3.3  水文地质物探 3.3.1  地面物探 3.3.1.1  基本要求: a.地面物探的目的,是圈定含水层空间分布及富水区,提高供水水文地质勘察质量,指导勘探钻孔的布置,提高钻探效果和减少钻探工作量; b.凡只有地球物理前提,且可以消除人工物理场干扰的地区,均应进行地面物探工作,根据测区水文地质条件、被探测体的地球物理特性等因素选择物探方法; c.地面物探工作,一般在水文地质测绘基础上,于钻探工程设计之前进行,以指导勘探钻孔的合理布置。 3.3.1.2  地面物探主要探明下列内容: a.含水层(带)的分布范围、厚度、埋深、富水性,圈定地下水富水地段; b.埋藏冲洪积扇的分布范围和埋藏深度,上覆冲洪积扇储水结构的边界条件、底板形态; c.古河道的形态、规模、掩埋深度及富水件; d.咸水分布范围、厚度,以及咸水区内淡水透镜体的分布; e.岩溶发育的分布位置、发育程度及其深度,寻找隐伏的岩溶管道、洞穴和地下河; f.覆盖层厚度、隐忧断裂带、接触带和沉积间断面的空间分布位置及其富水的可能性。 3.3.1.3  不同类型水源地可按表9选用物探方法。   表9  不同类型水源地地面物探方法 类 型 地球物理勘探方法 孔隙水   电测深、浅层地震 岩溶水   电阻率、浅层地震、重力测量、频率测深、甚低频或声频大地电场、放射性找水方法、连通试验(同位素示踪、食盐示踪、地质炸弹) 裂隙水 沉积岩 各种电剖面、浅层地震、频率测深、声频大地电场、放射性找水方法 火成岩 各种电剖面、浅层地震、频率测深、磁法、放射性找水方法、甚低频及声频大地电场 3.3.1.4  地面物探可单独提交报告。附各种物探平面图、剖面图、物探解释推断的水文地质平面图、剖面图。 3.3.2  地球物理测井 3.3.2.1  地球物理测井的目的,是弥补岩芯采取率的不足,在钻孔中取得更多的地质、水文地质资料,减少取芯孔数,指导成井。 3.3.2.2  勘探钻孔一般均应进行地球物理测井。结合测区水文地质条件,选择有效的测井方法和最佳技术条件。每个钻孔至少测量三种参数曲线。 3.3.2.3  地球物理测井主要探测下列内容: a.钻孔地质剖面、断裂带、裂隙带、岩溶发育带的位置及厚度; b.含水层(带)的位置及厚度; c.咸、淡水的分界面; d.抽水试验孔的涌水量与含水层地下水有效进水深度的关系; e.测量钻孔孔径、孔斜、井液,寻找井内事故位置; f.尽可能测定含水层的岩性、密度、孔隙度、渗透系数及地下水的矿化度、流速、流向、流量等。      3.3.2.4  不同地质类型的钻孔宜按表10选择地球物理测井方法。 表10  不同地质类型钻孔地球物理测井方法         项目 类型 应  测  项  目 选  测  项  目 松散层 电阻率、自然电位、自然伽马 井斜、抽水孔井中地下水流速、流量、井径、井温、伽马伽马 基岩 电阻率、自然电位、自然伽马、井中流体测量 超声成象、井径、井斜、声速、伽马伽马、井液电阻率、井温、钻孔电磁波 3.3.2.5  地球物理测井工作结束后,应按地球物理测井规范要求提交测井综合曲线图、地质、水文地质解译成果及文字总结。 3.4  水文地质钻探 3.4.1  钻孔布置应符合下列规定: a.勘探钻孔一般在水文地质测绘和地面物探工作的基础上布置; b.钻探工作量应在充分利用已有的物探、钻探和机井等资料的基础上合理分配; c.应结合水文地质计算方法布孔,注意边界条件的确定; d.根据“以探为主、探采结合”的原则,应考虑未来生产井的格局和长期观测孔的需要布孔,做到一孔多用。 不同水文地质类型勘探钻孔一般应按表11的原则布置。  表11  勘探钻孔布置原则 类 型 一般  原  则 特  殊  要  求 孔     隙     水 山间河谷 及傍河型 1.垂直或平行地下水流向及主要含水地质体布置勘探线。 2.结合水文地质计算方法布置 主要勘探线应垂直河谷,其辅助勘探线可平行河谷 冲洪积扇型 主要勘探线应沿着扇轴线方向布置,辅助勘探线在富水地段垂直扇轴方向布置 冲积、湖 积平原型 勘探线可垂直古河道布置 滨海平原及 河口三角洲型 在沿海咸水分布区,主要勘探线宜垂直海岸线布置 岩   溶   水 裸露岩溶型 1.控制储水构造及边界条件。 2.富水性较均匀的含水层,勘探线一般应垂直主要构造线或沿地层和水文地质条件变化最大的方向布孔。 3.地下水分布不均匀的地区,勘探孔宜布置在下列富水地段: 根据岩溶地貌、岩溶发育规律布孔 隐伏岩溶型 根据物探资料,在隐伏断裂交叉部位和隐伏岩溶天窗区或物探异常点布孔           裂     隙       水 红层孔隙裂 隙型 钙质砂岩、砾岩及风化层厚度较大的汇水区均匀布孔 碎屑岩 裂隙型   a.背斜的倾没端和向斜轴部构造变动显著的地段;b.地层走向剧变部位;c.断裂破碎带和裂隙密集带;d.沉积岩与火成岩脉或侵入体的接触带;e.可溶岩与其他岩层的接触带,f.地下水集中排泄带;g.岩溶发育部仕;h.地貌上有利于地下水富集地段 玄武岩裂隙孔洞型 块状岩石孔隙裂隙型 碎屑岩裂 隙型 1.重点在硬脆性岩层、灰岩夹层、沉积间断面分布位置上布孔 2.富集层间裂隙水的自流盆地和自流斜地,一般应垂直构造线布孔 玄武岩裂 隙孔洞型 布置于玄武岩管道洞穴、气室洞穴及裂隙发育地段 块状岩石 孔隙裂隙型 1.布置在具有一定供水意义的风化带和风化裂隙发育地段。   2.布置于中厚层变质岩构造裂隙发育带 混合类型 主要勘探线应控制对水源地起主导作用的水文地质类型,辅助勘探线可结合次要水文地质类型布置 3.4.2  勘探钻孔原则上都应采取岩芯。当通过地球物理测井,满足了3.3.2.3之a、b要求,基本掌握了含水层变化规律的地区,取芯扎数可适当减少。 3.4.3 勘探钻孔深度,一般要求揭穿供水目的层(带)。松散地层地区,应有部分控制性深孔或打到基岩的钻孔。 3.4.4  勘探钻孔及抽水试验孔井管宜选用钢管或铸铁管,各种观测孔井管可选用塑料管或玻璃钢管。 3.4.5  滤水管应满足下列技术要求: a.抽水试验孔滤水管孔隙率一般不小于20%; b.滤水管缠丝间距和填砾规格应符合表12规定; 表12  缠丝间距和填砾规格表 含水层分类 滤水管缠丝间距 毫米 围填砾料直径 毫米 粉细砂 0.75-1.00 1.00-2.00 细中砂 1.00-1.50 2.00-4.00 中粗砂 1.00-2.00 2.00-6.00 砂砾卵石 2.00-3.00 6.00-10.00 c.抽水孔滤水管的口径,在松散含水层中应不小于200毫米,破碎基岩含水层应不小于150毫米,观测孔滤水管口径一般不小于89毫米; d.抽水孔滤水管的下端应有管底封闭的沉淀管,其长度可根据孔深确定,一般为2—8米。 3.4.6  滤水管安装完毕后应及时洗井。根据地层岩性、钻孔结构、孔管材料和设备情况可灵活选用机械的或化学的洗井方法,以满足洗井质量检验标准为准则。 3.4.7  洗井质量检验标准: a.洗井后通过两次简易抽水试验对比验证,单孔涌水量增大不超过5%,动水位升降不超过水位下降值的1%; b.断续大强度洗井,井水不出现混浊现象; c.采用活塞洗井法洗井后,井内沉砂不上升或基本不上升; d.与相同条件的生产井比较,单位涌水量应基本一致。 3.4.8  钻孔质量要求: a.钻孔孔径:抽水试验孔应尽量与设计开采井孔径一致,松散地层钻孔应保证滤水管外有75-100毫米的填砾厚度。地质孔、观测孔,在松散地层中,应确保下入89毫米的滤水管,基岩钻孔口径一般不少于91毫米; b.孔斜:每100米间距内不超过20,随着钻孔的加深可以递增计算; c.冲洗液:一般要求使用清水钻进,但可以根据地层稳定程度和水源条件,合理选择清水或泥浆作为钻进冲洗液; d.钻孔止水(或封孔):分层抽水试验钻孔,或穿过工业矿体的钻孔均应按设计要求和技术要求进行止水或封孔; e.岩芯采取率:粘性土、完整基岩平均不低于70%(每层不低于60%),砂性土、风化或破碎基岩平均不低于40%(每层不低于30%); f.岩芯取样:采取的岩心试样应只有代表性,能反映取芯层的岩石特征,采取的试验样品必须满足试验要求; g.钻进过程中,应连续地进行简易水文地质观测,并及时作好观测记录; h.勘探钻孔(包括观测孔)均应测量孔口坐标和高程。 3.4.9  钻进过程中应及时进行地质编录,钻孔竣工后及时提交钻孔地质柱状图、水文地质观测及岩芯记录表、测井曲线、岩芯揭片、素描或照片、采样及分析结果等地质资料,并编制钻孔综合成果图。

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