水文钻探和水文地质物探ppt课件.ppt

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1、第二章水文钻探和水文地质物探吉林大学环境与资源学院地下水科学与工程系梁秀娟水工楼2072.1水文钻探一、水文钻探工作的基本任务水文钻探是直接探明地下水的一种最重要、最可靠的勘探手段，是进行各种水文地质试验的必备工程，也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。（1）揭露含水层，探明含水层的埋藏深度、厚度、岩性和水头压力；查明含水层之间的水力联系；（2）借助钻孔进行各种水文地质试验，确定含水层富水性和各种水文地质参数；（3）通过钻孔（或在钻进过程中）采集水样、岩土样，确定含水层的水质、水温和测定岩土的物理力学和水理性质；（4）利用钻

2、孔监测地下水动态或将钻孔作为供水井。二、水文钻孔设计1.水文钻孔的特点（1）钻孔的直径（口径）较大（2）钻孔的结构复杂（3）需要过滤器（4）冲洗液质量的要求（5）孔身斜度要求（6）观测项目多图3－1水井结构图2.水文钻孔的设计（1）孔深。一般要求达到揭露或打穿主要含水层；（2）开孔、终孔的直径及孔身变径位置。开孔直径，在松散岩层中，一般应大于450mm；在坚硬岩石中，应大于290mm。为简化水井结构，应尽可能采用“一径到底”。当不得不变径时，井孔直径大小应依据取水泵型确定；（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

3、水方法；（5）过滤器的类型和过滤器下置深度；（6）对水井中的非开采含水层段，提出井壁与井管之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。设计书应附有设计钻孔的地层岩性剖面、井孔结构剖面和钻孔平面位置图。三、钻进过程中的水文地质观测工作1.目的（1）及时发现孔底地层岩石的变化，并进行观测以弥补岩芯采取率的不足；（2）及时发现钻孔是否揭露了某个含水层（带）；（3）帮助确定含水层（带）的埋藏深度、厚度及其富水性；（4）分别取得不同含水层的

4、水头、水温和水化学成分的资料；（5）为最终确定水井的成井结构提供所需地质依据。2.主要观测项目（1）岩性描述（2）水位观测（3）水温观测（4）冲洗液性质及消耗量的观测（5）观测和记录钻孔的涌水、涌砂、涌气现象及其起止深度及数量；（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。3.钻孔的编录工作根据钻探班报表，整理岩芯，校正岩芯长度，深度和岩芯采取率。综合岩芯观测资料和钻进中水文地质观测记录确定含

5、水层位及其深度，地层时代和岩性的分层位置。整理有关钻孔施工资料。汇总各种资料，编制水文地质钻孔综合成果图表。1.一般原则（1）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。（2）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。（3）在确定其钻孔位置时，均应考虑其代表性和控制意义。（4）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

6、形式。四、水文勘探钻孔的布置原则（1）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。（2）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。（3）以供水为勘查目的的勘探孔，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。2.区域地下水资源调查和供水水文地质调查2.2水文地质物探物探方法成本低、速度快、用途广泛，是水文地质调查中的重要勘查手段。随着新技术、新方法的不断涌现，解释水平的不断提高，应用前景十分广阔。其基本原理是依据不同类型或不同含水岩石、不

7、同矿化度水体之间存在着物性上（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。一、地面物探1.电阻率法电阻率是描述物质导电性能的一个电性参数。岩石的电阻率与岩石的矿物成份、结构、孔隙度、含水量及地下水的矿化度有关。通过测量岩石的电阻率值，分析推断地质体的水文地质特征，从而解决有关地质问题。电阻率法可用于查明下列水文地质问题：（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

8、，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）推估水文地质