天津地区含水层类型判别与参数分析
天津市浅层地下水的分析评价
类 型 和 分 布
六. 浅层地下水水文地质特征
透水性分类
根据渗透系数的大小，可将地层透水性划分为三类：
透水性类别
中等透水
弱透水
微透水
渗透系数K(m/d)
1≤K＜10
0．01≤K＜1
0．001≤K＜0．01
时代、成因和岩 性
第Ⅲ陆相层（Q3eal） 第Ⅱ海相层（Q3emc） 第Ⅳ陆相层（Q3cal） 第Ⅲ海相层（Q3bm） 第Ⅴ陆相层（Q3aal） 第Ⅳ海相层（Q23mc） 粉细砂
二 天 津 地 铁 工 程 概 况 天 津 市 快 速 轨 道 交 通 线 网 规 划 图
.
规划图说明
按《天津市城市总 体规划（2005～2020）》 中心城区的轨道交通网 由9条线构成。分别为 东北－西南方向的地铁 1号线；东西向的地铁2 号线；东南－西北方向 的地铁3号线；以及地 铁4～8号线和轻轨9号 线。其中的地铁1、2和 3号线构成了轨道系统 的主骨架，并通过天津 站、西南角和国际商场 三处换乘枢纽“锚固” 了线网的基本框架。规 划的线网总长度约 235Km。
二. 天津地铁工程概况
1号线工程概况
天津地铁1号线北起刘园停车场，沿辰昌路上跨丁字沽三号路，下钻中环线勤俭道和子牙河进入 既有地铁西站，既有线沿西马路－南开三马路－南京路前行，南段新线进入大沽南路后下钻津河、 上跨复兴河后沿微山路－珠江道进入双林车辆段。线路总长度26.187Km，其中地下线15.381Km （新建8.103Km），高架线路8.920Km，全线共设车站22座，其中地下站13座（含既有改建站7 座），高架站8座，地面站1座。 既有改建地下站的开挖深度为7～11m，新建地下站的开挖深度为14～24m。 天津地铁1号线从2000年可研开始，历经6年多的勘察、设计和施工，于2006年7月建成并通 车运营。
天津周边海域表层水体理化要素分布特征和水质评价
天津周边海域表层水体理化要素分布特征和水质评价王娟娟;时文博;王宝峰;王秀芹;王德兴;叶红梅;张萍【摘要】通过对天津周边海域表层水体的一些理化要素进行调查,得到化学需氧量(CODMn)、活性磷酸盐(PO43--P)、氨氮(NH4+ -N)、亚硝酸盐氮(NO2- -N)及硝酸盐氮(NO3-- -N)含量从离岸近的海域向外海方向递减.水温、pH值、盐度的变化趋势则正好相反；在此次调查期间,天津周边海域海水中无机氮的主要存在形式为NO3- -N和NO2 --N1相关性分析表明,盐度与化学需氧量、活性磷酸盐、无机氮、亚硝酸盐氮在p=0.01水平上均呈极显著负相关;活性磷酸盐与无机氮、NO2- -N和NH4+ -N含量均在p=0.01水平上呈极显著正相关;由N/P比和E值的平面分布图可以得到,沿岸N/P比最低,离岸越远的地方N/P比越高.E值的平面分布恰恰相反.北塘附近海域依然是富营养化最严重的区域;本调查海域主要是磷限制,无机氮仍然是此海域的首要污染因子,其次是化学需氧量.【期刊名称】《河北渔业》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】7页(P12-17,21)【关键词】理化要素;营养盐;富营养化【作者】王娟娟;时文博;王宝峰;王秀芹;王德兴;叶红梅;张萍【作者单位】农业部渔业环境及水产品质量监督检验测试中心,天津300221;农业部渔业环境及水产品质量监督检验测试中心,天津300221;农业部渔业环境及水产品质量监督检验测试中心,天津300221;农业部渔业环境及水产品质量监督检验测试中心,天津300221;农业部渔业环境及水产品质量监督检验测试中心,天津300221;农业部渔业环境及水产品质量监督检验测试中心,天津300221;农业部渔业环境及水产品质量监督检验测试中心,天津300221【正文语种】中文渤海湾三面环陆，是个半封闭的内海。
而天津港又是渤海湾沿岸重要渔区和渔港，是我国北方对外贸易的大港，也是华北、西北地区对外经济的窗口。
天津地区微水试验求取含水层渗透系数的应用
中图分类号：Ｐ６４１ 文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２—１１４４（２０２１）０３—０２５２—０５
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＳｌｕｇＴｅｓｔｆｏｒＨｙｄｒａｕｌｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆＡｑｕｉｆｅｒｉｎＴｉａｎｊｉｎ
ＸＩＡＯＣｈｕａｎｎｉｎｇ，ＬＩＵＣｈｅｎｇｌｅｉ，ＬＩＬｉａｎｙｉｎｇ，ＳＵＮＨｕａｉｊｕｎ
井径 ／ｍｍ ３３０ ３３０ ３３０ ３３０ ３３０ ３３０
井深 ／ｍ １８．５ １８．５ １８．５ ２６．５ ２６．５ ２６．５
实管埋深 ／ｍ ０．０～２．０ ０．０～２．０ ０．０～２．０ ０．０～２２．５ ０．０～２２．５ ０．０～２２．５
滤管埋深 ／ｍ ２．０～１８．０ ２．０～１８．０ ２．０～１８．０ ２２．５～２６．０ ２２．５～２６．０ ２２．５～２６．０
场地潜水天然动态类型属渗入 －蒸发径流型， 主要接受大气降水入渗和地表水体渗漏补给，排泄 方式主要为蒸发、地下水侧向径流和垂向越流。地 下水总体流向为自北西向南东，水位变幅 ０．５ｍ～ １．０ｍ。承压水天然动态类型属渗入 －径流型，以越 流补给、地下 水 侧 向 径 流 和 “天 窗 ”渗 漏 补 给 为 主， 排泄方式主要为侧向径流和越流。 １．３ 微水试验情况
务办公楼 ２座、商业楼 ５座及地下车库。地下车库 整体 ４层，埋深约 ２１．０ｍ。场地内为施工临建用 地、堆土场、钢筋加工区及施工临时道路等；场地西 侧为项目二期工程、南侧为三期 Ａ地块工程、东侧 为六纬路、北侧为八经路，其中二期工程为超高层公 寓楼即将竣工，三期 Ａ地块正在进行西半部分主体 施工，六纬路、八经路均为现状道路，交通繁忙。工 程概况如图 １所示。 １．２ 水文地质条件
沉淀管埋深 ／ｍ １８．０～１８．５ １８．０～１８．５ １８．０～１８．５ ２６．０～２６．５ ２６．０～２６．５ ２６．０～２６．５
天津地下水功能区划分
广东省地下水功能区划广东省水利厅二○○九年八月前言为贯彻落实科学发展观，加强广东省地下水资源管理，合理开发、有效保护地下水资源，保障地下水供水安全、生态与环境安全，根据《中华人民共和国水法》有关规定，按照水利部《关于开展全国地下水功能区划定工作的通知》（水资源[2005]386号）部署，经商广东省国土资源厅，广东省水利厅委托广东省水文局和广东省地质环境监测总站共同编制了广东省地下水功能区划。
依据水利部《全国地下水功能区划分技术大纲》要求，广东省地下水功能区划主要定位为浅层地下水，但考虑到湛江市主要以开采深层地下水为主，因此结合《广东省地下水保护与开发利用规划》，增划了湛江市深层地下水功能区。
广东省地下水功能区划以水利部《全国地下水功能区划分技术大纲》为依据，以水文地质单元为基础，结合区域地下水主导功能，划分地下水功能区，制定各功能区的开发利用和保护目标。
地下水功能区划分为一级区和二级区。
其中，一级功能区划分为开发区、保护区、保留区三类，主要协调经济社会发展用水和生态与环境保护的关系，体现国家对地下水资源合理开发利用和保护的总体部署；在一级功能区的框架内，根据地下水的主导功能，划分为集中式供水水源区、分散式开发利用区、生态脆弱区、地质灾害易发区、地下水水源涵养区、不宜开采区、储备区和应急水源区共8类地下水二级功能区。
地下水二级功能区主要协调地区之间、用水部门之间和不同地下水功能之间的关系。
广东省地下水功能区划成果共划分236个地下水功能区。
其中浅层地下水功能区228个，包括62个分散式开发利用区、1个生态脆弱区、31个地质灾害易发区、90个地下水水源涵养区、20个不宜开采区、13个储备区和11个应急水源区；深层地下水功能区8个，包括5个集中式供水水源区，1个分散式开发利用区及2个地下水水源涵养区。
针对每个功能区，明确了相应的水量、水位和水质保护目标。
2009年5月18日，广东省水利厅以《关于报请批准广东省地下水功能区划的请示》（粤水资源【2009】9号），将业经组织专家评审论证并征求全省各地级以上市人民政府以及省国土资源厅、建设厅、农业厅、环保局、地质局等有关部门意见后编制的《广东省地下水功能区划》上报省政府。
天津地铁二期工程水文地质条件分析
天津地铁二期工程水文地质条件分析摘要通过天津地铁二期工程的岩土工程勘察，分析了沿线地下水类型、特征、富存条件及各类地下水间的相互关系，结合地铁工程性质及施工工艺分析评价了不同类型地下水对工程的影响，为设计方案的选择提供了依据。
关键词地铁浅层地下水水文地质条件分析评价天津地铁二期详勘工作始于2003年8月份，目前累计完成勘探量67000多m。
为查明水文地质条件，结合不同的工程类型，有针对性地投入了大量的勘察工作，并结合工程施工情况和区域水文地质特征，对沿线水文地质条件进行总结和分析研究，为设计提供了准确的依据。
1 地质条件天津地铁2、3号线沿线为冲积平原，皆为新生界沉积层覆盖，以陆相沉积为主。
第四纪晚期受海进海退影响，形成了海陆交互相沉积层。
线路沿线沉积的海陆交互相沉积层具有明显沉积韵律，各地层沉积厚度、沉积层位、岩性特征在线路不同地段虽有差异，但在成因上有明显的规律性。
1 1 地层岩性地层分布自上而下依次为:人工填土层①、新近沉积层②、第Ⅰ陆相层③、第Ⅰ海相层④、第Ⅱ陆相层⑤、第Ⅲ陆相层⑥、第Ⅱ海相层⑦、第Ⅳ陆相层⑧、第Ⅲ海相层⑨。
1 2 各地层地质条件第四系全新统人工填土层:杂填土、素填土，多分布于市区内，厚薄不均，差别较大。
该层土密实程度差，易变形。
新近沉积层(故河道、洼淀冲积):以淤泥质粉质粘土、淤泥、粉土为主，分布于故沟坑、河漫滩、河流故道内，该层土工程性质较差。
第Ⅰ陆相层(Q43al):以软塑―可塑状粘土、粉质粘土为主，层底埋深4～7m，为浅基础的良好持力层。
第Ⅰ海相层(Q42m):由灰色粉土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土组成，层底埋深12～16m，触变性和灵敏度高，工程性质较差。
第Ⅱ陆相层的湖沼相沉积层(Q41h):以粉质粘土为主，厚度一般小于2 0m，粘性土为相对隔水层。
第Ⅱ陆相层的河床―河漫滩相沉积层(Q41al):以粉质粘土、粉土为主，层底埋深一般18～20m。
上部粘性土为相对隔水层。
天津市地下咸水资源特征及保护措施
天津市地下咸水资源特征及保护措施2010-11-19 09:04:19 《中国水利》2010.13 作者：陈晓虎李华侍建国微博评论浏览次数：73摘要：天津市地下咸水分布广泛，但多年来由于受科学技术条件和咸水资源开发利用研究的限制，天津市咸水资源开发利用程度较低。
为缓解天津市淡水资源短缺的状况，通过对其地下咸水资源分布特征的分析，提出了对地下咸水资源的合理利用及相应的保护措施。
关键词：地下咸水资源；特征；分析；措施中图分类号：P641.8 文献标识码：B 文章编号：1000-1123（2010）13-0043-02一、天津市地下咸水资源的分布特征天津市地下咸水分布广、厚度大，主要分布在以武清县大王古庄、河西务、河北屯、宝坻区新开口、口东、八门城为一线以南的广大平原地区，面积约9 238.76 km2。
其中浅层淡水、微咸水、咸水和苦咸水面积分别为1 073.97 km2、1 944.04 km2、2 802.97km2和3 417.78 km2，占咸水总面积的11.7% 、21% 、30.3% 和37.0% 。
咸水水体从内地到沿海逐渐增厚，呈一楔形体，位于浅层淡水与深层淡水之间。
天津市咸水水体底界埋深靠近北部边界一般都小于40 m，向南逐渐加深；以王庆坨经杨柳青、万新庄、东堤头、葛沽、塘沽一线以南地区埋深均大于100 m；位于黄骅拗陷地区的大港咸水水体埋深最大，局部地区可达210 m。
二、天津市地下咸水资源分区及其特点1.地下咸水资源分区为了区分地下咸水的含水层岩性、水化学类型及含水介质场的结构，合理规划地下咸水资源的开发利用，需对天津市地下咸水进行分区。
以华北平原第四系水文地质结构为依据，天津市地下咸水资源分区可划分为三级，即咸水区、子区和小区。
（1）潮白河、蓟运河地下咸水区①潮白河、蓟运河古河道带地下咸水子区潮白河古河道带地下咸水小区主要分布于宝坻区西北部和武清区东北部地区。
该地区北部咸水底界埋深一般为40 m左右，向东南部逐渐变深，一般为60～70 m。
天津地面沉降区地下水资源超采和涵养恢复阈值的讨论
滨海新区水资源情况及配置
滨海新区水资源情况及配置2.4.1滨海新区当地地表水资源状况（一）地表水资源量降雨量：根据1956～2000年降水系列分析，滨海新区多年平均降水量为565.2mm，见表2-4-1。
表2-4-1 滨海新区行政分区降水量单位：mm当地地表水资源量：根据1956～2000年当地地表径流系列分析，滨海新区多年平均地表水资源量为1.81亿m3，见表2-4-2。
当地地表水资源量不仅受降水量的影响，还受降水集中程度、土壤湿度变化及不透水面积变化情况等多种因素影响，当地地表水资源量年际变化大于降水的年际变化。
受降水年内分配及产汇流条件影响，当地地表水资源量年内分配极不均匀，水多集中在汛期（6-9月），约占全年的70%-80%。
表2-4-2 滨海新区行政分区地表水资源量单位：亿m3（二）入境水量天津地处海河流域下游，入境水量受上游地区水利工程和水资源开发的影响，五、六十年代上游地区进行了大规模的水利工程建设，入境水量随之减少，特别是1963年大水后，海河流域进行大规模流域治理工程，开挖多条直接入海通道，使流域发生改变，本市部分河道功能随之改变，使得入境水量有明显减少趋势，直至六十年代末，流域治理工程基本完成，以后的入境水量也基本能代表现状情况，因此入境水系列考虑采用基本能代表流域现状的1970～2000年观测成果。
滨海新区大部分地处大清河淀东平原区，汉沽全区和塘沽的一小部分在北四河平原区。
北四河平原各河多年平均入境水量13.26亿m3，50%、75%、95%分别为11.80、7.43、3.45亿m3；大清河淀东平原各河流除大水年有洪水入境外，其余年份基本无入境水量。
由于滨海新区近年来入境水量很少且大部分集中于汛期，在此期间当地用水有限，受当地蓄水工程蓄水能力的限制，各河大部分水量直接入海而无法利用。
（三）地表水水质状况根据《天津市水资源调查评价》成果，天津市滨海新区范围内地表水水质污染严重、水质恶化，其水质指标绝大部分为地表水Ⅴ类或劣Ⅴ类标准。
天津地区地层热物性特征及影响因素分析
天津地区地层热物性特征及影响因素分析阮传侠;冯树友;牟双喜;程万庆;赵苏民【摘要】为分析天津地区地层热物性参数的地区分布特征和平面分布规律,布置88个勘查孔、现场采集1 076个岩土样、室内分析热导率、比热容、热扩散系数等地层热物性实验,对测试数据进行统计分析.结果表明:天津市岩土体热导率在1.26 ～1.70 W/(m·K),比热容在2 050 ～2 090 J/(kg·K),热扩散系数在0.45×10-6～0.74×10-6 m2/s.同一地区不同岩性的比热容,黏土最大、粉砂最小,热导率刚好相反,热扩散系数与比热容规律相同;不同地区同一岩性的热物性参数差别不大.天津市比热容与热导率呈现大致相反的趋势,热导率高值区位于蓟县、宝坻和宁河的东部、武清西部、静海南部以及滨海新区的中部地区;比热容高值区位于蓟县、宝坻和宁河西部、武清东部、静海北部以及滨海新区大部分地区.%In order to analyze the regional distribution and plane distribution regulations of thermal physical parameters of the strata in the Tianjin area,the authors use 88 exploration holes,collect 1 076 soil samples,analyze thermal conductivity,specific heat and thermal diffusion coefficient of formation in the laboratory and carries out statistical analyses of the test data.The results show that the heat conductivity of rock and soil body in the Tianjin area is 1.26 ～1.70 W/(m·K),the specific heat capacity ranges from 2 050 to 2 090 J/(kg·K),and the thermal diffusion coefficient varies from 0.45 × 10-6 to 0.74 × 10 6 m2/s.The specific heat of different rocks in the same region is different:clay is the smallest and silt is the biggest.The situation is contrary for the thermal conductivity.The thermal diffusivity and the specific heat capacity are of the same changes.Difference in thermalphysical parameters in different parts of the same rocks is not large.In the Tianjin region the heat capacity and the thermal conductivity are roughly in an opposite trend,i.e.,the areas of high value of thermal conductivity is located in the easttern parts of Jixian,Baodi and Ninghe county,the western part of Wuqing,the southern part of Jinghai and the middle part of the Binhai new area;the areas of high value of the specific heat capacity lie mainly in the western part of Jixian,Baodi and Ninghe county,the eastern part of Wuqing,the northern part of Jinghai and the most part of the Binnhai new area.【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2017(044)005【总页数】6页(P158-163)【关键词】地热地质;热导率;比热容;热扩散系数;水文地质;地层热物性;天津地区【作者】阮传侠;冯树友;牟双喜;程万庆;赵苏民【作者单位】中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京 100083;天津地热勘查开发设计院,天津 300250;天津地热勘查开发设计院,天津 300250;天津地热勘查开发设计院,天津 300250;天津地热勘查开发设计院,天津 300250;天津地热勘查开发设计院,天津 300250【正文语种】中文【中图分类】P314.1E-mail:***************天津地区夏季炎热、冬季寒冷，气候条件决定了天津夏季需要制冷，冬季需要供暖。
杨建民-天津地区承压水特征及控制策略
第二承压含水层Hantush解 10 8 降深（米） 6 4 2 0 -2 1 10 100 时间（分） 1000 10000 P1实测 P2实测 P3实测 P1计算 P2计算 P3计算
第一承压含水层Theis解 7 6 5 4 3 2 1 0 1 10 100 1000 时间（分） 10000
P1实测 P2实测 P3实测 P1计算 P2计算 P3计算
γ w H w π 4 [3(l 4 + 1) + 2l 2 ]Eh 3 hcr ≥ − γ 72l 4 b 3 ms γ
五、坑底突涌分析与研究
4、考虑土体测向压力的均质、连续梁、板 （杜贵成，1998）
bH wγ w − 2σk 0γD H cr = 2c + γ (b + αk 0 )
五、坑底突涌分析与研究
W1 W2 W3 W4 N1 N2 N3 N4
六、沉降预测
七、应急预案
1）、备用井设置 2）、应急生效时间
七、应急预案
七、应急预案
21眼减压井和10眼备用井全部开启后 1小时水位普遍下降 2小时水位普遍下降 3小时水位普遍下降 0.5米 0.7米 0.8米
七、应急预案
如果已超过安全水位， 0.5小时应急控制时间内开启全部31眼减压井 1小时内普遍降0.5米 2小时内普遍降0.7米 3小时内普遍降0.8米 正常安全水位 多增加降深 预留1小时水位恢复时间 即使恢复到安全水位也可在0.5小时内抽下去
五、坑底突涌分析与研究
基坑现场涌水现象
五、坑底突涌分析与研究
1、压力平衡法（规范方法）
H cr =
kγ w H w
γ
五、坑底突涌分析与研究
2、考虑粘性土抗剪强度所引起的抗力 （谭松林，2002）
天津地区微承压水基本特性研究[1]
![天津地区微承压水基本特性研究[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/e2b505284b73f242336c5fcd.png)
第五篇天津地区微承压水基本特性研究和基坑降水设计第一章微承压水基本特性研究根据铁道三院出具的地质报告，华苑地铁站地基中的⑦6、⑧2层即为承压含水层。
为确保该地铁站基坑施工中地基及维护结构的稳定，准备采用设置减压井的办法降低承压水水头。
为此，在现场进行了抽水试验。
其目的在于，检验承压降水井降水效果，为降水方案的确定提供依据；确定承压含水层的水力参数；观测地表潜水水位变化，分析现场地下承压水层与地表水的水力联系；初步了解抽水试验过程中地面沉降情况。
1 概况天津地区地层复杂，成千层饼互状结构。
地层分布情况与结构关系见图1。
潜水地下水埋藏较浅，主要依靠大气降水入渗和地表水体入渗补给，受季节影响明显。
微承压水为非典型的承压水，水位初期上升快，一般在半小时内可完成全部上升高度的80%左右，经过24小时后，稳定水位一般稳定于潜水位以下。
勘测期间微承压水稳定水位埋深约为2.9米。
其中含压水层⑦6、⑧2、⑨2的渗透系数推荐值为1.5m/d，为中等透水，设计为降水头5.5米，井间距20米，整个基坑布置9口井。
图1. 华苑站地质剖面示意图2 抽水试验井的布置及井的结构本次抽水试验由两个抽水井（Y2、Y3）和8个观测井（补1、测1、测2、补2、测8、补3、补4、补5）组成。
具体位置见图2。
抽水井的结构如图3所示，井深为37m ，抽水井井管直径为Φ400mm ，过滤管总长为10m ，位于埋深约26~36m 处，过滤管以下1m 为沉淀管。
过滤管以上为井壁管。
井管外，在过滤管段填充粒径3~7mm 滤料。
过滤管上部的井壁管段外侧填充粘土球，用以截断上部潜水与图2. 华苑站观测井位示意图图3. 深层水位观测孔剖面图3 抽水试验设备（1）水泵：QD6-32/3-1.1型水泵一台，功率9m3/h；（2）水泵配件：一套（包括回流管，闸阀，电源箱）；（3）流量计：自制三角堰一个；（4）水位计：GWJ-90型水位计一套，自制两套，共三套。
地下水含水层类型及各类型特征
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天津市浅层地下水的分析评价
三. 天津三地. 天铁津水地文铁地水质文勘地察质概勘况察概抽况水试验现场照片
三. 天津地铁水文地质勘察概况 海河水上勘探照片
四. 地质条件简介 地层岩性
天津市市区内地层岩性主要为第四系松散沉积层，地层岩性从上至下有： 第四系全新统人工填土层(Qml)：杂填土、素填土，多分布于地表。 第四系全新统新近沉积层（Q43Nsi）：灰黑色软土、淤泥质土，属坑底淤积，厚度一般＜1.0m。 第Ⅰ陆相层（Q43al）：以粘土、粉质粘土为主，黄褐色，可塑。局部有粉土和淤泥质土呈透镜体分 布。层底埋深4～7m。 第Ⅰ海相层（Q42m）：以粉土、粉质粘土为主，灰色，软塑～流塑，局部有淤泥质土呈透镜体分布。 层底埋深12～18m。 第Ⅱ陆相层（Q41al+h）：上部主要为灰白色的粉质粘土，下部主要以黄褐色、灰黄色粉质粘土为主， 可塑～软塑，局部夹粉土和粘土等薄层。层底埋深16～22m。 第Ⅲ陆相层（Q3eal）：主要以黄褐色的粉质粘土、粉土为主，可塑～硬塑，夹粉细砂和粘土透镜体， 局部粉细砂层较厚，可达11m。层底埋深28～33m。 第Ⅱ海相层（Q3dmc）：粉质粘土、粘土，灰黄色，可塑。层底埋深31～35m。 第Ⅳ陆相层（Q3cal）：主要由褐、褐黄色可塑～硬塑的粘性土和粉细砂组成。层底埋深47～55m。
项目
③2
粉土
③5
淤泥质粘土
④1
粉质粘土
④
粉土
2
④4
淤泥质粉质粘土
⑤1
粉质粘土
⑥1
粉质粘土
⑥
粉土
2
⑦1
粉质粘土⑦2粉土源自⑦3粘土⑦4
粉砂
⑦5
细砂
⑧1
粉质粘土
⑧2
粉土
⑧3
粘土
⑧
含水阶段划分
含水阶段划分
含水阶段是指含水饱和度不同的沉积岩层。
根据含水饱和度的高低，可将含水阶段划分为以下几个阶段：
1. 地下水位以上（亚干旱带、半干旱带）：该阶段岩层含水饱和度较低，水分主要以地表径流和蒸发散失的形式存在。
2. 近地面含水层（湿润地区）：该阶段岩层含水饱和度较高，地下水位通常在地面以下10m左右，也被称为浅层含水层。
3. 深层含水层：该阶段岩层含水饱和度高，地下水位深度一般大于50m，也被称为深层含水层。
4. 压力水层：该阶段岩层含水饱和度很高，水位深度超过200m，水的运动状态受到地层压力的影响，水含有丰富的氧气和二氧化碳，也被称为胡须水层。
天津地区地下水对工程的影响-精品文档
一、基本概念
3.潜水和承压水的转化
二、天津市区地下水的特点
1.天津天津市区地下水的特点
2.天津市区自然状况下主要含水层水位情况
0
水 位 5 埋 深10 （ 15 ） 20
m
25 0 2000 4000 6000
时间（min）
水压高
二、天津市区地下水的特点
三、土的渗流及其不良地质作用
（一）土的渗透性与达西定律 2.达西定律
（1）达西定律 实验条件：定水头、定 流量、均质砂。 此时地下水做一维均匀 运动，渗流速度与水力坡 度的大小和方向沿流程不 变。
三、土的渗流及其不良地质作用
（一）土的渗透性与达西定律 2.达西定律
达西定律(1856年)表达式： Q=KAI V=Q/A=KI 其中: Q——渗透流量（出口处流量），亦即通过过 水断面（砂柱各断面）A的流量(m3/d)； K——多孔介质的渗透系数(m/d)； A——过水断面面积(m2) ； V ——渗流速度(m/d) ； I——水力梯度I = (H1-H2)/L; H1、H2——上、下游过水断面的水头(m)； L——渗透路径 (m)。
天津地区地下水对工程 勘察和设计的影响
铁三院地路处 孟庆文
提
纲
一、地下水方面的几个基本概念 二、天津市区地下水的特点 三、土的渗流及其不良地质作用 四、勘察和设计中应该注意的问题
一、基本概念
1. 透水层、隔水层、含水层 自然界中的岩层按其透水性能可分为 透水层与隔水层。在寻常条件下能普遍透 水的岩层便是透水层。如各种砂土、砾石 以及裂隙、溶穴发育较好的岩层。 相反在寻常条件下不能透水或只能透过 数量很少水的岩层则属隔水层，如粘土、 页岩、片岩等。 位于地下水面之下的透水层经常为地下 水所饱和，我们称之为含水层。
粗探无芯钻探中雾迷山组地层及含水层的判别
粗探无芯钻探中雾迷山组地层及含水层的判别蓟县系雾迷山组华北地区较好的地热资源热储层之一。
钻井现场施工中对地热含水层的现场鉴别尤为重要，下面本文将阐述五种对蓟县系雾迷山组地层含水层判别的方法。
标签：热储层雾迷山组含水层判别地热资源是一种可以缓解傳统化石能源日趋紧张的清洁能源，它可以改善环境，使城市居民的生活水平和质量得到提高。
蓟县系雾迷山组（Jxw）为中元古界地层是华北地区较好的地热资源热储层。
据以往的研究成果，区内地层自上而下发育有新生界第四系、新近系和蓟县系雾迷山组分布，蓟县系雾迷山组在山区和平原区广泛分布，沉积中心在蓟县、兴隆一带，最大厚度可达四千多米，其有分布稳定连续、沉积厚度大、裂隙发育等特点。
为赋存条件好、品质优、开采条件佳的热储层之一。
沉积类型主要以碳酸岩为主占93%、其他粘土岩占3%、碎屑岩占4%。
沉积相为滨河潮浦相、滨海泻湖相、浅海陆棚盐泥相。
蓟县系雾迷山组地热主要为白云岩，属基岩岩溶裂隙型热储，一般水温为70-90℃，单井出水量60-100m2/h。
在无芯钻进施工中，虽测井技术可以判断深部地层，但测井往往比较滞后，施工中对地层的及时判断较困难，并且白云岩与石英长石砂岩的岩粉往往较难区别，故对含水层的现场鉴别也尤为重要。
现有五种对蓟县系雾迷山组白云岩地层含水层的判别方法：眼观法、硬度测试法、盐酸滴定法、钻进速率法、测井对比法。
1眼观法肉眼观测初步确定裂隙发育地段。
白云岩地层裂隙发育地段和围岩在颜色上有较明显的区别的，根据钻孔岩粉样品对比，河北沧县、献县地区蓟县系雾迷山组白云岩一般颜色为白色、淡红色，岩粉一般不含泥质。
而裂隙发育地段的岩粉颜色一般为褐色、黄褐色，并且含泥质。
为什么裂隙发育地段颜色明显不同呢？第一，该地区在加里东运动期华北地台整体抬升，形成区域性的古侵蚀面。
蓟县系地层古风化壳逐渐形成，古风化壳在地表水的作用下溶蚀裂隙较发育，后期裂隙被含碳酸盐成分的粘土所填充，使得该地段含粘土，且颜色明显区别与围岩颜色。
海河流域天津市水功能区划-
海河流域天津市水功能区划2008.09为合理开发、高效利用、有效保护我市地表水资源，逐步改善水环境质量，促进水资源可持续利用，保障经济社会快速稳步发展，按照水利部的统一部署，在水利部海河水利委员会的具体指导下，依据《中华人民共和国水法》第三十二条和《天津市实施〈中华人民共和国水法〉办法》第十一条的规定，根据《全国水功能区划技术大纲》的要求，按照《天津市水资源保护规划》对我市地表水体的功能定位及近、远期经济社会发展对水生态环境保护的需求，在水利部海委对海河流域内上、下游各省市水功能区划工作进行协调、平衡的基础上，我市编制完成了《海河流域天津市水功能区划》。
1水功能区划的目的意义水体对人类具有多种使用功能，不同的使用功能又对水资源的数量和质量提出了不同的要求。
因此，应当按水体使用功能的要求来合理配置水资源，改善水资源质量，防治水体污染，使有限的水资源发挥最大的效益，指导水资源的开发利用和保护。
水功能区划是水资源管理、保护工作的基础。
在水资源匮乏的天津市，水功能区划对于促进水体的上下游协调、控制入境水体的污染状况和改善天津市现状水域环境背景有着重要的意义，有助于水资源为天津市社会经济的可持续发展提供有效的保障。
2水功能区的定义水功能区是依照流域水资源条件和水域环境状况以及社会经济发展需要，考虑水资源开发利用现状和经济社会发展对水量及水质的需求，按照流域综合规划、水资源保护规划的要求，在相应水域划定的具有特定功能并执行相应水环境质量标准的区域。
3水功能区划的依据与标准（1）《中华人民共和国水法》（2）《中华人民共和国环境保护法》（3）《中华人民共和国水污染防治法》（4）《取水许可和水资源费征收管理条例》（5）《天津市实施〈中华人民共和国水法〉办法》（6）《天津市水污染防治管理办法》（7）《水利部职能配置、内设机构和人员编制规定》（8）《水功能区划技术大纲》（9）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）（10）《渔业水质标准》（GB11607-89）（11）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）（12）《自然保护区类型与级别划分原则》（GB/T14529-1993）4水功能区的划分原则（1）可持续发展原则水功能区划是根据水资源的可再生能力、水环境与自然环境的承载能力，在合理开发利用水资源，保护当代和后代赖以生存的水环境，保护人体健康及生态环境的结构和功能的基础上，保障和促进流域、天津市社会经济的可持续发展。
天津汉沽城区水文地质条件
194-198m厚4m粉砂
206-210m厚4m粉砂
214-216m厚2m粉砂
240-246m厚6m细砂
254-260m厚6m粉砂
324-334m厚10m细砂
374-380m厚6m细砂
414-418m厚4m粉砂
445-472m厚27m中砂
484-494m厚10m细砂
深部尚有较厚砂层。
水位埋深：二组60m，三组70m，四组62m、五组73m、六组66m。
2．水质：
第四、五含水组地下水水质为：水化学类型为HCO3、Cl-Na型水，矿化度小于900 mg/L、PH值8.4左右。
3．地面沉降
汉沽城区年沉降值在20mm左右。
汉沽城区水文地质条件：
1．含水层：
根据勘探孔普汉18-2、普汉19资料分析——
咸水层底板埋深50米m粉砂
78-82m厚4 m粉砂
97-100m厚3 m粉砂
102--104 m厚2 m粉砂
124-136m厚12m细砂
158-160m厚2m粉砂
3040m厚4m粉砂6068m厚8m粉砂7882m厚4m粉砂97100m厚3m粉砂102104m厚2m粉砂124136m厚12m细砂158160m厚2m粉砂164170m厚6m细砂194198m厚4m粉砂206210m厚4m粉砂214216m厚2m粉砂240246m厚6m细砂254260m厚6m粉砂324334m厚10m细砂374380m厚6m细砂414418m厚4m粉砂445472m厚27m中砂484494m厚10m细砂深部尚有较厚砂层
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天津地区含水层类型判别与参数分析
杨建民;孟凡宪;李梦洋
【摘要】根据含水层数学模型的降深-时间双对数和半对数曲线特征,可以确定含水层类型;依据选定的含水层模型,调整其中水文地质参数以拟合抽水试验中观测井降深-时间实测数据,可以反演水文地质参数.将以上方法应用于天津地区6组工程抽水试验,获得试验含水层类型及其水文地质参数.该方法可用于其他相关工程,天津地区和工程建设有关的50 m埋深范围内含水层属性及其水文地质参数取值范围,可参考借鉴本文计算结果.
【期刊名称】《地震工程学报》
【年(卷),期】2015(037)0z1
【总页数】8页(P74-81)
【关键词】含水层;水文地质参数;数学模型;对数曲线;天津地区
【作者】杨建民;孟凡宪;李梦洋
【作者单位】天津大学建筑工程学院土木工程系,天津300072;滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学),天津300072;天津大学建筑工程学院土木工程系,天津300072;石家庄市白求恩医务士官学校,河北石家庄050081
【正文语种】中文
【中图分类】P641
近些年,我国地下工程建设中越来越多地涉及到含水层和地下水问题,如20～30 m 深度的高层建筑基坑、地铁车站基坑和区间隧道等,天津、上海等城市当工程施工
深度达20 m以上时会遇到承压含水层。
当地下工程涉及到含水层时,需要界定含水层的类型,确定水文地质参数。
界定含水层类型,方法之一是根据各种类型含水层定义揭示的特征做定性分析,但因存在主观因素往往导致应用中产生争议;方法二是根据各种类型含水层数学模型中变量间的函数关系做定量分析,同时可以确定含水层的水文地质参数,具有普适性。
目前常规实验数据分析方法仅能得到渗透系数K和影响半径R等有限指标,难以满足复杂计算分析的需要,方法二所得指标可以更全面描述含水层特性。
本文针对孔隙介质含水层,应用方法二对天津地区地下工程常见含水层进行界定并确定相应的水文地质参数。
地下工程施工时,从地表到施工深度范围可能遇到的含水层分为三种类型:潜水层、承压含水层和越流承压含水层。
以下列出这三种含水层的经典数学模型。
1.1 承压含水层
1935年Theis[1]建立了无越流承压含水层完整井非稳定流公式:
式中,s为抽水影响范围内任一点任一时刻的水位降深;Q为抽水井流量;T为导水系数;t为自抽水开始到计算时刻的时间;r为计算点到抽水井的距离;μ*为含水层的贮水系数。
1.2 越流承压含水层
1955年Hantush和Jacob[1]建立了有越流补给的承压含水层完整井非稳定流公式:
式中,K'为弱透水层的渗透系数;b'为弱透水层厚度; T为越流承压含水层的导水系数;B为越流因数。
1.3 潜水层
1963年Boulton提出考虑迟后疏干的潜水完整井抽水时的三阶段解[2]:
式中为疏干因素;μ为给水度为延迟指数;μ*为贮水系数;为虚宗量第二类Bessel函
数。
2.1 含水层类型识别方法
以上孔隙介质承压含水层、潜水层和越流承压含水层,其数学模型的降深(s)-时间(t)理论解全对数和半对数曲线关系见图1[3]。
每一种类型含水层数学模型理论解的全对数、半对数曲线关系成对地展示,更明显突出了含水层抽水时s-t反应的差异,有利于被正确判别含水层类型。
图1(a)、(b)显示,在一均质、各向同性的理想承压含水层中以恒定流量从一小口径完整井中抽水时,相较于lg s-lg t曲线,s-lg t曲线特征性更强。
抽水前期s-lg t曲线显示非线性,抽水后期s-lg t曲线呈线性。
图1(c)、(d)显示,在一均质、各向同性、有迟后疏干的潜水层中,lg s-lg t曲线和s-lg t曲线都具有明显特征。
抽水前期图1(c)中,lg s-lg t曲线与图1(a)相似,抽水中期曲线呈一水平段,显示上覆渗透性较差含水层补水暂时平衡了井中抽水流量,抽水后期lg s-g t曲线又与图1(a)相似。
图1(d)特征性更明显,在抽水前期和后期具有两端平行直线段。
图1(e)和图1(f)显示的是越流承压含水层的曲线。
抽水早期曲线类似于图1(a)和(b),抽水中期弱透水层对承压含水层补水越来越多,直到抽水后期补给量与抽水量达到平衡,渗流进入稳定状态,在lg s-lg t曲线和s-lg t曲线中都表现为平直线段。
由抽水试验时得到的降深(s)-时间(t)数据绘制lg s-lg t曲线和s-lg t曲线,根据两曲线对照上述特征可以判别含水层类型。
2.2 含水层参数反演方法
根据抽水试验数据反演含水层参数的传统方法中,包括公式法如潜水和承压水的稳定井流Dupuit、Thiem公式,潜水非稳定井流仿Theis公式;图形特征法如承压水非稳定井流Theis配线法、Jacob直线图解法、水位恢复法,承压水非稳定井流拐点法等。
本文参数反演方法为抽水阶段的曲线拟合法,类似肖长来[4]等提出的全程拟合法。
具体做法为先根据抽水试验降深(s)-时间(t)数据绘制lg s-lg t、slg t曲线,进而根据曲线特征判断含水层类型,然后对文中“1含水层数学模型”对应模型中的参数进行修正,使降深的计算值与实测值之间的误差平方和最小,达到计算水位过程线与实测曲线的最佳拟合,即可获得试验场地含水层水文地质参数。
3.1 天津市土层与含水层分布
天津市地基土按年代成因层序排列划分为15个成因标准层,见表1[5]。
其中③、⑥、⑦、⑧和⑨层中的粉土和粉砂层是对工程影响较大的承压含水层。
工程建设涉及到的约50 m埋深范围内,在市区存在三个承压含水层,分别位于埋深10 m、20 m和30 m处,各层厚度约5 m,水位埋深约1～3 m;在滨海新区埋深约30～50 m 处存在一厚度约20 m的承压含水层,水位埋深约3～5 m。
3.2 抽水实验概述与典型试验计算
本文选取6组位于天津地区的工程抽水试验案例,其工点分布见图2。
阐明含水层类型判断及水文地质参数反演方法的应用,并判定该6组抽水试验所涉及的含水层类别及水文地质参数取值范围。
6组抽水试验A～F分别是:A-南开区某建筑工程抽水试验;B-西青区某建筑工程抽水试验;C-红桥区某市政工程抽水试验;D-河东区某建筑工程抽水试验;E-滨海新区某市政工程抽水试验Ⅰ;F-滨海新区某市政工程抽水试验Ⅱ。
以实验A为例,说明含水层类型判别与参数反演过程。
其他试验采用与试验A相同的方法,不再赘述。
6组抽水试验概况和反演结果汇总见表2与表3。
实验A位于天津市南开区,试验场地抽水井和观测井井位布置如图3,试验井井身结构与含水层关系如图4所示。
试验中b1井抽水流量Q=2.7 m3/h,a1井抽水流量Q=2.5 m3/h,第一降深非稳定流试验段各观测井的水位降深-时间试验数据见图5～图8。
根据图中观测井s-lg t、lg s-lg t曲线特征,判断b1抽水的标高为-
21.5～-26.5m,⑦2粉土层为无越流承压含水层;a1抽水的标高为-31.5～-36.5
m,⑨3粉砂层为越流承压含水层。
含水层类型确定后,选用相应的数学模型反演水
文地质参数,同时拟合试验水位降深数据,结果见图9。
3.3 抽水实验计算结果汇总
以下汇总出各组抽水试验的基本信息、地层分布和水文地质参数反演结果,见表2、表3,以及图10～图12。
根据抽水试验降深(s)-时间(t)数据的lg s-lg t、s-lg t曲线特征判断含水层类型,然
后应用相应的含水层数学模型拟合试验降深数据,从而反演获得试验场地含水层水
文地质参数。
以上方法用于判定含水层类型和反演水文地质参数是可行的。
基于天津市区4块场地和滨海新区2块场地、6组抽水实验共27份水位降深观测数据的分析,基本判定天津地区50 m埋深范围内含水层为无越流承压含水层,渗透
系数可在0.5～15(m/d)范围内取值,弹性释水系数可在4×10-7～8×10-4(1/m)范围内取值。
以上确定含水层类型和水文地质参数的方法可供类似工程参考。
天津地区50 m埋深范围内含水层类型和水文地质参数取值可参考本文研究成果。
【相关文献】
[1] 薛禹群.地下水动力学[M].北京:地质出版社,1997.
[2] 周志芳,王锦国.地下水动力学[M].北京:科学出版社,2013.
[3] G P Kruseman,N A.de Ridder.Analysis and Evaluation of Pumping Test
Data[M].Wageningen,Netherlands:International Institute for Land Reclamation and Improvement,1994.
[4] 肖长来,梁秀娟,崔建铭,等.确定含水层参数的全程曲线拟合法[J].吉林大学学报:地球科学
版,2005,35(6):751-755.
[5] 天津市建设管理委员.天津市地基土层序划分技术规程(GB/ T29-191-2009)[S].2009.。