《全国地下水调查技术要求技术要求水文地质综合科学钻探技术要求GWIA6教学应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全国地下水调查技术要求技术要求水文地质综合科学钻探技术要求GWIA6教学应用（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 适用范围1.1 本技术要求为中国地质调查局地质调查实施项目全国地下水资源及其环境问题调查评价（以下简称“项目”）专门制定。1.2 本技术要求规定了水文地质综合科学钻探的技术方案，对于本技术要求没有涉及的钻探工艺等部分，按行标DZ/T 0148-94水文地质钻探规程执行。1.3 本技术要求不包含综合水文地质钻探内容，这一部分工作有专门技术要求规定。1.4 本技术要求只适用于“项目”中综合调查的水文地质综合科学钻探。1.5 本技术要求可供相关调查评价工作参考。1.6 除本技术要求的附表外，参考使用“资料搜集与整理技术要求”中的有关表格。2 引用标准水文地质钻探规程 DZ/T 0148-943
2、术语3.1 水文地质综合科学钻探 Hydrogeology Integration Science Drilling水文地质综合科学钻探是指应用现代钻探技术，在具有重大水文地质与第四纪地质意义的地下水系统，实施的多目标、多学科交叉研究的综合性水文地质钻孔。从钻孔中获得全部岩心和流体样品及各种原位测量数据，进行多学科综合研究。3.2 综合水文地质钻探 Integration Hydrogeology Drilling 为完成本次补充调查任务而设置的，旨在获取地层结构、水文地质参数和化学、同位素等测试结果的水文地质钻孔。3.3 辅助孔 Auxiliary Drilling 为配合水文地质综合科学钻
3、探主孔，完成设计任务，而设置的辅助钻孔。旨在配合主孔完成地下水长期监测、层间水文地质试验、和部分样品采集工作。4 总则4.1 水文地质综合科学钻探的目的实施水文地质综合科学钻探，通过科学采样、室内、野外试验和地下水与含水介质的直接观测与试验测试，揭示含水系统的空间结构，划分地层年代学界线；配合区域水文地质调查，研究地下水年龄与地下水区域循环规律；探索地下微生物的分布及潜育条件；求取水文地质参数；开展地下水长期动态监测，建立区域水文地质科学试验基地。4.2 水文地质科学钻探的目标任务4.2.1 目标通过水文地质综合科学钻探,研究第四纪地层结构、含水层结构、古气候特征、地下水赋存状态及水文地质参数
4、、气候环境地层序列、地层年代表、古水文环境变化信息、现代水文环境中垂向含水层间水力联系、咸淡水界面变化等专门的科学问题进行综合研究，提供区域对比参考数据，为地下水研究提供更准确、更科学的基础数据。4.2.2 任务（1）第四纪地层年代测定；（2）第四纪地层结构研究；（3）获取水文地质参数；（4）咸水面下移的分析；（5）分层地下水质量分析。4.3 实施过程与组织形式4.3.1 科学论证在充分分析钻探区以往水文地质、第四纪地质、环境地质等调查与研究成果的基础上，提出存在的科学问题，明确实施科学钻探的意义。论证实施水文地质综合科学钻探的必要性、可行性、实施方案与技术路线，然后上报主管部门审批。l 区域
5、水文地质与地质概况：在概述以往工作与区域概况的基础上，着重论证需要通过科学钻探解决的科学问题；l 科学钻探的目标与任务；l 实施科学钻探的必要性；l 实施科学钻探的可行性；l 实施方案；l 组织形式；l 经费估算。4.3.2 设计编写根据主管部门下达的任务书要求，充分研究以往的研究成果与勘探成果，组织技术人员进行野外踏勘，最后由钻探实施单位和科研单位技术人员按下列内容共同编写设计书，上报主管部门审批后组织实施。l 钻孔位置与钻探深度；l 钻探工艺过程；l 样品采集与测试；l 原位测试与试验；l 经费预算；l 实施单位的技术支撑。4.3.3 组织形式要求（1）水文地质综合科学钻探的实施由三方面的
6、技术人员组成：所在地地质调查院、实施科学研究的科研院所与学校、钻探施工单位；（2）三方面人员密切配合，分工合作，参与钻探实施的全过程；（3）所在地地调院负责钻探的组织实施；（4）钻探的施工单位负责按设计要求，完成钻探与取样任务；（5）科研单位负责样品采集和试验具体技术要求的制定；（6）技术要求的制定部门参与全过程工作，检验技术要求的可行性，以期在实践中不断修正和完善。5 钻孔位置与钻探地质要求5.1 钻孔位置选择（1）具重要水文地质与第四纪地质学意义；（2）服务于地下水资源合理开发利用、地下水资源保护与水循环研究；（3）钻孔揭露的含水层在区域上具有代表性；（4）对区域地下水系统划分和含水层结构
7、研究有参照意义；（5）技术上可行；（6）交通便利，地势相对平坦，通讯方便，利于环境保护。5.2 钻探基本要求（1）主孔采取分层止水、取样；（2）如果主孔不采取分层止水，就选择实施辅助孔；（3）钻孔要揭穿有供水意义的含水层，不得在含水层中终孔；（4）水文地质综合科学钻探原则上由主孔和辅助孔组成，辅助孔的个数由当地的水文地质条件复杂程度决定，在设计中充分论证实施辅助孔的必要性；（5）钻探完毕，所有科学钻探孔组要达到长期监测的目的，监测内容包括：各层水位、水质变化、同位素研究等。5.3 钻探地质要求5.3.1 岩芯编录钻进过程中应及时进行地质、水文地质编录，钻孔竣工后应及时提交岩芯记录表、测井曲线、
8、岩芯采样及分析结果等资料，编写钻孔综合成果图。5.3.2 简易检测在钻进过程中应观测孔内水位变化、冲洗液明显漏失位置、颜色变化和消耗情况、涌砂坍塌情况等，要认真做好记录。5.3.3 钻孔结构（1）先进行小径（拟为127mm）取芯钻进，达到设计孔深进行物探测井后，再扩孔成井；（2）扩孔孔径不小于550 mm，变径孔径不小于450 mm，各孔上部下入304mm钢管，下部下入203mm钢管；（3）滤水管为圆孔肋骨缠丝结构，孔隙率取决于含水层岩性,一般不小于25%。5.3.4 孔斜在100m内不大于1.0。5.3.5 孔深校正同一钻孔应采用相同的钢卷尺丈量，测量时读数至厘米，每钻进50m和终孔后应校正
9、孔深，孔深误差不大于2。5.3.6 岩芯采取率每个科学钻探孔全程取芯，钻孔取芯率平均不低于70%，其中砂层不小于40%，粘性土层达到90%以上，卵砾石层取代表样。5.3.7 测井（1）常规地球物理测井电阻率法、自然电位法、自然伽马法、伽马伽马（密度）法、井径测量、井斜测量。（2）建议增加测井内容l 声速测井；l 井中流体测量；l 超生成像测井；l 温度测井；l 同位素测井技术。用FDC-250A型地下水参数仪测定井孔所在位置的地下水天然流速及其垂向分布情况。6 辅助钻孔6.1 辅助孔设置的目的（1）主孔岩芯量不能满足需要时，实施取芯钻进；（2）研究浅层地下水特征；（3）配合主孔完成地下水长期分
10、层检测和分层水样采集；（4）开展层间水文地质试验。6.2 辅助孔要求辅助孔属于普通水文地质勘探孔，辅助孔施工与样品采集、水文地质试验等按DZ/T 0148-94水文地质钻探规程执行，原则上不取芯，只在主孔取芯量不足时，补充部分土样。7 抽水试验7.1 抽水试验方法定流量非稳定流抽水试验。7.2 设备要求原则上建议用潜水泵。7.3 抽水试验基本要求（1）主孔与辅助孔完成后，分别进行抽水试验，并监测水位；（2）抽水试验前必须保证彻底洗孔，洗到水清砂净，可采用空压机、活塞联合洗井，必要时可采用CO2及化学洗井等方法；（3）在进行正式抽水前，必须进行试抽工作，以便验证风管、测管的下入深度是否合理。试抽
11、记录要按正式要求进行；（4）需要进行分层（段）抽水的钻孔，必须保证分层（段）合理，止水效果良好。可用观测出水管与井管之间的水位及观测抽水孔附近的机（民）井水位等方法检查止水效果；（5）正式抽水试验前，必须按规范要求观测静止水位；（6）正式抽水试验结束前取全分析水样、细菌分析样和环境同位素样；（7）测量抽水前后的孔深。7.4 观测与记录（1）抽水试验中，同步观测水位、水温、水量；（2）抽水试验结束后必须观测恢复水位；（3）主孔与观测孔的观测必须同步；（4）动水位观测：应用自动水位计，观测间隔设置为1分钟；（5）流量观测：抽水开始的20分钟，每2分钟观测一次，之后每半小时观测一次；（6）温度观测：
12、观测气温和水温，每24小时观测一次。7.5 抽水延续时间 在抽水过程中，现场绘制SLg(t)曲线，当抽水井与观测井均出现直线段延续2个以分为单位的对数周期后，即可停止抽水。8 样品采集8.1 样品采集的目的8.1.1 年代学样品查明地区性、区域性乃至全球性自然环境变迁和突发性自然灾害事件发生的年代和持续时间，重建地质演变过程的时间序列即地质年代表。近年来，已有的第四纪地质年龄测定技术不断完善、新的测试技术不断出现，这为重建过去不同时间尺度的全球的和区域的气候环境变化过程和模式，探讨全球的和区域的气候环境变化动力学机理，预测未来数十年、数百年尺度的气候、环境变化趋势提供了有力的年代学支撑。8.1
13、.2 孢粉与微体研究地层形成时的古气候环境。8.1.3 同位素通过对同位素样品的测定，分析确定地下水的年龄，测定地下水温度，示踪地下水运动及分析地下水化学成分的形成过程。8.1.4 微生物了解和掌握地表以下的各地质历史时期沉积物、地下水中所保存的微生物菌群的生存与演化规律。用于解读和认知各地质历史时期的水文地质、环境地质条件的演变规律，以及现代人类活动对地质环境的影响程度。8.1.5 水化学通过对地下水化学成分的测定，揭示地下水质量特征，研究地下水环境演化规律，评价地下水资源，通过与以往测试结果的比较，分析咸水面垂向上的变化。8.1.6 岩土物理力学性质测试样品进行岩土物理力学性质的测定，划分
14、岩性，求取含水层和弱透水层的有关水文地质参数，取原样进行室内实验，研究弱透水层的释水过程和地面沉降的形成原因及其与地下水开采的关系。8.2 年代学样品采集8.2.1 释光测年8.2.1.1测年物质风积物、河流相、洪积相、湖相、海相、冰水沉积等沉积埋藏前曝过光的物质，以及古陶片、古砖瓦、古窑壁、烘烤层等埋藏前受过热的物质。8.2.1.2测年范围释光测年的时间范围视测量矿物及测样的环境剂量率而定。测年范围从几百年到几十万年甚至上百万年。环境剂量率越小，可测时间段就越长。对于华北大多数沉积物，OSL可测的时间范围在十几万年以内。8.2.1.3释光样品的采集要求（1）样品采集时尽可能避光，可用黑布或伞
15、遮挡阳光。若在剖面上取样，应去除30-50cm的表样，取新鲜样品；（2）沉积物样品采集后应维持原状，并立即放入不透明容器，密封，防止漏光和水分的丢失；（3）沉积物样品尽量在岩性均一的细粉砂、亚砂土（适合释光测年的粒径范围为4-11mm或90-250mm）中采集，避免在地层界面上采样。若岩性不均匀或沉积层太薄，应在地层界面上下各取一个样品；采集陶片、瓷片样品时，应同时采集陶片、瓷片周围的土样；（4）对于沉积物，每个样品需要500克左右的样品。样品尽可能取块状，体积以101010 cm 为宜；（5）样品的采样和存放地点应远离高温环境；（6）记录采样点地理位置、标高、层位、埋深、岩性、样品周围是否有放射性污染源等；（7）提供样品估计年龄。8.2.2 14C测年8.2.2.1测年物质所有含碳物质（有机碳或无机碳）和水8.2.2.2测年范围常规和小样品14C测年法可以测定5万年内含碳标本年龄，AMS14C法最大可测年龄为10万年。8.2.2.3采样要求（1）样品采集量与样品中碳的含量有关
