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水文地質(zhì)
供水水文地質(zhì)勘查技術(shù)要求
文章來(lái)源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2021-11-03 13:39:28瀏覽次數:1152
遙感圖像解譯。
遙感圖像解譯主要適用于前期論證階段和初步勘查階段。解譯工作應先于水文地質(zhì)測繪,并貫穿其整個(gè)過(guò)程,以提供編寫(xiě)設計、布置水文地質(zhì)觀(guān)測路線(xiàn)的依據,達到減少水文地質(zhì)測繪工作量、提高工作精度的目的。
一般使用的遙感圖像為衛星圖像和航空相片,必要時(shí),在衛星圖像和航空相片解譯的基礎上提進(jìn)行紅外掃描或其他專(zhuān)門(mén)遙感飛行,獲得相應的遙感圖像。
遙感圖像解譯的基本要求:
進(jìn)行相片質(zhì)量鑒定。在搜集和分析已有資料(包括不同地質(zhì)體的光譜特征資料)和野外踏勘3查的基礎上,建立地質(zhì)、水文地質(zhì)直接和間接解譯標志。
應選用不同時(shí)間、不-l段、不同比例尺衛星圖像進(jìn)行水文地質(zhì)對比解譯。圖像比例尺可根據衛星圖像質(zhì)量放大到1:50萬(wàn)~1:25萬(wàn)。
使用的航空相片比例尺,盡量接近水文地質(zhì)測繪比例尺,一般不宜小于1:5萬(wàn)。
為發(fā)揮衛星圖像視域范圍大、反映構造輪廓清楚的客觀(guān)效果和航空相片局部細節詳細的長(cháng)圖像和航空相片最好結合使用。但在進(jìn)行區域地質(zhì)、水文地質(zhì)解譯時(shí),衛星圖像也可單獨使用。
遙感圖像解譯一般采用目視解譯和航空立體鏡的光學(xué)機械解譯,盡可能采用假彩色合成為主要電子光學(xué)解譯和計算機圖像處理,以提高解譯水平和效果。
遙感圖像解譯,應結合已有的地面地質(zhì)、物探、鉆探等資料進(jìn)行。
單張相片及鑲嵌圖的解譯結果,可采用徒手或儀器轉繪到與測繪比例尺相應的地形底圖上,統一編繪成解譯成果圖。
遙感圖像主要解譯下列內容:
a.劃分主要地貌單元,判定地貌形態(tài)、成因類(lèi)型及地貌形態(tài)與地質(zhì)構造、地層巖性、地下水分布的關(guān)系。
b.地質(zhì)構造基本輪廓、新構造形跡、裸露及隱伏的線(xiàn)性構造位置。
c.各種巖溶形態(tài)和成因類(lèi)型。
d.解譯各種水文地質(zhì)現象,判定泉點(diǎn)、泉群、地下水溢出帶和地表水滲失帶位置,圈定地表水體的范圍,分析水系發(fā)育特征:
e.古河道、淺層淡水的分布范圍。
f.分析地下水補給、徑流、排泄等區域水文地質(zhì)條件。
遙感圖像室內解譯成果的野外驗證1野外驗證一般包括下列內容。
a.直接和間接解譯標志。
b.外推解譯成果。
c.解譯新增加的及隱伏的地質(zhì)、水文地質(zhì)問(wèn)題。
驗證方法:
a.通過(guò)路線(xiàn)踏勘或水文地質(zhì)測繪對新增或外推的地質(zhì)、水文地質(zhì)解譯成果進(jìn)行驗證,以期達到減少測繪工作量的目的。
b.通過(guò)勘探對隱伏的地質(zhì)、水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行驗證,必要時(shí)可專(zhuān)門(mén)布置少量的物探、鉆探工作。
通過(guò)遙感圖像解譯,應提交與測繪比例尺相同的遙感圖像水文地質(zhì)解譯圖及文字說(shuō)明。根據需要,可分別編制地貌、地質(zhì)構造解譯圖、相片鑲嵌圖和典型相片圖等。
通過(guò)遙感圖像解譯,能夠解決或基本能夠解決水文地質(zhì)問(wèn)題的地區,可不作或少作水文地質(zhì)測繪工作,以減少野外工作量。
水文地質(zhì)測繪。
水文地質(zhì)測繪的底圖應采用大于或等于測繪比例尺的地形地質(zhì)圖,如只有上述比例尺的地形圖而無(wú)地質(zhì)圖時(shí),應進(jìn)行綜合性地質(zhì)、水文地質(zhì)測繪。
水文地質(zhì)測繪的觀(guān)測路線(xiàn),宜垂直巖層(巖體)和構造線(xiàn)走向?;蝽樅庸?、溝谷、地貌形態(tài)變化顯著(zhù)和地下水露頭較多的方向布置。為追索含水層或地質(zhì)構造,可沿含水層和構造線(xiàn)走向布置。水文地質(zhì)點(diǎn)應布置在地質(zhì)、水文地質(zhì)有意義的地點(diǎn),不應平均布置。
水文地質(zhì)測繪主要調查內容:
a.地貌形態(tài)、成因類(lèi)型及各地貌單元的界線(xiàn)和相互關(guān)系,查明地層、構造、含水層的分布,地下水富集等與地貌形態(tài)的關(guān)系。
b.地層巖性、成因類(lèi)型、時(shí)代、層序及接觸關(guān)系,查明地層巖性與地下水富集的關(guān)系。
c.褶皺、斷裂、裂隙等地質(zhì)構造的形態(tài)、成因類(lèi)型、產(chǎn)狀及規模,查明褶皺構造的富水部位及向斜盆地、單斜構造可能形成自流水的地質(zhì)條件,判定斷層帶和裂隙密集帶的含水性、導水性、富水地段的位置及其與地下水活動(dòng)的關(guān)系,確定新構造的發(fā)育特點(diǎn)與老構造的成生關(guān)系及其富水性。
d.含水層性質(zhì)、地下水的基本類(lèi)型、各含水層(組)或含水帶的埋藏和分布的一般規律。
e.區域地下水補給、徑流、排泄等水文地質(zhì)條件。
f.泉的出露條件、成因類(lèi)型和補給來(lái)源,測定泉水流量、物理性質(zhì)和化學(xué)成分,搜集或訪(fǎng)問(wèn)泉水動(dòng)態(tài)資料,確定主要泉的泉域范圍。
g.鉆孔和水井的類(lèi)型、深度、結構和地層剖面,測定井孔的水位、水量、水的物理性質(zhì)及化學(xué)成分,選擇有代表性的水井進(jìn)行簡(jiǎn)易抽水試驗。
h.初步查明區內地下水化學(xué)特征及其形成條件。
i.初步查明地下水的污染范圍、污染程度與污染途徑。
j.測定地表水體的規模、水位、流量、流速、水質(zhì)和水溫,查明地表水和地下水的補排關(guān)系。
k.調查地下水、地表水開(kāi)采利用情況,搜集水文氣象資料,綜合分析區域水文地質(zhì)條件。
水文地質(zhì)物探。
地面物探。
基本要求:
a地面物探的目的是圈定含水層空間分布及富水區,提高供水水文地質(zhì)勘查質(zhì)量,指導勘探鉆孔的布置,提高鉆探效果和減少鉆探工作量。
b.凡只有地球物理前提,且可以消除人工物理場(chǎng)干擾的地區,均應進(jìn)行地面物探工作,根據測區水文地質(zhì)條件、被探測體的地球物理特性等因素選擇物探方法。
c.地面物探工作,一般在水文地質(zhì)測繪基礎上,于鉆探工程設計之前進(jìn)行,以指導勘探鉆孔的合理布置。
地面物探主要探明下列內容:
a.含水層(帶)的分布范圍、厚度、埋深、富水性,圈定地下水富水地段:
b.埋藏沖洪積扇的分布范圍和埋藏深度,上覆沖洪積扇儲水結構的邊界條件、底板形態(tài):
c.古河道的形態(tài)、規模、掩埋深度及富水條件。
d.咸水分布范圍、厚度,以及咸水區內淡水透鏡體的分布。
e.巖溶發(fā)育的分布位置、發(fā)育程度及其深度,尋找隱伏的巖溶管道、洞穴和地下河。
f.覆蓋層厚度、隱伏斷裂帶、接觸帶和沉積間斷面的空間分布位置及其富水的可能性。
地面物探可單獨提交報告。附各種物探平面圖、剖面圖、物探解釋推斷的水文地質(zhì)平面圖、剖面圖。
地球物理測井。
地球物理測井的目的是彌補巖心采取率的不足,在鉆孔中取得更多的地質(zhì)、水文地質(zhì)資料,減少取心孔數,指導成井。
勘探鉆孔一般均應進(jìn)行地球物理測井。結合測區水文地質(zhì)條件,選擇有效的測井方法和最佳技術(shù)條件。每個(gè)鉆孔至少測量3種參數曲線(xiàn)。
地球物理測井主要探測下列內容:
a.鉆孔地質(zhì)剖面、斷裂帶、裂隙帶、巖溶發(fā)育帶的位置及厚度:
b.含水層(帶)的位置及厚度:
c.成、淡水的分界面。
d.抽水試驗孔的涌水量與含水層地下水有效進(jìn)水深度的關(guān)系。
e.測量鉆孔孔徑、孔斜、井液,尋找井內事故位置:
f.盡可能測定含水層的巖性、密度、孔隙度、滲透系數及地下水的礦化度、流速、流向、流量等。
地球物理測井工作結束后,應按地球物理測井規范要求提交測井綜合曲線(xiàn)圖,地質(zhì)、水文地質(zhì)解譯成果及文字總結。
水文地質(zhì)鉆探。
鉆孔布置應符合下列規定:
a.勘探鉆孔一般在水文地質(zhì)測繪和地面物探工作的基礎上布置:
b.鉆探工作量應在充分利用已有的物探、鉆探和機井等資料的基礎上合理分配。
c.應結合水文地質(zhì)計算方法布孔,注意邊界條件的確定。
d.根據“以探為主、探采結合”的原則,應考慮未來(lái)生產(chǎn)井的格局和長(cháng)期觀(guān)測孔的需要布孔,做到一孔多用。
勘探鉆孔原則上都應采取巖心。當通過(guò)地球物理測井,滿(mǎn)足了規范求,基本掌握了含水層變化規律的地區,取心扎數可適當減少。
勘探鉆孔深度,一般要求揭穿供水自的層(帶)。松散地層地區,應有部分控制性深孔或打到基巖的鉆孔。
勘探鉆孔及抽水試驗孔井管宜選用鋼管或鑄鐵管,各種觀(guān)測孔井管可選用塑料管或玻璃鋼管。
濾水管應滿(mǎn)足下列技術(shù)要求:
a.抽水試驗孔濾水管孔隙率一般不小于20%:
b.濾水管纏絲間距和填礫規格應符合規定。
c.抽水孔濾水管的口徑,在松散含水層中應不小于200 mm,破碎基巖含水層應不小于150 mm,觀(guān)測孔濾水管口徑一般不小于89 mm:
d.抽水孔濾水管的下端應有管底封閉的沉淀管,其長(cháng)度可根據孔深確定,一般為2-8 m。
濾水管安裝完畢后應及時(shí)洗井。根據地層巖性、鉆孔結構、孔管材料和設備情況可靈活選用機械的或化學(xué)的洗井方法,以滿(mǎn)足洗井質(zhì)量檢驗標準為準則。
d.試驗性開(kāi)采抽水試驗:是模擬未來(lái)開(kāi)采方案而進(jìn)行的抽水試驗。一般在地下水天然補給量不很充沛或補給量不易查清,或者勘查工作量有限而又缺乏地下水長(cháng)期觀(guān)測資料的水源地,為充分暴露水文地質(zhì)問(wèn)題,宜進(jìn)行試驗性開(kāi)采抽水試驗,并用鉆孔實(shí)際出水量作為評價(jià)地下水可開(kāi)采量的依據。
單孔抽水試驗采用穩定流抽水試驗方法,多iL抽水、群孑L干擾抽水和試驗性開(kāi)采抽水試驗一般采用非穩定流抽水試驗方法。在特殊條件下也可采用變流量(階梯流量或連續降低抽水流量)抽水試驗方法。
抽水試驗孔宜采用完整井(巨厚含水層可采用非完整井)。
觀(guān)測孔深應盡量與抽水孔一致。
抽水試驗前,應做好下列準備工作。
a.除單孔抽水試驗外,均應編制抽水試驗設計任務(wù)書(shū)。
b.測量抽水孔及觀(guān)測孔深度,如發(fā)現沉淀管內有沉砂應清洗干凈。
c.做一次最大降深的試驗性抽水,作為選擇和分配抽水試驗水位降深值的依據。
d.在正式抽水前數日對所有的抽水孔和觀(guān)測孔及其附近有關(guān)水點(diǎn)進(jìn)行水位統測,編制抽水試驗前初始水位等水位線(xiàn)圖,如果地下水位日變化很大時(shí),還應取得典型地段抽水前的日水位動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)。
為防止抽出水的回滲,在預計抽水影響范圍內的排水溝必須采取防滲措。當表層有3m以上的黏土或亞黏土時(shí),一般可直接挖溝排水。
需要對多層含水層地下水進(jìn)行分層評價(jià)時(shí),應分層進(jìn)行抽水試驗,或用井中流速、流量?jì)x解決分層抽水問(wèn)題。
抽水試驗孔布置要求。
抽水孔的布置應符合下列要求:
a.對勘查區水文地質(zhì)條件具有控制意義的典型地段,應布置單孔抽水試驗孔,根據單孔抽水試驗資料計算的水文地質(zhì)參數編制參數分區圖。
b.多孔抽水試驗孔組,一般參照導水系數分區圖,并結合水文地質(zhì)條件布置,每個(gè)有供水意義的參數區至少布置一組,其抽水試驗資料所求參數可作為該區計算參數(不用平均參數)。
c.群孔干擾抽水試驗和試驗性開(kāi)采抽水試驗應在擬建水源地范圍內,選擇有代表性的典型地段,并結合開(kāi)采生產(chǎn)井布置。
觀(guān)測孔的布置應符合下列要求:
a.為了計算水文地質(zhì)參數,在抽水孔的一側宜垂直地下水的流向布置2-3個(gè)觀(guān)測孔。
b.為了測定含水層不同方向的非均質(zhì)性或確定抽水影響半徑,可以根據含水層的不同情況,以抽水孔為中心布置1-4條觀(guān)測線(xiàn)。如有兩條觀(guān)測線(xiàn),一條垂直地下水流向,另一條宜平行地下水流向。
c.群孔干擾抽水試驗和試驗性開(kāi)采抽水試驗應在抽水孔組中心布置一個(gè)觀(guān)測孔。為查明相鄰已采水源地的影響,應在連接兩個(gè)開(kāi)采中心方向布置觀(guān)測孔。為確定水位下降漏斗形態(tài)和補給(或隔水)邊界,應在邊界和外圍一帶布設一定數量的觀(guān)測孔。
d.多孔抽水孔組的第一個(gè)觀(guān)測孔應盡量避開(kāi)三維流的影響,相鄰兩觀(guān)測孔的水位下降值相差不小于0.1m,最遠觀(guān)測孔的下降值不宜小于0.2 m,名觀(guān)測孔應在對數數軸上呈均勻分布。
e.在半承壓水含水層進(jìn)行抽水試驗時(shí),宜在觀(guān)測孔附近覆蓋層(半透水層或弱含水層)中布置副觀(guān)測孔。
f.試驗性開(kāi)采抽水試驗,水位下降漏斗范圍內的重要建筑物附近宜增設工程地質(zhì)觀(guān)測點(diǎn)。
穩定流抽水試驗要求。
穩定流抽水試驗一般進(jìn)行3次水位降深,最大降深值應盡抽水設備能力確定。
水位降深順序,基巖含水層一般宜先大后小,松散含水層宜按先小后大逐次進(jìn)行。
在穩定延續時(shí)間內,涌水量和動(dòng)水位與時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)在一定范圍內波動(dòng),而且沒(méi)有持續上升 或下降的趨勢[注]。當水位降深小于10 m,用壓風(fēng)機抽水時(shí),抽水孔水位波動(dòng)值不得超過(guò)10 - 20 cm;用離心泵、深井泵等抽水時(shí),水位波動(dòng)值不超過(guò)5 cm。一般不應超過(guò)平均水位降深值的1%,涌水量波動(dòng)值不能超過(guò)平均流量的3%。
注:①當有觀(guān)測孔時(shí),應以最遠觀(guān)測孔的動(dòng)水位判定。
②應考慮自然水位影響。
③在濱海地區應考慮潮汐對動(dòng)水位的影響。
觀(guān)測頻率及精度要求:
a.水位觀(guān)測時(shí)間一般在抽水開(kāi)始后第1、3、5、10、20、30、45、60、75、90分鐘進(jìn)行觀(guān)測,以后每隔30分鐘觀(guān)測一次,穩定后可延至1小時(shí)觀(guān)測一次。水位讀數應準確到厘米。
b.涌水量觀(guān)測應與水位觀(guān)測同步進(jìn)行。當采用堰箱或孔板流量計時(shí),讀數應準確到毫米。
注:為保證測量精度要求,可根據流量大小,選用不同規格的堰箱。當流量小于10 L/s時(shí),堰箱斷面面積應大于0.25 rn2(即0.5 mXO.5 m);流量為10-50 L/s時(shí),堰箱斷面面積應大于1m2(即Im×1 m)。流量為50-100 L/s時(shí),堰箱斷面面積應大于2 m2(即1mx2m)。
c.水溫、氣溫宜2-4小時(shí)觀(guān)測一次,讀數應準確到0.5℃,觀(guān)測時(shí)間應與水位觀(guān)測時(shí)間相對應。
停泵后應立即觀(guān)測恢復水位,觀(guān)測時(shí)間間隔與抽水試驗要求基本相同。若連續3小時(shí)水位不變,或水位呈單向變化,連續4小時(shí)內每小時(shí)水位變化不超過(guò)1 cm,或者水位升降與自然水位變化相一致時(shí),即可停止觀(guān)測。
試驗結束后應測量孔深,確定過(guò)濾器掩埋部分長(cháng)度。淤砂部位應在過(guò)濾器有效長(cháng)度以下。否則,試驗應重新進(jìn)行。
非穩定流抽水試驗要求。
鉆孔涌水量應保持常量,其變化幅度不大于3%。
抽水延續時(shí)間除滿(mǎn)足表6的要求外,還可結合最遠觀(guān)測孔水位下降與時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)[S(或△h2) -igtl來(lái)確定。
a.當S(或△h2)- lgt曲線(xiàn)至拐點(diǎn)后出現平緩段,并可以推出最大水位降深時(shí),抽水方可結束。
注:在承壓含水層中抽水,采用S - lgt曲線(xiàn),在潛水含水層中抽水采用M2一培曲線(xiàn)?!鱤2是指潛水含水層在自然情況下的厚度H和抽水試驗時(shí)的厚度^的平方差即△h2= H2一h2。
b.當S(或△h2)- lgt曲線(xiàn)沒(méi)有拐點(diǎn)或出現幾個(gè)拐點(diǎn)時(shí),則延續時(shí)間宜根據試驗的目的確定。
觀(guān)測頻率及精度應符合下列要求:
a.水位觀(guān)測宜按第0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、7、8,10、12、l5、20、25、30、40、50、60、75、90、105、120分鐘進(jìn)行觀(guān)測,以后每隔30分鐘觀(guān)測一次,其余觀(guān)測項目及精度要求可參照穩定流抽水試驗要求進(jìn)行。
b.抽水孔與觀(guān)測孔水位必須同步觀(guān)測。
c.抽水結束后,或試驗期間因故中斷抽水時(shí),應觀(guān)測恢復水位,觀(guān)測頻率應與抽水時(shí)一致,水位應恢復到接近抽水前的靜止水位。
群孔干擾抽水試驗除按非穩定流抽水要求進(jìn)行外,還應滿(mǎn)足下列要求:
a.干擾孔之間的距離,應保證一孔抽水,使另一孔產(chǎn)生一定的水位削減。
b.水位降深次數應根據設計目的而定,—般應盡抽水設備能力做一次最大降深。
c.各干擾孔過(guò)濾器的規格和安裝深度應盡量相同。
d.各抽水孔抽水起、止時(shí)間應該相同。
e.試驗過(guò)程中,宜同時(shí)對泉和可能受影響的地表水點(diǎn)進(jìn)行水位、流量、水溫的觀(guān)測。
試驗性開(kāi)采抽水試驗,除按群孔干擾抽水要求進(jìn)行外,還應滿(mǎn)足下列要求:
a.抽水試驗一般在枯水期進(jìn)行。
b.抽水鉆孔總涌水量盡量接近設計需水量。
c.水位下降漏斗中心水位穩定時(shí)間不宜少于1個(gè)月。
d.若水位不能達到穩定,應及時(shí)調節總涌水量,使其達到穩定。
資料整理要求。
試驗期間,對原始資料和表格應及時(shí)進(jìn)行整理。試驗結束后,單孔抽水試驗應提交抽水試驗綜合成果表,其內容包括水位和流量過(guò)程曲線(xiàn)、水位和流量關(guān)系曲線(xiàn)、水位和時(shí)間(單對數及雙對數)關(guān)系曲線(xiàn)、恢復水位與時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)、抽水成果、水質(zhì)化驗成果、水文地質(zhì)計算成果、施工技術(shù)柱狀圖、鉆孔平面位置圖等,并利用單孔抽水試驗資料編繪導水系數分區圖。多孔抽水試驗尚應提交抽水試驗地下水水位下降漏斗平面圖、剖面圖。群孔干擾抽水試驗和試驗性開(kāi)采抽水試驗還應提交抽水孔和觀(guān)測孔平面位置圖(以水文地質(zhì)圖為底圖)、勘查區初始水位等水位線(xiàn)圖、水位下降漏斗發(fā)展趨勢圖(編制等水位線(xiàn)圖系列)、水位下降漏斗剖面圖、水位恢復后的等水位線(xiàn)圖、觀(guān)測孔的S-t和S- lgt曲線(xiàn)[注]、各抽水孔單孔流量和孔組總流量過(guò)程曲線(xiàn)等。
注:①要消除區域水位下降值。
②在基巖地區要消除固體潮的影響。
③傍河抽水要消除河水位變化對抽水孔水位變化的影響。
多孔抽水試驗、群孔干擾抽水試驗和試驗性開(kāi)采抽水試驗均應編寫(xiě)試驗小結,其內容包括試驗目的、要求、方法、獲得的主要成果及其質(zhì)量評述和結論。
水、土、巖分析實(shí)驗。
水質(zhì)分析。
水質(zhì)分析的主要任務(wù):
a.劃分地下水化學(xué)類(lèi)型,研究區域水文地球化學(xué)特征及其垂直和水平分帶規律。
b.測定地下水化學(xué)成分、物理性質(zhì)和大腸桿菌及細菌總數,為生活用水和各種專(zhuān)門(mén)性工業(yè)用水水質(zhì)評價(jià)提供依據。
c.查明污染區地下水污染物質(zhì)成分和含量、污染源、污染途徑、污染范圍、污染深度、污染程度、危害情況及污染發(fā)展趨勢等,為擬定水源保護措施提供依據。
d.研究地方病與地下水水質(zhì)的關(guān)系。
采樣范圍:
a.一般水文地質(zhì)點(diǎn)(泉、井、孔)應采取簡(jiǎn)分析樣,取樣個(gè)數可按表4執行。
b.各含水層的代表性水文地質(zhì)點(diǎn),以及所有抽水孔(井)應按抽水層次取全分析樣,全分析樣個(gè)數不少于簡(jiǎn)分析樣總數的20%;c.在擬建水源地范圍內,各主要含水層的重點(diǎn)抽水孔應取細菌分析樣。
d.根據水文地質(zhì)環(huán)境和設計部門(mén)對水質(zhì)的要求,采取相應的微量元素和特種成分分析樣。
特殊地段水質(zhì)分析應符合下列要求:
a.工廠(chǎng)、城鎮、農灌區及其下游地下水已受污染或可能受到污染的地區,應分析與工廠(chǎng)排污和使用農藥、化肥有關(guān)的有毒物質(zhì)及組分,同時(shí)對有機污染的綜合指標進(jìn)行分析,并在同一孔中定時(shí)取樣分析,以了解污染發(fā)展趨勢。
b.地方病分布區,除分析常規項目外,應增加可能與地方病有關(guān)的特殊項目和微量元素的分析,在礦區附近應分析與礦產(chǎn)有關(guān)的金屬、稀有金屬和其他有害元素。
c.在濱海及其他水質(zhì)復雜的地區,為查明因地下水開(kāi)采可能引起的水質(zhì)恐化,在抽水過(guò)程中應定時(shí)測定氯離子的變化。
樣品采取及分析精度應按地質(zhì)礦產(chǎn)部科技司編的《水樣的采取、保存與送檢規程》執行。
鉆孔中實(shí)驗土樣的采取。
顆粒分析樣的采取,當無(wú)特殊要求時(shí)含水層中一般每2-3 m取一個(gè),含水層厚度小于2m應取一個(gè)。非含水層可以?xún)H在典型剖面上的鉆孔中采取,一般每3-5 m取一個(gè),厚度小于3m者應取一個(gè)。地層厚度很大時(shí)可以適當少取。
在新生代沉積厚度大的地區,盡可能選擇1-2個(gè)具有代表性的勘探孔系統采取孢粉、微體古生物及古地磁分析樣品,進(jìn)行分析鑒定,為確定地層時(shí)代及水文地質(zhì)分層提供依據。
當需要用實(shí)驗室法測定潛水含水層的給水度時(shí),應盡量采取不擾動(dòng)的原狀樣。
同位素分析。
凡有條件利用同位素技術(shù)的地區,都應創(chuàng )造條件開(kāi)展同位素分析工作。
同位素分析的目的:
a.查明地下水的成因、補給源、徑流途徑、形成條件,示蹤地下水運動(dòng)軌跡。
b.測定地下水年齡及地下水溫度。
c.確定水中溶解物質(zhì)的起源,示蹤地下水中化學(xué)成分的運移。
一般只測定水中的同位素,必要時(shí)可測定土中的同位素。
同位素分析成果應與地質(zhì)、水文地球化學(xué)資料綜合利用,深入解決水文地質(zhì)問(wèn)題(地下徑流形成規律,降水、地表水與地下水的轉化關(guān)系含水層(帶)間的補排關(guān)系,咸水向淡水入侵等),巖石實(shí)驗及化學(xué)分析。
應選擇代表性鉆孔取樣進(jìn)行裂(孔)隙率的測定。
對碳酸鹽類(lèi)巖石,可選擇典型層位,取樣測定巖溶率和Ca0、MgO的含量比,為分析巖溶發(fā)育規律提供參考資料。
必要時(shí)取磨片鏡下鑒定樣,鑒定巖石的礦物成分、結構,確定巖石名稱(chēng)。
地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測。
地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測工作基本要求。
初步勘查階段,建立控制性觀(guān)測點(diǎn),觀(guān)測持續時(shí)間應滿(mǎn)一個(gè)水文年,對于小型水源地或設計開(kāi)采量遠遠小于補給量的水源地可縮短到半年(含枯水期),初步掌握地下水動(dòng)態(tài)規律。
詳細勘查階段,健全地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測點(diǎn)、網(wǎng)。在多含水層地段,應分層(段)觀(guān)測。觀(guān)測持續時(shí)間一般不少于一個(gè)水文年,用以查明地下水動(dòng)態(tài)年內變化規律,確定地下水動(dòng)態(tài)類(lèi)型及影響因素,計算水均衡參數,進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)趨勢預報。
開(kāi)采階段,應在詳細勘查階段觀(guān)測點(diǎn)、網(wǎng)的基礎上,根據地下水開(kāi)采管理模型和因開(kāi)采而出現的水文地質(zhì)問(wèn)題,調整觀(guān)測點(diǎn)、網(wǎng),查明地下水動(dòng)態(tài)年際變化規律,開(kāi)采降落漏斗范圍及發(fā)展趨勢。為擴大水源地和研究水源地區域水位下降、水質(zhì)污染和惡化、地面沉降、地面塌陷、海水入侵等環(huán)境水文地質(zhì)、工程地質(zhì)問(wèn)題,提供基礎資料。
觀(guān)測點(diǎn)線(xiàn)的布置要求地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測點(diǎn),應盡量利用已有的勘探鉆孔、水井和泉。被利用的觀(guān)測點(diǎn)應有完整的水文地質(zhì)資料。
觀(guān)測點(diǎn)、網(wǎng)應結合水文地質(zhì)參數分區布置,每個(gè)參數區均應設立觀(guān)測點(diǎn)。
地下水補給邊界處要控制一定數量的觀(guān)測孔。
為查明兩個(gè)水源地的相互影響'應在連接兩個(gè)開(kāi)采漏斗中心線(xiàn)方向上布置觀(guān)測線(xiàn),在開(kāi)采漏斗內應適當加大觀(guān)測點(diǎn)密度。
在多層含水層分布地區,應布置分層觀(guān)測孔組。
為查明污染源對水源地地下水水質(zhì)的影響,觀(guān)測孔應沿污染源至水源地的方向布置,并使觀(guān)測線(xiàn)貫穿水源地各個(gè)衛生防護帶。
為查明地下水與地表水之間的補排關(guān)系,應垂直地表水體的岸邊布置觀(guān)測線(xiàn),并對地表水水位、流量、水溫、水質(zhì)進(jìn)行分段觀(guān)測。
為查明咸水與淡水分界面動(dòng)態(tài)特征,應垂直咸水與淡水的分界面布置觀(guān)測線(xiàn)。
基巖地區應在主要構造富水帶、巖溶大泉、地下河出口處及地下水與地表水相互轉化處布置觀(guān)測點(diǎn)。
地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測項目包括水位、水溫、水質(zhì)、涌水量四方面內容:
地下水水位觀(guān)測,一般每5天觀(guān)測一次,豐水期或水位急劇變化期可增加觀(guān)測頻率。
對于大面積開(kāi)采地下水的地區,為了解枯、豐水期區域水位的變化,應增設臨時(shí)統測點(diǎn)、網(wǎng),同時(shí)還應選擇典型觀(guān)測孔,用自記水位計連續觀(guān)測。
地下水水溫觀(guān)測,一般要求選擇控制性觀(guān)測點(diǎn),與地下水水位同時(shí)觀(guān)測。
地下水水量觀(guān)測,一般應逐旬對地下水天然露頭(泉、地下河出口等)及自流井進(jìn)行流量觀(guān)測雨季加密觀(guān)測。每年對生產(chǎn)井開(kāi)采量至少進(jìn)行一次系統調查和測量。
地下水水質(zhì)觀(guān)測,一般在枯、豐水期分別采樣,觀(guān)測水質(zhì)的季節性變化。地下水受污染的地區,可增加采樣次數和分析項目。
為查明地下水動(dòng)態(tài)與當地水文、氣象因素的相互關(guān)系,應系統搜集測繪范圍內多年的水文、氣象資料。在水文、氣象資料不能滿(mǎn)足地下水均衡計算的地區,應對水文、氣象做短期觀(guān)測工作。
地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測資料整理要求:
a.地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測各項實(shí)際資料,必須及時(shí)整理,認真審查,編錄地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測資料統計表:
b.編制地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測實(shí)際材料圖,繪制地下水水位、水溫、水質(zhì)動(dòng)態(tài)單項歷時(shí)曲線(xiàn)及綜合歷時(shí)曲線(xiàn),必要時(shí)應繪制地下水動(dòng)態(tài)與開(kāi)采量、氣象、水文等關(guān)系曲線(xiàn)圖。
遙感圖像解譯主要適用于前期論證階段和初步勘查階段。解譯工作應先于水文地質(zhì)測繪,并貫穿其整個(gè)過(guò)程,以提供編寫(xiě)設計、布置水文地質(zhì)觀(guān)測路線(xiàn)的依據,達到減少水文地質(zhì)測繪工作量、提高工作精度的目的。
一般使用的遙感圖像為衛星圖像和航空相片,必要時(shí),在衛星圖像和航空相片解譯的基礎上提進(jìn)行紅外掃描或其他專(zhuān)門(mén)遙感飛行,獲得相應的遙感圖像。
遙感圖像解譯的基本要求:
進(jìn)行相片質(zhì)量鑒定。在搜集和分析已有資料(包括不同地質(zhì)體的光譜特征資料)和野外踏勘3查的基礎上,建立地質(zhì)、水文地質(zhì)直接和間接解譯標志。
應選用不同時(shí)間、不-l段、不同比例尺衛星圖像進(jìn)行水文地質(zhì)對比解譯。圖像比例尺可根據衛星圖像質(zhì)量放大到1:50萬(wàn)~1:25萬(wàn)。
使用的航空相片比例尺,盡量接近水文地質(zhì)測繪比例尺,一般不宜小于1:5萬(wàn)。
為發(fā)揮衛星圖像視域范圍大、反映構造輪廓清楚的客觀(guān)效果和航空相片局部細節詳細的長(cháng)圖像和航空相片最好結合使用。但在進(jìn)行區域地質(zhì)、水文地質(zhì)解譯時(shí),衛星圖像也可單獨使用。
遙感圖像解譯一般采用目視解譯和航空立體鏡的光學(xué)機械解譯,盡可能采用假彩色合成為主要電子光學(xué)解譯和計算機圖像處理,以提高解譯水平和效果。
遙感圖像解譯,應結合已有的地面地質(zhì)、物探、鉆探等資料進(jìn)行。
單張相片及鑲嵌圖的解譯結果,可采用徒手或儀器轉繪到與測繪比例尺相應的地形底圖上,統一編繪成解譯成果圖。
遙感圖像主要解譯下列內容:
a.劃分主要地貌單元,判定地貌形態(tài)、成因類(lèi)型及地貌形態(tài)與地質(zhì)構造、地層巖性、地下水分布的關(guān)系。
b.地質(zhì)構造基本輪廓、新構造形跡、裸露及隱伏的線(xiàn)性構造位置。
c.各種巖溶形態(tài)和成因類(lèi)型。
d.解譯各種水文地質(zhì)現象,判定泉點(diǎn)、泉群、地下水溢出帶和地表水滲失帶位置,圈定地表水體的范圍,分析水系發(fā)育特征:
e.古河道、淺層淡水的分布范圍。
f.分析地下水補給、徑流、排泄等區域水文地質(zhì)條件。
遙感圖像室內解譯成果的野外驗證1野外驗證一般包括下列內容。
a.直接和間接解譯標志。
b.外推解譯成果。
c.解譯新增加的及隱伏的地質(zhì)、水文地質(zhì)問(wèn)題。
驗證方法:
a.通過(guò)路線(xiàn)踏勘或水文地質(zhì)測繪對新增或外推的地質(zhì)、水文地質(zhì)解譯成果進(jìn)行驗證,以期達到減少測繪工作量的目的。
b.通過(guò)勘探對隱伏的地質(zhì)、水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行驗證,必要時(shí)可專(zhuān)門(mén)布置少量的物探、鉆探工作。
通過(guò)遙感圖像解譯,應提交與測繪比例尺相同的遙感圖像水文地質(zhì)解譯圖及文字說(shuō)明。根據需要,可分別編制地貌、地質(zhì)構造解譯圖、相片鑲嵌圖和典型相片圖等。
通過(guò)遙感圖像解譯,能夠解決或基本能夠解決水文地質(zhì)問(wèn)題的地區,可不作或少作水文地質(zhì)測繪工作,以減少野外工作量。
水文地質(zhì)測繪。
水文地質(zhì)測繪的底圖應采用大于或等于測繪比例尺的地形地質(zhì)圖,如只有上述比例尺的地形圖而無(wú)地質(zhì)圖時(shí),應進(jìn)行綜合性地質(zhì)、水文地質(zhì)測繪。
水文地質(zhì)測繪的觀(guān)測路線(xiàn),宜垂直巖層(巖體)和構造線(xiàn)走向?;蝽樅庸?、溝谷、地貌形態(tài)變化顯著(zhù)和地下水露頭較多的方向布置。為追索含水層或地質(zhì)構造,可沿含水層和構造線(xiàn)走向布置。水文地質(zhì)點(diǎn)應布置在地質(zhì)、水文地質(zhì)有意義的地點(diǎn),不應平均布置。
水文地質(zhì)測繪主要調查內容:
a.地貌形態(tài)、成因類(lèi)型及各地貌單元的界線(xiàn)和相互關(guān)系,查明地層、構造、含水層的分布,地下水富集等與地貌形態(tài)的關(guān)系。
b.地層巖性、成因類(lèi)型、時(shí)代、層序及接觸關(guān)系,查明地層巖性與地下水富集的關(guān)系。
c.褶皺、斷裂、裂隙等地質(zhì)構造的形態(tài)、成因類(lèi)型、產(chǎn)狀及規模,查明褶皺構造的富水部位及向斜盆地、單斜構造可能形成自流水的地質(zhì)條件,判定斷層帶和裂隙密集帶的含水性、導水性、富水地段的位置及其與地下水活動(dòng)的關(guān)系,確定新構造的發(fā)育特點(diǎn)與老構造的成生關(guān)系及其富水性。
d.含水層性質(zhì)、地下水的基本類(lèi)型、各含水層(組)或含水帶的埋藏和分布的一般規律。
e.區域地下水補給、徑流、排泄等水文地質(zhì)條件。
f.泉的出露條件、成因類(lèi)型和補給來(lái)源,測定泉水流量、物理性質(zhì)和化學(xué)成分,搜集或訪(fǎng)問(wèn)泉水動(dòng)態(tài)資料,確定主要泉的泉域范圍。
g.鉆孔和水井的類(lèi)型、深度、結構和地層剖面,測定井孔的水位、水量、水的物理性質(zhì)及化學(xué)成分,選擇有代表性的水井進(jìn)行簡(jiǎn)易抽水試驗。
h.初步查明區內地下水化學(xué)特征及其形成條件。
i.初步查明地下水的污染范圍、污染程度與污染途徑。
j.測定地表水體的規模、水位、流量、流速、水質(zhì)和水溫,查明地表水和地下水的補排關(guān)系。
k.調查地下水、地表水開(kāi)采利用情況,搜集水文氣象資料,綜合分析區域水文地質(zhì)條件。
水文地質(zhì)物探。
地面物探。
基本要求:
a地面物探的目的是圈定含水層空間分布及富水區,提高供水水文地質(zhì)勘查質(zhì)量,指導勘探鉆孔的布置,提高鉆探效果和減少鉆探工作量。
b.凡只有地球物理前提,且可以消除人工物理場(chǎng)干擾的地區,均應進(jìn)行地面物探工作,根據測區水文地質(zhì)條件、被探測體的地球物理特性等因素選擇物探方法。
c.地面物探工作,一般在水文地質(zhì)測繪基礎上,于鉆探工程設計之前進(jìn)行,以指導勘探鉆孔的合理布置。
地面物探主要探明下列內容:
a.含水層(帶)的分布范圍、厚度、埋深、富水性,圈定地下水富水地段:
b.埋藏沖洪積扇的分布范圍和埋藏深度,上覆沖洪積扇儲水結構的邊界條件、底板形態(tài):
c.古河道的形態(tài)、規模、掩埋深度及富水條件。
d.咸水分布范圍、厚度,以及咸水區內淡水透鏡體的分布。
e.巖溶發(fā)育的分布位置、發(fā)育程度及其深度,尋找隱伏的巖溶管道、洞穴和地下河。
f.覆蓋層厚度、隱伏斷裂帶、接觸帶和沉積間斷面的空間分布位置及其富水的可能性。
地面物探可單獨提交報告。附各種物探平面圖、剖面圖、物探解釋推斷的水文地質(zhì)平面圖、剖面圖。
地球物理測井。
地球物理測井的目的是彌補巖心采取率的不足,在鉆孔中取得更多的地質(zhì)、水文地質(zhì)資料,減少取心孔數,指導成井。
勘探鉆孔一般均應進(jìn)行地球物理測井。結合測區水文地質(zhì)條件,選擇有效的測井方法和最佳技術(shù)條件。每個(gè)鉆孔至少測量3種參數曲線(xiàn)。
地球物理測井主要探測下列內容:
a.鉆孔地質(zhì)剖面、斷裂帶、裂隙帶、巖溶發(fā)育帶的位置及厚度:
b.含水層(帶)的位置及厚度:
c.成、淡水的分界面。
d.抽水試驗孔的涌水量與含水層地下水有效進(jìn)水深度的關(guān)系。
e.測量鉆孔孔徑、孔斜、井液,尋找井內事故位置:
f.盡可能測定含水層的巖性、密度、孔隙度、滲透系數及地下水的礦化度、流速、流向、流量等。
地球物理測井工作結束后,應按地球物理測井規范要求提交測井綜合曲線(xiàn)圖,地質(zhì)、水文地質(zhì)解譯成果及文字總結。
水文地質(zhì)鉆探。
鉆孔布置應符合下列規定:
a.勘探鉆孔一般在水文地質(zhì)測繪和地面物探工作的基礎上布置:
b.鉆探工作量應在充分利用已有的物探、鉆探和機井等資料的基礎上合理分配。
c.應結合水文地質(zhì)計算方法布孔,注意邊界條件的確定。
d.根據“以探為主、探采結合”的原則,應考慮未來(lái)生產(chǎn)井的格局和長(cháng)期觀(guān)測孔的需要布孔,做到一孔多用。
勘探鉆孔原則上都應采取巖心。當通過(guò)地球物理測井,滿(mǎn)足了規范求,基本掌握了含水層變化規律的地區,取心扎數可適當減少。
勘探鉆孔深度,一般要求揭穿供水自的層(帶)。松散地層地區,應有部分控制性深孔或打到基巖的鉆孔。
勘探鉆孔及抽水試驗孔井管宜選用鋼管或鑄鐵管,各種觀(guān)測孔井管可選用塑料管或玻璃鋼管。
濾水管應滿(mǎn)足下列技術(shù)要求:
a.抽水試驗孔濾水管孔隙率一般不小于20%:
b.濾水管纏絲間距和填礫規格應符合規定。
c.抽水孔濾水管的口徑,在松散含水層中應不小于200 mm,破碎基巖含水層應不小于150 mm,觀(guān)測孔濾水管口徑一般不小于89 mm:
d.抽水孔濾水管的下端應有管底封閉的沉淀管,其長(cháng)度可根據孔深確定,一般為2-8 m。
濾水管安裝完畢后應及時(shí)洗井。根據地層巖性、鉆孔結構、孔管材料和設備情況可靈活選用機械的或化學(xué)的洗井方法,以滿(mǎn)足洗井質(zhì)量檢驗標準為準則。
d.試驗性開(kāi)采抽水試驗:是模擬未來(lái)開(kāi)采方案而進(jìn)行的抽水試驗。一般在地下水天然補給量不很充沛或補給量不易查清,或者勘查工作量有限而又缺乏地下水長(cháng)期觀(guān)測資料的水源地,為充分暴露水文地質(zhì)問(wèn)題,宜進(jìn)行試驗性開(kāi)采抽水試驗,并用鉆孔實(shí)際出水量作為評價(jià)地下水可開(kāi)采量的依據。
單孔抽水試驗采用穩定流抽水試驗方法,多iL抽水、群孑L干擾抽水和試驗性開(kāi)采抽水試驗一般采用非穩定流抽水試驗方法。在特殊條件下也可采用變流量(階梯流量或連續降低抽水流量)抽水試驗方法。
抽水試驗孔宜采用完整井(巨厚含水層可采用非完整井)。
觀(guān)測孔深應盡量與抽水孔一致。
抽水試驗前,應做好下列準備工作。
a.除單孔抽水試驗外,均應編制抽水試驗設計任務(wù)書(shū)。
b.測量抽水孔及觀(guān)測孔深度,如發(fā)現沉淀管內有沉砂應清洗干凈。
c.做一次最大降深的試驗性抽水,作為選擇和分配抽水試驗水位降深值的依據。
d.在正式抽水前數日對所有的抽水孔和觀(guān)測孔及其附近有關(guān)水點(diǎn)進(jìn)行水位統測,編制抽水試驗前初始水位等水位線(xiàn)圖,如果地下水位日變化很大時(shí),還應取得典型地段抽水前的日水位動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)。
為防止抽出水的回滲,在預計抽水影響范圍內的排水溝必須采取防滲措。當表層有3m以上的黏土或亞黏土時(shí),一般可直接挖溝排水。
需要對多層含水層地下水進(jìn)行分層評價(jià)時(shí),應分層進(jìn)行抽水試驗,或用井中流速、流量?jì)x解決分層抽水問(wèn)題。
抽水試驗孔布置要求。
抽水孔的布置應符合下列要求:
a.對勘查區水文地質(zhì)條件具有控制意義的典型地段,應布置單孔抽水試驗孔,根據單孔抽水試驗資料計算的水文地質(zhì)參數編制參數分區圖。
b.多孔抽水試驗孔組,一般參照導水系數分區圖,并結合水文地質(zhì)條件布置,每個(gè)有供水意義的參數區至少布置一組,其抽水試驗資料所求參數可作為該區計算參數(不用平均參數)。
c.群孔干擾抽水試驗和試驗性開(kāi)采抽水試驗應在擬建水源地范圍內,選擇有代表性的典型地段,并結合開(kāi)采生產(chǎn)井布置。
觀(guān)測孔的布置應符合下列要求:
a.為了計算水文地質(zhì)參數,在抽水孔的一側宜垂直地下水的流向布置2-3個(gè)觀(guān)測孔。
b.為了測定含水層不同方向的非均質(zhì)性或確定抽水影響半徑,可以根據含水層的不同情況,以抽水孔為中心布置1-4條觀(guān)測線(xiàn)。如有兩條觀(guān)測線(xiàn),一條垂直地下水流向,另一條宜平行地下水流向。
c.群孔干擾抽水試驗和試驗性開(kāi)采抽水試驗應在抽水孔組中心布置一個(gè)觀(guān)測孔。為查明相鄰已采水源地的影響,應在連接兩個(gè)開(kāi)采中心方向布置觀(guān)測孔。為確定水位下降漏斗形態(tài)和補給(或隔水)邊界,應在邊界和外圍一帶布設一定數量的觀(guān)測孔。
d.多孔抽水孔組的第一個(gè)觀(guān)測孔應盡量避開(kāi)三維流的影響,相鄰兩觀(guān)測孔的水位下降值相差不小于0.1m,最遠觀(guān)測孔的下降值不宜小于0.2 m,名觀(guān)測孔應在對數數軸上呈均勻分布。
e.在半承壓水含水層進(jìn)行抽水試驗時(shí),宜在觀(guān)測孔附近覆蓋層(半透水層或弱含水層)中布置副觀(guān)測孔。
f.試驗性開(kāi)采抽水試驗,水位下降漏斗范圍內的重要建筑物附近宜增設工程地質(zhì)觀(guān)測點(diǎn)。
穩定流抽水試驗要求。
穩定流抽水試驗一般進(jìn)行3次水位降深,最大降深值應盡抽水設備能力確定。
水位降深順序,基巖含水層一般宜先大后小,松散含水層宜按先小后大逐次進(jìn)行。
在穩定延續時(shí)間內,涌水量和動(dòng)水位與時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)在一定范圍內波動(dòng),而且沒(méi)有持續上升 或下降的趨勢[注]。當水位降深小于10 m,用壓風(fēng)機抽水時(shí),抽水孔水位波動(dòng)值不得超過(guò)10 - 20 cm;用離心泵、深井泵等抽水時(shí),水位波動(dòng)值不超過(guò)5 cm。一般不應超過(guò)平均水位降深值的1%,涌水量波動(dòng)值不能超過(guò)平均流量的3%。
注:①當有觀(guān)測孔時(shí),應以最遠觀(guān)測孔的動(dòng)水位判定。
②應考慮自然水位影響。
③在濱海地區應考慮潮汐對動(dòng)水位的影響。
觀(guān)測頻率及精度要求:
a.水位觀(guān)測時(shí)間一般在抽水開(kāi)始后第1、3、5、10、20、30、45、60、75、90分鐘進(jìn)行觀(guān)測,以后每隔30分鐘觀(guān)測一次,穩定后可延至1小時(shí)觀(guān)測一次。水位讀數應準確到厘米。
b.涌水量觀(guān)測應與水位觀(guān)測同步進(jìn)行。當采用堰箱或孔板流量計時(shí),讀數應準確到毫米。
注:為保證測量精度要求,可根據流量大小,選用不同規格的堰箱。當流量小于10 L/s時(shí),堰箱斷面面積應大于0.25 rn2(即0.5 mXO.5 m);流量為10-50 L/s時(shí),堰箱斷面面積應大于1m2(即Im×1 m)。流量為50-100 L/s時(shí),堰箱斷面面積應大于2 m2(即1mx2m)。
c.水溫、氣溫宜2-4小時(shí)觀(guān)測一次,讀數應準確到0.5℃,觀(guān)測時(shí)間應與水位觀(guān)測時(shí)間相對應。
停泵后應立即觀(guān)測恢復水位,觀(guān)測時(shí)間間隔與抽水試驗要求基本相同。若連續3小時(shí)水位不變,或水位呈單向變化,連續4小時(shí)內每小時(shí)水位變化不超過(guò)1 cm,或者水位升降與自然水位變化相一致時(shí),即可停止觀(guān)測。
試驗結束后應測量孔深,確定過(guò)濾器掩埋部分長(cháng)度。淤砂部位應在過(guò)濾器有效長(cháng)度以下。否則,試驗應重新進(jìn)行。
非穩定流抽水試驗要求。
鉆孔涌水量應保持常量,其變化幅度不大于3%。
抽水延續時(shí)間除滿(mǎn)足表6的要求外,還可結合最遠觀(guān)測孔水位下降與時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)[S(或△h2) -igtl來(lái)確定。
a.當S(或△h2)- lgt曲線(xiàn)至拐點(diǎn)后出現平緩段,并可以推出最大水位降深時(shí),抽水方可結束。
注:在承壓含水層中抽水,采用S - lgt曲線(xiàn),在潛水含水層中抽水采用M2一培曲線(xiàn)?!鱤2是指潛水含水層在自然情況下的厚度H和抽水試驗時(shí)的厚度^的平方差即△h2= H2一h2。
b.當S(或△h2)- lgt曲線(xiàn)沒(méi)有拐點(diǎn)或出現幾個(gè)拐點(diǎn)時(shí),則延續時(shí)間宜根據試驗的目的確定。
觀(guān)測頻率及精度應符合下列要求:
a.水位觀(guān)測宜按第0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、7、8,10、12、l5、20、25、30、40、50、60、75、90、105、120分鐘進(jìn)行觀(guān)測,以后每隔30分鐘觀(guān)測一次,其余觀(guān)測項目及精度要求可參照穩定流抽水試驗要求進(jìn)行。
b.抽水孔與觀(guān)測孔水位必須同步觀(guān)測。
c.抽水結束后,或試驗期間因故中斷抽水時(shí),應觀(guān)測恢復水位,觀(guān)測頻率應與抽水時(shí)一致,水位應恢復到接近抽水前的靜止水位。
群孔干擾抽水試驗除按非穩定流抽水要求進(jìn)行外,還應滿(mǎn)足下列要求:
a.干擾孔之間的距離,應保證一孔抽水,使另一孔產(chǎn)生一定的水位削減。
b.水位降深次數應根據設計目的而定,—般應盡抽水設備能力做一次最大降深。
c.各干擾孔過(guò)濾器的規格和安裝深度應盡量相同。
d.各抽水孔抽水起、止時(shí)間應該相同。
e.試驗過(guò)程中,宜同時(shí)對泉和可能受影響的地表水點(diǎn)進(jìn)行水位、流量、水溫的觀(guān)測。
試驗性開(kāi)采抽水試驗,除按群孔干擾抽水要求進(jìn)行外,還應滿(mǎn)足下列要求:
a.抽水試驗一般在枯水期進(jìn)行。
b.抽水鉆孔總涌水量盡量接近設計需水量。
c.水位下降漏斗中心水位穩定時(shí)間不宜少于1個(gè)月。
d.若水位不能達到穩定,應及時(shí)調節總涌水量,使其達到穩定。
資料整理要求。
試驗期間,對原始資料和表格應及時(shí)進(jìn)行整理。試驗結束后,單孔抽水試驗應提交抽水試驗綜合成果表,其內容包括水位和流量過(guò)程曲線(xiàn)、水位和流量關(guān)系曲線(xiàn)、水位和時(shí)間(單對數及雙對數)關(guān)系曲線(xiàn)、恢復水位與時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)、抽水成果、水質(zhì)化驗成果、水文地質(zhì)計算成果、施工技術(shù)柱狀圖、鉆孔平面位置圖等,并利用單孔抽水試驗資料編繪導水系數分區圖。多孔抽水試驗尚應提交抽水試驗地下水水位下降漏斗平面圖、剖面圖。群孔干擾抽水試驗和試驗性開(kāi)采抽水試驗還應提交抽水孔和觀(guān)測孔平面位置圖(以水文地質(zhì)圖為底圖)、勘查區初始水位等水位線(xiàn)圖、水位下降漏斗發(fā)展趨勢圖(編制等水位線(xiàn)圖系列)、水位下降漏斗剖面圖、水位恢復后的等水位線(xiàn)圖、觀(guān)測孔的S-t和S- lgt曲線(xiàn)[注]、各抽水孔單孔流量和孔組總流量過(guò)程曲線(xiàn)等。
注:①要消除區域水位下降值。
②在基巖地區要消除固體潮的影響。
③傍河抽水要消除河水位變化對抽水孔水位變化的影響。
多孔抽水試驗、群孔干擾抽水試驗和試驗性開(kāi)采抽水試驗均應編寫(xiě)試驗小結,其內容包括試驗目的、要求、方法、獲得的主要成果及其質(zhì)量評述和結論。
水、土、巖分析實(shí)驗。
水質(zhì)分析。
水質(zhì)分析的主要任務(wù):
a.劃分地下水化學(xué)類(lèi)型,研究區域水文地球化學(xué)特征及其垂直和水平分帶規律。
b.測定地下水化學(xué)成分、物理性質(zhì)和大腸桿菌及細菌總數,為生活用水和各種專(zhuān)門(mén)性工業(yè)用水水質(zhì)評價(jià)提供依據。
c.查明污染區地下水污染物質(zhì)成分和含量、污染源、污染途徑、污染范圍、污染深度、污染程度、危害情況及污染發(fā)展趨勢等,為擬定水源保護措施提供依據。
d.研究地方病與地下水水質(zhì)的關(guān)系。
采樣范圍:
a.一般水文地質(zhì)點(diǎn)(泉、井、孔)應采取簡(jiǎn)分析樣,取樣個(gè)數可按表4執行。
b.各含水層的代表性水文地質(zhì)點(diǎn),以及所有抽水孔(井)應按抽水層次取全分析樣,全分析樣個(gè)數不少于簡(jiǎn)分析樣總數的20%;c.在擬建水源地范圍內,各主要含水層的重點(diǎn)抽水孔應取細菌分析樣。
d.根據水文地質(zhì)環(huán)境和設計部門(mén)對水質(zhì)的要求,采取相應的微量元素和特種成分分析樣。
特殊地段水質(zhì)分析應符合下列要求:
a.工廠(chǎng)、城鎮、農灌區及其下游地下水已受污染或可能受到污染的地區,應分析與工廠(chǎng)排污和使用農藥、化肥有關(guān)的有毒物質(zhì)及組分,同時(shí)對有機污染的綜合指標進(jìn)行分析,并在同一孔中定時(shí)取樣分析,以了解污染發(fā)展趨勢。
b.地方病分布區,除分析常規項目外,應增加可能與地方病有關(guān)的特殊項目和微量元素的分析,在礦區附近應分析與礦產(chǎn)有關(guān)的金屬、稀有金屬和其他有害元素。
c.在濱海及其他水質(zhì)復雜的地區,為查明因地下水開(kāi)采可能引起的水質(zhì)恐化,在抽水過(guò)程中應定時(shí)測定氯離子的變化。
樣品采取及分析精度應按地質(zhì)礦產(chǎn)部科技司編的《水樣的采取、保存與送檢規程》執行。
鉆孔中實(shí)驗土樣的采取。
顆粒分析樣的采取,當無(wú)特殊要求時(shí)含水層中一般每2-3 m取一個(gè),含水層厚度小于2m應取一個(gè)。非含水層可以?xún)H在典型剖面上的鉆孔中采取,一般每3-5 m取一個(gè),厚度小于3m者應取一個(gè)。地層厚度很大時(shí)可以適當少取。
在新生代沉積厚度大的地區,盡可能選擇1-2個(gè)具有代表性的勘探孔系統采取孢粉、微體古生物及古地磁分析樣品,進(jìn)行分析鑒定,為確定地層時(shí)代及水文地質(zhì)分層提供依據。
當需要用實(shí)驗室法測定潛水含水層的給水度時(shí),應盡量采取不擾動(dòng)的原狀樣。
同位素分析。
凡有條件利用同位素技術(shù)的地區,都應創(chuàng )造條件開(kāi)展同位素分析工作。
同位素分析的目的:
a.查明地下水的成因、補給源、徑流途徑、形成條件,示蹤地下水運動(dòng)軌跡。
b.測定地下水年齡及地下水溫度。
c.確定水中溶解物質(zhì)的起源,示蹤地下水中化學(xué)成分的運移。
一般只測定水中的同位素,必要時(shí)可測定土中的同位素。
同位素分析成果應與地質(zhì)、水文地球化學(xué)資料綜合利用,深入解決水文地質(zhì)問(wèn)題(地下徑流形成規律,降水、地表水與地下水的轉化關(guān)系含水層(帶)間的補排關(guān)系,咸水向淡水入侵等),巖石實(shí)驗及化學(xué)分析。
應選擇代表性鉆孔取樣進(jìn)行裂(孔)隙率的測定。
對碳酸鹽類(lèi)巖石,可選擇典型層位,取樣測定巖溶率和Ca0、MgO的含量比,為分析巖溶發(fā)育規律提供參考資料。
必要時(shí)取磨片鏡下鑒定樣,鑒定巖石的礦物成分、結構,確定巖石名稱(chēng)。
地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測。
地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測工作基本要求。
初步勘查階段,建立控制性觀(guān)測點(diǎn),觀(guān)測持續時(shí)間應滿(mǎn)一個(gè)水文年,對于小型水源地或設計開(kāi)采量遠遠小于補給量的水源地可縮短到半年(含枯水期),初步掌握地下水動(dòng)態(tài)規律。
詳細勘查階段,健全地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測點(diǎn)、網(wǎng)。在多含水層地段,應分層(段)觀(guān)測。觀(guān)測持續時(shí)間一般不少于一個(gè)水文年,用以查明地下水動(dòng)態(tài)年內變化規律,確定地下水動(dòng)態(tài)類(lèi)型及影響因素,計算水均衡參數,進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)趨勢預報。
開(kāi)采階段,應在詳細勘查階段觀(guān)測點(diǎn)、網(wǎng)的基礎上,根據地下水開(kāi)采管理模型和因開(kāi)采而出現的水文地質(zhì)問(wèn)題,調整觀(guān)測點(diǎn)、網(wǎng),查明地下水動(dòng)態(tài)年際變化規律,開(kāi)采降落漏斗范圍及發(fā)展趨勢。為擴大水源地和研究水源地區域水位下降、水質(zhì)污染和惡化、地面沉降、地面塌陷、海水入侵等環(huán)境水文地質(zhì)、工程地質(zhì)問(wèn)題,提供基礎資料。
觀(guān)測點(diǎn)線(xiàn)的布置要求地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測點(diǎn),應盡量利用已有的勘探鉆孔、水井和泉。被利用的觀(guān)測點(diǎn)應有完整的水文地質(zhì)資料。
觀(guān)測點(diǎn)、網(wǎng)應結合水文地質(zhì)參數分區布置,每個(gè)參數區均應設立觀(guān)測點(diǎn)。
地下水補給邊界處要控制一定數量的觀(guān)測孔。
為查明兩個(gè)水源地的相互影響'應在連接兩個(gè)開(kāi)采漏斗中心線(xiàn)方向上布置觀(guān)測線(xiàn),在開(kāi)采漏斗內應適當加大觀(guān)測點(diǎn)密度。
在多層含水層分布地區,應布置分層觀(guān)測孔組。
為查明污染源對水源地地下水水質(zhì)的影響,觀(guān)測孔應沿污染源至水源地的方向布置,并使觀(guān)測線(xiàn)貫穿水源地各個(gè)衛生防護帶。
為查明地下水與地表水之間的補排關(guān)系,應垂直地表水體的岸邊布置觀(guān)測線(xiàn),并對地表水水位、流量、水溫、水質(zhì)進(jìn)行分段觀(guān)測。
為查明咸水與淡水分界面動(dòng)態(tài)特征,應垂直咸水與淡水的分界面布置觀(guān)測線(xiàn)。
基巖地區應在主要構造富水帶、巖溶大泉、地下河出口處及地下水與地表水相互轉化處布置觀(guān)測點(diǎn)。
地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測項目包括水位、水溫、水質(zhì)、涌水量四方面內容:
地下水水位觀(guān)測,一般每5天觀(guān)測一次,豐水期或水位急劇變化期可增加觀(guān)測頻率。
對于大面積開(kāi)采地下水的地區,為了解枯、豐水期區域水位的變化,應增設臨時(shí)統測點(diǎn)、網(wǎng),同時(shí)還應選擇典型觀(guān)測孔,用自記水位計連續觀(guān)測。
地下水水溫觀(guān)測,一般要求選擇控制性觀(guān)測點(diǎn),與地下水水位同時(shí)觀(guān)測。
地下水水量觀(guān)測,一般應逐旬對地下水天然露頭(泉、地下河出口等)及自流井進(jìn)行流量觀(guān)測雨季加密觀(guān)測。每年對生產(chǎn)井開(kāi)采量至少進(jìn)行一次系統調查和測量。
地下水水質(zhì)觀(guān)測,一般在枯、豐水期分別采樣,觀(guān)測水質(zhì)的季節性變化。地下水受污染的地區,可增加采樣次數和分析項目。
為查明地下水動(dòng)態(tài)與當地水文、氣象因素的相互關(guān)系,應系統搜集測繪范圍內多年的水文、氣象資料。在水文、氣象資料不能滿(mǎn)足地下水均衡計算的地區,應對水文、氣象做短期觀(guān)測工作。
地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測資料整理要求:
a.地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測各項實(shí)際資料,必須及時(shí)整理,認真審查,編錄地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測資料統計表:
b.編制地下水動(dòng)態(tài)觀(guān)測實(shí)際材料圖,繪制地下水水位、水溫、水質(zhì)動(dòng)態(tài)單項歷時(shí)曲線(xiàn)及綜合歷時(shí)曲線(xiàn),必要時(shí)應繪制地下水動(dòng)態(tài)與開(kāi)采量、氣象、水文等關(guān)系曲線(xiàn)圖。
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