水文地质特征及地下水系统类型分析

尹 哲

（安徽省煤田地质局第三勘探队，安徽 宿州 234000）

水文是针对地下水的研究，包括地下水的物理特性与化学组成成分，通过水文地质特征的研究能够直观表现出勘查区的水文综合条件，为后续工作的科学开展提供基础地质数据。随着近年来国家对于自然环境调研的深入，延展了对水文地质特征的调研范围[1]。在我国，针对水文地质特征相关研究受到了有关部门的重点关注，因此相关文献十分普遍，主要针对水文地质特征进行研究，能够取得一定的研究成果。但由于部分区域由于受到地下水害的影响较大，经济发展一直止步不前，针对水文地质特征中地下水系统的研究普遍存在局限性。为了有效的降低水文地质对环境保护的抑制作用，需要掌握地下水系统类型。但目前学术界针对地下水系统类型方面的研究可谓少之又少，仅有的文献主要是针对具体地区的地下水系统类型加以分析，证明其研究存在很大的局限性，不能够适用于广泛的地下水系统类型划分。基于此，本文提出水文地质特征及地下水系统类型分析，在明确水文地质特征的基础上，分析地下水系统类型，致力于加大地下水系统的调研力度，合理的划分地下水系统类型，全面落实水文地质调查工作。

1 水文地质特征

结合《防治水有关规定》等相关文件的实施，本文针对水文地质中存在的5点主要特征加以详细研究。水文地质特征相关研究整体框架图，如图1所示。

图1 水文地质特征相关研究整体框架图

结合图1所示，本文通过以上5方面进行细致研究，致力于确定水文地质特征。具体内容，如下文所述。

1.1 地下水位

在总结前人的水文地质勘查资料的基础上，分析地下水的变化情况。地下水位不是一成不变的，会随着外界的影响而发生升降变化，可以通过钻探的方式，确定地下水位的升降变化情况。以此为基础，分析不同勘查区域的地下水的赋存状态，初步推测出该研究区域的地下水位高度，由此得出，地下水的水位变化直接影响水文地质勘查工作，做好地质勘查准备工作可以进一步掌握其水文地质特征。

1.2 地下水压力

地下水压力作为水文地质的重要特征，作为一项力学参数，能够表明地下水所能够承受的最大压力。在本质上来讲，地下水压力属于地下水的内力[2]。结合以往相关研究资料表明，影响地下水压力最为关键的两个参数即为地质体的干重度以及地下水应力，地质体的干重度越高，地下水压力越小；而地下水应力越高，地下水压力也会随之升高。地下水压力不同于普通的水压力，是水文地质特征中较为复杂的因素，勘查区水体流速也会在一定程度上影响地下水压力，在判断地下水压力的过程中，一定要充分考虑到相关因素。一般情况下，在分析勘查区地下水压力问题时，应该遵循由浅入深的原则，从地表逐渐向深层地质勘探，但勘探深度越深，也会提高地下水压力分析的难度，对地下水的勘查精度也有了更高的要求。若没有将地下水的压力问题纳入到勘查工作中，矿区地质勘查区土体结构势必会受到一定的影响。明确地下水压力的数值范围，规避地质勘查工作中多发的水文地质问题。特别是对于水文地质环境复杂区域勘查，如果未及时发现潜在的地下水压力问题，对地质勘查工作人员人身安全造成一定威胁。另外，在此次研究中建议在测定地下水压力工作中，可以配备相关的专业设备，通过对地下水水压的全方面掌控，才能向更深的地层进行水文地质勘查工作，控制其危险性。

1.3 含水层厚度

含水层厚度作为水文地质特征，能够揭示地层中蕴含的岩溶发育情况。由此可见，含水层厚度与岩溶发育两者之间存在辩证关系，也就是说通过分析岩溶发育情况，能够确定含水层厚度。本文选取岩溶率作为评价岩溶发育情况的指标，此指标可通过计算的方式得出。设岩溶率的计算表达式为e，则有公式（1）。

公式（1）中，k指的是钻孔数量，m为实数；指的是钻孔揭露的可岩溶厚度，单位为m。通过公式（1），计算得出岩溶率，岩溶率越高，证明含水层厚度越大，本文通过对水文地质的细致研究，致力于确定含水层厚度，并选择与之最匹配的水文地质勘察方案。

1.4 导水能力

由于不同断裂带的形成方式不同，因此不同勘查区的水文地质导水能力也必然有所区别。本文以导水系数作为衡量勘查区导水能力的重要指标，通过单位水力梯度以其水流通量表示水文地质的导水能力。但大部分勘查区地质断裂的表现形式基本一致，由于断裂带通常横穿多层地质，以此地质填充规模差异性较大，造成水文地质地层的导水能力不同。由此可见，地质填充规模越大，整体岩层张性越强，勘查区综合性导水能力越强。

1.5 地下水排泄与供应条件

地下水排泄与供应条件也是水文地质特征之一，能够反映出地下水失水的过程以及来水的过程[3]。另外地下水的水位持续上升也是受到大气环境的影响。因进行水文地质勘查工作过程中勘查区地下水的流动方向与矿体倾斜方向相类似。超出水位方位的数量排泄到沟谷中，在地球化学特征的持续影响下，地下水位上涨是由于大气讲述的排泄与供应，分析该研究区全年的平均降水情况、持续降水的时间，能够得出地下水的实际供应量。

2 地下水系统类型

根据上述分析的水文地质特征，为了切实际的降低水文地质调研工作难度，将从水文地质水层的宏观组合分析，按照地质层由表层至深，从三个方面，开展地下水系统类型的详细划分。地下水系统类型总述表，如表1所示。

表1 地下水系统类型总述表

结合表1所示，为地下水系统类型总述表，下述将对以上3中地下水系统类型展开具体分析，详见下文。

2.1 开放型地下水系统

开放型地下水系统构成主要来水方向的特点，水位动态必须是高灵敏度，较高变幅、高水位，并具有一定的水力坡度。当底板突水和矿井排水后，此方向水位迅速下降，但很快又回升。如“三高”方向是一个水力坡度，则补给水源在北部“谷型”边界末端，就是补给水源边界；如“三高”方向不是一个水力坡度，但是连续的，则补给水源在水位等高线的变缓处。岩溶裂隙地下水呈带状分布 降压漏斗向外扩展的速度，反映出不同方向的岩石渗透性能与含水性大小，漏斗形状反映出地下水的产状。已揭示的情况说明，地下水主要呈带状分布，特别是沿断裂破碎带呈似带状富集[4]。通常情况下，大型矿区地质层的夹凝灰质砂岩作为其主要构成。于此同时，地下水储量大主要原因是大气降水渗透到地下结果，矿山勘查区地质环境较为复杂，所以处于矿山风化带上的地下水的补充方式主要为侧面供给，部分断裂带出现裂缝增大的情况，不同地层中的水资源的渗透为矿山地下水的循环提供了有利条件。

2.2 半封闭型地下水系统

半封闭型地下水系统构成主要来水方向的特点 水位动态灵敏度小，水位高度大，水力坡度大，是岩石导水性差，同时又有些补给来源，但补给量不大。当井下底板突水和排水后，此方向水位下降缓慢，变幅减小。水位动态灵敏度高，水位低平，水力坡度小，此方向是岩石导水性强，而补给量小之表现。当井下底板突水和排水后，此方向水位迅速下降，并稍有回升。

2.3 封闭性地下水系统

封闭性地下水系统，地下水主要是直线补给边界 当灰岩水位降低幅度不大，净贮量开始消耗时，漏斗是不规则的多边形。当水位大幅降低，净贮量得到消耗时，漏斗不断向外扩展，并显示出直线补给轮廓，直线补给展现在时间上直线的终点，即地下水动水位的边界点，展现在空间中的直线，正是突水断裂破碎带的存在。勘查区域的生态环境变化形态主要是根据涌水量进行判断的，在大气降水的持续影响下矿区地质勘查中发现地下水的总量有明显增长，协助地质划分的同时也为地质勘查工作的深入进行带来相应问题。通过实地调查研究得出，勘查区内部地段蚀变情况较为剧烈，主要表现为矿石绿化、金属组合化等趋势，蚀变能力越强，说明勘查区涌水活跃程度越高。

3 结束语

本文通过水文地质特征及地下水系统类型分析，证明了分析在实际应用中的适用性，以此为依据，证明此次水文地质特征及地下水系统类型分析的必要性。因此，有理由相信通过本文设计，能够解决传统水文地质勘查中存在的缺陷。但本文同样存在不足之处，主要表现为未对本次水文地质特征及地下水系统类型分析结果，应用到实例分析中，通过设计实例分析的方式，进一步证明分析结果在实际应用中的可信度。这一点，在未来针对此方面的研究中可以加以补足。与此同时，还需要对水文地质勘查方法的优化设计提出深入研究，以此为提高水文地质勘查质量提供建议。