专门水文地质学(水文地质勘察 华东地质学院)3水文地质钻探.ppt

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1、专门水文地质学（水文地质勘察）主讲教师：张卫民2010年学位课程第三章水文地质钻探§1水文地质钻探的基本任务及特点§2水文地质钻孔的布置原则§3水文地质钻孔设计§4水文地质钻探过程中的观测与编录第三章水文地质钻探§1　水文地质钻探的基本任务及特点一、水文地质钻探的基本任务1、揭露含水层，探明含水层的埋藏深度、厚度、岩性和水头(位)，查明含水层之间的水力联系；2、进行各种水文地质试验，确定含水层的富水性及各种水文地质参数；3、采取岩土样和水样，确定含水层的水质，测定岩土物理性质和水理性质；4、利用钻孔监测地下水动态或将钻孔作为开采井。第三

2、章水文地质钻探§1　水文地质钻探的基本任务及特点二、水文地质钻探的特点1、钻孔的孔径大地质钻孔主要是获取岩芯，确定地层剖面，钻孔口径较小(一般小于150mm)。水文地质钻孔还要满足抽水试验或出水量的要求，钻孔口径必须要满足安装抽水设备的要求。当钻孔孔壁不稳定时，还要满足安装护壁管或过滤器的要求。因此，水文地质钻孔口径比地质钻孔口径大得多。目前水文地质钻孔或井的口径一般为300-500mm，最大可达1000mm或更大。第三章水文地质钻探§1　水文地质钻探的基本任务及特点二、水文地质钻探的特点2、钻孔结构复杂，类型多样(1)钻孔结构复杂为获

3、得各个含水层的水位、水质、水量、水温及水文地质参数资料，或为了阻止非开采层以外含水层中劣质地下水进入水井之中，需要采取分层止水的隔离措施。要分层止水就必须变径下管(图2．7)。有时为减少施工困难，降低成本，对非抽水段也要变径。第三章水文地质钻探§1　水文地质钻探的基本任务及特点二、水文地质钻探的特点2、钻孔结构复杂，类型多样第三章水文地质钻探§1　水文地质钻探的基本任务及特点二、水文地质钻探的特点2、钻孔结构复杂，类型多样(1)钻孔结构复杂为阻止含水层中的细颗粒物质进入钻孔或防止塌孔，需下入滤水管。为阻止地表污水或开采含水层以外的劣质地

4、下水沿井壁与井管之间的空隙流入含水层，必须对井壁与井管之间的非含水层要用水泥或黏土封睹。第三章水文地质钻探§1　水文地质钻探的基本任务及特点二、水文地质钻探的特点2、钻孔结构复杂，类型多样(2)类型多样（1）勘探孔—主要了解地质、水文地质条件；（2）试验孔—完成前者任务外，尚需进行水文地质试验；（3）观测孔—主要供水文地质观测和取样；（4）开采孔—取得水文地质资料，开发地下水资源。第三章水文地质钻探§1　水文地质钻探的基本任务及特点二、水文地质钻探的特点3、对冲洗液有特殊要求在地质钻孔施工过程中都使用泥浆作为冲洗液，起到冷却钻头、冲出岩

5、粉和防止孔壁坍塌的作用，但泥浆也会堵塞含水层孔隙，影响井(孔)出水量。在水文地质钻孔施工时一般不允许使用泥浆作为冲洗液，而使用清水作为冲洗液。但有时孔壁不太完整情况下必须使用泥浆时，一定要控制泥浆的粘度和密度。在钻进结束后进行彻底地洗井工作。第三章水文地质钻探§1　水文地质钻探的基本任务及特点二、水文地质钻探的特点4、钻探工序复杂、观测项目多水文地质钻探除获取岩心外，还要进行止水、洗孔和抽水试验等工作，因此钻探工序比较复杂。观测项目多。除观察描述岩心外，还要观测孔内水位、水温、冲洗液消耗量以及进尺快慢等。第三章水文地质钻探§1　水文地质

6、钻探的基本任务及特点二、水文地质钻探的特点小结1、钻孔的孔径大2、钻孔结构复杂，类型多样3、对冲洗液有特殊要求4、钻探工序复杂、观测项目多第三章水文地质钻探§1水文地质钻探的基本任务及特点§2水文地质钻孔的布置原则§3水文地质钻孔设计§4水文地质钻探过程中的观测与编录第三章水文地质钻探§2水文地质钻孔的布置原则水文地质钻探是一项成本高、技术复杂的工作，在布置水文地质钻探时必须进行详细分析论证，力求以最少的钻探工作量取得较多的水文地质资料。一、总原则（1）投入最小、信息最大的原则（2）重点与宏观控制的原则（3）当前与未来变化结合的原则第三

7、章水文地质钻探§2水文地质钻孔的布置原则二、一般原则1、布置钻孔时要考虑水文地质钻探的主要任务应明确是查明区域水文地质条，还是确定含水层水文地质参数、寻找富水带、评价地下水资源或进行地下水动态观测。主要任务不同，钻孔布置方案不同。2、布置钻孔时要考虑“一孔多用”如既是水文地质勘探孔，又是地下水动态观测孔，或是开采井。3、布置钻孔时要考虑其代表性和控制意义4、钻孔应布置成勘探线的形式第三章水文地质钻探§2水文地质钻孔的布置原则三、具体原则1、以查明区域水文地质条件为目的的钻孔布置（1）一般应布置成勘探线的形式，以便能绘制水文地质剖面，确定

8、含水层的空间分布及水位、水质和富水性的变化规律。（2）勘探线一般应沿着水文地质条件变化最大的方向布置，对勘探线上不同类型含水层及补给、径流和排泄区都应布置控制钻孔。（3）勘探线的密度既要考虑水文地质条件复杂