水文地质钻探之我见

梁耀平

摘要：水质及环境是人们的生存之本，因此在人类长期发展中，应注各项重施工过程中水文地质钻探中的问题。本文将从水文地质钻探方面进行重点分析探讨，希望对该领域的研究提供一定的借鉴。

关键词：水文地质，钻探技术，支护结构

中图分类号：P64文献标识码： A

一、前言

随着人类经济生活水平的不断提高，人类在不断开发新的环境与能源。近年来水文地质的钻探已经明显引起了社会的高度关注，水文地质钻探的科学性及合理性，还需进一步探讨及研究。

二、水文地质钻探的分析

1.钻探设计

在综合分析、研究地区的水文地质测绘、水文地质遥感、水文地质工程地球物理勘探和既有勘探资料的基础上，根据勘察阶段并考虑勘察区的地质、水文地质条件的复杂程度、需水量、地下水动态监测和环境水文地质的要求，以及拟选用的水文地质计算和地下水资源评价方法等诸因素进行。水文地质钻探设计的内容包括工作量布置、钻孔结构、钻探设备和钻进方法等。

水文地质钻探的总体设计。目的在于查明勘察区的水文地质条件，为取得水文地质计算和地下水资源评价等资料提供技术条件。不同类型地区工作量布置(勘探网、勘探线、勘探孔)有明显的不同：如冲积平原地区勘探线要垂直于地下水流向；冲洪积扇地区勘探线先沿扇轴布置以选择富水地段，再在富水地段垂直于扇轴布置；滨海沉积地区勘探线先要垂直于海岸线布置，查明咸、淡水的分界面后，再在淡水的一侧垂直于地下水流向布置。

网、线的密度和孔距按勘察阶段、地区条件的复杂程度和研究深度决定。基岩地区勘探线、孔的布置，除要控制地质构造、查明储水构造和与其有关的补给途径外，还要考虑不同岩石的特点，尽量把钻孔布置在富水地段：如碎屑岩地区可布置在断裂破碎带，岩层倾角由陡变缓的偏缓地段，背斜轴部构造变动显著的地段，地下水的集中排泄带，碎屑岩和岩浆岩岩脉或侵入体接触带附近等；可溶岩地区可布置在裂隙岩溶发育带，岩溶微地貌发育处，可溶岩与非可溶岩或弱可溶岩的接触带等；岩浆岩和变质岩地区可布置在断裂破碎带、岩脉发育带、不同岩体接触带、弱风化裂隙发育带、原生柱状节理和原生空洞发育部位等。试验孔在勘探孔总数中要占有一定比例。在初步勘察阶段时，松散层地区比例数要大于60％；基岩地区比例数要大于80％。

2. 水文地质勘探钻孔的布置原则

（一）水文地质钻探是一项费用昂贵、技术复杂的工作。因此，水文地质人员在布置水文钻探时，必须持严肃、认真的态度，力求以最小的钻探工作量，取得最多和更好的地质、水文地质成果，就是说钻孔的布置必须有明确的目的性。布置钻孔时要考虑水文钻探的主要任务，应明确是查明区域水文地质条件，还是确定含水层水文地质参数、寻找基岩富水带、评价地下水资源或进行地下水动态观测；主要任务不同，钻孔布置方案必然有所区别。

（二)布置钻孔时要考虑“一孔多用”，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。

（三）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。

（四）为分析、认识区域水文地质条件的变化规律，水文地质钻孔应布置成勘探线的形式。为查明区域水文地质条件布置的钻孔，一般都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。在山前冲洪积平原地区，主要的勘探线应沿着冲洪积扇的主轴方向布置；而辅助勘探线则垂直于冲洪扇的主轴方向布置；在河谷地区和山间盆地，主要勘探线应垂直河谷和山间盆地布置；在裂隙岩溶地区，主要勘探线应穿过裂隙岩溶水的补给、径流、排泄区和主要的富水带。主要为地下水资源评价布置的勘探孔，其布置方案必须考虑拟采用的地下水资源评价方法。

勘探孔所提供的资料应满足建立正确的水文地质概念模型、进行含水层水文地质参数分区和控制地下水流场变化特征的要求。当水源地主要依靠地下水的侧向径流补给时，主要勘探线必须沿着流量计算断面布置。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上的水位或流量变化。

（五）以供水勘查为目的的勘探孔，按总原则布置钻孔时，应考虑勘探一开采结合，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

3.水文地质的全体人员必须认真学习和严格遵守本规程.

有些条款只是一般性和原则性的规定要求, 在贯彻执行时允许施工单位依据具体情况制订实 施细则或补充规定.此外,有关现场管理制度,可参照DZ/T0017 和岩心钻探规程有关规定 要求,结合各自的实际情况制订实施细则或补充规定。

4．钻孔类型,结构与施工设计

（一）钻孔类型

地质孔 通常只在小, 中比例尺的区域水文地质普查中布置, 一般要通过钻探取心进行地层描述 和进行简易水文地质观测,但不进行抽水试验。

水文地质孔 在各种比例尺的水文地质普查与勘探中布置, 一般要进行单孔稳定流抽水试验, 必要时要进行多(群)孔非稳定流抽水试验, 以获取不同要求的水文地质参数, 评价与计算地下水资 源。

观测孔 有抽水试验观测孔和长期观测孔(简称长观孔)两种,通常只在大, 中比例尺的水文地质 勘探中布置。

（二）钻孔(井)结构

钻孔(井)结构,包括孔径,孔段和孔深,除地质孔外,井身结构应包括: a.井管:包括井壁管,过滤管,沉淀管的直径,孔段和深度. b.填砾,止水与固井位置及深度。

钻孔结构的确定: 是根据钻孔类型, 水文地质条件, 终孔直径及深度，钻进工艺方法, 抽水方法及钻探设备等因素综合确定. 进行抽水试验的钻孔其松散地层的钻孔直径要能满 足根据预计出水量选用的过滤管直径和填砾间隙的要求; 基岩钻孔直径则一般以满足根据预 计出水量能下入之抽水设备口径要求或过滤管直径要求为依据确定.在条件具备与可能时, 要采用一径成井工艺;在松散,破碎,严重漏失等复杂地层应采用既护壁性能好又易于破壁 解淤的优质泥浆钻进,争取少下或不下套管,以简化钻孔结构。

典型钻孔(井)结构型式织形式,开动钻机台数,钻孔施工顺序调度安排及工期要求,进行技术经济指标测算并 编制项目费用预算等.。

5. 供水水文地质钻探操作规程

勘探孔和观测孔，由于钻探施工给工程建设可能带来危害，必须回填或封孔时，应全孔或分段填封粘土球或灌注水泥浆作永久性严密封闭。操作人员必须基本了解机械的构造、性能、使用及维护方法后，方准操作。无驾驶执照的人员严禁驾驶车装钻机行走。安装电气设备必须防水、防潮。推、拉闸刀必须站在绝缘台上戴好绝缘手套操作。事故发生后，当班负责人应判明情况，积极处理。性质复杂或重大事故应由机台负责人主持处理，并及时向上级报告。井孔爆破必须在专人负责和指挥下进行，爆破工作应由受过爆破和安全训练并取得合格证书的人员担任。非爆破工作人员不得随便接触或动用爆破器材。

三、结束语

综上所述， 水文地质的钻探要注重钻探的设计，遵循水文地质勘探钻孔的布置原则，注重水文地质员工素质的培养以及规范水文地质钻探操作流程。

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