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文檔簡介

1、青白江城市供水水文地質勘察設計書目錄青白江城市供水水文地質勘察設計書1第一章 前言41.1目的任務41.1.1任務來源41.1.2項目的目的及任務41.2自然地理51.3勘察區(qū)社會、經濟發(fā)展與水資源需求61.4水文地質調查研究程度8第二章 地質、水文地質概況92.1區(qū)域水文地質概況92.2勘察區(qū)地質概況102.2.1地形地貌102.2.2地層巖性及構造102.3勘察區(qū)水文地質概況112.3.1地下水類型112.3.2地下水的補、徑、排特征132.4工作區(qū)存在的主要水文地質問題14第三章 工作部署14第四章 工作方法154.1水文地質測繪154.2遙感解譯164.3物探174.4水文地質鉆探與成

2、孔184.4.1水文地質鉆探的任務184.4.2水文地質勘探孔的布置原則184.4.3水文地質勘探孔的布置194.4.4水文地質勘探孔的結構204.4.5抽水孔過濾器214.4.6勘探孔施工224.5穩(wěn)定抽水試驗234.5.1勘察區(qū)抽水試驗的目的234.5.2一般規(guī)定234.5.3穩(wěn)定抽水試驗244.6地下水的動態(tài)監(jiān)測25第五章 經費預算265.1經費預算說明265.1.1工作區(qū)的基本條件26項目編制依據265.1.3預算編制方法265.1.4項目預算合理性和可靠性分析27第六章 組織管理和保證措施276.1工作進度表276.2項目組人員組成及分工276.3項目全面質量管理辦法及措施28第七章

3、 預期成果28第八章 設計附圖29 第一章 前言1.1目的任務1.1.1任務來源青白江區(qū)位于四川省成都市北部,因境內流過的清白江而得名,東連四川省金堂縣,南鄰成都市龍泉驛區(qū),西接成都市新都區(qū),北靠四川省廣漢市。全區(qū)幅總面積為378.94平方公里,2009年年末總人口408594人,主城區(qū)由大彎和紅陽街道辦事處所轄,建成區(qū)面積28.57平方公里,距成都市主城區(qū)25公里。青白江區(qū)是成都市乃至中國西部重要的工業(yè)區(qū),化工、冶金,建材工業(yè)發(fā)達,同時青白江也擁有豐富的旅游資源。根據青白江區(qū)總體規(guī)劃,預計到2020年,主城區(qū)面積將達到40平方公里、人口達30萬人,加之經濟迅速發(fā)展,城市規(guī)模的不斷擴大,今夏青

4、白江區(qū)最高日用水量已逼近130萬立方米,這一數字已超過成都的日供水能力122.6萬立方米城市供水的主要問題是:市區(qū)地表水及淺層地下水污染較嚴重,水質無法滿足供水要求;當前城市公共供水的水廠不夠,一些自來水公司現采用水井直接供給用戶使用,衛(wèi)生條件差、供水能力低,無法滿足群眾生活既經濟發(fā)展需要。為此,市委、市政府決定在青白江區(qū)西北部青白江右岸,擴建一個日供水能力為3.7×104m3/d的地下水集中供水水源地,從而緩解日益緊張的用水供需矛盾。 為加快水源地建設,受成都市水務局委托對青白江區(qū)城市供水水源地進行水文地質勘察與設計工作,勘探的目的層為埋藏深度在3070m的淺層地下水。1.1.2項

5、目的目的及任務主要目的是在詳查及已有工作的基礎上,查明水源地水文地質條件,進一步評價地下水資源,提出合理開采方案。探明的地下水允許開采量滿足B級精度要求,為水源地施工圖設計提供依據,“以探為主,探采結合”進行勘探,提交B級可開采資源3萬m3/d。其主要任務是:(1)查明含水層的巖性結構、分布規(guī)律和富水性,了解地下水的開發(fā)利用狀況;(2)查清青白江的水文特征,對地下水污染程度及發(fā)展趨勢進行詳細調查;(3)利用水文地質鉆探、物探、化驗等綜合手段查明水源地地下水的埋藏條件和水化學特征;(4)建立臨時青白江測流斷面,確定青白江流量變化及與地下水的關系;(5)進行地下水動態(tài)長期觀測,查明水源地地下水的補

6、徑排條件;(6)進行單孔和群孔抽水試驗,求取水文地質參數,評價地下水的天然補給資源和可開采資源;(7)開展?jié)B水試驗,求取青白江河床砂層的垂直入滲系數,確定開采條件下青白江的最大入滲能力;(9)預測水源地建成投產后對相鄰水源地的影響程度;初步建立區(qū)域地下水資源信息系統(tǒng),制定水源地開采井的布置方案。1.2自然地理青白江城市供水水源址區(qū)位于成都市青白江區(qū)西北部,地處新華夏系四川沉降帶成都斷陷東部、南靠成都平原與川中丘陵分界線的龍泉山脈斷褶束,向陽鎮(zhèn)鄭家河壩附近,地理坐標范圍為北緯 30°5418.5530°5440.37,東經104° 120.14104°12

7、32.32,海拔451480米;址區(qū)附近為農田和分布零散的少數居民住宅,沒有涉及到任何行政區(qū),勘察區(qū)主要流域是青白江及其北邊的蒙陽河,蒙陽河是青白江的一條較大支流,另外還分布很多溝渠。址區(qū)地處內陸亞熱帶濕潤季風氣候帶,氣候溫和,四季分明,根據青白江區(qū)氣象站氣象資料,年平均氣溫 14.916.7 ,全年無霜期 273 279 天,年平均降水量為 925.4 毫米,降雨量可參照圖11,年平均日照1239.1 小時,年度極端最高氣溫為37.3度,年度極端最低氣溫為-5.9度。勘察區(qū)的地表水文情況比較單一,只有一條青白江由西邊流入最終從東南邊匯入沱江,青白江平均河寬120 米、水深3.5米、比降2.5

8、,過洪能力1300立方米/秒,特大洪水1600立方米/秒;其流量隨季節(jié)變化而變化,雨季江水要暴漲,發(fā)洪澇,旱季流量變小,多年平均流量54.56立方米/秒,在平原區(qū)還分布一些人工渠和小溝,渠水基本來自青白江。圖11 青白江多年降雨量(a)年際的變化曲線圖1.3勘察區(qū)社會、經濟發(fā)展與水資源需求 青白江區(qū)加大對公路基礎配套設施建設力度,積極培育、發(fā)展和規(guī)范統(tǒng)一、開放、競爭、有序的道路運輸市場,在鐵路建設方面也很發(fā)達。因此,青白江供水水源址區(qū)交通便利,區(qū)內公路網絡縱橫,全區(qū)已實現村村通公路、鎮(zhèn)鎮(zhèn)通水泥路,附近交通有主要的寶成鐵路、國道川陜公路、108線、省道成綿高速等。供水水源區(qū)交通位置見圖12。工作

9、區(qū)的產業(yè)包括:新型工業(yè)、現代服務業(yè)、現代農業(yè)。 青白江區(qū)是成都市重要的生態(tài)工業(yè)高地,近年來,在做大做強冶金建材制造業(yè)主導產業(yè)以及化工機械等傳統(tǒng)優(yōu)勢產業(yè)的同時,還積極推動企業(yè)實施技術改造、技術創(chuàng)新,著力改造提升傳統(tǒng)產業(yè)、發(fā)展高新技術產業(yè)、壯大支柱產業(yè),工業(yè)產業(yè)布局進一步優(yōu)化,已具備了發(fā)展高端產業(yè)、產業(yè)高端的資源稟賦、產業(yè)基礎和科技實力;隨著西部鐵路物流中心的建設,青白江區(qū)的現代服務業(yè)優(yōu)勢已初步顯現,目前成都市已將該區(qū)確定為現代物流商貿產業(yè)功能區(qū),下一步將充分發(fā)揮現代物流業(yè)的引擎作用,高標準編制和完善發(fā)展規(guī)劃,帶動現代生產性服務業(yè)產業(yè)集群發(fā)展,不斷完善主城區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和產業(yè)園區(qū)商業(yè)配套,積極

10、推進商貿流通、電子商務、中介服務、旅游休閑、體育娛樂等服務業(yè)向高端化發(fā)展; 大工業(yè)、大物流的發(fā)展對現代農業(yè)提出了更高的要求,圍繞全區(qū)經濟社會發(fā)展實際,青白江區(qū)提出了構建“都市型現代農業(yè)”的目標,將堅持“生態(tài)化、科技化、精準化”不斷推進現代農業(yè)走圖12青白江供水水源區(qū)交通位置圖向高端,力爭建成一批以無土栽培等高端生產技術為標志、以彩色植物為特色的高端農業(yè)生態(tài)園區(qū),不斷拓展現代農業(yè)為吸引高端人才營造環(huán)境、為可持續(xù)發(fā)展提供環(huán)境容量、為現代服務業(yè)提供廣闊空間等功能。此三大產業(yè)快速發(fā)展對水資源的需求量都很大,特別是工業(yè)用水和農業(yè)用水,水資源不足將很大程度阻礙此三大產業(yè)的發(fā)展。1.4水文地質調查

11、研究程度青白江區(qū)位居成都平原,自1977年以來,主要開展了一些區(qū)域水文地質工作和水井施工工程。這些成果對了解勘察區(qū)的地質、水文地質條件有較高的參考 價值。尤其是成都東部臺地區(qū)供水水文地質勘察報告、成都幅120萬區(qū)域水文地質普查報告和新都縣農業(yè)水文地質區(qū)劃報告,三成果對區(qū)域及勘察區(qū)淺層、中深層和深層地下水水文地質條件有較詳細的研究。同時,通過收集分析研究青白江區(qū)近年施工的供水管井資料,基本查明了區(qū)域及勘察區(qū)內淺層、中深層和深層地下水含水層的結構、巖性、富水性及水化學特征等。以上成果對本次勘察工作起到了明顯的借鑒作用,水文地質研究程度見表11。水文地質研究程度一覽表11序號成果名稱提交單位提交時間

12、11:20成都幅區(qū)域水文地質普查報告四川省地質局水文工程地質大隊1977年2成都東部臺地區(qū)供水水文地質勘察報告四川省地礦局成都水文工程地質大隊1984年3新都縣農業(yè)水文地質區(qū)劃報告四川省地礦局成都水文工程地質大隊1984年4成都平原地下水資源分布的初步分析四川省水文水資源局2005年5略論成都地區(qū)第四系潛水污染的形成四川地質學報1980年6四川省廣漢地區(qū)水文地質工程地質綜合勘察評價報告四川省地礦局成都水文工程地質大隊1984年第二章 地質、水文地質概況2.1區(qū)域水文地質概況 工作區(qū)位于成都平原的東部,成都平原居揚子地層四川盆地分區(qū)的西北部,出露地層幾乎全為中、新生代陸相地層,主要有侏羅系、白堊

13、系、第四系,地層總厚度達7475m。平原區(qū)因第四系以來龍門山繼承性的急劇上升、龍泉山的相對隆起和多期冰川活動,使得作為平原基底的成都斷凹沉積了200300m余米厚的第四系、并形成了冰磧、冰水、沖洪積等多種成因的含水層結構。平原區(qū)上部含水層一般在15米,由全新統(tǒng)沖積、沖洪積和上更新統(tǒng)冰水堆積砂卵礫石層組成;下部含水層,據物探和鉆孔資料,埋深在4080米,由中下更新統(tǒng)冰水堆積含泥砂卵礫石層組成。上層水富水性嚴格受地貌的控制,水量較富的集中在成都平原中下游,單孔出水量10003000m3/d.傍河漫灘取水可達到30005000m3/d。中、上更新統(tǒng)第四系粘土層呈紅色、褐黃色網狀,并含鐵錳膠膜及豆粒和

14、含少量鈣質結核,局部地區(qū)粘土層頂部具鐵質硬殼。由于堆積物中富集鐵、錳元素,致使第四系孔隙水的鐵、錳離子含量較高,造成第一環(huán)境污染。 地下水流向和地形坡向相近視,大體有北西向南東上部含水層在平原上游除接受大氣降水、山區(qū)地下水補給外,還接受河渠水的補給,在平原區(qū)下部則補給河水。在接受河水補給地區(qū)、河道干枯,到平原中下部,河水水量則異常豐富。平原區(qū)全新統(tǒng)含水層的動態(tài)隨季節(jié)的變化而變化,下降泉的分布較為普遍,泉流量一般在0.011升/秒 平原區(qū)挽近構造活動明顯,全區(qū)呈現五級臺面:一級階地、冰水二級階地級臺地。平原東西兩側均呈階梯狀上升的地貌景觀,中部則迭置埋藏階地,反映出周邊抬升,腹部沉降的構造特征。

15、成都平原地質構造上處四川沉降帶西側,介于龍門山推覆造山帶與龍泉山隆起帶之間,屬川西新華夏構造體系。區(qū)內構造帶主要包括龍門山推覆造山帶、成都凹陷、龍泉山隆起褶皺帶。主要斷裂有邛崍大邑彭縣斷裂、蒲江新津斷裂(及其延伸部分),斷裂多為北東南西走向,斷裂間存在一系列箱狀短軸背斜及其間寬緩向斜。平原內巖層產狀多為水平或近水平,只在背斜核部或構造應力作用較大區(qū)域巖層傾角較大。2.2勘察區(qū)地質概況2.2.1地形地貌青白江城市供水水源地址區(qū)地貌類型為侵蝕堆積地貌,位于青白江右岸,地面起伏不大,總體地形平緩,高程480m左右。供水水源地分布于青白江之凸岸呈弧狀出現,此處為河漫灘;而青白江兩岸的平原區(qū)高出青白江水

16、面23米,此處為河流堆積一級階地,另外還分布有沖洪積扇及冰水堆積扇狀平原。平原區(qū)多為農田,分布有人工渠穿越。2.2.2地層巖性及構造青白江城市供水水源地的區(qū)域地層主要有:沿青白江兩側分布的全新統(tǒng)沖洪積層(Q4al+pl)及上更新統(tǒng)冰水堆積層(Q3-2fgl);供水水源址區(qū)的基巖為白堊系天馬山組上段(K1t2)。根據1:20萬成都幅區(qū)域水文地質普查報告,全新統(tǒng)沖洪積層(Q4al+pl)的巖性特征:上部為灰色、黃色砂土、粘質砂土,下部為灰至灰白色砂卵礫石層、或卵礫塊石層;該層厚度020米左右,固結程度松散,所處地貌部位河漫灘一級階地、沖洪積扇。上更新統(tǒng)冰水堆積層(Q3-2fgl)為水源地址區(qū)的出露

17、地層,此處的巖性特征:上部為棕黃色粘土、粉砂粘土、粘砂土,其下有泥炭透鏡體;中部是黃色、棕黃色砂層;下部為褐黃色、褐色含泥質的砂卵礫石層;該層厚度040米,估計程度:粘土較致密、砂卵石層微固結,所處地貌部位冰水堆積平原;天馬山組上段(K1t2)的巖性特征:淺黃淺灰白色塊狀含長石石英砂巖、灰黃灰白色塊狀長石石英砂巖與紫紅色泥巖互層、淺黃色塊狀鈣質膠結長石石英細砂巖、棕紅色磚紅色含砂質泥巖,巖層總厚度達259米,產狀近水平。供水水源地址區(qū)地層單一,根據1:20萬成都幅區(qū)域水文地質普查報告,供水水源址區(qū)構造屬于新華夏系構造體系的成都斷陷(新生代盆地),另外,有性質不明及推測斷層。2.3勘察區(qū)水文地質

18、概況2.3.1地下水類型 成都市青白江區(qū)平原除周邊淺丘及低山基巖出露外,大部分地區(qū)為第四系松散堆積所覆蓋,根據1:20萬成都幅水文地質報告,水源址區(qū)地下水類型主要分布有第四系松散堆積砂礫石層(Q)孔隙水和紅塵砂泥巖(K)孔隙裂隙水。青白江供水水文地質圖如圖,21。(1) 第四系松散堆積砂礫石層孔隙水按松散堆積物的成因類型、巖性結構、相互迭置關系,可將青白江城市供水水源地第四系松散堆積砂礫石層孔隙水劃分為:全新統(tǒng)沖洪積砂礫卵石孔隙潛水含水層;上更新統(tǒng)冰水流水堆積含泥砂礫石孔隙潛水含水層;中下更新統(tǒng)冰水流水含泥砂礫石孔隙含水層。全新統(tǒng)沖洪積砂礫卵石孔隙潛水含水層與上更新統(tǒng)冰水流水堆積沙礫石孔隙潛水

19、含水層遍布平原表層,河谷處主要為全新統(tǒng)沖洪積砂礫卵石孔隙潛水含水層,兩者相互迭置,全新統(tǒng)沖洪積層切割了上更新統(tǒng)的冰水流水堆積層,其間兩者無明顯隔層,相互水力聯系密切,但由于滲透性有差異,從而在相互迭置部分又構成一個新的含水單元迭置型含水層,因此,上述兩種成因不同的松散堆積層,構成了平原的“上部含水層”第一含水層。在中、下更新統(tǒng)泥礫層中,存在冰水流水堆積含泥沙礫石層大透鏡體,賦存地下水即所謂“下部含水層”下部含水層。上部含水層埋深在58米左右,一般厚 3740 m,可見圖21,分布在整個工作區(qū)。其富水性很好,單孔出水量介于2000m3 /d5000m3 /d,地下水以潛水為主,礦化度一般小于0.

20、5克/升,屬于HCO3-Ca和HCO3-Ca·Mg型水;根據成都幅水文地質圖,下部含水層的埋深60米左右,厚度受平原基底起伏的影響,但目前資料不多,從物探和鉆探的初步資料揭露本層厚40米,水量較大,水質較好。在水源址區(qū)這兩類含水層沒有直接接觸,中間夾有第四系黃色砂質粘土層作為隔水層,使下部含水層具有承壓性。(2) 紅塵砂泥巖孔隙裂隙水這一類型地下水覆蓋在第四系松散堆積砂礫石層之下,在水源地埋深較大,含水厚度大,分布整個工作區(qū),由于白堊系天馬山組上段(K1t2)巖性疏松、易風化,且具一定的含水孔隙,故其富水性較其他段好,水量中等,單孔出水量在100m3 /d500m3 /d。圖21青白

21、江供水水文地質圖2.3.2地下水的補、徑、排特征工作區(qū)地下水的補給、徑流、排泄特征主要受地形地貌控制,同時也受到地層巖性特征、孔隙發(fā)育特征的影響,另外,本區(qū)構造屬于新華夏系構造體系的成都斷陷(新生代盆地),它一定程度上也影響地下水的賦存和運動規(guī)律。根據含水層特征、地下水流動特征及構造的影響,將對水源地不同含水系統(tǒng)地下水補、徑流、排泄特征分別進行分析,可參照青白江水源地剖面如圖22。圖22青白江擬建水源地剖面圖第四系松散堆積砂礫石層孔隙水中的“上部含水層”,埋藏淺,在15米,與地表水關系密切,主要有青白江水(見圖22)、渠水和農灌溉水,且青白江區(qū)的年降雨量較豐富,因此,地表水和大氣降水是地下水主

22、要的補給來源,其次是工作區(qū)外相同含水層的補給。工作區(qū)地形較為平緩,植被覆蓋一般,地表水和降雨除了在地表徑流外 ,部分沿松散堆積層的孔隙垂直入滲到“上部含水層”?!吧喜亢畬印钡牡叵滤呐判狗绞接校合蚬ぷ鲄^(qū)外地勢低的相同含水層徑流,蒸發(fā)作用流向地表,向下部含水層發(fā)生越流,流向民井。第四系松散堆積砂礫石層孔隙水中的“下部含水層”,主要受到工作區(qū)外相同含水層和“上部含水層”的補給;由于砂礫石層的孔隙發(fā)育,該類型地下水徑流條件好,主要向深部含水層及工作區(qū)外地勢低的相同含水層進行徑流;其排泄方式除了徑流排泄,還有一部分以井水排泄。紅塵砂泥巖孔隙裂隙水主要受第四系松散堆積砂礫石層孔隙水和工作區(qū)外相同含水層

23、的補給;由于砂巖疏松,該類型地下水徑流條件較好,其排泄方式為:向深部相鄰含水層及工作區(qū)外地勢低的相同含水層進行徑流。2.4工作區(qū)存在的主要水文地質問題 由于資料不多,工作區(qū)砂礫石層孔隙水中的“下部含水層”厚度不夠明確,只能通過參考附近的廣漢鉆孔揭露本層厚56米。城市發(fā)展的需要和大量開采地下水,地下水的補給、徑流和儲存環(huán)境變差,水量減少,地下水位不斷變化,導致工作區(qū)地下水系統(tǒng)邊界的確定受影響。工作區(qū)的水質總體上比較好,與國家生活飲用水衛(wèi)生標準(GB5749-2006)和國家飲用天然礦泉水標準(GB8537-1995)對比,此地下水除在上更新統(tǒng)冰水流水堆積沙礫卵石層中鐵錳元素含量略高外,其余理化指

24、標均達到生活飲用水標準,出現地下水含鐵或錳較多的原因可能是冰水堆積中局部鐵錳富集的結果,作除鐵、錳離子處理后,適于生活飲用。第三章 工作部署本次勘查工作部署,依據與委托單位簽訂的勘查合同,參照國家現行的供水水文地質勘察規(guī)范(GB50027-2001)和供水管井技術規(guī)范(GB50296),并遵循以下基本原則:1.堅持在充分收集和研究前人成果資料及遙感解譯基礎上合理布置勘查工作,在供水前景較好地段加密布置;2.勘查工作以尋找水源為目的,在可能和兼顧情況下,盡量滿足有關規(guī)范要求但不拘泥于規(guī)范要求;3.勘查工作以地下水系統(tǒng)理論為指導,充分采用遙感、物探、信息分析等手段,吸收引進地下水勘查和評價的新技術

25、、新方法,相互補充和驗證,以提高勘查工作的科技含量和成果表達方式的現代化。成立項目部,下設若干測繪小組,每小組人員配備三至四人。其工作部署:1.準備階段、確定水文地質填圖單元、統(tǒng)一測繪工作方法,10天左右;2.野外測繪階段(組織勘探試驗),測繪26天左右,并進行鉆探及物探等工作,總共預計時間兩個月。3.室內資料整理階段,對于調查期間所取得的相應的水樣進行測定,同時通過試驗所得的資料,對其進行處理,編寫報告,預計20天。第四章 工作方法簡述本項勘查設計采用的調查方法、精度要求以及側重解決的水文地質問題。對水文地質測繪、遙感解譯、水文地質鉆探、物探、野外試驗、資源計算等各項工作提出具體的技術要求。

26、 青白江城市供水勘察是以地下水作為供水水源的勘察工作。在該地區(qū)已完成了1:20萬1:100萬區(qū)域水文地質調查,因而本次地下水資源勘查應在區(qū)域水文地質調查的基礎上進行,按照水文地質單元開展區(qū)域地下水資源勘查。 一般采用1:50001:50000的比例尺,用水文地質測繪、遙感解譯、水文地質鉆探、物探、野外試驗、資源計算等多種手段,查明含水層的分布、埋藏條件、地下水的形成條件、水質、動態(tài)變化、補給量、可采量和采水地段,以及開采工藝手段、地下水的保護措施,為開采地下水提供依據。4.1水文地質測繪本次進行1:5000比例尺的水文地質測繪,先用1:20萬比例尺的成都平原地形圖作為外作業(yè)的底圖,通過點、線、

27、面的觀測和記錄,查明或了解有關問題,進行地質、水文地質測繪。外作業(yè)完成后,再縮制成1:25萬比例尺水文地質圖作為正式提交的質料。注意三點:(1)充分利用遙感影像,提高測繪質量和效率,注意室內判釋和野外驗證的結合;(2)向當地居民、單位調查了解有關情況;(3)注意點、線的控制程度和代表性,以穿越法為主,追蹤法為輔。水源地為平原地區(qū),復雜程度中等,一般來說,觀察路線是每100Km2布置2050Km,每100Km2布置1030個觀測點。觀測路線宜按下列要求布置:(1)沿地貌變化顯著方向;(2)沿青白江、溝渠和地下水露頭多的地帶;(3)沿第一含水層(帶)走向。觀測點宜布置在下列地點:(1)地層界線、斷

28、層線、標志層、典型露頭和巖性巖相變化帶;(2)地貌界線;(3)地質災害點;(4)井、泉、鉆孔;(5)溪溝。本次水文地質測繪工作盡量安排在旱季進行,便于青白江及溝渠的測流。雨季復查重要井、泉,以便掌握地下水動態(tài)變化規(guī)律。4.2遙感解譯青白江城市供水水源地的地形、地貌具有明顯的水平分帶性,利用遙感技術解譯不同地貌類型的水平分布區(qū)范圍,建立不同地貌類型地下水解譯標志,達到勘察松散巖類孔隙水的目的,并用遙感確定:每個排泄流域和子流域、沿每一水道各點的流量、每個干股平均河道面積,最終圈定勘察區(qū)的富水段。在水源地水文地質勘察中的遙感解譯步驟如下:(1)數據源選取方法。通過對水源地不同數據源光譜分辨率、空間

29、分辨率等特征參數,在本區(qū)地下水勘察應用現狀及效果,數據源價格等多種因素綜合對比,來確定數據源的選取順序。 (2)數據源及光譜波段選取。在盆地周邊沖積扇區(qū)松散巖類孔隙水的勘察,應以秋、冬季節(jié)可見光、紅外波段影像為主要數據,源然后結合航空相片選出勘察區(qū)遙感圖的數據源。 (3)遙感圖像處理方法。利用相應解譯比例尺比例尺地形圖,將所選用的圖像數據進行地理位置配準,統(tǒng)一圖像的空間分辨率;利用三個波段的多光譜數據進行假彩色合成對勘察區(qū)遙感圖像進行增強處理,來增強勘察區(qū)遙感圖像的光譜分辨率。(4)地下水信息的提取。利用遙感圖像提取各種水源地地下水信息,除了地下水溢出帶和泉水出露點,還可以提取地表土壤含水較高

30、的“濕地”和可能存在淺層水的信息,并對水源地的地形地貌、植被、構造進行解譯分析,最終圈定出水源地地下水富水段。本次勘察區(qū)的遙感圖像如圖41.圖41青白江水源地遙感圖4.3物探物探是一種先進的勘察手段,它具有成本低、速度快、用途廣的優(yōu)點,應用時應注意其針對性、適用性,應盡量采用多種方法,并注意配合水文地質測繪及鉆探驗證。常用水文地質物探方法有電法、電磁波法、地震勘探法震、天然放射性法、聲波法等。對于第四系孔隙水地區(qū),利用物探方法在本次地下水勘察方面的目的有以下方面:(1) 確定第一含水層、第二含水層及相應隔水層的埋深與厚度;(2) 確定基巖的埋藏深度;(3)劃分地層組,編錄鉆孔柱狀剖面,并根據全

31、部測井資料,進行區(qū)域性地層對比,以了解地層縱橫向的變化規(guī)律;(4)確定第一含水層與第二含水層之間的水力聯系;(5)測定各含水層水文地質參數,主要是孔隙度、滲透系數、地下水滲透速度、地下水礦化度、天然流向、涌水量等。(6)指導勘探孔的布置,減少工作量,提高鉆探工作效果和水文地質勘探質量。 物探測線、測點布置應重點考慮地質構造線的分布特征,選擇垂直構造線方向布置測線和測點,對于重點查明某一特殊問題也可平行或斜交構造線方向布置;其線密度與點距密度視水文地質條件復雜程度而定。本次水源地勘察物探測線、測點的布置為:在垂直于青白江流向上布置五條物探線,每條物探線上布置30個物探測點。4.4水文地質鉆探與成

32、孔4.4.1水文地質鉆探的任務青白江供水水源地完成水文地質測繪與水文地質物探以后,通過水文地質鉆探最直接的對本區(qū)地下水進行勘察,以便取得地下水的各種資料。本次水文地質鉆探的任務主要有以下方面:(1) 揭露水源地地下水含水層,進一步查明含水層的空間分布與變化特征,主要是查明含水層的巖性、結構、構造及鄰近含水層、上下隔水層的關系;(2) 進一步查明水源地第一含水層及第二含水層水位,確定本區(qū)個含水層的初見水位和天然水位,確定第一含水層與第二含水層的水力聯系;(3) 利用鉆孔對水源地進行水文地質試驗,直接測定第一含水層與第二含水層的水文地質參數;(4) 采取水源地的巖芯,并詳細進行水文地質現象觀測,提

33、取水文地質信心,然后根據水源地水文地質分析的需要,采取相應巖土樣作巖土的水理性質和物理力學性質實驗,取鉆孔內水樣作水質分析,測水溫;(5) 在水源地的鉆孔進行地下水動態(tài)觀測,了解地下水的補徑排關系與動態(tài)變化特征。4.4.2水文地質勘探孔的布置原則 勘探工作應以最少的工作量、最低成本和最短時間來獲取完整的水文地質資料,為此,青白江水源地水文地質勘探孔的布置要遵循以下原則:(1) 在系統(tǒng)完成水文地質測繪和水文地質物探的基礎上,結合勘察剖面,把勘探孔布置在重點需要查清水文地質問題的地段,并盡可能與勘探線一致;(2) 按勘探階段或勘探任務設計鉆孔的原則:本區(qū)要根據供水水文地質勘探,在不同階段要解決相應

34、的水文地質問題來布置鉆孔;(3) 要結合將采用的地下水資源評價布設鉆孔,避免布置的勘探工程嚴重脫離地下水資源評價的需要,以防造成計算上的困難和失誤;(4) 布孔要“先疏后密,點線結合,深淺結合”,可根據新的情況改變原布孔方案,以便得到更準確、更豐富的水文地質資料;(5) 設計勘探孔應考慮“一孔多用”、“探采結合”、“探排結合”、長期觀測、水資源管理及實驗的需要。4.4.3水文地質勘探孔的布置在物探的基礎上,對水源地按照供水水文地質勘察GB50027的規(guī)范進行鉆孔布置。水源地位于沖洪積平原,其地層為松散堆積地層,因此,勘探孔還是按傳統(tǒng)的剖面線布置方式作為前提來考慮的,本區(qū)勘探線(剖面線)的布置基

35、本上都是垂直于地下水流向或者青白江方向。另外,沉積規(guī)模愈大,含水層總的分布愈有規(guī)律,層位愈穩(wěn)定;對于沖洪積扇地區(qū),沿水流方向,巖相的變化也比較大,但與相應地區(qū)的垂直水流方向相比,規(guī)律性仍相對較好。因此,為掌握地層的變化,水源地的孔距應小于線距。普查階段,搜集現有資料達不到精度要求,基本沒有布置勘探孔。本次水源地勘探線、及勘探線上的勘探孔布置距離為:勘探線的距離為1Km,勘探孔的距離為0.5Km,勘探孔可布置6個,其具體的布置方案如圖42。沖洪積平原地區(qū)按規(guī)定要在需查明的部分地區(qū)(勘探區(qū))內垂直地下水流向布置勘探線。很明顯,重點是放在勘探區(qū)內。因為只有在勘探區(qū)這樣一個有限范圍內,才有可能按規(guī)定布

36、置工作量。但是,問題在于鉆孔集中布置在勘探區(qū)內,雖能較清楚地掌握住勘探區(qū)內的地層,而對勘探區(qū)周圍的地層,則僅能通過抽水試驗資料作些粗淺的分析,這樣對地下水資源評價有時就會造成困難。因為,地下水的補給是更大范圍的,地下水開采后的影響也絕不局限在勘探區(qū)的范圍內,這兩者都要受到勘探區(qū)外圍地層性質的影響。因此,條件允許的情況下,還可以在勘探區(qū)外的地方布置少量鉆孔,以掌握勘探區(qū)外圍含水層的分布、滲透性和化學性質等情況。這些布在勘探區(qū)外圍的鉆孔應在初勘時鉆進,以便及時地建立對勘察區(qū)的總的概念。4.4.4水文地質勘探孔的結構水文地質勘探孔的結構設計,是根據鉆探的目的、任務、鉆進地點的地質、水文地質剖面以及現

37、有的鉆探設備等條件,對鉆孔的深度、孔徑的變換以及止水要求等提出的具體設計方案。鉆孔結構設計是關系到水文地質鉆探的質量、出水量、能耗、安全等方面的重要環(huán)節(jié)??碧娇椎木唧w結構可見表42。表42五號鉆探結構圖表鉆進的地層各段孔深(m)各段孔徑(mm)粘土層1330第一含水層30219成都粘土層15219第二含水層20219白堊系砂巖4219(1)鉆孔深度的確定本次鉆探主要目的是進一步查明水源地含水層的巖性、層次、構造,厚度、埋深分布及水量、水質、水溫等水文地質條件。根據區(qū)域性水文地質資料,青白江富水區(qū)內的松散堆積層含層厚度一般為30m,為孔隙潛水含水層即第一含水層,第二含水層的厚度一般為15m。因此

38、,本次鉆探要揭穿第一含水層及第二含水層至基巖4m,其鉆孔深度可確定為70m。(2)勘探孔的孔徑對于本次的水文地質勘探試驗孔,設計的鉆孔直徑要以將來能在孔內順利地安裝過濾器很抽水設備,并能使抽水試驗正常進行為原則,因此,要根據預計的出水量、過濾器的擬用類型及擬用的抽水設備等,來確定其終孔直徑。由于松散堆積的含水層需要填濾料,所以勘探孔必須有足夠大的鉆孔直徑。本次勘探孔的孔徑設計如下: 1、開孔直徑:330mm;2、孔身各段直徑及變徑的位置:包氣帶及第一含水層孔徑330mm,打到第二含水層時開始變徑,變徑的位置在38米處,第二含水層孔徑采用219mm;3、終孔直徑:219mm(3)勘探孔的止水為了

39、查明第一含水層與第二含水層的水位、水質、水溫、透水性,應進行止水工作,并檢查止水效果。止水方法可選用管外異徑止水,其效果好且便于檢查。(4)抽水孔過濾器的下端,應設置管底封閉的沉淀管,其長度宜為24m。4.4.5抽水孔過濾器(1)濾水管的類型 水源地含水層的巖性為第四系松散砂礫石層,因此,對于抽水孔,可以選用纏絲過濾器或填礫過濾器;而抽水試驗的觀測孔,宜采用包網過濾器。 (2)濾水管長度的確定水源地含水層厚度在45m左右,根據GB500272001供水水文地質勘察規(guī)范,本次抽水孔過濾器的長度為第一含水層厚度,即30m,而抽水試驗觀測孔過濾器的長度采用23m。(3) 濾水管直徑的選擇 水源地處于

40、松散堆積層中,因此,其抽水孔過濾器骨架管的內徑宜大于200mm,抽水試驗觀測孔過濾器骨架管的外徑,不宜小于75mm。4.4.6勘探孔施工本次水文地質勘探孔的鉆進和成孔工藝,應符合下列要求: 1、水源地的鉆孔屬于松散層勘探孔,根據其含水層特性和勘探要求,可采用水壓或泥漿鉆進。 2、沖洗介質的質量應符合國家現行的供水管井技術規(guī)范GB 50296 的有關規(guī)定。 3、在鉆進有供水意義的第一含水層時,嚴禁采用向孔內投放粘土塊代替泥漿護壁。 4、在下過濾器和填濾料前,應將勘探孔內的稠泥漿換為稀泥漿。 5、抽水孔必須及時洗孔;抽水試驗觀測孔,也應進行洗孔,宜洗至水位變化反映靈敏。 本次水文地質勘探孔的成孔質

41、量,應符合下列要求: 1、孔身各段直徑達到設計要求; 2、孔身在100 米深度內其孔斜度不太于1.5°; 3、孔深誤差不大于0.2; 4、洗孔結束前的出水合砂量不大于120000(體積比); 本次鉆探過程中采取土樣、巖樣,宜符合下列規(guī)定: 1、取出宜能正確反映原有地層的顆粒組成的土樣; 2、采取鑒別地層的巖、土樣,非含水層宜每35m 取一個,含水層宜每23m 取一個,變層時,應加取一個; 3、厚度小于4m 時,應取一; 4、試驗用土樣的取樣質量,宜大于下列數值: 砂 1kg 圓礫(角礫) 3kg 卵石(碎石) 5kg 按粒徑及顆粒的質量,將水源地松散堆積層土進行分類,可分為碎石土類、

42、砂土類、粘性土類,并對各類巖土進行描述,要描述的內容如表42。表43土樣和巖樣的描述內容類別描述內容碎石土類名稱、巖性成分、磨圓度、分選性、粒度、膠結情況和填充物(砂、粘性土的含量) 砂石類名稱、顏色、礦物成分、分選性、粒度、膠結情況和填充物和包含物(粘性土、動植物殘骸、卵礫石等含量) 粘性土類名稱、顏色、濕度、有機物含量、可塑性和包含物4.5穩(wěn)定抽水試驗4.5.1勘察區(qū)抽水試驗的目的 (1)直接測定含水層的富水程度并評價井(孔)的出水能力。 (2)確定含水層的水文地質參數(K,T,等)。 (3)為取水工程設計提供所需水文地質數據,主要是影響半徑、單井出水量、單位出水量、井間干擾系數等。 (4

43、)評價水源地的可允許開采量。 (5)查明其他手段難以查明的水文地質條件,主要是地表水、地下水之間以及各含水層之間的水力聯系或地下水補給通道和強徑流帶的位置等4.5.2一般規(guī)定(1)抽水孔的布置,應根據勘察階段,地質、水文地質條件和地下水資源評價方法等因素確定,并宜符合下列要求: 詳查階段,在可能富水的地段均宜布置抽水孔;勘探階段,在含水層(帶)富水性較好和擬建取水構筑物的地段均宜布置抽水。(2)在松散含水層中,可用放射性同位素稀釋法或示蹤法測定地下水的流向、實際流速和滲透速度等,了解地下水的運動狀態(tài)。(3)勘察區(qū)抽水試驗觀測孔的布置,應根據試驗目的和計算公式的要求確定。 (4)對富水性強的大厚

44、度含水層,需要劃分幾個試驗段進行抽水時,試驗段的長度可采用2030m。(5)對多層含水層,需分層研究時,應進行分層(段)抽水試驗。(6)抽水試驗前和抽水試驗時,必須同步測量抽水孔和觀測孔、點(包括附近的水井、泉和其他水點)的自然水位和動水位。如自然水位的日動態(tài)變化很大時,應掌握其變化規(guī)律。抽水試驗停止后,必須按要求測量抽水孔和觀測孔的恢復水位。抽水試驗結束后,應檢查孔內沉淀情況。必要時,應進行處理。(7)抽水試驗時,應防止抽出的水在抽水影響范圍內回滲到含水層中。 (8)水位的觀測,在同一試驗中應采用同一方法和工具。抽水孔的水位測量應讀數到厘米,觀測孔的水位測量應讀數到毫米。 (9)出水量的測量

45、,采用堰箱或孔板流量計時,水位測量應讀數到毫米;采用容積法時,量桶充滿水所需的時間不宜少于15s,應讀數到0.1s;采用水表時,應讀數到0.1m3。4.5.3穩(wěn)定抽水試驗本次勘察區(qū)做抽水試驗時,水位下降的次數應根據試驗目的確定,宜進行3 次,其中最大下降值可接近孔內的設計動水位,其余2 次下降值宜分別為最大下降值的1/3 和2/3,各次下降的水泵吸水管口的安裝深度應相同。 本次抽水試驗的穩(wěn)定標準,應符合在抽水穩(wěn)定延續(xù)時間內,抽水孔出水量和動水位與時間關系曲線只在一定的范圍內波動,且沒有持續(xù)上升或下降的趨勢。本次抽水試驗的穩(wěn)定延續(xù)時間,要符合下列要求: 1、卵石、圓礫和粗砂含水層為8h。 2、中

46、砂、細砂和粉砂含水層為16h。 注:根據含水層的類型,補給條件、水質變化和試驗的口的等因素,穩(wěn)定延續(xù)時間。另外,在抽水試驗時,動水位和出水量觀測的時間,宜在抽水開始后的第5、10、15、20 、25、30min 各測一次,以后每隔30min 或60min 測一次。水溫、氣溫觀測的時間,宜每隔24h 同步測量一次。 4.6地下水的動態(tài)監(jiān)測本區(qū)地下水動態(tài)監(jiān)測的主要目的是:監(jiān)測本區(qū)地下水水位、水量、水溫和水質的變化規(guī)律及發(fā)展趨勢,分析地下水動態(tài)變化的影響因素,確定地下水的動態(tài)類型,并研究地下水有關的環(huán)境問題。地下水動態(tài)觀測點,宜利用已有的勘探孔、水井和泉。因此,本區(qū)地下水觀測孔、線的布置如下:1、對

47、第一含水層、第二含水層要分層布置觀測孔,在垂直青白江的岸邊布置布置相應觀測線,以便查明這兩含水層之間的水力聯系; 2、在本次邊界有代表性的地段布置觀測孔,可以獲得邊界地下水動態(tài)資料時; 3、需要獲得用于計算地下水徑流量的水位動態(tài)資料時,觀測線宜垂直和平行計算斷面布置。 4、需要獲得用于計算地區(qū)降水入滲系數的水位動態(tài)資料時,觀測孔宜在有代表性的不同地段布置。 5、查明水源地在開采過程中下降漏斗的發(fā)展情況時,宜通過漏斗中心布置相互垂直的兩條觀測線。 根據地下水監(jiān)測的內容,對本區(qū)觀測井、孔的出水量、水位、水溫、氣溫和泉的流量,要每隔10d 觀測一次,當其變化劇烈時應增加觀測次數,對有特殊意義的觀測孔,要加密觀測。各觀測點的觀測,應定時進行。水位測量要精確到厘米,水溫測量的誤差要小于0.5,同時觀測氣溫。對于本區(qū)地下水水質可以每年監(jiān)測2次 ,應在豐水期、枯水期各采樣一次,初次采樣必須做全分析,以后可做簡分析。對于地下水動態(tài)觀測孔的過濾器,應下至所需觀測的含水層最低水位以下25m, 其管口應高出地面0.51m,孔口應設置保護裝置,在孔口地面應采取防滲措施。第五章 經費預算5.1經費預算說明 5.1.1工作區(qū)的基本條件 四川省成都市青白江區(qū)松散砂卵礫石堆積平原區(qū)“供水水文地質勘察設計”工程系四川省人民政府與成都

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