曾小英 賁世連

摘? 要：根據(jù)某縣供水規(guī)劃需求，本次新生界備用水源地勘察擬在城南進(jìn)行，以松散層第二含水層（組）和第三含水層（組）上段為勘察目的層。采用電法勘察確定目的層段的富水區(qū)段，設(shè)計(jì)施工2個(gè)探采結(jié)合井，兼驗(yàn)證勘察孔。

關(guān)鍵詞：新生界;水源地;勘察;探采結(jié)合井

中圖分類號(hào)：TU991.11? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）25-0089-02

Abstract： According to the demand of water supply planning in a county， the investigation of the reserve water source in the Cenozoic is to be carried out in the south of the city， with the second aquifer （group） and the upper section of the third aquifer （group） as the exploration target layer. The rich water section of the target section is investigated and determined by electric method， two exploration-production combined wells are designed and constructed， and the exploration holes are verified.

Keywords： Cenozoic; water source; exploration; exploration-production combination well

引言

隨著區(qū)內(nèi)及周邊城鎮(zhèn)礦區(qū)用水量逐年增加，出現(xiàn)了超量開采，造成地下水位持續(xù)下降，由此導(dǎo)致地面沉降和地下水污染問題日漸嚴(yán)重。目前縣城城區(qū)中心地帶深層地下水位埋深近60m。此外由于工業(yè)廢水不達(dá)標(biāo)排放，生活污水未經(jīng)處理直接排放，造成了水質(zhì)不同程度污染，根據(jù)水質(zhì)化驗(yàn)資料顯示，地下水中F含量超標(biāo)，溶解性總固體部分超標(biāo)，F(xiàn)e、Mn含量部分也處于臨界值，無論從生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和人民生活飲用水質(zhì)量，均急需要解決實(shí)際問題。且原先建設(shè)的水廠在安徽省地下水超采區(qū)限采范圍內(nèi)。為確保城鎮(zhèn)可持續(xù)發(fā)展，提升和改善城鎮(zhèn)居民飲用水安全保障能力，某地縣政府?dāng)M建設(shè)新的水源地以置換縣城中的水源井至縣城地下水超采區(qū)限采范圍外。根據(jù)《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》要求，結(jié)合《安徽省地下水超采區(qū)治理方案》中規(guī)定的限采區(qū)范圍及某地縣委縣政府的供水規(guī)劃，根據(jù)本區(qū)供水水文地質(zhì)特征，編制了某地新生界水源地勘察施工設(shè)計(jì)方案[1-3]。

1 電法勘察設(shè)計(jì)

1.1 目的與任務(wù)

（1）初步查明基巖界面及新生界砂層的埋藏深度，初步查明目的含水層的發(fā)育及分布規(guī)律，概略評(píng)價(jià)區(qū)域水文地質(zhì)條件。（2）圈定新生界第二含水層（組）和第三含水層（組）上段的富水區(qū)域，為水源井提供理想的成井位置及深度。

1.2 勘察區(qū)范圍

根據(jù)某縣地下水供水規(guī)劃，初步確定本次城南水源地勘察評(píng)價(jià)的范圍，其水資源評(píng)價(jià)面積約75.00km2。

1.3 工作布置原則

充分利用前人資料和研究成果，按照全局與重點(diǎn)有別的原則，合理的布置實(shí)物工作量，以求得投入效益的最大化。

1.4 工作布置方案及工程量

根據(jù)此次水文電法勘察任務(wù)、水文地質(zhì)特征、方法的有效性與經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理等綜合因素，確定工作方法采用瞬變電磁法。

根據(jù)規(guī)程要求，結(jié)合本次勘察實(shí)際情況，本次新生界電法勘探設(shè)計(jì)3個(gè)勘查面積單位，每個(gè)面積單位5條測線，共計(jì)15條瞬變電磁測線，坐標(biāo)點(diǎn)120個(gè)，試驗(yàn)點(diǎn)10個(gè)，檢查點(diǎn)4個(gè)（不小于坐標(biāo)點(diǎn)的3%），共計(jì)瞬變電磁物理點(diǎn)134個(gè)。

1.5 技術(shù)要求

（1）為保證原始資料的質(zhì)量，整個(gè)施工過程采用國外進(jìn)口的瞬變電磁設(shè)備，并嚴(yán)格按《規(guī)程》執(zhí)行，質(zhì)量檢測點(diǎn)不少于3%。（2）按《規(guī)程》和《規(guī)范》要求，須經(jīng)乙方上級(jí)主管部門批準(zhǔn)后，且須經(jīng)甲方認(rèn)可后施工。（3）全區(qū)瞬變電磁檢測點(diǎn)，要求甲級(jí)率≥80%，合格率為100%。（4）測量合格率要求達(dá)100%，優(yōu)良級(jí)率不低于95%。（5）測點(diǎn)相對(duì)誤差不大于0.5m，高程誤差不大于0.5m，一級(jí)測線點(diǎn)位置誤差不大于0.2m，高程誤差不大于0.2m。（6）瞬變勘探野外施工網(wǎng)度為50m×40m，大地電磁勘探野外施工網(wǎng)度為1000m（測線距）×40m（測點(diǎn)距）。（7）野外采集的數(shù)據(jù)，需當(dāng)天逐條曲線進(jìn)行驗(yàn)收，認(rèn)真進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督與室內(nèi)評(píng)級(jí)工作，發(fā)現(xiàn)異?；凕c(diǎn)，應(yīng)及時(shí)布置重復(fù)觀測和檢測，以保證原始記錄的質(zhì)量。（8）建立現(xiàn)場資料處理站，及時(shí)對(duì)各種資料進(jìn)行處理，以便指導(dǎo)和檢查野外施工，并將各種屬性數(shù)據(jù)及時(shí)輸入計(jì)算機(jī)。

2 鉆探勘察設(shè)計(jì)

2.1 目的與任務(wù)

（1）基本查明勘察區(qū)主要供水含水層（組）的巖性結(jié)構(gòu)、厚度及分布規(guī)律。（2）計(jì)算供水含水層（組）的水文地質(zhì)參數(shù)，初步評(píng)價(jià)水源地地下水資源量及允許開采量，為后期水源地總體設(shè)計(jì)及規(guī)劃建設(shè)提供依據(jù)。（3）基本查明供水含水層的水質(zhì)，并按生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.2 勘察范圍

本次鉆探勘察評(píng)價(jià)范圍與評(píng)價(jià)區(qū)范圍相同，其水資源評(píng)價(jià)面積約75.00km2。

2.3 勘察對(duì)象

勘察對(duì)象為新生界松散層第二含水層（組）和第三含水層（組）上段。

2.4 工程布置原則

根據(jù)《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》和本次水源地勘察目的與任務(wù)，其主要工程布置原則如下：（1）為了滿足城區(qū)供水的需求，鉆井盡量布置在含水層較發(fā)育的地段。（2）堅(jiān)持少投資大回報(bào)的原則，布置探采結(jié)合井。（3）根據(jù)某縣地下水限采區(qū)范圍及開采規(guī)劃，了解現(xiàn)有供水井群分布情況，合理布置鉆井，防止抽水試驗(yàn)及后期開采時(shí)井群間相互干擾。（4）重點(diǎn)布置第二含水層（組）、第三含水層（組）上段混合抽水井。（5）抽水試驗(yàn)方法應(yīng)能夠滿足水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算、地下水水資源開采評(píng)價(jià)的要求。

2.5 工程布置方案及工程量

根據(jù)上述工程布置原則，在勘察區(qū)布置2條勘探線（即A-A'、B-B'線），勘探線距約3000m，施工第二含水層、第三含水層（組）上段混合抽水井。其主要工程布置方案如下：

（1）鉆孔布置：本次勘探沿勘探線布置探采結(jié)合井2口，均為抽水孔，采用無芯鉆進(jìn)。（2）抽水試驗(yàn)：為滿足水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算和了解目的層段含水層水量、水質(zhì)情況的需要，每口井井管下置后需進(jìn)行單井洗井工作，保證水清砂盡，然后分別進(jìn)行單孔穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)。（3）取樣及化驗(yàn)測試：每口探采結(jié)合井取水樣1個(gè)，共計(jì)2個(gè)，化驗(yàn)項(xiàng)目為水質(zhì)全分析及有害元素測試。（4）終孔層位及孔深：本次水文地質(zhì)勘察鉆探深度以了解新生界各含水層發(fā)育情況為目的，了解基巖界面埋深情況，鉆井終孔層位為基巖界面。

2.6 施工技術(shù)要求

（1）施工順序：先施工2019-水1水源井，后施工2019-水2水源井。

（2）鉆孔結(jié)構(gòu)：本次勘察按照《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》及鉆井的設(shè)計(jì)目的，探采結(jié)合井目的層段及上部擴(kuò)孔孔徑φ500mm，下置φ273mm井管和濾水管。管外投放1-3mm濾料砂至第一隔水層（組），管外采用粘土球回填止水，目的層段下部采用粘土球搗實(shí)止水。

（3）鉆探施工：2019-水1及2019-水2井均無芯鉆進(jìn)，為保持鉆孔孔壁的穩(wěn)定性，鉆進(jìn)時(shí)使用泥漿，擴(kuò)孔時(shí)泥漿粘度應(yīng)控制在20s以內(nèi)，最后一級(jí)擴(kuò)孔使用泥漿其粘度不超過18s。其它施工質(zhì)量要求如孔斜孔深測量均按規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收。

（4）擴(kuò)孔成井：水源井施工至終孔層位后，進(jìn)行電測井，然后根據(jù)測井資料，確定分級(jí)擴(kuò)孔至相應(yīng)深度，下置相應(yīng)的井壁管和濾水管。井管下置采取以下工序和措施施工：

a.探井：擴(kuò)孔后先進(jìn)行探井，查明井壁的圓滑規(guī)則，保證下管順利進(jìn)行。b.換漿：下管前鉆具下至井底沖孔自下而上替換出孔內(nèi)稠泥漿。c.校正孔深：下管前用鋼卷尺精確丈量鉆具，校正鉆孔深度，確保準(zhǔn)確無誤。d.檢查配置井管：對(duì)井管按質(zhì)量要求嚴(yán)格進(jìn)行檢查，并按測井資料對(duì)井管及濾水管進(jìn)行配置。e.下置井管：采用直接提吊法按順序下置井管，濾水管外包80目尼龍紗網(wǎng)。f.投濾料：預(yù)防卡料堵塞，采用動(dòng)態(tài)投料法，投料過程緩慢持續(xù)進(jìn)行，直至投到設(shè)計(jì)深度為止。g.止水：目的層以下層段用巖芯管送粘土回填搗實(shí)止水，防止與上部含水層相通;水源井井管下置、投濾料后，填礫頂面至孔口用粘土球回填止水，以防地表及淺層水下滲，必須確?；靥钪顾|(zhì)量，檢查止水合格后方能進(jìn)行下一步工序。

2.7 抽水試驗(yàn)

本次勘察的抽水試驗(yàn)原則上采用穩(wěn)定流抽水的方法，具體要求如下：（1）進(jìn)行三個(gè)降程的抽水，每個(gè)降程降深≥3m，三點(diǎn)分布要均勻。（2）為滿足后期抽水參數(shù)計(jì)算，抽水試驗(yàn)時(shí)間第一點(diǎn)要求延續(xù)不少于48h，穩(wěn)定≥8h;其余兩點(diǎn)穩(wěn)定時(shí)間不少于8h。（3）抽水試驗(yàn)時(shí)觀測頻率為抽水試驗(yàn)開始后1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30、40、60、80、100、120分鐘觀測一次，以后每30分鐘觀測一次，抽水結(jié)束后，應(yīng)按非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)開始的觀測頻率進(jìn)行恢復(fù)水位觀測，直到符合穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。

2.8 計(jì)算及評(píng)價(jià)方法

本次勘察的抽水試驗(yàn)采用穩(wěn)定流的方法，采用經(jīng)驗(yàn)公式及恢復(fù)水位等方法計(jì)算含水層的水文地質(zhì)參數(shù);結(jié)合前期目的含水層水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算含水層的彈性儲(chǔ)存量與天然徑流補(bǔ)給量，評(píng)價(jià)水源地允許開采量，水源地預(yù)期開采量可達(dá)20000m3/d;生活飲用水水質(zhì)依據(jù)GB5749-2006水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行。

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