專門水文地質學 03 水文物探

回顧當前進行水文地質調查常用的方法有六類：水文地質測繪（地下水資源地面調查）水文地質鉆探水文地質物探水文地質化探水文地質(現(xiàn)場)試驗地下水動態(tài)觀測水文地質探查水文物探水文地質物探方法的基本原理物探方法在水文地質調查中的應用水文地質人員在物探工作中的任務水文地質物探––––是根據(jù)地下巖層在物理性質上的差異，借助于專門的物探儀器，通過測量、分析其物理場的分布、變化規(guī)律來進行水文地質調查的一種勘探手段。物探方法的特點成本低、速度快、用途廣泛，是當前水文地質調查中不可缺少的勘查手段。工作程序首先取得某地區(qū)的物性資料，再建立一套不同巖性、不同含水量、不同水質與某些物性的對應關系，然后根據(jù)物性資料反推巖性、含水量、水質等客觀條件。水文地質物探方法的基本原理物探方法之所以能夠探明某些地質、水文地質條件，主要是因為不同類型或不同含水量的巖石之間存在著物理性質上的差異（包括導電性、導熱性、熱容量、溫度、密度、磁性、彈性波傳播速度及放射性等）。因此，我們可以借助各種物探測試儀器，測定出巖石或水體的某些物理特征值的變化，從而分析、推斷出巖性、構造和巖層含水性能的變化。水文地質物探方法的基本原理（1）在含水量方面：水是一種良導體，因此巖石的含水量及水本身的礦化度，對巖石的視電阻率值有很大的影響。厚層石灰?guī)r的無水地段的ρs值常常大于500Ω·m，而有水地段的ρs值一般小于300Ω·m

。（2）在磁性方面：不同種類的巖石之間也有較大差別，如許多巖漿巖中的金屬元素含量相對較豐富，磁性較強；多數(shù)沉積巖的磁性均較弱。因此，當磁法剖面跨過這兩種巖石時，便會有顯著的磁力差異。水文地質物探方法的基本原理（3）在放射性強度和熱輻射強度方面：不同類型的巖石，以及巖石中富水和貧水地段之間，也常有較大的差異。從下圖所示的熱行為剖面上可清楚地顯示出斷裂富水帶的平均輻射溫度（地面下0.8m）要比斷裂兩側貧水地帶低7一11℃。水文地質物探方法的基本原理水文物探水文地質物探方法的基本原理物探方法在水文地質調查中的應用水文地質人員在物探工作中的任務在水文地質調查中使用的物探方法有兩大類：（1）地面物探方法（2）地球物理測井。物探方法在水文地質調查中的應用直流電阻率法－不同巖性電阻率不同自然電場法－地下水流動等于化學電池激發(fā)極化法－水的充放電特征交變電磁場法(大地電磁、瞬變電磁、地質雷達)－電阻率、反射面核磁共振－氫原子地震勘探－彈性模量天然放射性－巖石放射性強度地面物探方法，已被證明是探測地下巖性、劃分地層和確定構造的有效手段之一，幾乎所有地面物探方法均可用于尋找地下水和判定某些水文地質特征。但是，絕大多數(shù)物探方法并不是直接地測定出地下水的物性顯示，而是通過測定出巖石或裂隙、空洞的物性顯示，去判斷是否有含水層和富水帶的存在。當然，巖石本身的物性顯示在一般情況下又比水強烈得多，因此，準確地說，多數(shù)的物探方法均是間接的找水方法。物探方法在水文地質調查中的應用地面物探方法的種類很多。在水文地質調查中，運用較多的是那些所測得的物性特征在各類巖石中（包括有水的和貧水的地段）差別較顯著、顯示比較穩(wěn)定、強烈，且受自然環(huán)境和人為因素干擾較小的物探方法。這類方法，首推各種電法，磁法、放射性探測法和聲波探測法也常用到，而地震和重力等方法相對使用較少。物探方法在水文地質調查中的應用（1）電阻率法巖石的電阻率與巖石的礦物成分、結構、孔隙度、含水量及地下水的礦化度有關。主要應用:確定含水層的分布、厚度及埋深、尋找古河道、古沖洪積扇等；尋找斷裂破碎帶和巖溶發(fā)育帶的分布、位置、圈定富水帶，確定覆蓋層及風化層的厚度等；劃分咸淡水界面，尋找淡水透鏡體；估算水文地質參數(shù)等。物探方法在水文地質調查中的應用逐漸加大供電電極AB的間距，進行電阻率測量，研究從地表到深處地層的變化情況，確定不同地層的埋藏深度及其性質。推斷含水層分布、埋深、厚度，圈定咸、淡水分布范圍，尋找儲存地下水的斷層破碎帶，查明巖溶發(fā)育帶和古河道砂礫石電阻率高，粘性土層電阻率低完整基巖電阻率高，松散巖類電阻率低淡水帶電阻率高，咸水帶電阻率低斷層破碎帶、巖溶發(fā)育帶電阻率低電阻率特征電測深法用途A1A2A3MNOB1B2B3（2）自然電場法。這種方法是以地下存在的天然電場作為場源。由于天然電場主要是與地下水通過巖石孔隙、裂隙時的滲透作用及地下水中離子的擴散、吸附作用有關。因此，可根據(jù)在地面測量到的電場變化情況，查明地下水的埋藏、分布和運動狀況。這種方法主要是用于尋找掩埋的古河道、基巖中的含水破碎帶，及確定水庫、河床及堤壩的滲漏通道，以及測定抽水鉆孔的影響半徑等。這種方法的使用條件，主要決定于地下水滲透作用所形成的過濾電場的強度。一般只有在地下水埋藏較淺、水力坡度較大和所形成的過濾電位強度較大時，才能在地面測量到較明顯的自然電位異常。物探方法在水文地質調查中的應用（3）激發(fā)極化法。這種方法是根據(jù)供電極斷電后，由電化學作用引起的巖石和地下水放電電場（即二次場）的衰減特征來尋找地下水。二次場的衰減特征可用衰減度（D）、衰減時（τ）等參數(shù)表示。激發(fā)極化法分為剖面法、測深法和測井法，主要用于尋找層狀或似層狀分布的各種地下水以及較大的溶洞含水帶，并可確定它們的埋藏深度。不足之處有電源笨重、工作效率較低、成本較高。物探方法在水文地質調查中的應用（4）交變電磁場法。這種方法是以巖石、礦石（包括水）的導電性、導磁性及介電性的差異為基礎，通過對以上物理場空間和時間分布特征的研究，達到查明地質問題和地下水的目的。物探方法在水文地質調查中的應用電磁法是近二三十年才推出的新物探方法。目前已在生產(chǎn)中使用的有甚低頻電磁法（利用超長波通訊電臺發(fā)射的電磁波為場源）、頻率測深法（以改變電磁場頻率來測得不同深度的巖性）、地質雷達法（利用高頻電磁波束在地下電性界面上的反射來達到探測地質對象的目的）等。其中，甚低頻法對確定低阻體（如斷裂帶、巖溶發(fā)育帶和含水裂隙帶）比較有效；而地質雷達則具較高的分辨率（可達數(shù)厘米），可測出地下目的物的形狀、大小及其空間位置。物探方法在水文地質調查中的應用近年來，原蘇聯(lián)科學家設計出一種新的能直接尋找地下水的電磁法，即核磁找水法。其原理如下：由于水具弱磁性，故在磁場作用下，其磁矩將沿地磁的方向排列。當在垂直地磁場方向施加一定強度和頻率的人工磁場時，水分子就會產(chǎn)生核磁共振現(xiàn)象。其磁振動頻率將會在地面鋪設的金屬線圈中產(chǎn)生一定的電感應訊號。測定出這種訊號的強度，就可確定出地下水的埋深和富集程度。物探方法在水文地質調查中的應用（5）放射性探測法（天然放射性找水法）在巖石和水中分布較廣泛的放射元素，主要有鈾（U）、鐳（Ra）、氡（Rn）等。天然放射性元素發(fā)生衰變時能放出α、β、γ射線，而這些射線的強度可利用核輻射探測儀器加以測定。物探方法在水文地質調查中的應用放射性探測法主要適用于尋找基巖地下水，這是基于以下原因：①不同類型巖石，由于其放射性元素含量不同，其放射性強度常有差異；②巖石中斷裂帶和裂隙發(fā)育帶，常是放射性氣體運移和聚積的場所，故可形成放射性異常帶；③在地下水流動過程中（特別是在出露地段），由于水文地球化學條件的突然改變，可導致水中某些放射性元素的沉淀或富集，從而形成放射性異常。物探方法在水文地質調查中的應用由于地下水中所含放射性物質甚微，所以利用天然放射性找水，并非直接測定地下水的放射性，而是通過測定巖石的放射性差異去判斷有無含水的巖層，有無可供地下水賦存的斷裂、裂隙（通道）構造。放射性探測的儀器種類也很多，但從原理上說主要分為γ、α兩種輻射儀（這是因為γ射線穿透力較強，α粒子電離本領較強）。物探方法在水文地質調查中的應用目前使用較多的方法簡介如下。①γ測量法。本方法使用的儀器輕便，工作效率高，對查明巖層分界線和破碎帶有一定效果；但其異常顯示不夠明顯，覆蓋土層厚度較大時效果不佳。②放射性能譜測量法。是在γ測量法的基礎上新推出的方法。在同一測量剖面線上，四條輻射強度曲線的相互配合，可大大提高地質解釋的精度。③射氣測量法。該方法是用射氣儀（測氡儀）測量土壤中放射性氣體（主要是氡氣）的濃度，以發(fā)現(xiàn)浮土下的放射性異常帶。測氡法對于尋找脈狀基巖含水帶有很好的效果。但其測量結果，也難免受到土壤濕度、溫度、氣壓、土壤密實程度和融凍狀態(tài)的影響。物探方法在水文地質調查中的應用二、采用地球物理測井方法確定含水層和測定水文地質參數(shù)許多地球物理測井方法都可配合鉆探取芯和水文地質觀測資料，用于鉆孔剖面的巖性分層，判斷含水層（帶）、巖溶發(fā)育帶和咸淡水分界面位置（深度）及確定水文地質參數(shù)等。當采用無芯鉆進或鉆進取芯不足時，物探測井更是不可缺少的探測手段。物探測井的地質一水文地質解釋精度，遠比前述的地面物探方法為高。對確定鉆孔中的巖層分界面和出水裂隙段位置的可靠性和精度，有時甚至比鉆探取芯還高。物探方法在水文地質調查中的應用目前，水文地質鉆探中常用的測井方法有五類：（1）電法測井，包括：①普通視電阻率測井，②井液電阻率測井，③自然電位測井；（2）放射性測井，包括：①伽瑪一伽瑪測井，②中子測井，③放射性同位素測井；（3）聲波測井；（4）熱測井；（5）流速測井。各種測井方法相互配合，可以提供更多、更可靠的地質一水文地質信息，可使水文地質鉆孔發(fā)揮更大的勘查效益。物探方法在水文地質調查中的應用上述主要測井方法所解決的水文地質問題：（1）普通視電阻率測井：除劃分鉆孔地層剖面外，主要用于確定含水層的位置及厚度，測定巖石電阻率參數(shù)和巖石孔隙度；（2）井液電阻率測井：其中的擴散法，能可靠的確定鉆孔中含水層（出水段）的位置和厚度，比較含水層的富水性，求地下水的滲透速度和計算滲透系數(shù)；（3）自然電位測井：可確定地下水的礦化度和咸淡水界面，估計地層的含泥量；物探方法在水文地質調查中的應用（4）伽瑪一伽瑪測井：可按密度區(qū)分巖性、劃分剖面，確定含水層和巖石的孔隙度；（5）中子測井：用于劃分巖性，查明含水層，確定孔隙度和測定含水量；（6）放射性同位素測井：同位素示蹤法是目前測定地下水流向、流速、滲透系數(shù)和水動力彌散系數(shù)的主要方法，還可用于確定井內出水和套管破裂位置，檢查井管外封堵質量和尋找水庫（壩下）滲漏通道；（7）聲波測井：主要用于測定巖石的孔隙度，也用于劃分巖性，作地層對比，劃分含水破裂帶等；（8）熱測井：測地溫梯度，測定井內進（漏）水位置。物探方法在水文地質調查中的應用探地雷達

估算導水系數(shù)試驗結果電法、電磁法

確定水質類型、鹽度、腐蝕性水質類型電導率（mmho/cm）

正常地下水0.14污染的地下水市政填埋濾液5.99粉煤灰沉淀物4.61海水36.30分類電導率（mmho/cm）無鹽度0-2輕微鹽度2-4中等鹽度4-8重鹽度8-16極端鹽度>16腐蝕性電導率（mmho/cm）嚴重<10中等10-100輕微>100電法、電磁法

監(jiān)測污染物遷移擴散過程水文地質物探小結物探使用的基本條件物性有差異異常有顯示測體有規(guī)模地面物探物探測井技術自然電位視電阻率放射性γ中子、聲波測井流量、井徑和井溫測井方法及內容電法、自然電場、地震、核技術極發(fā)極化、重力、磁法《供水水文地質勘察規(guī)范》（GB50027-2001）水文物探水文地質物探方法的基本原理物探方法在水文地質調查中的應用水文地質人員在物探工作中的任務1．掌握物探方法的使用條件物探方法是一種先進的地質調查技術。但它能否取得好效果，還取決于一系列自然與人為因素。當能滿足下列使用條件時，才能有較好的效果。（1）探測對象（巖層或含水帶）與圍巖之間存在比較顯著的物性差異；（2）這種物性差異，要有一定的異常幅度，并能在所探測的深度內能被目前使用的物探儀器測量出來；（3）探測對象呈現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，能與其他自然和人為干擾因素引起的異?，F(xiàn)象很好地區(qū)別開來；（4）還要求探測對象有一定的規(guī)模（厚度或范圍），埋藏不能太深，其他自然和人為干擾因素（地形坡度、切割程度、浮土厚度、工業(yè)地電、地下金屬管道等）的影響不能太強烈。

水文地質人員在物探工作中的任務2．提出水文地質物探工作的探測任務根據(jù)水文地質調查任務，并考慮測區(qū)的具體地質及水文地質特點、物理場特點（即何種物理場可能最顯著）、可能存在的自然與人為干擾因素及物探儀器性能和精度，水文地質人員應正確地提出水文地質物探的任務。

水文地質人員在物探工作中的任務水文地質物探的任務：（1）通過地面物探（或航空物探）方法尋找含水層或富水帶，確定它們的分布范圍、埋藏深度、厚度和產(chǎn)狀；（2）通過物探測井方法準確地確定含水層（帶）的厚度、深度、富水程度、咸淡水界面位置，或測定某些水文地質參數(shù)及完成某些水井工程探測任務（測量井徑、井斜和檢查鉆孔止水效果）。

水文地質人員在物探工作中的任務依據(jù)所確定的任務，要求水文地質人員和物探人員一起，共同完成這三項工作。對選定的物探方法，要通過現(xiàn)場試驗驗證后再作決定。如能使用綜合物探手段完成同一項任務，則可相互驗證，取長補短，以提高成果解釋的可靠性和精度。在選擇物探測線、測點的布置方案和選擇正確的測量裝置時，如使用電阻率測深（或剖面）法，則首先須確定測線的位置、方位、測點間距和測線之間的距離；同時，也要正確地選擇供電極距、測量極距和電測剖面裝置。有時雖然選擇了正確的物探方法，但由于測線方向布置不正確或測量裝置選擇不合理，同樣不能獲得好效果。3．確定物探方法，選定物探測線、測點的布置方案和測量裝置

水文地質人員在物探工作中的任務例如，采用電測深法正常的供電極距，可能在視電阻率曲線上根本沒有顯著異常顯示；如果在含水層可能出現(xiàn)的深度，供電極距按較小的距離（如10m）增加，則可能測量出含水層的異常值。又如，當采用電剖面法尋找覆蓋土層下的陡斜基巖脈狀富水帶時，如采用的供電極距過小，則探測深度達不到富水帶，便無異常顯示；若供電極距太大，則因富水帶深部富水性變弱，所測得的異常顯示也不夠顯著。因此，供電極距的選擇，對物探效果有決定性的影響。

水文地質人員在物探工作中的任務

4．解釋測量成果

這項工作也要配合物探人員進行。物探曲線常反映了探測對象本身和其它多種自然或人為因素的綜合影響。因此，只有了解了具體的地質一水文地質背景和各種干擾因素的可能影響，才能進行正確的解釋。否則，對于測量成果常?？梢宰鞒龆喾N或者錯誤的解釋。因為含水層或富水帶沒有固定不變的異常標志，為了提高測量成果解釋的可靠性，最好首先在露頭較好地段或已有勘探井旁進行試驗，確定出探測對象異常的形態(tài)、性質和幅度，從而制定出可靠的解釋標志。例如，在視電阻率較高的石灰?guī)r、巖漿巖和砂巖中，一般以低阻異常作為有水的標志；但在視電阻率本來就較低的碎屑巖及結晶片理發(fā)育的巖石中，高阻異常帶則常常是有水的標志。因此，符合已有水井旁試驗得出的解釋標志，才是最可靠的解釋標志。

水文地質人員在物探工作中的任務水文鉆探水文鉆探的基本任務水文鉆探的技術要求水文地質鉆孔的布置原則水文鉆探過程中的觀測與編錄

水文鉆探是直接探明地下水的一種最重要、最可靠的勘探手段，是進行各種水文地質試驗的必備工程，也是對地下水資源調查、水文地質物探成果所作地質結論的檢驗方法。隨著地下水資源調查階段的深入，水文鉆探工作量在整個勘察工作中占有越來越重要的地位。水文鉆探，由于其設備繁重、成本昂貴、施工技術復雜且工期長，對整個勘察的完成及勘察項目的投資起決定性作用。

水文鉆探工作的重要性水文地質鉆探的基本任務：

1、揭露含水層，探明含水層的埋藏深度、厚度、巖性和水頭(位)，查明含水層之間的水力聯(lián)系；

2、進行各種水文地質試驗，確定含水層的富水性及各種水文地質參數(shù)；

3、采取巖土樣和水樣，確定含水層的水質，測定巖土物理力學性質和水理性質；

4、利用鉆孔監(jiān)測地下水動態(tài)或將鉆孔作為供水井。

水文鉆探的基本任務水文鉆探水文鉆探的基本任務水文鉆探的技術要求水文地質鉆孔的布置原則水文鉆探過程中的觀測與編錄——水文地質鉆探的特點1、鉆孔的孔徑大地質鉆孔主要是獲取巖芯，確定地層剖面，鉆孔口徑較小(一般小于150mm)。水文地質鉆孔還要滿足抽水試驗或生產(chǎn)井取水的要求，鉆孔口徑必須要滿足安裝抽水設備的要求。當鉆孔孔壁不穩(wěn)定時，還要滿足安裝護壁管或過濾器的要求。因此，水文地質鉆孔口徑比地質鉆孔口徑大得多。目前水文地質鉆孔或水井的口徑一般為300-500mm，最大可達1000mm或更大。

水文地質鉆探的特點

2、鉆孔結構復雜

為獲得各個含水層的水量、水質及動態(tài)資料，或為阻止非開采層以外含水層中劣質地下水進入水井之中，需要采取分層止水的隔離措施。變徑下管止水則是最有效的隔離方法。有時，為減輕隨鉆進深度增加而加大的鉆機荷載也需變徑。

為保證地下水順利進入水井，同時阻止含水層中的細顆粒物質進入鉆孔或防止塌孔，需下入濾水裝置，即過濾器。為阻止地表污水或開采含水層以外的劣質地下水沿井壁與井管之間的空隙流入含水層，必須對井壁與井管之間的非含水層要用水泥或黏土等止水材料封睹。水文地質鉆探的特點

3、對沖洗液有特殊要求

在地質鉆孔施工過程中都使用泥漿作為沖洗液，起到冷卻鉆頭、沖出巖粉和防止孔壁坍塌的作用，但泥漿也會堵塞含水層孔隙，影響井(孔)出水量。在水文地質鉆孔施工時一般不允許使用泥漿作為沖洗液，而使用清水作為沖洗液。但有時孔壁不太完整情況下必須使用泥漿時，一定要控制泥漿的粘度和密度。在鉆進結束后進行徹底地洗井工作。水文地質鉆探的特點

4、對孔深斜度有要求

為保證水泵順利進入井中，并長期安全地工作，對水文鉆孔，特別是將用于供水的井，一般要求孔深小于l00m時，孔斜不得超過1度，當孔深大于l00m時，每增加l00m孔斜不得超過1度，并要求每50m測一次孔斜，以檢查是否符合設計要求。水文地質鉆探的特點

5、對鉆進方法有要求

鉆進方法應根據(jù)地層巖性和鉆孔任務確定。對基巖地層一般采用回轉鉆進；對于松散巖層，當不需要取巖心時，可采用沖擊鉆進，當需要取巖心時，應采用回轉鉆進。對巖心采取的要求應以能滿足鑒定巖性和分層的需要。水文地質鉆探的特點——水文地質鉆孔的設計水文地質鉆孔的類型：

勘探孔—主要了解地質、水文地質基本條件；試驗孔—除完成前者任務外，還需進行水文地質試驗；觀測孔—主要供水文地質觀測和取樣；開采孔—取得水文地質資料后，擴成開采井。水文地質鉆孔的設計1、孔深

鉆孔孔深主要根據(jù)鉆孔的目的要求、地質條件，并結合生產(chǎn)技術條件來確定。水文地質勘探鉆孔的深度，一般應揭露或打穿主要含水層。

2、鉆孔結構及孔徑

(1)結構:水文地質鉆孔的結構應根據(jù)地層結構和鉆探任務確定，一般應盡量使孔身結構簡單，盡可能“一徑到底”。當不得不變徑時，井孔直徑大小應根據(jù)取水泵型號確定。水文鉆孔的設計2、鉆孔結構及孔徑

(2)孔徑:一般是根據(jù)鉆孔任務先設計終孔孔徑，然后根據(jù)變徑次數(shù)、鉆孔深度、鉆進方法和孔壁穩(wěn)定程度等多種因素確定開孔孔徑。在松散巖區(qū)，開孔直徑多在450mm以上，終孔直徑多在290mm以上；在基巖區(qū)，開孔直徑多在290mm以上，終孔直徑多在180mm以上。

水文鉆孔的設計3、過濾器

過濾器是指安裝在鉆孔中一種能起過濾作用的帶孔井管，其作用是保證含水層中地下水順利進入井管中，同時防止井壁坍塌及含水層細粒物質進入井中造成水井淤塞。

對過濾器的基本要求是：①具有較大的孔隙率和一定直徑，以減小過濾器的阻力；②有足夠的強度，以保證起拔安裝；③有足夠的抗腐蝕能力、耐用；④成本低廉。

過濾器長度，一般應與含水層（段）厚度一致。當含水層較厚時，可設計非完整井抽水，每段過濾器長度一般20—30m。為防止孔內沉淀，常設計3-5m的沉淀管。水文鉆孔的設計4、止水

在多層結構含水層中進行鉆探，為了分層觀測、分層抽水、分層取樣，獲得各個含水層的水文地質參數(shù)，需要分層止水。供水井的開采層與非開采層之間應止水。

（1）止水部位的選擇

止水部位應選在隔水性能好、厚度較大而穩(wěn)定的巖層中。

（2）止水材料的選擇

①暫時性止水：水文地質勘探孔，只滿足分層觀測及試驗時，常用粘土、海帶、橡膠、牛皮等進行暫時性止水。

②永久性止水：開采孔，需用水泥、瀝青等材料進行永久性止水。水文鉆孔的設計材料名稱適用條件優(yōu)缺點海帶1．松散巖層和基巖鉆孔暫時止水；2．管徑與孔徑相差二級以上海帶膨脹性強，止水快，效果好，但不能用作永久止水，亦不適合于破碎段止水粘土1．水壓和水流不太大，隔水層厚度大于5m的同異徑止水；2．適于松散巖層和裂隙巖溶巖層止水方法簡單，操作方便，成本低，效果好，但被鉆具碰動時，易失去止水效果水泥適合于各種條件的永久性止水方法簡單，效果好，但成本稍高，固結時間較長牛皮1．潛水及出水量大、水壓高的承壓水；2．孔壁完整的換徑處膨脹性強，效果好，但成本高，不適于長期止水橡膠1．完整基巖鉆孔；2．松散層可試用可塑性強，效果好，但成本高，工序麻煩，只適用于暫時性止水水文鉆探水文鉆探的基本任務水文鉆探的技術要求水文地質鉆孔的布置原則水文鉆探過程中的觀測與編錄

水文地質鉆探是一項成本高、技術復雜的工作，在布置水文地質鉆探時必須進行詳細分析論證，應力求以最少的鉆探工作量取得更多和更好的地質、水文地質成果，即鉆孔的布置要有明確的目的性。其布置原則可分為一般原則和具體原則。

水文地質鉆孔的布置原則一、一般原則

1、布置鉆孔時要考慮水文地質鉆探的主要任務

應明確是查明區(qū)域水文地質條件，還是確定含水層水文地質參數(shù)、尋找富水帶、評價地下水資源或進行地下水動態(tài)觀測。主要任務不同，鉆孔布置方案不同。

2、布置鉆孔時要考慮“一孔多用”

如既是水文地質勘探孔，又可保留作為地下水動態(tài)觀測孔；或者既是勘探孔，又可留用為開采井。

3、布置鉆孔時要考慮其代表性和控制意義

4、鉆孔應布置成勘探線的形式，以期分析、認識區(qū)域水文地質條件的變化規(guī)律

水文地質鉆孔的布置原則二、具體原則1、以查明區(qū)域水文地質條件為目的的鉆孔布置

（1）一般應布置成勘探線的形式，以便能繪制水文地質剖面，確定含水層的空間分布及水位、水質和富水性的變化規(guī)律。（2）勘探線一般應沿著水文地質條件變化最大的方向布置，對勘探線上不同類型含水層及補給、徑流和排泄區(qū)都應布置控制鉆孔。（3）勘探線的密度既要考慮水文地質條件復雜程度，又要與調查階段的要求相適應。

水文地質鉆孔的布置原則2、以地下水資源評價為目的的鉆孔布置

必須考慮擬采用的地下水資源評價方法，使勘探孔所提供的資料能滿足建立正確的水文地質概念模型、進行含水層水文地質參數(shù)分區(qū)和控制地下水流場變化特征的要求。（1）當水源地主要依靠地下水的側向徑流補給時，主要勘探線必須沿著流量計算斷面布置。（2）對于傍河取水水源地，為計算河流側向補給量，必須布置平行與垂直河流的勘探線。（3）當采用數(shù)值模擬方法評價地下水資源時，為正確地進行水文地質參數(shù)分區(qū)，正確給出預報時段的邊界水位或流量值，勘探孔布置一般呈網(wǎng)狀形式并能控制住邊界上的水位或流量變化。水文地質鉆孔的布置原則3、以供水為目的的鉆孔布置

鉆孔應主要在地下水可能開采地段內，并盡可能考慮勘探與開采相結合，發(fā)揮“一孔多用”。4、以排水為目的的鉆孔布置鉆孔應主要圍繞基坑，或采礦地段布置，并盡可能與排水孔設計相結合。5、鉆孔的密度

一般來說，水文地質條件比較復雜，鉆孔可密些，水文地質條件簡單，鉆孔可疏些。水文地質鉆孔的布置原則6、鉆孔的代表性

無論是查明水文地質條件、求取水文地質參數(shù)，還是地下水動態(tài)，在確定其鉆孔位置時，要考慮其代表性和控制意義。由于水文地質條件的多變性，勘探目的的多樣性，還沒有固定的模式可供使用，一定要在充分分析水文地質條件的基礎上，按照勘探任務和評價方法的需要布置鉆孔。水文地質鉆孔的布置原則水文地質鉆孔的布置原則水文鉆探水文鉆探的基本任務水文鉆探的技術要求水文地質鉆孔的布置原則水文鉆探過程中的觀測與編錄

水文地質鉆探成果是靠鉆探過程中的觀測和編錄取得的。觀測和編錄還能及時發(fā)現(xiàn)問題并指導鉆探施工，因此在鉆探過程中水文地質觀測和編錄工作要及時。觀測和編錄的內容主要有：

一、巖心觀測二、水文地質觀測三、水文地質鉆探的編錄工作

水文鉆探過程中的觀測和編錄一、巖心觀測巖心觀測是確定地層巖性及其空隙性的主要手段。在水文地質鉆探過程中，要求每次提鉆后立即對巖心進行編號，仔細觀察、描述、測量和編錄。觀測內容包括巖性、厚度、裂隙發(fā)育特征及充填膠結情況，計算巖心采取率及裂隙率或巖溶率。1、巖心地質描述

對巖心觀察描述內容與對地面巖石露頭描述的內容基本相同，重點放在判斷巖石的透水性上。水文鉆探過程中的觀測和編錄2、計算巖心采取率研究巖心采取率，可以判斷堅硬巖石的破碎程度及巖溶發(fā)育強度，進而分析巖石的透水性和確定含水層位。一般在基巖中,巖心采取率要求不得小于70％，在構造破碎帶、風化裂隙帶、巖溶帶中,巖心采取率不得小于50％。3、統(tǒng)計裂隙率及巖溶率裂隙率或巖溶率，是用來確定巖石裂隙或巖溶發(fā)育程度以及確定含水段位置的可靠標志。鉆探中通常只作線狀統(tǒng)計。水文鉆探過程中的觀測和編錄4、采取巖樣或土樣按設計層位和深度，從巖心或鉆孔內采取巖樣或土樣，以供觀察、鑒定、分析和實驗之用。5、準確劃分含水層（段）按要求在終孔后在孔內進行綜合物探測井，以便準確劃分含水層（段），取得有關參數(shù)資料。

水文鉆探過程中的觀測和編錄二、水文地質觀測1、沖洗液的觀測鉆孔沖洗液量及性質的突然變化，通常說明所揭露地層的滲透性和涌水量發(fā)生了變化，也可能是揭露了新的含水層（帶）。因此，鉆進過程中要隨時觀測沖洗液的消耗量并記錄其變化的位置。2、孔中水位的觀測當鉆孔中揭露新的含水層時，應停鉆測定其初見水位和穩(wěn)定水位。潛水的初見水位和穩(wěn)定水位基本一致，承壓水的穩(wěn)定水位則高于初見水位。鉆孔穿過多個含水層時，要分層止水，分層觀測水位。水文鉆探過程中的觀測和編錄3、鉆孔涌水現(xiàn)象觀測

孔口涌水，表明鉆孔揭露了承壓水頭高于地面的自流承壓含水層，應立即停鉆，記錄鉆進深度，測定穩(wěn)定水位和涌水量。4、水溫觀測

當鉆進揭露不同含水層時，要分別測定其水溫。對厚層含水層，要分上、中、下三段，分別測定地下水溫度，并記錄孔深及水溫計的放入深度。測量水溫時，應同時觀測氣溫。

水文鉆探過程中的觀測和編錄5、孔內現(xiàn)象觀測

鉆進過程中對孔內發(fā)生并能幫助分析判斷水文地質條件的各種現(xiàn)象，都應進行觀測和記錄。這些現(xiàn)象包括：進尺突然變快、鉆具陷落、涌砂、孔壁坍塌等。當出現(xiàn)這些現(xiàn)象時都要分析產(chǎn)生原因并記錄其位置及起止深度。6、取水樣

評價地下水水質，一般可在測定含水層穩(wěn)定水位后采取。

水文鉆探過程中的觀測和編錄三、水文地質鉆探的編錄工作水文地質鉆探編錄，就是將觀察描述的現(xiàn)象、測量的數(shù)據(jù)和取得的樣品，準確、完整、如實的進行整理、測算、編繪和記錄的工作。編錄工作包括：1、認真整理巖心

認真整理巖心，排放整齊；勘探結束后，重點鉆孔的巖心要長期保留，一般鉆孔按規(guī)定保留縮樣或標本。

2、將取得各種資料，用文字，詳細地填寫各種記錄表（包括鉆探編錄表和各種觀測記錄表）。水文鉆探過程中的觀測和編錄3、繪制水文地質鉆孔綜合成果圖表

包括鉆孔結構、地層柱狀圖、巖性及水文地質特征、巖心素描及采取率、裂隙與巖溶率、沖洗液消耗量、地下水水位、測井曲線、孔內現(xiàn)象以及水文地質試驗和水質分析成果等。4、鉆孔總結對勘探線上全部水文地質鉆孔成果資料進行綜合分析、對比研究，總結出水文地質規(guī)律。水文鉆探過程中的觀測和編錄泥沙顆粒分級標準粘粒粉沙沙粒礫石卵石漂石

0.0050.05220200粒徑(㎜