地下水野外调查方法

(一)野外调查的目的与任务

地下水野外调查或称水文地质测绘水文地质工作的基础，它通过对调查区地质、水文地质现象及井泉等进行系统的调查与综合研究，达到查明调查区地下水分布及其形成条件的目的，为进一步工作提供水文地质资料。

地下水野外调查的任务是观测与记录地下水及其露头的状况和现象，分析地下水的成因及补给、径流与排泄关系等，并按照规定的图例填绘在地形图上，形成水文地质图件和相应的文字记录等。

(二)野外调查的工作方法

地下水野外调查常采用与地质、水文地质测绘相同的方法，具体方法是追索法、穿插法或两者结合的方法。调查测绘的比例尺取决于调查阶段、工作性质和工作区的自然条件。比例尺不同，对地质、水文地质研究的详细程度和测图的精度要求也有所区别。在水文地质普查阶段，基本上采用1∶ 200000的比例尺测绘，在地区条件简单或不马上开发地区，则可用1∶500000的小比例尺进行。在水文地质初勘阶段，一般多使用比例尺1∶ 50000～1∶ 25000进行地区性测绘。详勘阶段，则采用1∶ 10000～1∶ 5000的比例尺，等等。

各种比例尺的地下水调查作用并不完全一样。中小比例尺的水文地质测绘，经常作为完成地下水普查的主要工作方法，是一项具有战略意义的调查工作。它为制定国民经济建设规划提供所需的水文地质资抖，又是各项专门性水文地质工作的基础。大比例尺的调查测绘则主要用于专门性的各种工作范围。

地下水野外调查工作大致分为以下3个阶段。

1. 准备阶段

在野外工作之前，首先根据生产任务，充分收集自然地理、地质、水文地质方面的有关资料并编制设计书。同时，准备必要的野外工作装备和工具，包括交通工具、测试测量用具(如三角堰、温度计、测绳等)、文具(如地形图、记录本、表格等)等。

2. 野外工作阶段

在野外工作期间，基本工作方法就是对控制全区水文地质条件的观测线进行系统的综合性地表观测与描述、测制水文地质图。在观测线上有意义的地点布置观测点，详细观测记录该点及沿途所观察到的地质、构造、第四纪、地貌、水文地质工程地质现象。凡有代表性的观测点，均应测制剖面或绘制素描图。相邻的观测点应分析研究其相互关系，并经常把有关的观测点连成一个完整的剖面。通过点线观测，综合分析，查明测绘区地下水的分布及其补给、径流、排泄条件。

观测线应布在地质、水文地质条件变化最大的方向上，即垂直地层，含水层走向、构造和地貌单元走向，穿越地下水的补给区、径流区和排泄区，以便较多地看到地层与地下水的天然露头。对有意义的地质、水文地质界线，如岩体边界、导水断裂等还可沿线进行追索。

观测点应布在地质或水文地质有意义的地方，如地层界线、地貌界线、断裂带、接触带矿体露头，以及井、泉、钻孔、沼泽、河流与地下水发生水力联系地段、空隙发育典型地段等。另外，在调查中要深入做好访问工作，同时引入新的探测技术，以便收集更多的资料，加快工作速度。

3. 室内整理

分野外的阶段整理和最终整理。阶段整理内容包括清理野外记录簿、各类记录表格、卡片及标本、清绘草图、检查定额完成情况。最终整理内容为清绘最后图件和编写工作报告。具体整理方法和内容可参考有关文献。

(三)野外调查的内容

为了查明工作地区的水文地质和地下水成因类型，野外调查工作是关键的工作。其内容应包括以下几点。

(1)地形地貌特征，重点要调查研究河谷阶地分布范围、阶地性质(侵蚀，堆积、基座)、阶地级数、阶地地层结构、岩性成分、厚度及其相变情况等。

(2)基岩地层岩性，包括地层时代、岩石矿物组成、结构构造等。

(3)第四系松散沉积物的分布范围、地貌部位、成因类型、土类、结构，厚度及其相变情况等。

(4)地质结构，尤其应对岩石空隙(孔隙、裂隙、溶隙)的发育规律及含水性，褶皱构造、断裂的贮水、导水条件进行详细的调查研究。

(5)可溶岩分布及其岩溶发育情况。

(6)各类岩土体的透水性和含水性。

(7)地表水体(江、河、湖泊与地下老窿积水等)分布及其与地下水的关系。

(8)地下水露头(井、泉和钻孔)的水文地质调查，调查内容见下节。

(9)与地下水有关的现象，如浸没、土壤盐碱化等。

(10)大气降水、气温等气象资料收集与整理。

显然，工作区的地质、水文地质条件和工作目的不同时，调查研究的内容也是不同的，应根据实际情况与目的要求确定其研究内容。

(四)地下水露头的调查

地下水天然露头与人工露头的调查研究在地下水调查中极为重要。特别要注重研究最低排泄点的地下水露头。地下水的天然露头有泉、沼泽、地下河的出口等，人工露头包括井、钻孔、地下老窿积水等。本节主要介绍泉、井的调查内容。

1．泉的调查

泉的调查应包括下列几方面内容:泉的出露位置、标高、泉附近的地形，泉的成因类型，含水层的情况，泉水的物理性质，泉的涌水量、动态及利用情况等。表2-22为泉水调查记录表。

泉的出露位置。可用定地质点的方法加以确定，编号后标在图上。标高可用气压计或地形等高线确定。大比例尺填图时，泉的位置应该用仪器(经纬仪、平板仪)确定。若当地有河流，则要测出泉和河水位的相对高差，以说明泉的出露和当地侵蚀基准面的关系。

表2-22 泉水调查记录表

泉的类型。主要通过仔细观测泉水的涌水情况及其出露条件而定。泉水呈集中水股还是呈渗水流出;上涌或是下流，有否气泡逸出;泉水出口处岩性是什么，是裂隙还是溶隙中流出。有时，为了查明泉的出露条件，有必要清理泉口的表土，揭露补给泉的含水层的性质，同时结合地质观察一起分析，并作素描图。

泉水的物理性质一般在野外通过直接感觉初步测定，水温用水温计测定。泉流量的测定须根据具体条件选用适宜方法。流量较小的泉( ＜1L/s)当用容积法测定，而流量较大的泉使用堰测法。当泉的流量为1～20L/s时，使用三角堰最为适宜。当泉的流量极大时，可使用流速仪或浮标法测定流量。

泉的动态与利用情况一般通过访问获得。了解泉流量在一年中的变化情况、最大值、最小值和各自出现的时间及其与降水的关系等。为研究泉水的化学成分应在泉口处取样，简分析水样0.5L，详分析一般取水样2～2.5L。水样瓶要洁净，瓶外贴上标签。取样后马上送实验室分析。

2．井(钻孔)的调查

表2-23为井的调查记录表。其调查内容包括井的位置、井口标高、井深、水深、水位、井地质剖面、井水化学成分与物理性质、井口直径、井底直径、井型、井的漏水量与地下水水位水量变化情况、井的结构及使用情况等。井的调查主要通过访问当地居民及井的建设者获得。选择调查的民井最好是新井。

表2-23 井调查记录表

(五)地表水体的调查

地表水体往往是地下水的补给来源或排泄场所，对地表水调查常能说明本地区地下水的补排关系。在无雨干旱季，河流流量实际上相当于地下水天然径流量。在无支流情况下，下游河段流量的增加或混浊等都说明有地下水补给河水的现象。相反，河流流量突然变小，甚至完全漏失，说明河水补给地下水。

常见的地表水体有:江河、湖泊、池塘和矿山老窿积水等。调查内容应包括:地表水体类型、分布情况、水体面积和水量、水位、水质及其动态变化，对河流还要调查流量、河水位、流速、含沙量及其动态变化，研究地表水体与地下水的补排关系和地表水体对地下水径流量、水位及水质的影响。这些资料除向当地水文站及有关单位收集外，还应仔细研究泉水出露河床地段，河水突然漏失地段的地层，岩性、构造以及渗漏量。为查明渗漏段内地表水和地下水的补给关系，可在河流渗漏段的上下游两个断面上，分别测定河流流入渗漏段的流量Q1与流出渗漏段的流量Q2，当Q1＞Q2时，说明该段河流地表水补给地下水;反之，当Q1＜ Q2时，说明地下水补给了地表水，而其补给量为Q=Q2－Q1。如果工作区内没有水文资料，必要时应在河流不同地段，设立水文站或水文气象站，进行长期观测，定期测定河流流量、水位、水质、流速、含沙量。

(六)气象资料的搜集及其整理

大气降水往往是一个地区地下水最主要的补给来源之一，因此，在地下水调查中，应搜集工作区的气温、降水和蒸发方面的资料:如年平均、最高、最低气温，开始降雪和结冰时间，融化时间;年平均降水量、年最大降水量、各月降水量、最大日降水量，最大降水强度及其延续时间;蒸发量，各月蒸发量等。资料收集后，可编成气象要素变化图，有时为了研究地下水与气候的关系，往往在上述图上同时标出地下水位随时间的变化曲线。

由于地下水与其周围环境有着密切的联系，影响地下水的形成与分布规律的因素乃是多方面的，除了上述调查内容外，如植被情况、人类活动情况等环境因素对当地地下水的形成和分布也有明显影响。因此，进行调查时，必须结合工作区的具体条件确定研究内容及重点。