水文地質鉆探之我見

梁耀平

摘要：水質及環境是人們的生存之本，因此在人類長期發展中，應注各項重施工過程中水文地質鉆探中的問題。本文將從水文地質鉆探方面進行重點分析探討，希望對該領域的研究提供一定的借鑒。

關鍵詞：水文地質，鉆探技術，支護結構

中圖分類號：P64文獻標識碼： A

一、前言

隨著人類經濟生活水平的不斷提高，人類在不斷開發新的環境與能源。近年來水文地質的鉆探已經明顯引起了社會的高度關注，水文地質鉆探的科學性及合理性，還需進一步探討及研究。

二、水文地質鉆探的分析

1.鉆探設計

在綜合分析、研究地區的水文地質測繪、水文地質遙感、水文地質工程地球物理勘探和既有勘探資料的基礎上，根據勘察階段并考慮勘察區的地質、水文地質條件的復雜程度、需水量、地下水動態監測和環境水文地質的要求，以及擬選用的水文地質計算和地下水資源評價方法等諸因素進行。水文地質鉆探設計的內容包括工作量布置、鉆孔結構、鉆探設備和鉆進方法等。

水文地質鉆探的總體設計。目的在于查明勘察區的水文地質條件，為取得水文地質計算和地下水資源評價等資料提供技術條件。不同類型地區工作量布置(勘探網、勘探線、勘探孔)有明顯的不同：如沖積平原地區勘探線要垂直于地下水流向；沖洪積扇地區勘探線先沿扇軸布置以選擇富水地段，再在富水地段垂直于扇軸布置；濱海沉積地區勘探線先要垂直于海岸線布置，查明咸、淡水的分界面后，再在淡水的一側垂直于地下水流向布置。

網、線的密度和孔距按勘察階段、地區條件的復雜程度和研究深度決定?；鶐r地區勘探線、孔的布置，除要控制地質構造、查明儲水構造和與其有關的補給途徑外，還要考慮不同巖石的特點，盡量把鉆孔布置在富水地段：如碎屑巖地區可布置在斷裂破碎帶，巖層傾角由陡變緩的偏緩地段，背斜軸部構造變動顯著的地段，地下水的集中排泄帶，碎屑巖和巖漿巖巖脈或侵入體接觸帶附近等；可溶巖地區可布置在裂隙巖溶發育帶，巖溶微地貌發育處，可溶巖與非可溶巖或弱可溶巖的接觸帶等；巖漿巖和變質巖地區可布置在斷裂破碎帶、巖脈發育帶、不同巖體接觸帶、弱風化裂隙發育帶、原生柱狀節理和原生空洞發育部位等。試驗孔在勘探孔總數中要占有一定比例。在初步勘察階段時，松散層地區比例數要大于60％；基巖地區比例數要大于80％。

2. 水文地質勘探鉆孔的布置原則

（一）水文地質鉆探是一項費用昂貴、技術復雜的工作。因此，水文地質人員在布置水文鉆探時，必須持嚴肅、認真的態度，力求以最小的鉆探工作量，取得最多和更好的地質、水文地質成果，就是說鉆孔的布置必須有明確的目的性。布置鉆孔時要考慮水文鉆探的主要任務，應明確是查明區域水文地質條件，還是確定含水層水文地質參數、尋找基巖富水帶、評價地下水資源或進行地下水動態觀測；主要任務不同，鉆孔布置方案必然有所區別。

（二)布置鉆孔時要考慮“一孔多用”，如既是水文地質勘探孔，又可保留作為地下水動態觀測孔；或者既是勘探孔，又可留用為開采井。

（三）無論是查明水文地質條件、求取水文地質參數，還是進行地下水動態觀測，在確定其鉆孔位置時，均應考慮其代表性和控制意義。

（四）為分析、認識區域水文地質條件的變化規律，水文地質鉆孔應布置成勘探線的形式。為查明區域水文地質條件布置的鉆孔，一般都布置成勘探線的形式。主要勘探線應沿著區域水文地質條件（含水層類型、巖性結構、埋藏條件、富水性、水化學特征等）變化最大的方向布置。在山前沖洪積平原地區，主要的勘探線應沿著沖洪積扇的主軸方向布置；而輔助勘探線則垂直于沖洪扇的主軸方向布置；在河谷地區和山間盆地，主要勘探線應垂直河谷和山間盆地布置；在裂隙巖溶地區，主要勘探線應穿過裂隙巖溶水的補給、徑流、排泄區和主要的富水帶。主要為地下水資源評價布置的勘探孔，其布置方案必須考慮擬采用的地下水資源評價方法。

勘探孔所提供的資料應滿足建立正確的水文地質概念模型、進行含水層水文地質參數分區和控制地下水流場變化特征的要求。當水源地主要依靠地下水的側向徑流補給時，主要勘探線必須沿著流量計算斷面布置。對于傍河取水水源地，為計算河流側向補給量，必須布置平行與垂直河流的勘探線。當采用數值模擬方法評價地下水資源時，為正確地進行水文地質參數分區，正確給出預報時段的邊界水位或流量值，勘探孔布置一般呈網狀形式并能控制住邊界上的水位或流量變化。

（五）以供水勘查為目的的勘探孔，按總原則布置鉆孔時，應考慮勘探一開采結合，鉆孔一般應布置在含水層（帶）富水性最好、成井把握性最大的地段

3.水文地質的全體人員必須認真學習和嚴格遵守本規程.

有些條款只是一般性和原則性的規定要求, 在貫徹執行時允許施工單位依據具體情況制訂實 施細則或補充規定.此外,有關現場管理制度,可參照DZ/T0017 和巖心鉆探規程有關規定 要求,結合各自的實際情況制訂實施細則或補充規定。

4．鉆孔類型,結構與施工設計

（一）鉆孔類型

地質孔 通常只在小, 中比例尺的區域水文地質普查中布置, 一般要通過鉆探取心進行地層描述 和進行簡易水文地質觀測,但不進行抽水試驗。

水文地質孔 在各種比例尺的水文地質普查與勘探中布置, 一般要進行單孔穩定流抽水試驗, 必要時要進行多(群)孔非穩定流抽水試驗, 以獲取不同要求的水文地質參數, 評價與計算地下水資 源。

觀測孔 有抽水試驗觀測孔和長期觀測孔(簡稱長觀孔)兩種,通常只在大, 中比例尺的水文地質 勘探中布置。

（二）鉆孔(井)結構

鉆孔(井)結構,包括孔徑,孔段和孔深,除地質孔外,井身結構應包括: a.井管:包括井壁管,過濾管,沉淀管的直徑,孔段和深度. b.填礫,止水與固井位置及深度。

鉆孔結構的確定: 是根據鉆孔類型, 水文地質條件, 終孔直徑及深度，鉆進工藝方法, 抽水方法及鉆探設備等因素綜合確定. 進行抽水試驗的鉆孔其松散地層的鉆孔直徑要能滿 足根據預計出水量選用的過濾管直徑和填礫間隙的要求; 基巖鉆孔直徑則一般以滿足根據預 計出水量能下入之抽水設備口徑要求或過濾管直徑要求為依據確定.在條件具備與可能時, 要采用一徑成井工藝;在松散,破碎,嚴重漏失等復雜地層應采用既護壁性能好又易于破壁 解淤的優質泥漿鉆進,爭取少下或不下套管,以簡化鉆孔結構。

典型鉆孔(井)結構型式織形式,開動鉆機臺數,鉆孔施工順序調度安排及工期要求,進行技術經濟指標測算并 編制項目費用預算等.。

5. 供水水文地質鉆探操作規程

勘探孔和觀測孔，由于鉆探施工給工程建設可能帶來危害，必須回填或封孔時，應全孔或分段填封粘土球或灌注水泥漿作永久性嚴密封閉。操作人員必須基本了解機械的構造、性能、使用及維護方法后，方準操作。無駕駛執照的人員嚴禁駕駛車裝鉆機行走。安裝電氣設備必須防水、防潮。推、拉閘刀必須站在絕緣臺上戴好絕緣手套操作。事故發生后，當班負責人應判明情況，積極處理。性質復雜或重大事故應由機臺負責人主持處理，并及時向上級報告。井孔爆破必須在專人負責和指揮下進行，爆破工作應由受過爆破和安全訓練并取得合格證書的人員擔任。非爆破工作人員不得隨便接觸或動用爆破器材。

三、結束語

綜上所述， 水文地質的鉆探要注重鉆探的設計，遵循水文地質勘探鉆孔的布置原則，注重水文地質員工素質的培養以及規范水文地質鉆探操作流程。

參考文獻：

[1] 王文科,孔金玲,段磊,王雁林,馬雄德.?黃河流域河水與地下水轉化關系研究[J]. 中國科學E輯:技術科學. 2014(S1)

[2] 王琪,史基安,張中寧,孟自芳.?石羊河流域環境現狀及其演化趨勢分析[J]. 中國沙漠. 2013(01)

[3] 丁宏偉,王貴玲,黃曉輝.?紅崖山水庫徑流量減少與民勤綠洲水資源危機分析[J]. 中國沙漠. 2013(01)

[4] 楊旭,陳鎖忠,陶蕓,黃家柱,閭國年.?組件軟件技術在地下水資源管理系統中的應用[J]. 水文地質工程地質. 2012(05)

[5] 葛小平,許有鵬,張琪,張立峰.?GIS支持下的洪水淹沒范圍模擬[J]. 水科學進展. 2012(04)