水文地质钻探
第三章 水文地质钻探

粘土
水泥
沥青 牛皮
橡胶
5. 止水方法
有同径止水和异径止水;管外止水和管内止水。
止水方法的选择,主要取决于钻孔的类型、结构、 地层岩性和钻探施工方法等多种因素。
一般常用管外异径止水。优点:效 果好便于检查;缺点:钻孔结构复杂, 施工难度大,各种规格的管材用量大。
管外同径止水或管外管内同径联合止水。优点:钻 孔结构简单,钻进效率高,管材用量较少。缺点:止 水效果差,检查不便。
冲洗液的作用:冷却钻头,润滑钻进,去除岩屑, 保护孔壁。 为了不坡坏含水层的孔隙性,最好使用清水钻进。 但是,清水钻进,对孔壁虽有压力护壁,但无泥浆钻
进时的护壁效果,所以孔壁容易坍塌,故一般情况下
还是多采用泥浆钻进,用泥浆作冲洗液,只是泥浆的
稠度较稀一些。
水文地质勘探孔的钻进和成孔工艺 ,应符合下列要 求: (1)基岩勘探孔,应采用清水钻进。 (2)松散层勘探孔,根据含水层特性和勘探要求,可 采用水压或泥浆钻进。 (3)冲洗介质的质量应符合国家现行的《供水管井技 术规范》GB50296的有关规定。 (4)在钻进有供水意义的含水层时,严禁采用向孔内 投放粘土块代替泥浆护壁。 (5)在下过滤器和填滤料前,应将孔内的稠泥浆换为 稀泥浆。 (6)抽水孔必须及时洗孔,抽水试验观测孔也应进行 洗孔,宜洗至水位变化反映灵敏。
般大于200mm。
开孔口径:主要满足孔内最大一级过滤管和填料厚 度要求,下护壁管和抽水泵体外径大小。 终孔直径:基岩区 >130mm
松散岩区 >150mm
3.
过滤器
过滤器:指安装在钻孔中含水层(段)的一种带 孔井管。
过滤器作用:(1)保证含水层中地下水顺利进 入井管中;(2)防止井壁坍塌和防止含水层中细粒 物质进入井中造成水井淤塞。
矿区水文地质钻探存在的问题及改进措施探讨

矿区水文地质钻探存在的问题及改进措施探讨随着矿产资源的不断开发利用,矿区水文地质钻探成为了矿区勘查工作中不可或缺的一环。
由于矿区水文地质钻探的复杂性和特殊性,存在着诸多问题,包括技术不成熟、安全隐患多、环境风险大等。
本文将围绕矿区水文地质钻探存在的问题及改进措施进行探讨,以期为矿区勘查工作提供参考和借鉴。
一、存在的问题1. 技术不成熟目前矿区水文地质钻探技术相对较为落后,主要依靠人工操作和传统设备完成。
这种方式存在效率低下、精度不高的问题,不仅影响了勘查工作进度,还可能导致钻探结果不准确,给后续工作带来隐患。
2. 安全隐患多矿区水文地质钻探作业面临诸多安全隐患,比如地质灾害风险大、设备操作存在风险等。
一旦发生事故,不仅可能造成人员伤亡和财产损失,还会对矿区生态环境造成严重影响。
3. 环境风险大矿区水文地质钻探作业可能会对周边环境造成污染,比如地下水污染、土壤污染等,从而危害当地生态环境和居民健康,引发社会不稳定因素。
二、改进措施探讨1. 推动技术创新为了提高矿区水文地质钻探的效率和精度,必须推动技术创新,采用先进的设备和工艺。
比如引入自动化钻探设备,采用新型传感器和控制系统,提高钻探作业的智能化和自动化水平。
加强对钻探人员的技术培训,提高其操作技能和安全意识。
2. 加强安全管理钻探作业是一项高风险的工作,必须加强安全管理,做到安全第一。
具体措施包括加强现场监管,建立完善的安全管理制度,配备必要的安全设备和救援装备,并定期进行安全演练和应急预案演练,以提高应对突发事件的能力。
3. 强化环保意识在进行钻探作业时,必须严格遵守环保法规,采取有效措施减少环境污染。
比如选择环保型钻探液、合理排放废水和废渣、加强对环境的监测和评估,及时发现和解决环境问题。
加强对钻探作业的社会风险评估,预防和化解潜在的社会矛盾。
通过上述措施的改进,我们相信矿区水文地质钻探作业可以得到更好的改进和提高,从而更好地为矿区勘查工作服务,为矿产资源的合理开发利用提供更可靠的技术支持。
水文地质钻探施工方案

水文地质钻探施工方案1. 引言水文地质钻探是一种常用的地质勘探方法,用于研究地下水资源的分布、流动状况以及地质构造的特征。
本文档旨在提供水文地质钻探施工方案的详细说明,包括施工目的、施工方法、施工步骤和安全注意事项等内容。
2. 施工目的水文地质钻探的施工目的主要包括以下几点:•研究地下水资源的分布和含量,为水资源管理和开发提供依据;•获得地下水的水质信息,分析水质状况及其变化趋势;•探测地下岩石和土层的特征和性质,为工程建设提供地质数据支持;•了解地下地层的结构和构造,为地质灾害防治提供参考。
3.1 钻探设备水文地质钻探需要使用合适的钻机和相应的钻具。
常用的钻机有旋转式钻机、冲击式钻机和挤压式钻机等。
钻具包括钻杆、钻头、护壁和取心管等。
3.2 钻孔布置钻孔布置应根据地质条件和研究目标确定。
一般情况下,钻孔应尽量避开断裂带、岩体强变形带和易涌水层等地质隐患区域。
3.3 钻探方法根据需要采用不同的钻探方法,包括岩芯钻探、取样钻探、水位测井和岩心取心等。
其中,岩芯钻探用于获得完整的地下岩石样本,取样钻探用于获得不同深度的地下土样和水样,水位测井用于测定井中地下水位的高度,岩心取心用于采集岩芯样本进行各项实验分析。
4.1 前期准备•确定施工区域和钻孔布置;•安排施工人员和设备;•检查钻机和钻具的工作状态和安全性。
4.2 钻孔开挖•使用钻机将钻具逐层插入地下,同时进行旋转或冲击以完成孔洞的开挖;•根据需要进行取心或取样。
4.3 井壁加固•在钻完孔后,根据岩层情况选择合适的护壁方式,例如套管、漏斗管或金属围护套管等;•确保井壁的稳定和完整。
4.4 地下水位测井•选择合适的测井仪器,如测深仪或水位计;•进行地下水位的测量。
4.5 弃土处理•将钻探过程中产生的弃土清理干净;•根据规定的环境要求进行分类、储存或处理。
4.6 数据记录和分析•记录钻孔、取样、取心和测井数据;•对数据进行整理和分析,绘制相应的地层剖面图和分析报告。
水文地质钻探 水文地质勘察

第四章 水文地质钻探
§1 水文地质钻探的基本任务及特点 §2 水文地质钻孔的布置原则 §3 水文地质钻孔设计与技术要求 §4 水文地质钻探过程中的观测与编录
第四章 水文地质钻探
§2 水文地质钻孔的布置原则
第四章 水文地质钻探
§1 水文地质钻探的基本任务及特点
二、水文地质钻探的特点
2、钻孔结构复杂,类型多样
第四章 水文地质钻探
§1 水文地质钻探的基本任务及特点
二、水文地质钻探的特点 2、钻孔结构复杂,类型多样 (2) 类型多样 水文地质钻孔类型: (1)勘探孔—主要了解地质、水文地质条件; (2)试验孔—完成前者任务外,尚需进行水
二、水文地质钻探的特点
从上述水文地质钻探任务来看,水文地质钻 探不仅要获取岩心、探明地层剖面,还要进行各 种水文地质试验,查明含水层的水理性质和富水 性,有时还要将井(孔)保留下来作为开采井或长 期观测孔。因此水文地质钻探比地质钻探获取的 资料要多,它具有自己的一些特点:
第四章 水文地质钻探
§1 水文地质钻探的基本任务及特点
第四章 水文地质钻探
§1 水文地质钻探的基本任务及特点
二、水文地质钻探的特点
2、钻孔结构复杂,类型多样 (1)结构复杂 水文地质钻探的目的是要查明各个含
水层的水位、水质、水量及水文地质参数 的资料,因此需要进行分层止水来隔离各 含水层的水力联系。
要进行止水就必须变径下管(图2.7)。 因此水文地质钻孔结构比较复杂。
第§四4 章水水文文地地质质钻钻探探过勘程中探的观线测与编一录 般应沿着水文地质条件变化最大的方
向布置,对勘 第四章 水文地质钻探
水文地质钻探的任务及特点

三、抽水试验技术要求
1、有关概念 静止水位:抽水前的天然水位 动水位:抽水过程中的水位 稳定水位:抽水过程中保持不再变化的水位 降深:非稳定流抽水试验指静止水位与动水位之
差;稳定流抽水试验指静止水位与稳定水位之差
三、抽水试验技术要求
2、稳定流抽水试验
(1)降深的确定 降深次数 ◆求水文地质参数,一次降深 ◆验证水文地质参数,二次降深
◆推求井孔最大涌水量 Q f (s)
图:
总结:为了最有效利用资料,一般要求进行三次降深, 每次降深又叫一个“落程”
Q f (s)
裂隙率
Y bi 100 %
L
岩溶观测
Y v 100 % V
岩溶率
Yk
b 100 % L
四、水文地质钻探的观测与编录工作
计算岩心采取率:
回次
1
2
3
4
5
进尺(m) 2.00 3.00 2.50 3.00 2.50
岩心长(m) 1.80 1.50 3.50 2.90 2.50
采取率(%)
四、水文地质钻探的观测与编录工作
思考题
1、水文地质钻孔应如何布置?以山前倾斜平原为例。
2、水文地质钻探过程中应如何观测水位?利用水位 可以分析哪些水文地质问题?
§5 水文地质试验
井流试验 ◆ 抽水试验 ◆ 注水试验 ◆ 压水试验 ◆ 溢水试验
渗水试验 示踪试验 连通试验
一、抽水试验的任务及类型
1、抽水试验任务 确定含水层的富水程度和评价井(孔)出
Q1 S1 S2 S3
水文地质钻探规范流程

水文地质钻探规范流程一、前期准备在进行水文地质钻探之前,需要进行充分的前期准备工作。
包括对钻探区域的地理环境、地质资料、已有调查研究等进行收集和整理。
同时,还需要明确钻探的目的和任务,确定钻孔点位和孔深,并制定详细的调查方案。
二、钻探井位选定根据前期准备的资料,结合地质地貌、水文地质条件等因素,选定钻孔井位。
钻孔井位的选择应考虑到钻孔的代表性、钻探区域特点以及钻孔布设的合理性。
三、现场勘察在确定钻孔井位后,需要进行现场勘察,对钻孔井位周边环境进行详细的检查和调查。
包括地表地貌、土质地层、地下水位等的测量和分析,以及对可能存在的地质灾害隐患进行评估。
四、钻孔设备准备根据调查方案和钻孔井位的特点,选择适当的钻探设备和工具。
常见的钻探设备包括钻机、钻具、钻杆、吊卡、高位水泵等。
此外,还需要准备必要的监测设备,如测井仪、水位计等。
五、钻孔施工钻孔施工是水文地质钻探的核心环节。
根据调查方案,采用合适的钻探方法进行钻探作业。
常见的钻孔方法有回转钻探和冲洗钻探两种。
在施工过程中,需要根据不同的地层情况及时调整钻探参数,确保钻孔进度和取样质量。
六、取样分析钻孔施工完成后,需要对钻孔取样进行分析。
常见的取样方式有岩心样、土样、水样等。
对取样的样品进行精确的实验室分析,获取相关的地质、水文地质参数等数据。
同时,还需要利用现场测试设备进行水位、水质等方面的监测。
七、数据处理与分析将取得的各类数据进行整理、处理和分析,根据实际需求进行综合解释。
主要包括对地层岩性、层位、水文地质特征、地下水水质等方面的分析和评价。
在数据处理和分析的基础上,得出相关的结论和建议。
八、编写报告根据钻探调查的结果和分析,编写水文地质钻探报告。
报告应包括详细的钻探资料、现场记录、取样分析结果等内容,同时还需要对地质构造、水文地质条件、地下水资源等方面进行说明和评价。
报告应根据相关规范和要求进行编写,确保内容准确、完整、可靠。
综上所述,水文地质钻探规范流程包括前期准备、钻探井位选定、现场勘察、钻孔设备准备、钻孔施工、取样分析、数据处理与分析,以及编写报告等步骤。
水文地质钻探 水文地质勘察

二、水文地质钻探的特点 3、对冲洗液有特殊要求 在地质钻孔施工过程中都使用泥浆作为冲洗
液,起到冷却钻头、冲出岩粉和防止孔壁坍塌的 作用,但泥浆也会堵塞含水层孔隙,影响井(孔) 出水量。
因此在水文地质钻孔施工时一般不允许使用 泥浆作为冲洗液,而使用清水作为冲洗液。
但有时孔壁不太完整情况下必须使用泥浆时, 一定要控制泥浆的粘度和密度。在钻进结束后进 行彻底地洗井工作。
水文地质参数分区,正确给出预报时段的边界水位或流量值, 勘探孔布置一般呈网状形式并能控制住边界上的水位或流量 变化。
3、以供水为勘查目的的勘探孔 钻孔应主要在地下水可能开采地段内,并尽可能考虑勘
探与开采相结合,发挥“一孔多用”。 4、以排水为目的的勘探孔 钻孔应主要围绕基坑,或采矿地段布置,并尽可能与排
水层的水位、水质、水量及水文地质参数 的资料,因此需要进行分层止水来隔离各 含水层的水力联系。
要进行止水就必须变径下管(图2.7)。 因此水文地质钻孔结构比较复杂。
第四章 水文地质钻探
§1 水文地质钻探的基本任务及特点
二、水文地质钻探的特点
2、钻孔结构复杂,类型多样
第四章 水文地质钻探
§1 水文地质钻探的基本任务及特点
第四章 水文地质钻探
§1 水文地质钻探的基本任务及特点
二、水文地质钻探的特点 1、钻孔的孔径大 一般地质钻孔主要是获取岩芯,确定地层剖
面,故口径较小(一般小于130mm)。 水文地质钻孔还要满足抽水试验或出水量的
要求,因此钻孔口径必须要满足安装抽水设备的 要求。当钻孔孔壁不稳定时,还要能满足安装护 壁管或过滤器的要求。
第四章 水文地质钻探
§1 水文地质钻探的基本任务及特点
浅谈水文地质钻探布孔和钻探技术

浅谈水文地质钻探布孔和钻探技术摘要:水文地质钻探,由于其设备复杂沉重、成本昂贵、施工技术复杂且工期长,对整个勘查的完成、勘查项目的投资均起决定作用。
本文主要探讨水文地质钻探的基本任务、水文地质勘探钻孔的布置原则及钻探工作的基本要求,并且深入研究了水文地质钻探技术的多种方法。
关键词:水文地质钻探;钻探技术水文地质勘察是综合利用各种勘察技术手段所开展的一项水文地质工程,水文地质钻探则是利用钻探设备直接探明地下水的一种重要可靠的勘察技术手段之一,通过对施工区域内地下结构中的岩层分布、地下结构、水文地质等情况进行全面勘察与了解,根据勘察工作的结果及相关数据为工程设计方案提供精确的数据信息基础。
一、水文地质钻探任务和基本要求1、保证数据准确可靠。
水文地质钻探是以获取准确可靠的水文地质资料,满足地质设计要求,给工程设计方案提供详细地质数据目的而进行,因此,在进行钻探设计和施工过程中采取切实可行的最优方法与工艺,满足地质设计要求的同时,还要努力提高地质设计的准确程度,最大限度减少因设计不当而造成数据误差,导致损失。
地质人员提交的数据资料必须真实、准确、可靠,不得伪造钻孔原始资料数据。
2、科学合理地选择钻探设备。
钻探施工要始终贯彻“优质、高效、低耗、质量”和“安全第一”的原则,推广钻探新设备、新方法、新工艺的应用,提高经济效益。
同时,在加强全面质量管理的活动中,既要反对片面地追求新技术运用,也要反对忽视安全和不注重经济效益。
根据项目实际情况选择合适的钻机,既要高质量高效率完成任务,又要充分考虑经济性,及时因地制宜调整钻机参数,提高设备的先进性,确保施工可以顺利进行。
平时要加强对钻机的日常维护工作,如果发现钻头出现磨损,应该及时更换,确保钻机使用效率。
3、改良钻孔布置。
在进行水文地质钻探工作中,应该按照不同功能使用不同的探孔,在实验和开采过程中,要将探孔分开使用,在布孔的过程中要遵循相应原则,在设计钻孔参数过程中,应该充分考虑钻孔类型及当地出水量,防止产生大量废孔,提高孔的利用效率。
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水文地质钻探shuiwen dizhi zuantan水文地质钻探hydrogeological drilling在水文地质各勘察阶段所进行的钻探工作,其目的是了解地层岩性、地质构造、地下水的赋存条件和运动规律,水质、水量、水温的变化,为正确评价地下水资源,合理开发利用与保护地下水提供资料。
钻孔分类分勘探孔、试验孔、观测孔和探采孔四种。
勘探孔用于水文地质普查。
主要获取地层的岩性、地质构造和含水层的埋藏深度、厚度、性质及富水性等资料。
钻探要求满足岩心采取率、校正孔深、测量孔斜、简易水文地质观测、原始记录和封孔等六项指标。
试验孔用于初勘阶段。
在初步掌握地层岩性、地质构造等资料的基础上,着重了解地下水的水量、水位、水质、水温等资料。
要求进行分层观测、分层抽水,单孔或群孔抽水等。
观测孔用于研究地下水动态变化规律和为测定与抽水孔水位变化关系,以及了解不同含水层的水位、水温、水质变化而布置的钻孔。
探采孔用于已定水源地的详勘阶段。
在已取得水文地质资料的基础上,结合工农业生产开采水源的需要布置钻孔。
通过钻探进一步取得水文地质资料后,即可作为开采井使用。
钻探要求既满足获得有关水文地质资料,又要满足开采生产井对水质、水量、卫生防护等的要求。
钻孔布置在水文地质测绘和工程地球物理勘探的基础上进行,其目的是能查明勘察区的水文地质条件,取得水文地质参数和评价地下水资源所需的资料。
在松散沉积物地区,须根据地质、地貌及水文地质条件布置勘探线网,勘探线间距与孔距按勘察阶段和不同类型松散沉积物地区的水文地质条件复杂程度而定。
在碎屑岩地区,勘探线的布置应能控制勘察区不同水文地质单元和地质构造、地貌条件,并且须垂直构造线或沿地层水文地质条件变化最大的方向布置。
在岩溶地区,除按碎屑岩地区布置勘探线网外,还应考虑布置在沿地表水系和断层附近,岩溶裂隙发育带和岩溶微地貌发育处。
钻孔结构设计设计内容包括开孔直径、终孔直径、钻孔深度、换径的层次结构和深度、过滤器类型、止水方法等。
①孔径。
随钻孔的勘探目的不同而异。
勘探孔孔径一般在200毫米以下。
试验孔和探采孔孔径一般都比较大,通常松散层孔径在400毫米以上,基岩层孔径在200毫米以上观测孔孔径比较小,通常松散层孔径在200毫米以下,基岩层孔径在150毫米以下。
②孔深。
要求钻穿有供水意义的主要含水层(组)或含水构造带(岩溶发育带、断裂破碎带、裂隙发育带等)。
③孔的垂直度。
要求以保证井壁管、过滤器顺利安装和抽水设备正常工作为准。
④冲洗液。
应适于含水层的情况和钻探的要求。
基岩中的勘探钻孔,常采用清水作为冲洗液,松散层中的勘探钻孔,根据含水层情况和勘探的要求,一般采用清水水压钻进或用泥浆作冲洗液。
采用泥浆钻进时,宜选用利于护孔,不污染含水层、易于洗井的优质泥浆。
⑤止水、封孔。
勘探钻孔须分别查明各含水层(带)的水位、水质、水温、透水性,或对某含水层进行隔离时,须进行止水工作。
勘探钻孔获取资料后,如没有其他用途,都要进行封孔。
封孔是为了避免含水层中的水互相串通,使地下水受到污染,或使承压水遭到破坏。
在主要含水层的顶底板封闭要超过5米。
一般压力的含水层可采用粘土封闭;如果是高压含水层或下部有开采的矿床则要用水泥封闭。
对可能受到地表水污染的钻孔,孔口要用水泥封闭。
钻探设备常和水井钻探设备通用,和其他钻探设备相比,具有扭矩大、适应性强、运移性好、种类多等特点,中国当前常用的水文地质钻探设备有冲击式钻机、回转式钻机和复合式钻机。
(见彩图[红星-400型水文地质钻机])钻探方法水文地质钻探大多是在第四纪松散的卵石层、砾石层以及砂、粘土、砂土等地层中进行。
这类地层的特点是胶结差,易坍塌、漏失,取心困难。
部分钻探是在基岩中进行,含水岩层多有裂隙、溶洞。
不同地层采用不同钻进方法。
常用的钻探方法按钻进方式分为冲击钻进法、回转钻进法、冲击回转钻进法。
冲击钻进法又分为钻杆冲击钻进和钢丝绳冲击钻进。
常用的钢丝绳冲击钻进是借助于一定重量的钻头,在一定的高度内周期地冲击井底,使地层破碎而得进尺。
在每次冲击之后,钻头或抽筒在钢丝绳带动下回转一定的角度,从而使钻孔得到规则的圆形断面。
用该法钻进卵石、砾石层,致密的基岩层效果较好。
在第四纪地层中钻进,多使用工字形钻头和抽筒式钻头,在基岩层中多使用十字形钻头和圆形钻头。
回转钻进法又分为正循环钻进法和反循环钻进法。
正循环钻进法是由转盘或动力头驱动钻杆回转,钻头切削地层而获得进尺。
冲洗液由泥浆泵送出,经过提引水龙头和钻杆流至孔底冷却钻头后、经由钻杆与孔壁之间的环状间隙返出井口,同时将孔底的岩屑带出,用这种方法钻进砂土、粘土、砂等地层时效率较高。
在第四纪地层中全面钻进,多使用鱼尾钻头、三翼刮刀钻头和牙轮钻头。
在基岩层取心钻进,多使用岩心管取心合金钻头和钢粒钻头,全面钻进多使用牙轮钻头。
反循环钻进法适于在卵石、砾石、砂、土等地层钻进大直径钻孔,具有钻进效率高,成本低等优点。
有三种反循环方式:①泵吸反循环,利用离心泵(砂石泵)的抽吸作用,井孔内的冲洗液自上向下流动,经过井底与被切削扰动的岩屑一起进入钻杆,再经吸水软管进入离心泵而排入沉淀池,沉淀后的冲洗液再流回井孔,形成循环。
离心泵的抽吸效率,在孔深50米以内效率较高,随着孔深的增加其效率逐渐降低。
②喷射反循环,利用水泵或空气压缩机所产生的高压流,经装在喷射腔内的喷嘴将水或空气高速喷射出去,在喷嘴外部形成负压区,其负压可达0.08~0.09兆帕,此负压区可使钻杆内的冲洗液流动,并排出孔外,以此造成冲洗液不断循环。
喷射反循环,功率损失较大,利用率低,并随着孔深的加深,效率迅速下降,一般在50米以内孔段使用,在深孔常和气举反循环钻进法配合使用。
③气举反循环(压气反循环),利用压缩空气与钻杆内的冲洗液混合后形成低比重的混合物,以高速向上流动,从而将孔底岩屑带出孔外。
其效率主要取决于压缩空气的压力和排量,以及输气管沉没在水中的深度和混合室的结构等。
此法不能用于10米以内的孔段。
在孔深50米以内效率低于泵吸反循环和喷射反循环,但随着钻孔的加深,其效率逐渐提高。
这种方法常与泵吸反循环或喷射反循环配合使用,以便充分发挥各自的特点,取得更加经济合理的效果。
冲击回转钻进法分为液动冲击回转钻进法和气动冲击回转钻进法(即潜孔锤钻进法)。
常用的潜孔锤钻进法是以转盘或动力头驱动钻杆和潜孔锤回转,并以高压大风量的压缩空气驱动潜孔锤的活塞,以高频率冲击钻头破碎岩石,通过钻头排出的压缩空气将岩屑带出孔外。
其效率约为空气冲洗牙轮钻头回转钻进效率的数倍,钻进坚硬岩层效果更为显著。
这种钻进方法是以压缩空气为冲洗介质,因受空气压缩机压力限制,在水位高、富水性强的岩层中使用,其钻进深度不能很大。
钻探编录和成果钻探过程中要保证采取土样、岩样的质量。
试验用土样的取样质量、岩心采取率、土的分类、定名以及土样和岩样(岩心)的描述均需按一定要求进行。
并对水位、水温、冲洗液消耗量、漏水位置、自流水的水头和自流量、孔壁坍塌、涌砂和气体逸出情况,岩层变换深度、含水层构造和溶洞的起止深度等进行观测和记录,钻探结束后,应对所揭露的地层进行准确分层。
水文地质钻探应提交达到设计要求的钻孔;按一定要求采取岩土样、水样;字迹清晰的钻探编录;以及钻孔综合地质柱状图等成果。
参考书目武汉地质学院主编:《钻探工艺学》,地质出版社,北京,1981。
水文地质试验shuiwen dizhi shiyan水文地质试验hydrogeological test为测定水文地质参数和了解地下水的运动规律而进行的试验工作,内容包括抽水、注水、压水、渗水、连通、流速和弥散系数测定等。
其中抽水试验是最主要的手段。
抽水试验利用井(孔)抽取地下水,以了解井的涌水量及其与水位下降的历时变化关系。
抽水试验按地下水流态可分为稳定流和非稳定流抽水。
按抽水井与观测孔的关系可分为单孔抽水和多孔抽水;按井孔贯穿含水层的程度可分为完整井抽水和非完整井抽水;按抽水井与含水层的关系可分为分层抽水和混合抽水等。
①稳定流抽水。
抽水时流量和水位降同时保持不变,适用于抽水量小于补给量的地区,这种抽水一般需进行三次水位降。
其最大降深值,潜水应介于其含水层厚度的1/3~1/2之间;承压水不得大于其承压水头。
稳定时间一般为8~24小时当水质和水量发生突然变化时则要延长稳定时间。
②非稳定流抽水。
保持抽水量为常量,观测水位随时间的变化,在抽水量大于补给量或抽水过程中水位一直持续下降的地区更为适用。
抽水时间视其目的、水文地质特征、水位降与时间关系曲线类型和选用计算参数的公式而定。
一般为12~24小时。
稳定流与非稳定流抽水可结合进行,观测孔兼顾两者的计算要求布设,既满足后者对水量、水位的观测精度,又达到前者的延续时间,互相校正,以获得较理想的成果。
抽水试验的设备通常为空气压缩机或深井泵。
当地下水最大动水位深度小于7.5米时,可采用卧式离心泵。
若是非稳定流抽水,则宜采用电动离心泵或深井泵。
抽水试验过程中,为便于发现和及时处理异常现象,确定抽水试验延续时间,应根据试验要求并作为成果绘制和提交下列资料:当进行稳定流抽水时,绘制涌水量、水位降-历时(、-)曲线、涌水量-水位降关系[=()]曲线(图1[地下水水位及流量历时曲线])及单位涌水量-水位降关系[=()]曲线。
当进行非稳定流抽水时,应绘制抽水井水位降与时间,观测孔水位降与抽水井距离()、水位恢复与时间的对数关系曲线,即-lg(图2[水位下降-时间对数关系曲线])、-lg、-lg(1+/)(图[kg2]3[水位恢复-时间对数关系曲线])曲线。
注水试验连续往井内注水,使井中水位抬高,形成以井为中心的反漏斗曲面,并取得井中稳定的地下水位抬高值和注入水量,测定地下水位以上或某一深度井段岩层的渗透性,适用于不能进行抽水试验的地段。
在不含水的干燥岩层中注水,且试验段高出地下水位较多,介质为各向同性时,则井中注入水柱的高度应小于或等于试段长度,并与井半径之比值为50~200之间。
注水试验装置由注水管、开关和流量表组成。
稳定时间一般为4~8小时。
压水试验向井内压水取得单位时间的漏水量与压力、试段长度间的相互关系,以定性地了解地下不同深度坚硬、半坚硬岩层的相对透水性和裂隙的相对发育程度,主要为水工构筑物设计提供资料。
目前多采用自上而下栓塞隔离的分段压水法。
稳定时间通常要超过2小时。
压水试验所用止水栓塞多为双管循环式和单管压水式(图4[压水试验装置])。
渗水试验在表层干土试坑中连续均匀注水,使坑内水层保持一定厚度,求出坑底单位时间的入渗水量,用以计算包气带松散岩层渗透系数。
对灌溉设计、研究区域水均衡等都有十分重要意义。
一般在潜水位深度大于5米的地区进行,试坑底面积多取30×30厘米,并要求坑底水平和铺设约2厘米厚的砂砾石缓冲层,保持坑内水层厚10厘米。