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水文地质物探剖析


《供水水文地质勘察规范》(GB50027-2001)
5.2.1 勘探孔的深度,宜钻穿有供水意义的主要含水层(带)或含水构造带。 5.2.2 勘探孔的孔径设计,应包括下列内容: 1 开孔直径。 2 孔身各段直径及变径的位置。 3 终孔直径。 5.2.3 勘探孔抽水试验段的直径应根据可能的出水量大小、抽水试验的技术要求 和过滤器的类型及外径确定。 5.2.4 当需查明各含水层(带)的水位、水质、水温、透水性或隔离水质不好的含 水层时,应进行止水工作,并检查止水效果。 注:长期观测孔亦应在观测层(带)及非观测层(带)之间进行止水。 5.2.5 抽水孔过滤器的下端,应设置管底封闭的沉淀管,其长度宜为2~4m。 5.2.6 勘探孔结构的设计,应根据勘察区的地层特性、测试要求 及钻探工艺等因素综合考虑,并宜尽量简化。
水文地质物探-(1)
物探种类:
地面物探、物探测井
方法分类:
直流电阻率法 自然电场法 激发极化法 交变电磁场法(大地电磁、瞬变电磁、地质雷达) 核磁共振 地震勘探 天然放射性
水文地质物探-(2)
应用条件:
利用物理性质的差异进行间接判断 随着深度增加,分辨率降低 直流电阻率法-不同岩性电阻率不同 自然电场法-地下水流动等于化学电池 激发极化法-水的充放电特征 交变电磁场法(大地电磁、瞬变电磁、地质雷达)-电阻率、反射面 核磁共振-氢原子 地震勘探-弹性模量 天然放射性-岩石放射性强度
水文地质钻探-(1)
详查、勘探中必须使用的手段(试验必备) 任务:
揭露地层结构(取芯、岩性分析) 揭露含水层(确定含水层位置、特征、类型、水位) 富水性(确定单井产量) 抽水试验(确定地层参数) 取样(化学测试样) 地下水动态监测 探采结合井 ……
水文地质钻探-(2)
分类
地质孔 小口径水文孔(观测井孔,水位孔) 大口径水文孔(抽水试验、富水性、取样…) 探采结合井(同上,生产井 ) ……
《供水水文地质勘察规范》(GB50027-2001)
4.0.3 采用物探方法,可探测下列内容: 1 覆盖层的厚度、隐伏的古河床和掩埋的冲洪积扇的位置。 2 断层、裂隙带、岩脉等的产状和位置,含水层的宽度和厚度。 3 地质剖面。 4 地下水的水位、流向和渗透速度。 5 地下水的可溶性固形物和咸水、淡水的分布范围。 6 暗河的位置和隐伏岩溶的分布。 7 多年冻土层下限的埋藏深度等。
水文地质钻探-(7)
水文地质钻探-(8)
水文地质钻探-(9)
水文地质钻探-(10)
《供水水文地质勘察规范》(GB50027-2001)
5.1.1 勘探孔的布置,宜在水文地质测绘和物探的基础上进行。
5.1.2 勘探孔的布置,应能查明勘察区的地质和水文地质条件,取得有关 水文地质参数和评价地下水资源所需的资料。
《供水水文地质勘察规范》(GB50027-2001)
4.0.4 物探工作的布置、参数的确定、检查点的数量和重复测量的误差, 应符合国家现行有关标准的规定。
4.0.5 对勘探孔宜进行水文测井工作,配合钻探取样划分地层,为取得有 关参数提供依据。
4.0.6 对物探的实测资料,应结合地质和水文地质条件进行综合分析,提出 具有相应水文地质解释的物探成果。
砂砾石电阻率高,粘性土层电阻率低 完整基岩电阻率高,松散岩类电阻率低 淡水带电阻率高,咸水带电阻率低 断层破碎带、岩溶发育带电阻率低
A3
A2
A1 M O N
B1
B2
B3
水文地质物探-(4)
ρs ρ1
地面物探-直流电测深法 四极对称电剖面法
探测深度大于h
1 2 34 5 6
点距
粘土
ρ1
ρ2
地下水 位
1 主要任务是什么(地层与水位?地层与富水性及参数?XX试验) 2 一孔多用 3 代表性 4 勘探线与孔位
为查明水文地质条件 沿埋藏条件、富水性、水化学特征--变化最大方向布置勘探线
为计算断面流量 沿断面方向布置勘探线
以供水勘察为目的 在最富水位置布井
5 目的层与孔深
水文地质钻探-(6)
水文地质钻探-(6)
1 设计阶段-出设计图 2 施工阶段-据钻探进程,揭露地层情况,提前终孔 或 延后终孔
编录内容 冲洗液消耗量、水位变化、涌水掉钻现象、回次进尺、钻进速度 岩性编录、采集样品、 物探测井 换浆、成井 洗井 3 抽水试验(取水样) 编制钻孔综合图表 4 工程测量(位置与孔口高程)
水文地质钻探-(5)
水文地质钻探布孔原则
测体有规模
方法及内容
电法、自然电场、地震、核技术 地面物探 极发极化、重力、磁法
自然电位 视电阻率 物探测井技术 放射性γ 中子、声波测井 流量、井径和井温测井
《供水水文地质勘察规范》(GB50027-2001)
4.0.1 采用水文地质物探(简称物探)方法,应根据勘察区的水文地质条件, 被探物体的物理特征和不同的工作内容等因素确定。宜采用多种物探方法 进行综合探测。 4.0.2 采用物探方法时,被探测体应具备下列基本条件: 1 与相邻介质对同一物性参数有明显的差异。 2 有一定的规模。 3 所引起的异常值,在干扰情况下尚有足够的显示。
ρ1>ρ2
水文地质物探-(5) 地面物探-直流电测深法
水文地质物探-(6) 物理测井
测井直流电法
地面直流电法
水文地质物探-(6) 物理测井
水文地质物探-(7) 物理测井
水文地质物探-(8) 物理测井
水文地质物探-(9) 物理测井
水文地质物探-(10) 物理测井
水文地质物探小结
物性有差异 物探使用的基本条件 异常有显示 间接方法、多解
水文地质钻探-(3)
水文孔结构与特点
1 口径大 2 结构复杂(变径、滤料层、滤水管、止水……) 3 泥浆要求 4 井斜要求
设计要点
1 孔深、孔径、变径位置 2 地层预估柱状图 3 井管排列(套管、滤水管组合) 4 滤料要求 5 止水 6 钻进方法
水文地质钻探-(4)
水文地质钻探工作程序(麻烦!但不复杂)
水文地质物探-(3)
地面物探-直流电测深法
电测深法
在地表同一测点上逐 渐加大供电电极AB的 间距,进行电阻率测 量,研究从地表到深 处地层的变化情况, 确定不同地层的埋藏 深度及其性质。
用途
电阻率 特征
推断含水层分布、埋深、厚度,圈定咸、 淡水分布范围,寻找储存地下水的断层 破碎带,查明岩溶发育带和古河道
注:采用数值法评价地下水资源时,勘探孔的布置应满足查明水文地质边 界条件和水文地质参数分区的要求。
5.1.3 松散层地区勘探线的布置,宜按表5.1.3确定。
《供水水文地质勘察规范》(GB50027-2001)
《供水水文地质勘察规范》(GB50027-2001)
《供水水文地质勘察规范》(GB50027-2001)
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