地下水综合实习报告

地下水综合实习报告

第1章 实习目的 地下水综合实习是水文与水资源工程专业必修的集中实践环节，使学生通过实践和训练，巩固水文地质学、地下水利用工程、地下水动力学、水文地质勘探等与地下水相干的课程的基本理论和技术方法，掌握地下水调查研究的基本程序、内容和方法，为后续课程学习和深化打下良好基础。

　　通过实习巩固和加深课堂所学的有关地下水含水层、地下水运动和地下水补给、径流与排泄的基本知识，培养学生野外视察能力和地下水位的实际测试能力和搜集有关水文地质资料的方法和途径，掌握地下水资源评价所需资料——地下水位统测、地下水等水位线图的编制和基本统计的方法，为将来所从事的工作打下坚实的实践基础。

　　学会野外地下水调查和观测的基本程序和方法，对野外调查工作所获资料进行正确的搜集、分析和整理，能熟练利用与分析和解决实际问题，编制规范的地下水调查研究报告和图件。了解基本设备、GPS的使用方法、观测井的描写和记录、写好工作日记、观测数据记录、图形的绘制方法、埋深图、水位图和与影响因素的叠加图。

　　通过野外调查访问，增强与人沟通交换的基本能力，并且能够通过调查访问了解近10年来人类活动对杨凌地区地下水的影响，地下水产生了何种变化及产生变化的缘由。

　　第2章 实习任务 认真完成杨凌示范区的地下水调查工作，绘制地下水潜水等水位线图等，最后提交实习成果报告。

　　第3章 实习时间及地点 2016年6月20日到24日在杨凌示范区野外实地观测现有地下水水井。

　　第4章 实习器材及分组任务 实习器材有：钢尺、万用表、测针、若干米长测绳、GPS、 全专业分成8个小组，每一个小组7个人，每一个组负责杨凌区不同的地方水井的寻觅、水位丈量，我们组负责区域主要有法禧村、永安村、小村、石家村、渭河滩等。

　　第5章 杨凌示范区水文地质条件 5.1、自然地理条件 5.1.1、地理位置 杨凌示范区位于渭河以北，关中平原西部，地理位置介于东经107°59′～108°08′，北纬34°14′～34°20′之间，东西长16km，南北宽6.5km。东以漆水河与武功县为界，南隔渭河与周至县相望，北有湋水与武功县、扶风县相邻，西与扶风县接壤。全区总面积135.08km2。

　　5.1.2、气候条件 杨凌示范区属于暖温带半湿润季风气候区，具有4季分明，干湿交替，冬长夏短，夏季酷热多雷阵雨，冬季干燥寒冷少雨雪的显著特点。年日照时数2163.8小时，日照百分率49%，年总辐射量114.8kcal/cm2，12月最小，为6.05kcal/cm2；6月最大，为13.88kcal/cm2。年平均气温12.9℃，7月份最热，平均气温26.1℃；1月份气温最低，平均气温⑴.2℃。历年最高温度38.5℃，极端最高温度42℃；最低气温平均⑴3.4℃，极端气温⑴9.4℃，全年无霜期221天。多年平均降水量587.0mm，多年平均蒸发量884.0mm，干燥指数1.38。

　　5.1.3、河流水系 渭河、湋水、漆水河3条河流，构成了杨凌示范区南、北和东部的界河。

　　（1）渭河：起源于甘肃省渭源县乌鼠山，境内河长5.58km，多年平均流量136.5m3/s，年径流总量43.6亿m3。具有河水含沙量大的特点。

　　（2）漆水河：系渭河的1级支流，源于麟游县，境内河长8.45km，多年平均流量4.15m3/s，年径流总量1.31亿m3。

　　（3）湋水河：起源于凤翔县雍义村鲁班沟，境内河长24.7km，多年平均流量5m3/s，年径流总量1448.2万m3。河水含沙量较大，干旱年有断流现象。

　　5.2、地貌条件 5.2.1、地貌 杨凌示范区地势西北高，东南低。地面坡降1般在0.7%左右。由北向南散布着黄土台原，渭河阶地及漫滩两大地貌单元。

　　渭河河漫滩

　　渭河2级阶地

　　3级阶地

　　河流阶地

　　黄土台原

　　图5⑴ 杨凌示范区地质地貌图 5.2.2、地层岩性 区内主要堆积有巨厚的第4纪沉积物，总厚可达300余米，依其新老关系简述以下：

　　（1）全新统（Ｑ4） 全新统在区内广泛散布。其中在渭河、漆水河漫滩和1级阶地区，组成物资为亚黏土与砂、砂砾石，厚度10～40m；2级阶地及黄土台原区，岩性为粉土质黄土，淡黄色，孔隙发育，上部发育1层黑垆土，厚度0.5m左右。

　　（2）上更新统（Ｑ3） 上更新统上部按其成因和地貌单元可分为风积黄土、黄土状土和河流冲积层等。其中风积黄土主要散布在北部黄土台原区，构造疏松，具有大孔隙和垂直节理，针管状孔隙及孔洞10分发育，其下部发育有1到2层棕红色古土壤，总厚8～15ｍ，2级阶地区则为黄土状土，厚度小于20m。

　　（3）中更新统（Ｑ2） 中更新统主要见于北部黄土台原区，岩性为浅棕黄色、浅黄色黄土，构造疏松，垂直节理较发育，黄土中针管状孔隙直径在0.5～1.0mm，大者2～5mm。其间夹10余层棕红色古土壤和钙质结核层，总厚度为70～100m。该时期发育的冲积层主要深埋于1、2、3级阶地下部。

　　（4）下更新统（Ｑ1） 下更新统主要发育有湖积、洪积的砂砾石层，在黄土台原区下伏于黄土层之下，而在南部阶地区，深埋于中更新统砂砾石层之下，厚度巨大。

　　5.3、社会经济状态 2005年，全区辖杨陵街道、5泉镇和李台乡、杨村、大寨和揉谷等6个乡镇。人口18.92万人，其中农业人口12.14万, 城镇居民6.78万。其中黄土台原区人口7.96万，城镇居民和农业人口分别为2.23万和 5.73万；平原区总人口10.96万，其中城镇居民4.55万，农业人口6.41万。大畜生0.99万头，小畜生4.03万头。

　　全区土地面积112.98km2,耕地面积10.17万亩，其中，农田灌溉面积7.68万亩（台原区和平原辨别别为4.57和3.11万亩），商品菜田灌溉面积1.38万亩，台原区和平原辨别别为0.3和1.08万亩；林果地灌溉面积1.64万亩，台原区和平原辨别别为1.0和0.64万亩；草场主要集中平原区，面积为0.5万亩。

　　5.4、水文地质条件分区 5.4.1、水资源利用分区 杨凌示范区水资源利用分为北部黄土台原区和南部渭河平原区两个大区。

　　（1）黄土台原区：

　　 04

　　 59.04 （2）渭河平原区：

　　 04

　　 76.04 5.4.2、含水层划分及散布 按含水介质类型，区内地下水含水层可划分为两大类型，即黄土孔隙——裂隙含水层（组）和砂砾石孔隙水含水层（组）。按埋藏条件又可划分为潜水含水层和承压水含水层。现依水文地质特点简述以下：

　　（1）黄土层孔隙——裂隙潜水 黄土层中发育有孔隙、孔洞和裂隙，它们之间相互连通，构成地下水贮存的良好空间，其中孔洞和裂隙由于联通好，构成地下水运移传导的通道。由于黄土层中孔隙、孔洞及裂隙在空间上的发育又具有向下部（深部）逐步变弱的特点，深部钙质结核层常起隔水作用，因此下部常常构成相对隔水层或与下部孔隙水构成统1含水层。该类型地下水主要散布于北部黄土台原区。受地形和含水层散布影响，地下水1般埋深在40～70m之间，富水性差而散布不稳定，地下水量较为贫乏。

　　（2）砂砾石层孔隙潜水 在引渭高干渠以南的河漫滩及2级阶地区，砂砾石层孔隙潜水呈连续散布、厚度较大，特别是与亚黏土层呈互层散布的砂砾石层，赋存着丰富的地下水。由于具有自由水面，和外界有密切的联系，构成该区主要潜水含水层。这类类型潜水埋藏浅，河漫滩地区1般在2～3m；2级阶地辨别布于上更新统黄土层之下，埋深1般在10～20米。由于埋藏浅，富水性好，单井出水量1般在40～60m3/h，是该区主要开采层。

　　（3）砂砾石层浅层承压水 该种类型地下水在全区均有散布，北部黄土台原区，赋存于厚度较大的黄土层之下的河流相冲积层中。南部阶地区，散布于潜水层的下部。该类地下水含水层主要由中、下更新统砂砾石层组成，厚度可达150～200m。主要含水层1般埋藏在200m以内，富水性强，水质好。其中在河漫滩和2、3级阶地区，顶板1般在60m之下，而在台原区则埋藏于70～100m。浅层承压水厚度大，散布稳定，单井涌水量在800～1200m3/d。

　　 图5⑵ 杨凌示范区潜水水文地质图 5.4.3、地下水的补给与排泄条件 黄土层孔隙——裂隙潜水和砂砾石层孔隙潜水，补给来源主要为大气降水和灌溉水的垂直入渗补给。在北部台原区，漆水河（后河）水可直接入渗补给地下水。而南部2、3级阶地区的孔隙潜水尚可顺次接受台原区和高阶地区潜水的侧向补给。而在渭河，漆水河侧旁的河漫滩地带，洪水季节在1定范围内接受河水的补给。

　　浅层承压水在北部台原区主要接受相邻的区外承压水的侧向补给，其次尚有上部黄土层潜水的垂直越流补给。在高阶地和低阶地区下部，承压水主要接受北部台原区下部承压水的水平径流补给和上部孔隙潜水的越流补给。

　　承压水和潜水流向基本1致，水力坡度由北部台原区的6%至南部阶地区逐步变成1～3%，反应出地质构造和地形的明显控制作用。

　　地下水径流除黄土层潜水受孔隙发育特点抑制，径流不顺畅外，孔隙潜水和浅层承压水从补给区至排泄区，径流途径短，含水层透水性好，大部份地区地下水径流畅通，水交替积极。

　　地下水的排泄是在重力作用下，由北向南活动，潜水主要排入渭河和漆水河，在河漫滩地区，局部地段尚有蒸发消耗。

　　人为开采不管对潜水和承压水而言，都构成重要的排泄去路。

　　5.4.4、地下水的水化学特点 由于该区地下水和外界联系密切，水交替积级，加上含水层主要为疏松砂砾石层，径流条件好，故地下水中阳离子成份以Na、Ca、Ma为主，阴离子主要为HCO根离子，矿化度1般小于1g/l，多在0.71g/l左右。

　　地下水水化学成份类型和其所处的地貌单元和埋藏条件有关。北部台原区黄土层潜水主要为HCO-Ca?Na型水，下部砂砾石层承压水主要为HCO-Ca型水，而在河漫滩及2级阶地区，上部潜水除局部接受蒸发，局部有HCO?SO-Ca?Na型水份布外，大部份地区为HCO-Mg型水，下部浅层承压水1般为矿化度在0.5～1.0之间的HCO-Ca型水。而在漆水河阶地区，散布有HCO-Na型水。

　　 5.4.5、地下水动态特点 全区内地下水的动态受气候、地貌、含水介质、水位埋藏深度及人为因素控制。按水位动态及主导影响因素可将全区划分为以下几种成因类型：

　　（1）渗透―径流型动态：北部黄土台原区，由于位于渭北2级黄土台原前缘部位，河流深切，地面坡度大，含水层透水性好，故而该区地下水排泄条件好。故而致使该区水均衡收支大体相抵，水位年变幅不大，1般在0.5m之间，地下水动态无明显季节性变化. （2）渗透—径流?开采型动态：渭河及漆水河1、2级阶地区，地下水补给除侧向径流外，主要为降水和灌溉水的入渗补给，地下水排泄方式除径流排入河流外，人为开采也起很大作用，对地下水动态产生明显形响，故而地下水位变化和蔼候、季节及人工开采明显相干。具渗透-径流径流?开采型动态变化特点，年内变化值1般在0.5～2.0m之间。

　　（3）渗透—径流?蒸发型动态：这类动态类型主要产生在渭河河漫滩，该区地形平坦，和河床高差不大，地下水渗流受阻抬高，故而埋藏浅，1般在1～2.5m以内，局部地区有明水出现。地下水补给除降水和侧向径流补给外，该区面积较大的农田的引水入渗也是地下水的主要补给源。其排泄除径流情势排入河流外，面状蒸发也是1条主要途径。

　　第6章 仪器的使用方法 6.1、GPS的使用 本次实习丈量工作使用的是麦哲伦探险家系列GPS手持机，探险家GPS接收机是1款手持型的个人导航装备，它可以利用GPS卫星星座计算出当前的位置。使用者可以非常容易地从兴趣点列表当选择1个目的地，探险家GPS接收机就会告知您到达目的地的信息。

　　按电源键打开探险家接收机，并按回车键，在天空开阔的情况下，探险家便开始跟踪卫星并计算出当前的位置。本次实习从该GPS接收机直接读出地理坐标，高程（用作参考）。

　　 图6⑴ 麦哲伦探险家系列GPS手持机 6.2、测针、测绳、万用电表的联合使用 测绳（电线）1端连接测针，1端连接万用表，将测针1段伸入实测井中，当测针恰好到水面时，万用电表恰好有读数，此时在绳子上作出标记。然后用钢尺量出井台高度和绳子的长度，则绳子长度减去井台高度即为井中水位埋深。

　　第7章 实习记录 6月21日上午，实习小组1行人来到法禧家园居民委员会了解情况，从村长那里了解到有两口仍旧在使用民用井，1口在原老村部，另外一口在杨凌金融大厦工地，小组成员对这两口都作了水位丈量。

　　 图7⑴ 法禧村老村部民用井

　　图7⑵ 小组成员在法禧村丈量民用井 在法禧村，通过1路访问村民，了解到了农田里有很多新打灌溉井，小组成员认认真真在农田中逐一搜索，并尽量将能测的井作了丈量。在法禧村共找到7口灌溉井，实测4口灌溉井，其中1口正在灌溉，丈量出水位埋深大概8⑴0米左右，其余3口因被封没法打开，不能实测井埋深，只用GPS定了位。

　　 图7⑶ 法禧村田间抽水中的灌溉井

　　 图7⑷ 小组成员在法禧村访问村

　　图7⑸ 小组成员在法禧村丈量灌溉井

　　图7⑹ 法禧村被封灌溉井

　　图7⑺ 法禧村正在抽水的灌溉井

　　6月21日下午，实习小组1行人到渭河湿地进行水位丈量。

　　 图7⑻ 小组成员在渭河滩丈量水位

　　 6月22日，小组前往石家村，实测1口灌溉井，另1口没法丈量。然后前往小村，通过1路访问村民，了解到了农田里有很多新打灌溉井，小组成员认认真真在农田中搜索，并尽量将能测的井作了丈量，最后共找到找到7口灌溉井，实测4口灌溉井。对不能实测井埋深，均用GPS定了位。

　　 图7⑼ 石家村灌溉井

　　 图7⑴0 小组成员在石家村丈量灌溉井

　　 图7⑴1 小村新打灌溉井

　　图7⑴2 小村被土覆盖的灌溉井（仍在使用）

　　 图7⑴3 小村没法丈量灌溉井

　　图7⑴4 小组成员在小村丈量灌溉井

　　 图7⑴5小组成员在小村丈量灌溉井

　　第8章 城镇化和社会发展 基于本次对杨凌区的调查访问得知，法禧村和永安村都集体搬迁到新建住宅小区，村内大部份土地被征用，故原来的机井等已不再采取，陆续被封，村上全通自来水，特别是永安村，基本没有田地。

　　城镇化是人口、文化模式、经济由农村型转化为城镇型的进程中，城镇化是我国社会发展的必定趋势，同时也是我国物资文明不断发展的重要标志，但是在城镇化发展的进程中由于缺少对人与自然共生思想的重视、缺少对可延续发展理念的实践而使包括地下水资源在内的许多自然环境的破坏成了经济与社会发展的代价。

　　在城镇化发展的进程中，地下水水位会显现出整体降落的趋势。由于城镇化的发展会对地下水资源的补给造成很大的影响，在这类影响的基础上，城镇化区域的需求量远远大于地下水补给量而造成了地下水水位的降落，致使这类情况的缘由是多方面的：

　　（1）城镇化发展的进程中建筑物的密度会较大，地面铺装层面积的增加是地表的自燃环境产生改变，路面的硬化和较差的透水性会致使将于难以有效地渗透而是构成径流进入排水系统中，这就进1步的减少了将于对城镇区域地下水的补给作用，从而使城镇区域的水位显现出逐步降落的趋势。

　　（2）城镇化的发展必定会对地表植被产生破坏，而植被在增进降水对地下水构成补给方面发挥侧重要的作用。由于植被能够够对地表径流起到阻滞作用并且植被落叶可以减少降水对地表土壤结构的破坏，在植物根系的作用下，土壤的透水性能够得到进1步的加强，所以植被在修养和调理水源方面发挥着不可忽视的作用。但是在城镇化的发展中，植被覆盖率会不断下降而逐步被人造绿地所替换，而人造绿地土壤相比较自燃植被土壤而言渗透系数要小的多，所以即便是在城镇中的绿化带区域，地下水资源补给也将会降落而使地下水位下降

　　图8⑴ 永安家园

　　图8⑵ 永安家园

　　图8⑶ 渭河滩湿地

　　图8⑷ 渭河滩湿地公园 第9章 观测数据记录 表9⑴ 地下水综合实习原始数据表 日期 地点 编号 井的用处 地理位置 高程(m) 井台高度(cm) 水位埋深(m) 备注 2016/6/21 法禧村 FX01 民用 34°15′08″N 108°02′52″E 436 10 8.68

　　FX02 34°15′02″N 108°02′41″E 444 41 9.07

　　FX03 灌溉 34°14′57″N 108°02′51″E 443 0 7.72

　　FX04 34°14′52″N 108°02′51″E 435 0 6.03

　　FX05 34°14′45″N 108°02′51″E 439 93 7.43

　　FX06 34°14′38″N 108°02′49″E 441 92 6.48 正在灌溉 FX07 34°14′37″N 108°02′53″E 439

　　 没法打开 FX08 34°14′30″N 108°02′47″E 441

　　 FX09 34°14′37″N 108°03′03″E 436

　　 渭河滩 FX10

　　34°14′00″N 108°03′04″E 430

　　 水面 FX11 34°14′11″N 108°04′41″E 431

　　2.46 2016/6/22 石家村 FX12 灌溉 34°15′14″N 108°02′26″E 441 46 10.87 正在灌溉 FX13 34°15′10″N 108°02′15″E 445

　　 没法打开 小村 FX14 34°14′50″N 108°02′14″E 440 32 5.73 正在灌溉 FX15 34°14′30″N 108°02′24″E 437

　　 没法打开 FX16 34°14′30″N 108°02′13″E 440 63 8.54 正在灌溉 FX17 34°14′17″N 108°02′18″E 439

　　 井口覆盖 FX18 34°14′22″N 108°02′09″E 443

　　 没法打开 FX19 34°14′08″N 108°02′11″E 439 0 7.2 正在灌溉 FX20 34°14′08″N 108°02′18″E 437 36 6.14 第10章 图形的绘制 10.1 ArcGIS导入带经纬度的数据 （1）首先准备采样数据，格式为Excel，里面的经纬度为小数情势； （2）打开ArcGIS,右击内容列表中的图层，选择“属性”，这样就打开了“数据框属性”，接着点“坐标系”，进入座标系设置； （3）依照以下顺序顺次点击：“预定义”—“Geographic coordinate System”—“World”—“WGS1984”,再点击“肯定”； （4）再添加数据：把Excel文件中存储采样数据的sheet添加进来； （5）开始添加点：先右击刚刚添加的Sheet，然后选择“显示XY数据（X）”,打开“显示XY数据”的数据框； （6）“显示XY数据”的数据框中各个选项依照红色标识选择，注意的是下面又有1个坐标系选择：由于采样数据1般借助于GPS来获得经纬度，所以坐标系必须为GCS_WGS1984； （7）导入的点数据；若要生成Shape文件，则需要将数据导出。

　　10.2 ArcGIS地图配准及矢量化 （1）地形图的配准－加载数据和影象配准工具； （2）输入控制点； （3）设定数据框的属性； （4）改正并重采样栅格生成新的栅格文件； （5）分层矢量化－在ArcCatlog中创建1个线要素图层； （6）从已配准的地图上提取等高线并保存到上面创建的要素类中。

　　10.3 ArcGIS降雨量等值线图 （1）加载站点、边界、高程、降雨量值等数据； （2）右键雨量站点图层，连接雨量数据； （3）打开雨量站点图层的属性表，检查是不是关联成功； （4）点开arctoolbox，在spatial analyst工具当选择插值分析方法（因降雨量与高程相干度较高，选用克里金插值或协同克里金插值）； （5）剪切等值线图，arctoolbox当选择spatial analyst工具，提取分析，按掩膜提取。

　　第101章 实习结论 本组所属地区为河流1级阶地，地下水含水层有砂砾石层空隙潜水和砂砾石层浅层承压水。

　　砂砾石层孔隙潜水呈连续散布、厚度较大，特别是与亚黏土层呈互层散布的砂砾石层，赋存着丰富的地下水。2级阶地辨别布于上更新统黄土层之下，埋深1般在8～10米。

　　由于埋藏浅，富水性好，单井出水量1般在40～60m3/h，是该区主要开采层。砂砾石层浅层承压水。主含水层1般埋藏在200m以内，富水性强，水质好要。散布于潜水层的下部。该类地下水含水层主要由中、下更新统砂砾石层组成，厚度可达150～200m。浅层承压水厚度大，散布稳定，单井涌水量在800～1200m3/d。

　　地下水流向为西北到东南，地下水动态类型为渗透—径流?蒸发型动态，该区地形平坦，和河床高差不大，地下水渗流受阻抬高，故而埋藏浅，1般在1～2.5m以内，局部地区有明水出现。地下水补给除降水和侧向径流补给外，该区面积较大的农田的引水入渗也是地下水的主要补给源。其排泄除径流情势排入河流外，面状蒸发也是1条主要途径。

　　第102章 实习感想 这次实习我们主要是丈量杨凌的地下水位，通过调查访问了解了近10年来人类活动对杨凌地区地下水的影响，分析了地下水产生了何种变化及产生变化的缘由。通过实习我对地下水位动态有了更深入的了解，我感觉我们从书本上能学到广泛的知识，但是其实不深，我们却能从实习中学得更深入，更贴近实际，更贴近社会，总而言之收获颇丰。

　　第103章 降水量水位变化曲线 假定高程441m，杨凌塬下2006～2010年逐月降水量水位变化曲线以下：

　　 图13⑴ 塬降落水量水位变化曲线