水文地质钻探与物探
① 洗井要求
城市生活和工业用水井,正常运行时的井水含砂量要求小于 百万分之一,而农业灌溉水井则应小于五十万分之一 。
专门水文地质学
§2 水文钻探的技术要求
一、水文钻孔的结构和钻孔设计 水文钻孔的特点
(4)孔深斜度要求严格;
为保证水泵顺利下入井中,并长期安全地工作,一般 要求孔身斜度每深l00m小于1º
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§4 水文地质物探 2、地球物理测井法 所能解决的问题: 2)井液电阻率测井
其中的扩散法,能可靠地确定钻孔中含水层(出水 段)的位置和厚度,比较推断含水层的富水性,求地下 水的渗透速度和间接计算渗透系数。
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§4 水文地质物探
2、地球物理测井法
所能解决的问题:
3)自然电位测井
主要应用:
① 主要是用于寻找掩埋的古河道、基岩中的含水破碎带; ② 确定水库、河床及堤坝的渗漏通道; ③ 测定抽水钻孔的影响半径等。
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§4 水文地质物探
(二)自然电场法
使用条件:
主要决定于地下水渗透作用所形成的过滤电场的强度。 一般只有在地下水埋藏较浅、水力坡度较大和所形成的 过滤电位强度较大时,才能在地面测量到较明显的自然电位 异常。
6)对水井中的非开采含水层段,提出井壁与井管间隙的
回填封堵段的位置、使用材料及要求。
7)钻进方法及技术要求,包括对冲洗液质量、岩芯采取
率、岩土水样采集、洗孔及孔斜等的要求,以及对观
测和编录方面的技术要求。
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§2 水文钻探的技术要求 二、钻进过程中的水文地质观测工作 观测工作的主要目的
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§4 水文地质物探 1、地面物探 (1)电阻率法的主要应用:
① 确定含水层的分布、厚度及埋深、寻找古河道、古冲洪 积扇等; ② 寻找断裂破碎带和岩溶发育带的分布、位置、圈定富水 带,确定覆盖层及风化层的厚度等;
③ 划分咸淡水界面,寻找淡水透镜体;
④ 估算水文地质参数等。
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确定地下水的矿化度和咸淡水界面,估计地层的含泥量。
4)伽玛-伽玛测井
可按密度区分岩性、划分剖面,确定含水层和岩石的孔隙度。
5)中子测井
用于划分岩性,查明含水层,确定孔隙度和测定含水量。
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§4 水文地质物探
2、地球物理测井法
所能解决的问题:
6)放射性同位素测井
是目前测定地下水流向、流速、渗透系数和水质弥散系数的主要方法, 还可用于确定井内出水和套管破裂位置,检查井管外封堵质量和寻找水库 (坝下)渗漏通道。
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§2 水文钻探的技术要求
二、钻进过程中的水文地质观测工作 钻进过程中水文地质观测
5)观测和记录钻孔的涌水、涌砂、涌气现象及其起止深 度和数量; 6)观测和记录钻进速度、孔底压力及钻具突然下落(掉 钻)、孔壁坍塌、缩径等现象和其深度; 7)按钻孔设计书的要求及时采集水、气、岩、土样品; 8)在钻进工作结束后,按要求进行综合性的水文地质物 探测井工作。
槽探
为了揭露被覆盖的岩层或矿体,在地表挖掘的沟槽。一般采用 与岩层或矿层走向近似垂直的方向,长度可根据用途和地质情况决 定。断面形状一般呈倒梯形 ,槽底宽0.6米,通常要求槽底应深入 基岩约0.3米,探槽最大深度一般不超过3米。
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§1 水文钻探的基本任务 1、水文钻探工作的重要性
(1) 直接探明地下水的一种最重要、最可靠的勘探手段;
(4)动态监测
利用钻孔监测地下水动态或将钻孔作为供水井。
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§2 水文钻探的技术要求
一、水文钻孔的结构和钻孔设计 水文钻孔的特点
(1) 钻孔口径较大
一要满足取岩芯,二要满足抽水试验或作为生 产井取水; 地质勘探孔直径一般小于150mm,水文钻孔 或水井的直径一般约为300-500mm.
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§1 水文钻探的基本任务 1、水文钻探工作的重要性
(2)是进行各种水文地质试验的必备工程;
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§1 水文钻探的基本任务 1、水文钻探工作的重要性
(3)是对地下水资源调查、水 文地质物探成果所作地质结论 的检验方法。
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§1 水文钻探的基本任务
基本任务
(1)揭露含水层,探明水文地质条件
量计算断面布置。对于傍河取水水源地,为计算河流侧向补给量,必 须布置平行与垂直河流的勘探线。
当采用数值模拟方法评价地下水资源时,为正确地进行水文地质参数
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的水位或流量变化。
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§3 水文勘探钻孔的布置原则
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§2 水文钻探的技术要求 一、水文钻孔的结构和钻孔设计 水文钻孔的设计
3)不同口径井管的下置深度及所选用的井管材料。 4)钻孔中止水段的位置和止水方法。 5)过滤器的类型和过滤器下置深度。
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钻孔结构图
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§2 水文钻探的技术要求
一、水文钻孔的结构和钻孔设计 水文钻孔的设计
⑤ 勘探区的构造形态,断层、褶皱等地质构造的产状,追踪地质构造的
延伸和展布方向,为划分水文地质单元、研究水文地质问题提供基础 地质资料。
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§4 水文地质物探 1、地面物探 是水文地质调查中应用最广泛的物探方法, 具有设备轻便、效率高、解释方法成熟等优点。
(1)电阻率法 岩石的电阻率与岩石的矿物成分、结构、孔 隙度、含水量及地下水的矿化度有关。
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§4 水文地质物探 (三)地震勘探
原理:
根据土和岩石的弹性性质,测定人工激发所产生的弹性波在地 壳内的传播速度来探测地质结构及含水界面的物探方法。
优点:
勘探深度大、探测精度高
应用:
确定覆盖层和风化层的厚度、潜水面埋藏深度,划分岩层结 构,探测断层和岩溶发育带位置。
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§4 水文地质物探
水文地质钻探与物探
内容
1
水文钻探的基本任务
2
3 4
水文钻探的技术要求
水文勘探钻孔的布置原则 水文地质物探
专门水文地质学
水文地质钻探与物探
勘 探 工 程
钻 探
坑 探
槽 探
物 探
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水文地质钻探与物探
坑探:
地质勘探工作的一种技术手段,是为了揭露地质及矿产现象而在 地表或地下挖掘不同类型坑道的工作,包括探糟、浅井、平巷、斜井 和坚井等。 特点是人员可进入工程内部,对所揭露的地质现象能进行直接 观测及采样,能检验钻探和物化探资料或成果的可靠程度,获得较 精确的地质资料。
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§2 水文钻探的技术要求
一、水文钻孔的结构和钻孔设计 水文钻孔的特点
(2)钻孔的结构复杂;
分层取样 分层止水 分层取水 变径下管
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§2 水文钻探的技术要求
一、水文钻孔的结构和钻孔设计 水文钻孔的特点
(3)洗井要求严格;
冲洗液要求
一般要求尽量用清水钻进;在砂砾石含水层钻进时,泥浆黏 度要求为18-25s。
1、地面物探 2、地球物理测井法
主要应用:
① ② ③ ④ 钻孔剖面的岩性分层; 判断含水层(带); 岩溶发育带; 咸淡水分界面位置(深 度); ⑤ 确定水文地质参数。
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§4 水文地质物探
2、地球物理测井法
所能解决的问题:
1)普通(视)电阻率测井
除划分钻孔地层剖面外,
主要用于确定含水层的位置及 厚度,测定岩石电阻率参数和 岩石孔隙度。
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§3 水文勘探钻孔的布置原则
1)为查明区域水文地质条件,钻孔一般布置成勘探 线的形式
主要勘探线应沿着区域水文地质条件(含水层类型、岩性结构、埋藏 条件、富水性、水化学特征等)变化最大的方向布置; 对区内每个主要含水层的补给、径流、排泄和水量、水质不同的地段 均应有勘探钻孔控制。
3)以供水为勘察目的的勘探孔,按总原则布置钻孔
时,应考虑勘探-开采结合,钻孔一般应布置在含
水层(带)富水性最好、成井把握性最大的地段。
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§4 水文地质物探 基本原理:
依据不同类型或不同含水岩石、不同矿化度水体之 间存在着物理性质上(导电性、导热性、热容量、温度、 密度、磁性、弹性波传播速度及放射性等)的差异,借 助各种物探测量仪器探明这些差异,进而分析判断岩性、 构造及其含水性能,为分析水文地质条件和进一步布置 勘探工作提供依据。
§4 水文地质物探
(二)自然电场法 工作原理: 以地下存在的天然电场作为场源。由于天然电场 与地下水通过岩石孔隙、裂隙时的渗透作用及地下水 中离子的扩散、吸附作用有关。因此,可根据在地面 测量到的电场变化情况,查明地下水的埋藏、分布和 运动状况。
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§4 水文地质物探 (二)自然电场法
如既是水文地质勘探孔,又可保留作为地下水动态观测孔;或 者既是勘探孔,又可留用为开采井。
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§3 水文勘探钻孔的布置原则
3)代表性的原则
无论是查明水文地质条件、求取水文地质参数,还是进行地下水
动态观测,在确定其钻孔位置时,均应考虑其代表性和控制意义。
4)以线为主,点线结合的原则
为分析、认识区域水文地质条件的变化规律,水文钻孔应布置 成勘探线的形式。
使用的物探仪器测量出来;
3)探测对象呈现的异常现象,能与其他自然和人为干扰因素引起的异常 现象很好地区别开来;
4)要求被探测对象具有一定的规模(厚度或范围),埋藏不能太深,
其他自然 和人为干扰因素(地形坡度、切割程度、浮土厚度、工 业地电、地下金属管道等)的影 响不能太强烈。