專門水文地質(zhì)學(xué)(水文地質(zhì)勘察 華東地質(zhì)學(xué)院)3水文地質(zhì)鉆探

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1、專門水文地質(zhì)學(xué)（水文地質(zhì)勘察）主講教師：張衛(wèi)民2010年學(xué)位課程第三章水文地質(zhì)鉆探§1水文地質(zhì)鉆探的基本任務(wù)及特點(diǎn)§2水文地質(zhì)鉆孔的布置原則§3水文地質(zhì)鉆孔設(shè)計(jì)§4水文地質(zhì)鉆探過程中的觀測與編錄第三章水文地質(zhì)鉆探§1水文地質(zhì)鉆探的基本任務(wù)及特點(diǎn)一、水文地質(zhì)鉆探的基本任務(wù)1、揭露含水層，探明含水層的埋藏深度、厚度、巖性和水頭(位)，查明含水層之間的水力聯(lián)系；2、進(jìn)行各種水文地質(zhì)試驗(yàn)，確定含水層的富水性及各種水文地質(zhì)參數(shù)；3、采取巖土樣和水樣，確定含水層的水質(zhì)，測定巖土物理性質(zhì)和水理性質(zhì)；4、利用鉆孔監(jiān)測地下水動(dòng)態(tài)或?qū)@孔作為開采井。第三章水文地質(zhì)鉆探§1水文地質(zhì)鉆探的基

2、本任務(wù)及特點(diǎn)二、水文地質(zhì)鉆探的特點(diǎn)1、鉆孔的孔徑大地質(zhì)鉆孔主要是獲取巖芯，確定地層剖面，鉆孔口徑較小(一般小于150mm)。水文地質(zhì)鉆孔還要滿足抽水試驗(yàn)或出水量的要求，鉆孔口徑必須要滿足安裝抽水設(shè)備的要求。當(dāng)鉆孔孔壁不穩(wěn)定時(shí)，還要滿足安裝護(hù)壁管或過濾器的要求。因此，水文地質(zhì)鉆孔口徑比地質(zhì)鉆孔口徑大得多。目前水文地質(zhì)鉆孔或井的口徑一般為300-500mm，最大可達(dá)1000mm或更大。第三章水文地質(zhì)鉆探§1水文地質(zhì)鉆探的基本任務(wù)及特點(diǎn)二、水文地質(zhì)鉆探的特點(diǎn)2、鉆孔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，類型多樣(1)鉆孔結(jié)構(gòu)復(fù)雜為獲得各個(gè)含水層的水位、水質(zhì)、水量、水溫及水文地質(zhì)參數(shù)資料，或?yàn)榱俗柚狗情_

3、采層以外含水層中劣質(zhì)地下水進(jìn)入水井之中，需要采取分層止水的隔離措施。要分層止水就必須變徑下管(圖2．7)。有時(shí)為減少施工困難，降低成本，對非抽水段也要變徑。第三章水文地質(zhì)鉆探§1水文地質(zhì)鉆探的基本任務(wù)及特點(diǎn)二、水文地質(zhì)鉆探的特點(diǎn)2、鉆孔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，類型多樣第三章水文地質(zhì)鉆探§1水文地質(zhì)鉆探的基本任務(wù)及特點(diǎn)二、水文地質(zhì)鉆探的特點(diǎn)2、鉆孔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，類型多樣(1)鉆孔結(jié)構(gòu)復(fù)雜為阻止含水層中的細(xì)顆粒物質(zhì)進(jìn)入鉆孔或防止塌孔，需下入濾水管。為阻止地表污水或開采含水層以外的劣質(zhì)地下水沿井壁與井管之間的空隙流入含水層，必須對井壁與井管之間的非含水層要用水泥或黏土封睹。第三章水文地質(zhì)鉆探

4、§1水文地質(zhì)鉆探的基本任務(wù)及特點(diǎn)二、水文地質(zhì)鉆探的特點(diǎn)2、鉆孔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，類型多樣(2)類型多樣（1）勘探孔—主要了解地質(zhì)、水文地質(zhì)條件；（2）試驗(yàn)孔—完成前者任務(wù)外，尚需進(jìn)行水文地質(zhì)試驗(yàn)；（3）觀測孔—主要供水文地質(zhì)觀測和取樣；（4）開采孔—取得水文地質(zhì)資料，開發(fā)地下水資源。第三章水文地質(zhì)鉆探§1水文地質(zhì)鉆探的基本任務(wù)及特點(diǎn)二、水文地質(zhì)鉆探的特點(diǎn)3、對沖洗液有特殊要求在地質(zhì)鉆孔施工過程中都使用泥漿作為沖洗液，起到冷卻鉆頭、沖出巖粉和防止孔壁坍塌的作用，但泥漿也會(huì)堵塞含水層孔隙，影響井(孔)出水量。在水文地質(zhì)鉆孔施工時(shí)一般不允許使用泥漿作為沖洗液，而使用清水作為沖洗液。

5、但有時(shí)孔壁不太完整情況下必須使用泥漿時(shí)，一定要控制泥漿的粘度和密度。在鉆進(jìn)結(jié)束后進(jìn)行徹底地洗井工作。第三章水文地質(zhì)鉆探§1水文地質(zhì)鉆探的基本任務(wù)及特點(diǎn)二、水文地質(zhì)鉆探的特點(diǎn)4、鉆探工序復(fù)雜、觀測項(xiàng)目多水文地質(zhì)鉆探除獲取巖心外，還要進(jìn)行止水、洗孔和抽水試驗(yàn)等工作，因此鉆探工序比較復(fù)雜。觀測項(xiàng)目多。除觀察描述巖心外，還要觀測孔內(nèi)水位、水溫、沖洗液消耗量以及進(jìn)尺快慢等。第三章水文地質(zhì)鉆探§1水文地質(zhì)鉆探的基本任務(wù)及特點(diǎn)二、水文地質(zhì)鉆探的特點(diǎn)小結(jié)1、鉆孔的孔徑大2、鉆孔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，類型多樣3、對沖洗液有特殊要求4、鉆探工序復(fù)雜、觀測項(xiàng)目多第三章水文地質(zhì)鉆探§1水文地質(zhì)鉆探的基本

6、任務(wù)及特點(diǎn)§2水文地質(zhì)鉆孔的布置原則§3水文地質(zhì)鉆孔設(shè)計(jì)§4水文地質(zhì)鉆探過程中的觀測與編錄第三章水文地質(zhì)鉆探§2水文地質(zhì)鉆孔的布置原則水文地質(zhì)鉆探是一項(xiàng)成本高、技術(shù)復(fù)雜的工作，在布置水文地質(zhì)鉆探時(shí)必須進(jìn)行詳細(xì)分析論證，力求以最少的鉆探工作量取得較多的水文地質(zhì)資料。一、總原則（1）投入最小、信息最大的原則（2）重點(diǎn)與宏觀控制的原則（3）當(dāng)前與未來變化結(jié)合的原則第三章水文地質(zhì)鉆探§2水文地質(zhì)鉆孔的布置原則二、一般原則1、布置鉆孔時(shí)要考慮水文地質(zhì)鉆探的主要任務(wù)應(yīng)明確是查明區(qū)域水文地質(zhì)條，還是確定含水層水文地質(zhì)參數(shù)、尋找富水帶、評價(jià)地下水資源或進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)觀測。主要任務(wù)不同

7、，鉆孔布置方案不同。2、布置鉆孔時(shí)要考慮“一孔多用”如既是水文地質(zhì)勘探孔，又是地下水動(dòng)態(tài)觀測孔，或是開采井。3、布置鉆孔時(shí)要考慮其代表性和控制意義4、鉆孔應(yīng)布置成勘探線的形式第三章水文地質(zhì)鉆探§2水文地質(zhì)鉆孔的布置原則三、具體原則1、以查明區(qū)域水文地質(zhì)條件為目的的鉆孔布置（1）一般應(yīng)布置成勘探線的形式，以便能繪制水文地質(zhì)剖面，確定含水層的空間分布及水位、水質(zhì)和富水性的變化規(guī)律。（2）勘探線一般應(yīng)沿著水文地質(zhì)條件變化最大的方向布置，對勘探線上不同類型含水層及補(bǔ)給、徑流和排泄區(qū)都應(yīng)布置控制鉆孔。（3）勘探線的密度既要考慮水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度，又要與調(diào)查階