择适合的井位,并提出相应的井址规划方案。
华北水利水电学院专门水文地质学课程设计课程设计的目的在学习供水水文地质学有关知识的基础上,通过阅读永交市水文地质图,查明区域水文地质条件,进行地下水资源评价、选择供水水源地及进行开采设计;以达到理论联系实际,培养分析问题和解决实际问题的能力.设计提纲及内容要求一、自然地理条件1.地形:根据图中水文网的发育及所附剖面图上的地形变化分析本区地势特点及汇水条件.2.水文:分析水文网的发育情况、水系发育与地形、岩性及构造的关系.利用水文站所测资料绘制河流流量历时曲线,根据曲线分析河流流量变化特点。
3.气候:绘制该区气象要素曲线:分析降水及蒸发情况.二、区域地质条件1.地层:分析各层的层序、岩性及分布规律.2.构造:分析区域构造特点、主要构造类型的展布规律及对地形和水文网的控制作用。
三、区域水文地质条件1.地下水类型及埋藏分布规律:根据地层岩性、结构及钻孔、泉等资料划分地下水类型及含水岩组,并分析各含水岩组的含水性及埋藏分布规律.2.地下水补给、径流情况与排泄方式,并分析地表水与地下水的转化关系.3.地下水化学特征,根据所附资料,总结本区地下水化学性质、水质类型及变化规律。
4.地下水动态:分别绘制14号孔,晋柏泉和兰村泉的水位或流量动态曲线,分析各曲线特点及影响动态变化的主要因素。
四、地下水资源评价1.地下水水质评价选择代表性水点分别按生活用水、工业锅炉用水和农田灌溉用水的水质坪准进行评价,确定适宜生活用水、工业用水和农田灌溉用水的含水层(组)及分布范围。
2.地下水水量评价根据永交市区域水文地质条件,按所划分的区域选择评价方案。
(1)基岩山区地下水补给资料评价.①根据水文站及泉的资料,计算基岩地区不同类型地下水的径流模数;②根据径流模数计算地下水补给量;③根据晋柏泉动态,采用相关分析法预测丰、平及枯水年的泉水流量;(2)平原区地下水补给资源评价①建立均衡方程式②根据动态观测资料计算不同地区臃水入渗系数③计算平原地区地下求补给量五、地下水开采设计1.选择永交市供水水源地根据区域水文地质条件及地下水资源评价的结果,选择永交市供水水源地(近期需水量为3万立方米/日,远期为5万立方米/日)。
水文地质学实验大纲及实验指导书《水文地质学》实验教学大纲实验一孔隙与水一、实验课程目的与任务1.加深理解松散岩石的孔隙度、给水度和持水度的概念。
2.熟练掌握实验室测定孔隙度、给水度和持水度的方法。
二、实验课程内容、要求及学时安排1.熟悉给水度仪并对仪器进行标定。
2.测定三种松散岩石试样的孔隙度、给水度和持水度。
学时安排:2学时。
三、实验课程考核完成实验报告,确定实验成绩。
四、主要参考资料教材:《水文地质学基础》章至洁等,中国矿业大学出版社实验指导书:《水文地质学基础实验讲义》实验二达西渗流实验一、实验课程目的与任务1.通过稳定流条件下的渗流实验,进一步理解渗流基本定律——达西定律。
2.加深理解渗流速度、水力梯度、渗透系数之间的关系,并熟悉实验室测定渗透系数的方法。
二、实验课程内容、要求及学时安排1.了解达西实验装置。
2.根据达西公式: Q = KωΔH/ L = K Iω,测定不同试样的渗透系数K 。
式中:Q——渗透流量;ω——过水断面面积;ΔH ——上下游过水断面的水头差;L ——渗透途径; I ——水力梯度。
学时安排:2学时。
三、实验课程考核完成实验报告,确定实验成绩。
教材:《水文地质学基础》章至洁等,中国矿业大学出版社实验指导书:《水文地质学基础实验指导书讲义》实验三潜水模拟演示一、实验课程目的与任务1.熟悉与潜水有关的基本概念,增强对潜水补给、径流和排泄的感性认识。
2.加深对流网概念的理解,培养综合分析问题的能力。
二、实验课程内容、要求及学时安排1.观察地表径流。
2.确定潜水面形状。
3.分析地下水分水岭的移动。
4.演示不同条件下的潜水流网。
学时安排:2学时。
三、实验课程考核完成实验报告,确定实验成绩。
四、主要参考资料教材:《水文地质学基础》章至洁等,中国矿业大学出版社实验指导书:《水文地质学基础实验讲义》实验四承压水模拟演示一、实验课程目的与任务1.熟悉与承压水有关的基本概念,增强对承压水的补给、排泄和径流的感性认识。
工程地质及水文地质第四版课程设计
一、课程设计背景和意义
工程地质及水文地质课程是土木工程专业必修的一门课程,其学习内容涵盖工
程地质的基本概念、地质调查方法、工程地质灾害及其防治、水文地质的基本概念、地下水的分布及其作用等方面。
本课程的设计旨在培养学生的工程地质和水文地质意识,提高学生的实际能力,为学生今后从事土木工程的实践工作打下良好的基础。
二、课程设计内容及要求
本次课程设计分为两个部分,即工程地质和水文地质两部分。
1. 工程地质部分
(1)工程地质调查方法
学生选择一处工程地质调查点,进行基础调查和勘探,并编写工程地质调查表,详细记录地质现象、岩土性质、地质构造、水文地质条件等内容,该部分占设计总分的20%。
(2)工程地质灾害及其防治
学生选择一种工程地质灾害,对其发生原因和特点进行分析,并针对该种灾害
进行预防和治理对策,该部分占设计总分的30%。
2. 水文地质部分
(1)地下水的分布及其特征
学生选择一个地下水研究地点,完成地下水分布图、剖面图、水位变化曲线和
水质特征分析,并编写地下水调查报告,该部分占设计总分的20%。
(2)地下水资源开发利用
1。
《水文地质学》课程设计指导书(勘查技术与工程专业用)黄广龙编南京工业大学交通学院目录一、课程设计步骤 (1)二、课程设计要点 (1)三、课程设计进度安排 (2)四、主要关键技术的分析、解决和方案比较 (2)《水文地质学》课程设计指导书一、课程设计步骤1、认真复习“水文地质学”中的有关知识,查阅相关资料。
2、针对某具体的基坑工程进行降排水设计,通过计算进行降水方法的比选;确定最优的降排水设计方案。
3、整理计算资料,按要求完成课程设计计算书。
4、完成降水平面布置图(应包括基坑、井点或管井、观测井、泵组设置及排水布置位置等);降水区剖面图(包括水文地质剖面、降水孔及降水浸润曲线等);降水井及观测孔结构图;必要的设计说明。
二、课程设计要点1、根据场地要求及场地条件,确定经济技术合理的降水方案。
2、确定降水设计所需水文地质参数(含水层系数K,影响半径、含水层厚度H,基坑中心水位降深S)。
3、根据所需降深及水文地质参数、估算涌水量,计算单井出水量。
4、确定井数及布井方案。
5、验算各点降深是否满足设计要求。
6、降水井设计,根据上述要求确定井深结构(包括井深,过滤器及水泵类型等)。
8、每人上交一份不少于8000字的课程设计报告,内容包括:(1)设计依据,任务来源,降水范围,深度和工期要求等。
(2)降排水区的自然地理概况:将水区的地形、水文、气象及周围环境状况。
(3)工程地质与水文地质条件:地层分布、岩性、结构,含水层类型、富水性、地下水补给、径流、排泄条件和动态特征等。
(4)降水方案设计计算:降水方法的选择;降水设计方案的计算与优化。
(5)降水施工技术要求:钻探施工技术要求;井点管结构设计要求;下管、填料、洗井要求;设备安装与管理要求;降水场地的供排水部署及要求。
(6)降水监测和管理:降水期间的水位、流量观测要求;观测资料的整理分析。
(7)需要完成的图件:降水平面布置图(应包括基坑、井点或管井、观测井、泵组设置及排水布置位置等);降水区剖面图(包括水文地质剖面、降水孔及降水浸润曲线等);降水井及观测孔结构图;必要的设计说明。
水文地质勘查课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握水文地质勘查的基本概念、原理和方法。
2. 掌握地下水的分布、运动规律及其与地质环境的关系。
3. 了解水文地质勘查在工程建设和环境保护中的应用。
技能目标:1. 能够运用所学知识,分析和解决实际水文地质问题。
2. 学会使用常见的水文地质勘查工具和设备,进行野外调查和数据收集。
3. 能够撰写水文地质勘查报告,并进行简单的数据分析。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对水文地质学的兴趣,激发探索自然、关爱环境的意识。
2. 增强学生的团队协作意识,培养合作精神,提高沟通与交流能力。
3. 培养学生严谨的科学态度,树立正确的资源观和环保观。
本课程针对高年级学生,结合学科特点,注重理论与实践相结合。
通过本课程的学习,使学生能够深入了解水文地质学的基本知识,掌握勘查技能,提高解决实际问题的能力。
同时,课程强调情感态度价值观的培养,引导学生关注地质环境问题,树立可持续发展的观念。
课程目标具体、可衡量,为教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 水文地质基本概念:地下水的定义、类型与分布;地质构造与岩性对地下水运动的影响。
教材章节:第一章 地下水与水文地质2. 地下水运动规律:达西定律、渗流理论;地下水动态与静态分析。
教材章节:第二章 地下水运动规律3. 水文地质勘查方法:水文地质调查、钻探、物探、野外试验等方法。
教材章节:第三章 水文地质勘查方法4. 水文地质勘查工具与设备:介绍常见工具与设备的使用方法及注意事项。
教材章节:第四章 水文地质勘查工具与设备5. 水文地质勘查案例分析:分析典型水文地质勘查案例,总结经验教训。
教材章节:第五章 水文地质勘查案例分析6. 水文地质报告撰写:报告结构、内容要求及数据分析。
教材章节:第六章 水文地质报告撰写7. 水文地质与环境关系:水文地质对工程建设和环境保护的影响。
教材章节:第七章 水文地质与环境关系教学内容依据课程目标,注重科学性和系统性。
《水文地质学》课程教学大纲【英文译名】:Hydrogeology【适用专业】:地质工程【学分数】:2【总学时数】:32【实践学数】:0一、本课程教学目的和课程性质《水文地质学》是地质工程专业的一门专业基础必修课。
本课程重点讲授有关的基本概念、地下水赋存、地下水运动的规律、地下水的补给与排泄、地下水的物化性质、地下水资源、地下水的生态环境特性。
介绍了地球上水的循环、包气带水的运动、化学成分成因类型、地下水的动态与均衡等。
本课程的目的是通过本课程的教学使学生系统掌握水文地质的基本知识,学会分析区域水文地质条件的问题的基本方法,能阅读和分析常用的水文地质图件和资料,为学生从事该方面的工作打下基础。
二、本课程的基本要求通过本课程所有教学环节,要求学生掌握水文地质的基本知识,熟悉水文地质工作的技术和方法,能阅读和分析常用的水文地质图件和资料。
通过以上学习,学生应具有分析、研究、解决水文地质实际问题的基本能力。
三、本课程与其他课程的关系本课程学习前必须学习《普通地质学》、《矿物学》、《岩石学》、《构造地质学》等课程。
后继课程有《土力学与基础工程》等课程。
四、课程内容注:“*”为重点部分;“#”为难点部分。
绪论水文地质学概念;研究内容;地下水在国民经济中的作用;水文地质学的分支;水文地质学的发展简史及发展趋势。
第1章地下水概论1.1 地球上的水及其循环地球上水的分布;*水循环的概念、水文循环、地质循环;*影响水循环的因素;我国水文循环概况。
*1.2 地下水的赋存岩石的空隙性:孔隙、裂隙、溶穴的概念、表征和特征;岩石中水的存在形式:岩石骨架中的水、岩石孔隙中的水(重力水*、毛细水*)。
岩石的水理性质:容水性、持水性、给水性和透水性的概念、表征及相互间的关系;有效应力原理与岩土压密:有效应力原理*、地下水位变动引起的岩土压密;包气带与饱水带:概念;含水层、隔水层与弱透水层:理解掌握概念;地下水的分类:按埋藏条件分为:上层滞水、潜水、承压水;按介质条件分为:孔隙水、裂隙水、岩溶水。
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。
专门水文地质学第三版课程设计一、课程目标本课程旨在通过水文地质学的理论知识和实践操作,让学生了解地下水的形成、运移、补给等基本特征和规律,并通过实践操作,提高学生的水文地质学分析能力和解决实际问题的能力。
二、课程简介本课程共分为理论部分和实验部分两个部分。
理论部分主要介绍水文地质学的基本理论知识,包括地下水的形成、运移和补给等基本特征和规律,以及地下水资源的开发和利用。
实践部分则为学生提供操作实验机会,让学生通过实际操作,掌握水文地质学的分析方法和解决问题的技能。
三、教学内容1. 水文地质学基本理论1.1 地下水的形成机制1.2 地下水的运移规律1.3 地下水的补给与水循环1.4 地下水资源的管理与保护2. 水文地质学的应用2.1 地下水资源调查与评价2.2 地下水开发与利用2.3 地下水的环境效应与调控3. 实验操作3.1 地下水水文地质探测方法的操作3.2 地下水水质调查方法的操作3.3 地下水水位监测方法的操作四、教学方法本课程将采用多种教学方法,包括讲授、实验操作、案例分析、课堂讨论等。
其中,理论部分以讲授为主,通过教师的讲解和学生的课堂问题解答及讨论,深入浅出、生动形象地呈现水文地质学的基本原理和实践操作技能;实验操作部分将以实验操作为主,结合教学内容中的实际案例,让学生通过操作实践,掌握水文地质学的实践操作技能和解决实际问题的能力。
五、考核方式本课程的考核方式将采取闭卷考试和实验操作两种方式相结合。
闭卷考试将对学生对水文地质学基本理论的掌握程度进行考核;实验操作将测试学生对实践操作技能的掌握和解决实际问题的能力。
六、参考文献•《地震地质学》,刘光烈主编,科学出版社•《地质调查与环境地质学导论》,李煜明主编,地质出版社•《理论地球物理学》,余光中等,中国地质大学出版社以上仅为参考文献,具体教学内容和参考书目以实际情况为主。
水文地质课程设计专业资环学院勘查技术与工程学号20074194姓名刘晶晶指导教师赵川葛晓光序言在2009-2010上半学年度我们学习了《水文地质学基础》这一门课,通过对此书的学习,初步理解了水文地质的概念并掌握了其基本原理。
此次课程设计的目的在于在学习供水水文地质学有关知识的基础上,通过阅读永交市水文地质图,查明区域水文地质条件,进行地下水资源评价、选择供水水源地及进行开采设计,以达到理论联系实际,培养分析问题和解决问题的能力。
第一章自然地理条件1.1. 地形该区域地形主要受向斜构造影响,该区域右半部分地势较高,左边较低,在靠近中部偏南西部有一向斜山—庙山,海拔高度为1020m,山体走向为北东方向。
在庙山东侧有一河流—汾阳河,该河与东北部的涞阳河交汇,流入东湖,再由东湖向西南方向流入黄河。
涞阳河的源头靠近紫阳山,该处地势较高,海拔高度为890m。
在靠近汾阳河源头处为石平峰,海拔高度为1381m,为该区域海拔最高处,向西南延伸地势趋于平缓,到庙山地势升高。
向斜两翼经风化剥蚀,形成了向斜山。
1.2. 水文该区域水文地质环境较复杂,形成了涞阳河、汾阳河、东湖以及多个泉。
该地区东部、东南部及东北部地势较高,潜水及地表水向西北方向的涞阳河汇入并最终汇入流经该区域西部的黄河。
根据水文地质剖面图可知北部的东湖岩层为透水层,可储存较多的水资源。
晋柏泉的发育与断层有关。
根据各水文站的观测资料可知,汾阳河在夏季与秋季水流量最大,在冬季和春季水流量较少;涞阳河在夏季的水量较大,秋季的水流量较少,并在冬季断流。
汾阳河上站的平均流量为0.0885m³/s,枣阳河站的平均流量为0.0275m³/s,兰村泉的平均流量为0.4485m ³/s。
图1-1 河流流量历时曲线1.3. 气候根据图1-2可知该地区全年蒸发量大于降水量,由蒸发量曲线可知该区域在春、冬季的蒸发量较小,在夏、秋季蒸发量较大,全年总蒸发量为1866.6mm;根据降水量曲线可知该区域在春、冬季的降水量较小,在夏、秋季降水量较大,全年总降水量为509.5mm。
华北水利水电学院专门水文地质学课程设计课程设计的目的在学习供水水文地质学有关知识的基础上,通过阅读永交市水文地质图,查明区域水文地质条件,进行地下水资源评价、选择供水水源地及进行开采设计;以达到理论联系实际,培养分析问题和解决实际问题的能力.设计提纲及内容要求一、自然地理条件1.地形:根据图中水文网的发育及所附剖面图上的地形变化分析本区地势特点及汇水条件.2.水文:分析水文网的发育情况、水系发育与地形、岩性及构造的关系.利用水文站所测资料绘制河流流量历时曲线,根据曲线分析河流流量变化特点。
3.气候:绘制该区气象要素曲线:分析降水及蒸发情况.二、区域地质条件1.地层:分析各层的层序、岩性及分布规律.2.构造:分析区域构造特点、主要构造类型的展布规律及对地形和水文网的控制作用。
三、区域水文地质条件1.地下水类型及埋藏分布规律:根据地层岩性、结构及钻孔、泉等资料划分地下水类型及含水岩组,并分析各含水岩组的含水性及埋藏分布规律.2.地下水补给、径流情况与排泄方式,并分析地表水与地下水的转化关系.3.地下水化学特征,根据所附资料,总结本区地下水化学性质、水质类型及变化规律。
4.地下水动态:分别绘制14号孔,晋柏泉和兰村泉的水位或流量动态曲线,分析各曲线特点及影响动态变化的主要因素。
四、地下水资源评价1.地下水水质评价选择代表性水点分别按生活用水、工业锅炉用水和农田灌溉用水的水质坪准进行评价,确定适宜生活用水、工业用水和农田灌溉用水的含水层(组)及分布范围。
2.地下水水量评价根据永交市区域水文地质条件,按所划分的区域选择评价方案。
(1)基岩山区地下水补给资料评价.①根据水文站及泉的资料,计算基岩地区不同类型地下水的径流模数;②根据径流模数计算地下水补给量;③根据晋柏泉动态,采用相关分析法预测丰、平及枯水年的泉水流量;(2)平原区地下水补给资源评价①建立均衡方程式②根据动态观测资料计算不同地区臃水入渗系数③计算平原地区地下求补给量五、地下水开采设计1.选择永交市供水水源地根据区域水文地质条件及地下水资源评价的结果,选择永交市供水水源地(近期需水量为3万立方米/日,远期为5万立方米/日)。
2.农田灌溉开采设计枣阳河冲积平原需进行农田灌溉,耕地面积为2万亩,进行开采设计.(1)计算单井开采量,按6英寸深井泵(按抽水量50立方米/时计),每年5、6、7三个月用水,每天开机16小时计算;(2)根据灌区地下水补给量,计算开采井数;(3)根据灌区面积计算开采井井距及确定布井方案;⑷按开采强度法检验中心区水位降深是否符合要求。
六、结论及建议分析所得结论及评价中存在的问题,指出进一步工作的意见。
具体设计内容第一部分自然地理条件地形由永交市地质图和地质剖面图可以看出,该地区东边高,西边低,东部和南部均为山区,西部和北部基本上是平原等地势较低的地形,呈现出阶地地形。
由图还可以看到有一条贯穿永交市北东至南西的断层带。
其西面是贯穿南北的黄河,还有南北流向的汾阳河和东西流向的涞阳河分别通过低洼地汇集到黄河。
由地形特点可以得出该地区的汇水条件为河流发育于地势较高的山地,向地势低洼的山谷、平原流动;地下水也从地势较高的山地处向低洼的平原流动。
水文该地区的水系是由黄河、莱阳河、汾阳河组成的。
汾阳河发源于东南部石平峰,涞阳河发源于东北部紫阳山,汾阳河为南北走向,涞阳河为东西走向,它们分别都汇入北部的东湖,再从东湖流入黄河,补给黄河。
该地区被这几条河流环绕,在几条河流汇集区域,地表水和地下水资源都十分丰富。
永交市的断层构造对地下水的出露形成泉起了重要作用,断层处地势较低洼为汇水区,地下水会顺着断层带向地表涌出,形成泉。
资料给出的各水文站所测资料为:根据以上资料绘制河流流量历时曲线:曲线1为汾阳河上站,曲线2为枣阳河站,兰村泉未绘出。
根据图中曲线,可以看出7、8、9月份流量较大,枣阳河站春季断流1、2、3、4月份流量为0,7、8、9月份是雨季,所以河流流量较大。
汾阳河1、2、3、4、5、6月处于枯水期,7、8、9、10月份流量增大,11、12月份再次进入枯水期。
可见河流流量随季节变化较大。
气候气象观测资料为:根据资料绘制气象要素曲线:如上曲线图所示,该地区的气候总特点是:全年气温差较大,降水主要集中在夏季,且蒸发量大于降水量,为典型的温带大陆性气候特征。
永交地区的气温在5、6、7、8、9月份较高,地下水蒸发量较大,其余月份气温较低,地下水蒸发量较小,降水多集中在5—9月份, 蒸发量4—8月份最大,其余时间蒸发量小。
该地区蒸发量大于降水量,地下水面降低,该地区缺水严重。
在各种气象因素当中,降水量对水文地质的影响十分重要,一个地区水资源的丰富程度主要取决于降水量。
第二部分 区域地质条件地层由地质图和剖面图可以看出该地区地层从老到新由太古系、元古系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、第四纪组成。
岩层由花岗岩向太古界片麻岩、元古界砂岩及大理岩、下奥陶统灰岩夹白云岩、石炭系砂页岩夹有灰岩及煤层到上更新统冲积层,上更新洪积层、全新统冲积层逐层递变,岩层含水性由弱变强,特别是冲积层和湖积层其岩层组成基本上是淤泥、砂层、砂砾层、黄土等含水性比较好的岩层。
构造气象观测资料-5050100150123456789101112月份降水量/气温100200300400蒸发量气温降水量蒸发量永交市地区主要受到一个大断层的控制,断层的西北盘基本上为第四纪冲积和湖积层。
而断层东南盘是一个向斜构造。
由于受到风化作用和地表水的侵蚀,此区域地形上复杂多变,地貌丰富。
这就是本区域的主要构造特点。
断层的形成是伴随着向斜构造的形成一起形成的。
在向斜的形成过程中,向斜两侧受到力的作用,当岩层内的应力超过了岩石的受力极限时,岩层则发生断裂,形成这一断层。
并且由剖面图分析可知,断层的下盘相对上升,上盘相对下降,在后来的外力作用下,上盘由于低洼,所以主要受到沉积作用,从现在也可看到,上盘覆盖大量的沉积物和第四系的冲积物、湖积物,基岩已完全看不见;下盘则由于相对上升,地势高,主要受侵蚀作用的影响,风化剧烈,形成地形上的凹凸不平。
在三叠系后的某段时间地质地质活动比较强烈,可以看出地层形成大概在三叠系后更新统前期的一段时间形成的。
断层周围一般会发育大量的裂隙,而裂隙与断层是地下水良好的天然储存场所,其周围的地下水资源十分丰富,其上会发育有泉,河流等。
从地质图可以看出两个断层上发育有兰村、晋柏、西冶三个比较大的泉。
断层总体使得本区表现为东部、南部高,西部、北部高的特点。
由以上分析可知,断层上盘下降,因此,堆积大量第四系沉积物,地形表现为平原、河漫滩、洼地;而断层下盘上升,基岩出露,风化侵蚀强烈,所以地形上表现为山地。
断层下盘的基岩出露的山地地区,为河流的发源区;而断层上盘的平原、洼地由于地势低平,成为河流的汇集区,形成湖泊或是支流汇入干流。
第三部分区域水文地质条件地下水类型及埋藏分布规律由图可以看出该地区的地下水主要为潜水。
含水岩层组为砂层、砂砾层、亚黏土及黄土,它们都是含水性比较好的岩层,其分布范围大致为全新统的冲积层、湖积层,上更新统的洪积层、冲积层。
又由图可以看出平原相对于周围的地形是低洼的,且周围高地的岩层基本上为隔水性比较好的灰岩、页岩、大理岩、片麻岩、花岗岩。
该区域地下水类型还有饱气带水和承压水。
饱气带水埋藏于最上层,主要赋存于亚黏土层中;来源于大气降水的入渗、地表水的渗漏,由地下水面通过毛细水上升输送的水分,以及地下水蒸发形成的气态水。
承压水位于潜水层以下,主要赋存于砂岩、砂砾岩层、黏土层;该地区承压水含量相对较少。
地下水补给、径流与排泄,地表水与地下水的转化关系地下水的补给来源有大气降水、地表水、凝结水,来自其他含水层或含水系统的水等。
而在本区地下水的补给主要为周围高地的地下水补给、地表水补给(湖,河)及少量的降水补给。
地表径流:主要是来不及发生入渗的降水及河流水有地势高处向地势地处的流动。
地下水径流:由于各地区地势、渗透性、降水量不同而引起的地下水的渗流或越流。
本区地下水的径流方式主要是在岩溶区表现为沿着大通道快速流动,而到了平原区则作渗流流动。
地下水的排泄是指含水层或含水系统失去水量的过程。
在排泄过程中,含水曾于含水系统的水质也发生变化。
研究含水层(含水系统)的排泄包括排泄去路、排泄条件、与排泄量等。
地下水通过泉、向河流泄流及蒸发、蒸腾等方式向外界排泄。
此外,还存在一个含水层向另一个含水层的排泄以及人工排泄。
而在本区,地下水的排泄方式主要是以泉、蒸发和蒸腾方式进行排泄。
大气降水一部入渗地下,另一部分以地表水径流方式流入河流,河流中的水继续为补给地下水服务,同时,大气凝结水也进入地层,地下水在流动过程中,地表大量蒸发、植物吸收以蒸腾形式返回大气,最终以降水形式返回地面,另一方面,地下水在排泄区以各种形式排泄掉转化为地表水,在这个大气水--地表水--地下水的循环转化过程中交换着水量、能量、热量,保持着水的动态平衡。
地下水的化学特征由表四及表五所给的水质分析成果表可以看出,该地区除东湖及其附近地区(全新统湖积层)外。
地下水的矿化度小于1.5g/L,对照舒卡列夫分类图表可以看出该地区基本上为沉积岩地区典型的溶滤水。
水中矿化度的大小基本与分水岭及河流的距离远近相关。
离河流越远、分水岭越远矿化度就越高,反之就越低。
该地地下水中主要的阳离子为:Na、K、Ca 、Mg。
主要的阴离子为:氯离子、碳酸氢根离子、硫酸根离子。
PH 值为7.5左右,水呈弱碱性,总硬度较高,所含气体少,耗氧量低,无H2S、Pb2+等有害成份。
晋柏泉及西冶泉在整个地区来说总硬度比较高,5号孔潜水碱性较大。
5号孔潜水及湖水矿化度均较高。
地下水动态14号孔、晋柏泉、兰村泉的水位或流量、降水量图如下:14号孔:月份/内容1月份2月份3月份4月份5月份6月份水位平均/月4.00mm 4.12mm 4.20mm 4.23mm 4.21mm 4.18mm降水总量/月4.8mm 12.0mm 20.4mm 23.2mm 9.9mm 58.2mm月份/内容7月份8月份9月份10月份11月份12月份水位平均/月 3.92mm 3.63mm 3.165mm 3.17mm 3.29mm 3.72mm降水总量/月130.0mm 167.0mm 114.0mm 13.9mm 23.2mm1983年14号孔地下水动态及降水观测表晋柏泉:年度/项目平均流量(立方米/秒)降水量(米)19620.18450.519630.19610.65719640.18980.52719650.18110.38419660.18970.57019670.18840.54819680.18510.46919690.18910.54219700.17990.47019710.17840.45519720.15830.23519730.19120.73619740.17620.36819750.16470.47719760.17530.50919770.568晋柏泉与兰村泉流量图晋柏泉降水量(62-77)10020030040050060070080019621964196619681970197219741976年份晋柏泉降水量图由以上三个表的曲线可以看出14号井的水位也基本上不随降水量的改变而改变。