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      礦區水文地質圖、工程地質圖的編圖及著色

       

      錢學溥(國土資源部) 

       

       

       

        要:礦區排水與水源地供水,水文地質圖的編圖原則有明顯的不同。礦區工程地質圖主要表達的應該是巷道頂底板的穩定性?!兜V區水文地質工程地質勘探規范》GB 12719-91等規范,缺少有關礦區水文地質圖、工程地質圖的編圖及著色方面的規定,本文提出了礦區水文地質圖、工程地質圖的編圖及著色的方案,供參考。

      關鍵詞:礦區;水文地質圖;工程地質圖;編圖;著色

       

       

       

      編制提交礦區水文地質圖和工程地質圖的目的,是配合文字說明礦區的水文地質、工程地質條件。礦區排水與水源地供水,水文地質圖的編圖原則有明顯的不同。礦區工程地質圖主要表達的應該是巷道頂底板的穩定性。

      二十多年前,圖件著色的代價很大,因此,1991年頒發的GB 1271991《礦區水文地質工程地質勘探規范》,對礦區水文地質圖和工程地質圖,沒有著色的要求。顏色是最直觀、最醒目的信息。目前利用計算機制圖著色十分便捷,應該對礦區水文地質圖和工程地質圖的著色有一個統一的規定。

      礦區水文地質圖、區域水文地質圖、礦區水文地質剖面圖和礦區工程地質剖面圖,是礦區水文地質工程地質勘查的主要附圖。

       

      一、         水文地質圖的編圖

      1、礦區水文地質圖

      (1) 礦區水文地質圖是普查階段礦區水文地質測繪的成果,比例尺一般是110000~1:2000。礦區水文地質圖是以地質圖作底圖,包括平面圖、剖面圖和柱狀圖。普查報告必須提交礦區水文地質圖。

      (2) 礦區水文地質圖平面圖應著重表示:含水層及隔水層的分布、巖性及產狀、初步認定的含水層富水性、泉水、水井及管井、地表水、河流的洪水位、河流的滲漏段、地下水流向、斷層、陷落柱、巖漿巖等。

      (3) 礦區水文地質圖剖面圖應著重表示:含水層及隔水層的巖性及產狀、初步認定的含水層富水性、地下水水位、河流、水井及管井、斷層、陷落柱、巖漿巖、鉆探回次進尺沖洗液單位漏失量(簡稱:沖洗液單位漏失量qf,單位L/h.m)、冒裂帶高度連線等。

      (4) 礦區水文地質圖柱面圖,除了表達地層上下疊置的關系以外,主要是用簡練的文字說明區內含水層和隔水層的分布、巖性、厚度、富水性、水質;泉水的流量和水質;水井及管井的出水量及水質等。

       

      2、區域水文地質圖

      (1) 詳查階段必須修編提交包括完整水文地質單元的區域水文地質圖,比例尺一般是1:200000~1:10000。區域水文地質圖是進行礦坑涌水量計算的重要依據。詳查及勘探報告必須提交區域水文地質圖。

      (2) 區域水文地質圖一般是以搜集的1:20萬區域水文地質圖作基礎,也可以以巖溶大泉泉域水文地質圖或是其它的專門性區域水文地質圖作基礎。在這個基礎上,必須經過野外路線踏勘,充分補充修編有關的水文地質資料。提交的區域水文地質圖,必須注明原圖編制的年份和單位。區域水文地質圖包括平面圖、剖面圖和柱狀圖。

      (3) 區域水文地質圖平面圖主要說明地下水的補給、徑流和排泄。除含水層和隔水層外,應表示出:水文地質單元的邊界;天然狀態及目前排泄區泉水的位置、標高、流量、水質;全部的水文地質孔;代表性的供水管井;區內水源地的可開采量和開采量;各礦山的排水量;地下水的等水位線;富水性分區;斷層和陷落柱;塌陷洼地;區內大型的河流和水庫;大型水利樞紐的回水范圍、正常高水位、庫容、補給地下水的水量;勘查區的位置等。

      (4) 按水文地質條件復雜程度的不同,區域水文地質圖剖面圖可以附1~3張。剖面圖必須穿過勘查區、必須穿過比擬法計算礦坑涌水量相互比擬的生產礦山。剖面圖主要表示含水層和隔水層的關系;含水層的產狀、厚度、巖性、富水性、地下水水位;斷層、陷落柱、巖漿巖與含水層的穿插關系等。剖面圖必須通過水文地質孔并直觀地展現出抽水試驗段、水位等數據。剖面圖可以是折角不大的一條折線,剖面圖可以適當地加大垂直的比例尺。

      (5) 區域水文地質圖柱狀圖除了表達地層上下疊置的關系以外,主要是用簡練的文字說明區內含水層和隔水層的分布、巖性、厚度、富水性、水質等。

       

      3、礦區水文地質剖面圖

      1)礦區水文地質剖面圖是詳查及勘探階段,根據勘查資料編制的圖件,比例尺一般是1:5000~1:1000。詳查和勘探報告必須提交礦區水文地質剖面圖。

      2)礦區水文地質剖面圖是以地質剖面圖作底圖。礦區水文地質剖面圖主要表明礦床的直接充水含水層、間接充水含水層、隔水層、含水層的富水性、地下水水位、冒裂帶高度連線、突水系數、水文地質孔、河流及泉水、斷層、陷落柱、巖漿巖、采空區及礦坑涌水量、勘探巷道的長度及涌水量、積水的老空區等。

      3)礦區含水層及隔水層在2個以上,則宜自上向下進行編號。

      4)礦區水文地質剖面圖必須通過水文地質孔,其抽水試驗段、地下水水位等應直觀地展現在圖面上。剖面圖宜通過區內的河流、泉水并注明其流量。

      5)礦區水文地質剖面圖是配合文字說明礦區水文地質條件的,根據水文地質條件復雜程度的不同,礦區水文地質剖面圖可以附1~2張,剖面圖可以是折角不大的一條折線,可以適當地加大剖面圖的垂直比例尺,也可以采用投影的方式表示一些重要的地質體。

       

      二、         水文地質圖的著色

      1、一般說來,松散巖類孔隙含水層富水性強且較均勻;碎屑巖類孔隙裂隙含水層以裂隙水為主,富水性弱但較均勻;可溶巖類巖溶裂隙含水層富水性強但不均勻;結晶巖類裂隙含水層,只有風化帶、斷層破碎帶和接觸帶含水,富水性弱或中等,新鮮巖石屬隔水層。

      2、上述四種含水巖類富水性特點不同,因此,松散巖類孔隙含水層用綠色表示;碎屑巖類孔隙裂隙含水層用棕色表示;可溶巖類巖溶裂隙含水層用藍色表示;結晶巖類裂隙含水層用紅色表示是適當的。

      3、變質巖不劃作單獨的一種含水巖類。其中石英砂巖、板巖可以劃作碎屑巖類孔隙裂隙含水層;白云巖、大理巖可以劃作可溶巖類巖溶裂隙含水層;片麻巖可以劃作結晶巖類裂隙含水層;片巖、千枚巖可以劃作隔水層。

      4、燒變巖比較特殊,它是煤層燃燒后形成的一種巖石,可以劃作結晶巖類含水層,它以孔隙性含水為主,富水性強且較均勻。

      5、上述4種顏色的深淺,反映各含水層的富水性,顏色較深的富水性較強,較淺的富水性較弱。隔水層和潛水位以上的包氣帶不著色。

      6、礦區水文地質圖及區域水文地質圖的平面圖和柱狀圖,含水層按上述的著色原則著色。礦層或礦體用黑色花紋圖案表示,按上述的著色原則著色。其中,平面圖只反映靠近地表的第一個含水層,深部的含水層用剖面圖表示。

      7、礦區水文地質圖剖面圖,鉆孔左側1厘米寬度范圍內,巖性用黑色花紋圖案表示;鉆孔右側1~2厘米寬度范圍內,沖洗液單位漏失量qf值可用黑色直方線的形式表示。鉆孔之間用黑色細線圈出含水層的范圍,含水層按上述的著色原則著色。礦層或礦體用黑色花紋圖案表示,按上述的著色原則著色。

      8、區域水文地質圖剖面圖及礦區水文地質剖面圖,鉆孔兩側各1厘米柱狀范圍內,巖性用黑色花紋圖案表示。鉆孔之間用黑色細線圈出含水層的范圍,含水層按上述的著色原則著色。礦層或礦體用黑色花紋圖案表示,按上述的著色原則著色。

      9、含水的斷層破碎帶、風化破碎帶、接觸破碎帶、陷落柱以及積水的老窯和采空區,都應著比較深的顏色。

      10、這種著色的原則比較直觀:有顏色的部位就有水,沒有顏色的部位就是隔水層或是包氣帶。4種顏色反映4種含水巖類;顏色的深淺反映了含水層的富水性。

       

      三、         礦區工程地質剖面圖的編圖

      1、礦區工程地質剖面圖是詳查及勘探階段,根據勘查資料編制的圖件,比例尺一般是1:5000~1:1000。詳查和勘探報告必須提交礦區工程地質剖面圖。

      2、礦區工程地質剖面圖以地質剖面圖作為底圖。礦區工程地質剖面圖主要表明地層的巖性(用黑色花紋圖案表示)、礦層礦體及其圍巖巖石的強度(用顏色的深淺表示)、巖石的完整性(用RQD值表示)、工程地質孔巖石試樣取樣位置及物理力學指標、地下水水位、冒裂帶高度連線、突水系數、采空區、風化帶、斷層破碎帶、陷落柱、多年凍土帶深度、聲速測井物理力學指標解譯曲線、地溫等值線等。

       

      1     巖石強度分類

      巖石強度分類

      堅硬巖 I

      較硬巖 II

      較軟巖 III

      軟巖 IV

      極軟巖 V

      飽和單軸抗壓強度RC

           MPa

      RC 60

      60 RC >30

      30 RC >15

      15 RC >5

      RC 5

       

      3、根據工程地質條件復雜程度的不同,礦區工程地質剖面圖可以附1~2張,剖面圖可以是折角不大的一條折線,可以適當地加大剖面圖的縱比例尺,也可以采用投影的方式表示一些重要的地質體。

       

      四、         礦區工程地質剖面圖的著色

      1、一般說來,松散巖類的穩定性最差;碎屑巖類往往有軟弱巖夾層;可溶巖類強度大,但可能有溶蝕孔洞的存在;結晶巖類強度大,但斷層破碎帶、接觸破碎帶和風化帶可能比較發育。

      2、上述四種工程地質巖類的強度和穩定性不同,因此,松散巖類用綠色表示;碎屑巖類用棕色表示;可溶巖類用藍色表示;結晶巖類用紅色表示是適當的。

      3、上述4種巖類用4種不同的顏色著色。顏色的深淺,反映巖石的強度,顏色較深的強度較大,顏色較淺的強度較小,極軟巖石可以不著色。

      4、工程地質剖面圖,鉆孔左側1厘米寬度范圍內,巖性用黑色花紋圖案表示:鉆孔右側1厘米寬度范圍內,RQD值以黑色直方線的形式表示。鉆孔之間用黑色細線圈出強度不同的巖層,按上述的著色原則著色。礦層或礦體用黑色花紋圖案表示,按上述的著色原則著色。

      5、如礦層較厚或礦體較大,則需要采取物理力學試樣。如我國北方,一些褐煤的強度大于頂底板軟巖的強度,需要保留部分褐煤作為頂底板,在這種情況下,褐煤需要采取一些物理力學試樣。

      6、這種著色的原則比較直觀:4種顏色反映4種工程地質巖類;顏色的深淺反映巖石及礦層礦體的強度。4種工程地質巖類和4種水文地質巖類的巖性一致、顏色一致,便于記憶和應用。

      7、工程地質圖和水文地質圖的著色原則不同,因此,工程地質圖和水文地質圖不能合并。

       

       

      參考文獻:

      [1] 《礦區水文地質工程地質勘探規范》GB 12719-91

      [2] 《工程巖體分級標準》GB/T 50218-2014

       

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