城市供水水源地勘察设计书

1 城市供水水源地勘察设计书 第 1 章 前言 目来源 为解决 某 区 城市人口生活 用水问题，拟扩建 某 水厂，使其规模达到 日供水量 为 49000就地开采 地下水作为供水水源， 成都市 某 水厂委托 某大学 对供水水源地进行勘察。 项目性质：水文地质 勘察 ，工作时间为 2013年 1 月至 2013 年 3 月共 3 个月。 行标准 0027 200 供水水文地质勘察规范 749 生活饮用水卫生标准 0296 供水管井技 术规范 T 9649 地质矿产术语分类代码 T 14848 地下水质量标准 T 14538 综合水文地质图图例及色标 水文地质术语 58 区域地质图图例 0124 水文地质钻孔数据数据文件格式 4 城镇及工矿供水水文地质勘察规范 中国地质调查局（ 2010） 中国地质调查局地质调查项目设计预算暂行办法 中地调函（ 2010） 255 号 地质矿产调查评价项目预算编制与审查补充要求 中地调函（ 2010） 88 号 中国地质调查局关于地质矿产调查评价项目预算编制和审查要求的通知 2 财政部（ 1996） 地勘单位财务制度 中地 调发（ 1999） 29 号 关于印发国土资源大调查地质调查项目专项经费管理办法的暂行要的通知 中华人民共和国经济合同法 建设工程勘察设计合同条例 建设工程勘察设计合同管理办法 察 目的及任务 本次 勘察 工作主要 目的是 查明供水水源地的水文地质情况，即查明地下水的形成、赋存和运移条件， 主要含水层的空间分布、地质结构、导水性，各含水层之间的水力联系，含水层的边界特征，地下水与地表水之间的相互转化关系、控制因素及其转化量。通过野外试验、地下水动态监测和室内测试计算水文地质参数。计算出评价区域内地下水的天然补给 资 源、储存资源和可开采资源。 从而为地下水资源评价、开发利用、管理和保护以及环境问题防治提供所需的资料。 通过本次 勘察 工作将为成都 市 某 水厂 供水水源地的选取提供第一手资料，有利于决策者做出正确的判断。 察 区概述 某 区位于成都市 东 北部，是成都市主要工业区，原为新都和金棠属地， 1960年建区，因境内 某 而得名。 距成都 25 公里。东邻金棠 县，西界新都区，南连龙泉驿区，北与广汉市接壤。地理坐标为北纬 30 39 33 30 55 0 ，东经104 9 37 104 29 31 。 供水水源地位于 某 市区西北约 6 公里 某 右岸处，勘察 面积 约 方公里。 勘察 区 内公路、铁路网络纵横。成金快速通道、国道川陕公路、 108 线，省道成绵高速、成南高速、唐巴公路穿境而过 ，交通十分便利（。 3 图 察 区交通位置图 某 区 新区位于四川盆地的成都平原，属亚热带湿润气候区，四季分明，气候温和，雨量充沛，夏无酷暑，冬无严寒， 多年平均气温 ，极端最高气温 ，极端最低气温 ；多年平均降雨量 降雨日 104 天，最大日降雨量 雨主要集中在 5 9 月，占全年的 1980 2000年平均年水面蒸发 发量从东北向西南方向递减。 5 8 月蒸发量占全年蒸发量的 53%（表 ； 多年平均相对湿度 82%；多年平均日照时间 有 28%的白天有太阳；多年平 均风速 s，最大风速 s，s（ 1961 年 6 月 21 日），主导风向 4 表 都平原 某 地区多年降雨量、蒸发量统计 月份 1 2 3 4 5 6 降雨量（ 发量（ 份 7 8 9 10 11 12 降雨量（ 发量（ 内 植物树种多样，乔木、灌木、地被丰富，主要有银杏，黄葛树， 竹等，动物以鸟类为主，生态繁荣稳定， 水资源充沛，气候条件适宜。 本区地处沱江流域，又是都江堰水系控灌区。水网交错，水源较丰，具有较好的水利基础。主要河流为沱江支流清白江、毗河及其它小支流 及渠系 。 某 为沱江二级支流，水源来自岷江， 上段为蒲阳河，通过都江堰枢纽蒲柏闸分流，向东，至彭县长寿桥始称 某 ；继向东，流经新都县，至 朱家湾，沿弥牟西北边缘，于右岸纳弥牟河水，分出马棚堰，再流向广汉向阳场，然后流向赵镇，汇入沱江。 某 区 内 长 里，平均河宽 120 米、水深 、比降 。区境集雨面积 方公里，多年平均流量 方米秒。 由于历史久远，河道具有典型的平原性河流特征，河道宽，河岸曲，比降缓，河滩多，洪枯水位变幅大。因上游接纳都江堰市及彭县山区的挨山河、土溪河等山溪，暴雨季节有山洪汇入，来势迅猛，易生洪灾。 5 第 2 章 勘察 区 水文地质研究程度 察 区 水文地质研究程度 勘察 区在 七十年代中期完成 1： 20 万区域 水文 地质 调查 ， 初步查明了 全区基本结构和含水层的埋藏分布规律 ， 地下水的水量、水质、补给和径流特点 （，以及评价了区域地下水资源量；有侧重点的 调查 了区内地下水的污染。 为合理确定地下水开采层位及农田供水提供了依据。此后，相继在全市开展了 l：10 万、 l： 5 万农田供水水文地质 调查 ，以及相关生产部门和科研单位对该区进行的地质灾害，地下水利用和保护，地下水对工程施工影响和工程对地下水环境影响的研究 。 有成果的局限性 该区 虽进行过覆盖 面广阔 的基础地质（区域地质 调查 、水文地质、物探、遥感等）工作，但这些成果均完成于 50代， 近二三十年来虽然对成都平原区的地质工作开展较多，但是大多数工作非专项的地质或水文地质 勘察 ，并且 大多数 成果 比例尺偏小。 经过多年的勘探研究，地质水文地质、矿产资源条件的认识已发生了很大变化，加之这些 资料成果已不适应现代地学的要求，已不适应国民经济建设、规划 地下水资源 资源勘探、生态环境保护等工作的需求。 6 第 3 章 勘察 区地质、水文地质条件 域地质概况 勘察区位于成都平原 中部 ， 成都市区东北部， 成都平原 位于青藏高原东缘与四川盆地过渡地带， 地势西北高，东南低，地形多样 。 西部为龙门山强烈隆起断裂褶皱发育带，岩性复杂，以构造侵蚀、溶蚀高山和中山、低山地貌为主；东部龙泉山断裂褶皱带为构造剥蚀低山丘陵地貌；中部广为平原。 成都平原出露地层以第四系为主、西部地区出露须家河组、沙溪庙组、遂宁组等，东部地区出露有白垩系夹关组、 天马山组以及 侏罗系蓬莱镇组等 。相较第四系出露面积较小， 产状平缓 ，近于水平。 第四纪以来， 龙门山 断裂 继承性 急剧上升， 龙泉山的相对隆起和多期冰川活动，使得作为平原基底的成都断凹沉积了 200 300 余米厚的第四系、并形成了冰碛、冰水、冲洪积 、冲积等多种成因的含水层结构。平原上部含水层一般埋深1 5 米，由全新统冲积、冲洪积和上更新统冰水堆积砂卵砾石层组成。下部含水层埋深 40 80 米， 由中下更新统冰水堆积含泥砾砂卵砾石层组成。上层水富水性严格受地貌控制。水量较丰富的集中在平原中下游，单孔出水量 1000 3000米 3/天、傍河漫滩取水可达 3000 5000 米 3/天。 形地貌 勘察 区处 岷江冲积扇的东南边缘的成都市 某 北西向 某 右岸 ，第四系非常发育。地势表现为西高东低，最大高差约 13 m；地貌表现为侵蚀堆积地貌，地形开阔，平坦。 部分地区由于 建设活动、风化剥蚀、 流水冲刷，导致区内有较小的起伏，大部为土壤覆盖，地面高程约 475 488m（图 勘察 区地貌按照成因可分以下几种： 河漫滩：不连续地分布于 某 河流凸岸，呈条状，弧状或心滩出现，没有明显的前缘陡坎，河漫滩表面具 1 3的缓倾角，由全新统砂卵砾石层组成 。 7 图 察 区遥感地质图 河流堆积一级阶地：高出河水面 2 5 米，阶地宽度几百米至几公里，延展长度达十几公里。阶面平坦 ，阶面坡度 1，向 河床及下游倾斜 ， 阶坎坡度几度至十 几度， 为具二元结构的粘质砂土和砂砾石层组成。 性及构造 据四川深部地球物理资料及区域 1 20 万综合水文地质报告成都幅资料显 示： 勘察 区 基底是硬化程度很高的早前寒武纪花岗岩结晶基底，十分坚硬，而上为巨厚沉积层，产状平缓，多以红色、紫红色砂岩为主，之上有平均深度约7 10m 第四系砂卵石 ,多发育孔隙裂隙，其上覆有粉砂和粘土，地表为近期堆积的腐殖质及农耕土壤，由于成都平原较长期的处于比较稳定的构造区域内，其下覆沉积层近水平 。 勘察 区内有一北北东走向的隐伏断层，规模较小，但是该断层对水文地质条件影响不大，勘察时可不予 勘察 ，未发现 褶皱等构造。 8 表水 本区地处沱江流域，又是都江堰水系控灌区 (水系图见图 水网交错，水源较丰，具有较好的水利基础。主要河流为沱江支流清白江、毗河及其它小支流 及渠系 。 某 为沱江二级支流，水源来自岷江， 上段为蒲阳河，通过都江堰枢纽蒲柏闸分流，向东，至彭县长寿桥始称 某 ；继向东，流经新都县，至 朱家湾，沿弥牟西北边缘，于右岸纳弥牟河水，分出马棚堰，再流向广汉向阳场，然后流向赵镇，汇入沱江。 表 区水系图 某 区 内 长 里，平均河宽 120 米、水深 、比降 。区境集雨面积 方公里，多年平均流量 方米秒。 由于历史久远，河道具有典型的平原性河流特征，河道宽，河岸曲，比降缓，河滩多，洪枯水位变幅大。因上游接纳都江堰市及彭县山区的挨山河、土溪河等山溪，暴雨季节有山洪汇入，来势迅猛，易生洪灾。 9 下水 下水类型 根据区域 1 20 万综合水文地质报告成都幅 资料 （见综合水文地质图 示： 某 河漫滩一级阶地 为第四系河流堆积物，以砂卵砾石为主，具二元结构，赋存地下水丰富，为松散堆积物孔隙水，单井出水量 3000d。 地表层大部分布有厚约数十厘米至一米的粘土层，广泛赋存有少量裂隙水，粘土中裂隙水主要是靠上层滞水或粘土本身的毛细水补给。其水量受季节性变化明显，具有雨季获得补充，积存一定水量，旱季水量逐渐耗失的特点。粘土裂隙水动态变化显著，无稳定水位，难以形成贯通的自由水面。根据观测，粘土裂隙水出水量较小。 粘土层下覆地层为 5厚的上更新统冰水堆积层和全新统冲洪积层（大部分地区呈叠置关系），以砂砾 石居多，部分地区含粘土砾石，赋存丰富的孔隙水，单井出水量 1000m3/d，适于截留采水。 中更新统及上更新统底部主要为强风化泥砾层，粘土夹钙质结核（成都粘土），厚度 0，基本不含水。 下更新统为含沙砾石层，底部有粘土及泥砾层，厚约 60 米，此被称为第二含水层，局部地段含水较好。 基岩为白垩系灌口组紫红色泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩，地下水赋存于基岩风化裂隙中，含水量一般较小，但在岩层较破碎的情况下，常形成局部富水段。根据相关水文地质资料，渗透系数 K 约为 d，平均为 d。属弱中等透水层。 10 地下水补给、径流、排泄特征 河床地区地下水埋深 1 3 米，主要受河水和大气降水补给， 其他地区降雨入渗构成了地下水的重要补给源。灌溉入渗和河渠入渗是区内地下水的主要补给源。这里主要为 某 水向两侧的地区补给地下水， 勘察 区水文地质剖面如图 区地下水总的流向北西南东向，根据水力坡度公式计算出该区水力坡度约为7 18。地下水与地表水（河、渠水）受大气降水和季节变化的影响，形成互补。 图 建水厂区水文地质剖面图 某 地区 地下水排泄方式有三 种： 垂直排泄： 平原地下水一般埋藏浅 ， 通过毛细作用直接蒸发 ， 同时农业复种指数高 ， 植物根系吸收地下水供叶面蒸腾 ； 水平排泄： 通过平原密布的河渠排泄 ； 人工开采。 下水的动态特征 根据区 域水文地质资料，区内地下水总的规律是西北部埋藏深，水位变幅较12 小，东部埋深较浅，水位变幅较大 ；季节性变化明显，水位西北高东南低 。 接近河床位置的第四系堆积物中地下水 位 受降雨影响最明显，水位变化响应快 ，地下水补给强烈 。 远离河床位置的地层地下水动态变化相对滞后，水位变不明显。 下水化学特征 该区浅层含水层全为第四系松散层 ，径流条件良好，水交替积极，一般来说，地下水为低矿化水， 类型较为单一。据成都平原区域水文地质普查结果 ， 平原区地下水 绝大多数为重碳酸钙型，或重碳酸钙镁型水， 下部含水层 矿化度一 般比上部含水层低， 地下水类型、矿化度均有变化。此外，在上更新统冰水流水堆积沙砾卵石层中，局部地区出现含铁或锰较多的水，其可能是冰水堆积中局部铁锰富集的结果。 从垂直方向上看，上、下部含水层水质类型均为重碳酸钙型水。地下水矿化度随深度增加略有降低的趋势，而深部地下水中的 K+含量相对增加，有时接近 20 。这种矿化度降低， 量相对上升的情况，应与生成环境和含水长石石英砂岩中长石风化分解所致。 根据 某大学 地球科学学院在 2008 年对成都微承压地下水成因机制及水质的研究结果，本区部分 地下水除铁元素含量略高外，其余理化指标均达到生活饮用水标准，水质无色、透明、无味、无嗅。卫生和农药残留分析结果表明该地下水大肠杆菌指数、细菌总数均低于 国家标准， 并未检测 出有农药残留。可见，无论是从水的物理性质还是化学性质、卫生条件来看，都符合饮用水标准，在作除铁离子处理后，适于生活饮用 。 13 第 4 章 勘察 工作 方法及技术要求 感影像解译 利用遥感图像解译地貌、水体和含水岩体，具有效果明显的特点。通过对遥感图像的解译，能够迅速地总结出该地区的水文地质规律。在区域水文地质普查工作中，应用遥感技术主要是对卫星像片和航空像片进行水文地质解译，解决某些地质和水文地质问题。这个工作必须贯穿整个水文地质普查的全过程，作为设计、野外工作、室内资料整理和报告编写的一个组成部分。 在水文地质测绘工作中应用遥感技术，效果是很突出的。首先是勾绘的地质界线特别是第四纪地质界线准确可靠，地貌研究比较深人透彻，还可以得到隐伏断裂和活动断裂的较为准确的资料 ； 其次是由于遥感 图像能清楚地反映水系、水体、湿地、地下水浅埋带、泉水和泉水溢出带等与水文地质密切有关的现象，能比较准确地判断地下水补给、径流、排泄等水文地质条件 ； 再者 ，用遥感技术可以大大加快水文地质普查速度， 特别是在自然条件复杂、交通困难地区的普查工作中，更能显其优越性；另外利用航片或卫星图片可迅速辨别 勘察 区基础设施建设情况，大型工程构筑物，居民点，部分民井等设施，可以为选址提供意见并增加测绘和 勘察 的效率。 用遥感地质方法寻找地下水及估算地下水资源，在 松散堆积区， 能取得很好的效果。在这项工作中，首先对航空、航天图像进行地质 解译，找到富水的含水层分布区或富水构造 ； 然后根据水文地质钻探的试验资料、已有的各种开采井的资料和水文物探资料，进行综合分析及水资源的计算和评价。由于遥感图像解译得到的含水层和含水构造的边界相当准确，所以用遥感技术进行地下水资源 调查 ，可以取得非常好的效果。另外，由于热红外图像能清楚地反映地下水浅埋带、泉和泉水的溢出带，所以热红外遥感在寻找地下水方面可以发挥突出的作用。 因此本次 勘察 必须结合遥感图像的解译进行，并且遥感要应用于整个工作过程。 14 文地质 测绘 在已有的 1:20 万综合水文地质图（成都幅） 和遥感资料的 基础上，对 勘察区做地质、水文地质测绘。 主要以野外踏勘、 通过点、线、面的观测和记录，走访等方式进行，对全区 方公里进行野外 勘察 。 本阶段应 特别注意以下几点： （ 1） 充分利用遥感影像，提高测绘质量和效率，注意室内判释和野外验证的结合； （ 2）向当地居民、单位 勘察 了解有关情况； （ 3）注意点、线的控制程度和代表性，以穿越法为主，追踪法为辅 。 观测路线宜按下列要求布置： （ 1）垂直岩层或岩浆体、构造线走向，本区地层为第四系松散堆积物，几乎水平展布，无断裂，褶皱等构造。因此 观测线路应主要结合地貌进行 。 （ 2）沿地貌变化显著方向，如区内小丘，河沟、水渠、河流等。 （ 3）沿含水层（带）走向。 观测点宜布置在下列地点： （ 1）地层界线、断层线、褶皱轴线、岩浆岩与围岩接触带、标志层、典型露头和岩性岩相变化带； （ 2）地貌界线； 部分地段出现的全新统和更新统分界线、河流阶地等等。 （ 3）井、泉、钻孔、矿井； （ 4）溪沟。 水文地质测绘工作宜安排在旱季进行，便于溪沟测流。雨季复查重要井、泉，以便掌握地下水动态变化规律。 本阶段取得的成果应包括 初步查明各类含水层的分布规律与埋藏条件，包括含水层的产状、层次、岩性、厚度、分布范围、埋藏深度、水位、涌水量与水的化学成份，以及各含水层之间的水力联系；地下水的补给条件、径流条件和排泄条件，以及地下水动态的一般规律；泉的类型及其分布，包括矿泉的 调查 ，初步确定其实际价值与开发前景；区域供水水文地质条件，对地下水资源及其开发前景作出初步评价；初步确定供水量 49000m/d 的供水水源地区，特别在 某 河岸地区进行重点 调查 。 15 文地质物 探 地面物探：为查明含水层结构，各含水层的分布范围、厚度、埋深、富水性、矿化度、导水系数等，圈定地下水富水地段以及浅层含水岩体的边界条件及底板形态，配合水文地质测绘和钻探，提高水文地质勘探精度，提高钻探效果和减少钻探工作量，在水源地地质 水文地质测绘基础上开展地面物探工作。在地 下水富水地段布置矢量的控制性物探工作，地面物探主要采用激发极化法 、野外采用位等 ，本次物探工作布置五条剖面，长度 米，平面布置图见图 物探测井：对施工的水文地质孔进行电测井和水文测井。其目的是详细划分地层剖面，确定含水层的位置和厚度，判断含水层的岩性和地下水的矿化度，评价含水层的富水性，指导成井。 文地质钻 探 计原则及注意事项 通过前一阶段的工作对日供水量达 49000m/d 且水质较好的地区进行水文地质钻 探工作。 水文地质钻探原则上应使用清水套管钻进，或采用自然造浆作为保护孔壁的方法 (水压钻进 )，以取得可靠的水文地质资料。自然造浆循环液粘度不得超过 20秒。在严重缺乏管材的情况下采取泥浆钻进时，其粘度应严格加以控制，同时 必须采取抽洗措施，消除泥浆对含水层封闭的影响。洗孔时间应以洗净返出清水为止。 钻孔口径应根据钻机类型、钻孔性质、地层条件与水文地质条件等因素和具体要求确定。一般情况下，终孔口径在第四系中应不小于 150 毫米。基岩中应不小于 110 毫米，探采结合孔应不小于 250孔一般直径用回 转钻机为 400毫米，机械冲击钻机为 300 450 毫米。滤水管的口径、孔隙率、安装位置、设计长度与包扎方法等，都应符合规定要求。对探采结合孔要严格按成井工艺，做好下管、填砾、止水、洗井等各道工序以保证成井质量。 岩心钻的岩心采取率，粘性土和完整的基岩平均应达到 70以上 (每层不少16 于 60 )，砂性土或破碎岩层平均应达到 40以上 (每层不少于 30 )，冲击钻以四分法留取样品，其数量应满足试验、鉴定的需要；取样间隔一般 2 米，岩性变化不大时，取样间隔可放宽到 3 5 米，但每层都必须有样品控制。取出的岩心、岩样应随时进行鉴定，描述地层岩性和裂隙变化，进行登录和编制水文地质柱状图，图上还应表示钻孔结构、取样和止水情况。钻孔岩心应按规定编号，装入岩心箱加以保管。钻孔完孔并经验收以后，除特殊原因需要全部保留岩心者外，一般可分层选样进 行保管，直至某一图幅或某一地区的普查任务全部完成后，再行统一处理。在钻进过程中，所有钻孔必须做好简易水文地质观测，测定地下水位、水温、冲洗液的消耗量；记录岩心采取率，钻进速度及钻进情况 (如钻具陷落，孔壁坍塌、涌砂、气体逸出等 )，并编制各种相应的曲线图。 探孔平面布置 根据 勘察 区的地层岩性及初步判断的含水层，预计地下含水丰富且适于截留取水的地层埋深 范围在 2， 厚度约 20 米， 主要为全新统冲洪积堆积物和上更新统冰水堆积物。其下为 相对隔水的上更新统底部及中更新统粘土层和泥砾层，埋深约 25 ， 厚度约 15 米， 下覆地层为早更新统含沙砾石层，底部有粘土及泥砾层，为区内第二含水层 ，厚度约 20 米，但多数地段厚度不均一，形成含水的透镜体 。 下部为白垩系砂 泥 岩 （表 。 表 察 区理想地层分布概况 地层时代 累深（ m） 层 厚（ m） 岩层名称 富水性 全新统 8 8 粉质粘土、砂土、砂卵砾石 好 上更新统 25 17 砂质粘土、砂卵砾石 好 上更新统底部 32 7 成都粘土 差 中更新统 40 8 粘土钙质结核 差 下更新统 60 20 含砂砾石、砂质粘土、底部有粘土、泥砾层 中 白垩系 70 10 泥岩夹粉砂岩、块状砂岩 差 结合松散层 地区勘探线、孔距离 布置要求 ，本区 设计 水文地质勘探 孔共 617 个， 编号为 1钻孔，其中 1 号和 4 号钻孔设计深度 70 米，其余四个钻孔设计深度 40 米， 平面布置图见图 图 城市供水地下水开采方案水文地质勘察工作布置图 探孔结构设计 勘探孔深度：根据以上 调查 地质资料，勘探孔应保证钻穿有供水意义的含水层，即主要揭露第一含水层，因此设计 满足以下要素。 勘探孔孔径： 1） 开孔直径 :330） 孔身各段直径及变径的位置 :开孔直径 330 毫米， 以此直径 揭露完 第一 含水层后变径 用 168 毫米直径孔钻进 至 孔底 ，钻进基岩 10 米 。 3） 终孔直径 ： 110探孔下入套管 ： 孔口管所下深度为 2 米， 管外空隙用水泥浆浇注或用粘土固结， 由于钻进深度不大，导向管和井口管可合二为一起到相同作用，如果 钻进到达目的层之前，18 出现了意外的含水层或不稳定岩层，有坍塌或严 重漏失，严重影响继续钻 进时要下技术套管 。 过滤管应按照钻探实际揭露的含水层厚度确定，底部应安装一段沉砂管。 以 4 号勘探孔为例，其 结构设计图见图 水孔过滤器 选择 过滤管应按照钻探实际揭露的含水层厚度确定，本地区含水层厚度一般小于30 米，因此设计滤水管长度可等于含水层厚度， 抽水孔过滤器内径 径应大于 200毫米， 本地区含水层为砂卵砾石层，鉴于成本因素，抽水孔过滤器选取填砾滤水管，即 选取适合的砾石并充填于骨架管与含水层之间，使 其形成一个人工砾石过滤层，以增大抽水孔的过滤半径，骨架管可选用骨架滤水管、缠丝滤水管 。 填砾厚度应为 75 毫米，对于 抽水试验观测孔过滤器的长度可采用 2 3m，过滤器骨架管要大于 75 毫米。抽水孔过滤器下 应安装一段沉砂管 ，长度可设计 2 3m。 19 图 号勘探孔结构设计图 20 勘探孔施工 技术要求 勘探工作的钻孔要求完全取芯，区内地层 主要 为松散地层，岩心取芯率不低于 30%， 如果钻进至下覆白垩系地层，岩心采取率不得低于 70%，为达到良好的取芯效果， 采用硬质合金回转钻进，自然造浆保护孔壁，自然造浆循环液粘度不得超过 18 秒 ， 严禁向第一含水层投放粘土块代替泥浆护壁，成孔后 在下过滤器和填滤料前，应将孔内的稠泥浆换为稀泥浆 。 抽水孔必须及时洗孔。抽水试验观测孔、也应进行洗孔；宜洗至水位变化反映灵敏。 钻孔各段直径应达到设计要求，钻进孔斜小于 孔深误差不大于 洗孔结束前的出水含 砂量不大于 1 /20000 （体积比） 。 钻探过程中采取土样、岩样，宜符合下列规定：取出的土样宜能正确反映原有地层的颗粒组成。采取鉴别地层的岩、土样，非含水层宜每 3 5m 取一个，含水层宜每 2 3m 取一个，变层时，应加取一个。 试验用土样的取样质量，应 大于下列数值。 砂 1圆砾（角砾） 3卵石（碎石） 5散层土的分类，应按 供水水文地质勘察规范 （ 0027 2001） 附录 D 的规定执行 。 土样和岩样（岩芯）的描述 应按以下标准： 碎石土类 ： 名称、岩性成分、磨圆度、分选性、粒度、胶结情况和填充物（砂、粘性土的含量） 。 砂石类 ： 名称、颜色、矿物成分、分选性、粒度、胶结情况和填充物和包含物（粘性土、动植物残骸、卵砾石等含量） 。 粘性土类 ： 名称、颜色、湿度、有机物含量、可塑性和包含物 。 岩石类 ： 名称、颜色、矿物成分、结构、构造、胶结物、化石、岩脉、包裹物、风化程度、裂缝性质、裂缝和岩溶发育程度及其填充情况 。 在钻探过程中： 应对水 位、水温、冲洗液消耗量、漏水位置、自流水的水头 和自流量 、孔壁坍塌、涌砂和气体逸出的情况、岩层变层深度、含水构造 起止深度等进行观测和记录。 21 钻探结束时 应对所揭露的地层进行准确分层，并根据含水层的水头、水质情况分别进行回填或隔离封孔。 勘探孔应测量坐标和孔口高程。 探孔成井工艺 工艺流程：选点、钻机就位、钻进、成孔、抽水试验、验收。 由于钻进地层多为第四系砂卵砾石层，选用简易 30 型钻机 施工，如果遇到下覆基岩可选用 100 型钻机，开钻后揭穿覆盖粘土层进入沙砾石层 1，下入套管进行永久性止水，防止孔壁坍塌 ，套管外用水泥浆浇筑 。 终孔后，用水泵由上而下逐段洗井至水清沙净。成井后， 第一含水层底部变径部位用海带止水，井口设计高出地面 50 厘米的井台以防止地表水渗入和固定井管。对于不计划扩孔改造至开采孔的勘探孔应该在完成实验和验收后进行封孔，对于可能扩孔改造成开采孔的勘探孔应将孔口封堵，防止地表水流入。 文地质试验 本阶段主要进行抽水试验，查明钻孔涌水量，评价含水层的富水性，作为计算地下水储量的依据，以确定所选地区是否能作为供水水源地。对于 1 号和 4号钻孔揭穿了第二含水层 ， 应做好止水工作，以便进行分层、分组抽水。抽水试验应注意根据水位、水量和孔径，合理选择抽水设备；抽水前必须洗清钻孔，三角堰箱要放得水平周正检查好分层止水的效果；做好排水措施，防止抽出的水重新渗入含水层；对邻近的水井、钻孔或泉进行观测。 选定 1 号和 4 号钻孔为 控制性勘探孔 ， 进行两至三次降深的抽水，对实际意义不大的含水层可只进行一次最大降深的单孔抽水。降深值根据水位、顶板深度或含水层厚度而定，最低限度应不小于 1 3 米 。要注意由于水跃值所造成的误差。抽水动水位稳定后的延续时间，应根据含水层的补给条件与径流条件而定，一般不少于 4 8 小时。对自流水可进行涌水试验。抽水过程中应按规定编制水位、流量与时间的关系曲线图及水位恢复曲线图。在抽水稳定或试验结束时，应采取水样进行分析。 野外工作期间应选择有代表性的民井进行简易抽水。在缺乏民井的情况下，可22 进行专门 抽水 孔钻进 。事先应测量井的剖面或访问了解水井的概略地质情况，必要时可在水井近旁打一个浅孔，以便作出地 质柱状剖面。简易抽水民井可以利用人力提水或用水泵抽水 进行。简易抽水只作一次水位 下降，一般保持动水位稳定2 4 小时。要详细观测水位、水量、水温测量井深及观测恢复水位，选取水样，编制抽水试验图表。 内试验及资料整理 样水质分析 对所取水样进行水质 分析， 进行 地下水水质评价， 评价 应在查明地下水的物理性质、化学成分、卫生条件和变化规律的基础上进行。对与开采的含水层有水力联系的其他含水层，以及能影响该层水质的地表水均应进行综合评价。 生活饮用水的水质评价，应按国家现行的生活饮用水卫生标准 G B 5 7 4 9执行，并 确定水源地水质情况是否适合作为饮用水水源开采标准， 对于需要处理后才能达到标准的，应提出相应处理措施建议。 对测绘阶段 勘察 的 某 一些可能的工厂污染物排泄而导致地下水受到污染的地区，应在查明污染现状的基础上 着重对与污染源有关的有害成分进行评价，并提出改善水质和防止水质进一步恶化的建议和措施。 同时应评价 水化学 特性 对取水管材的腐蚀性并提出相关的处理处理建议 。 样、 岩样测试 进行土样和岩 样测试 对地下含水层，隔水 层的水文地质特性评价有着重要的作用； 分析样品的级配曲线，可对取水井滤水管设计 提供依据，测试样品渗透系数可以作为抽水试验测得水文地质参数修正 ，为计算和评价 勘察 区可开采水资源量和保证开采量提供依据 。 资源量计算及评价 根据 勘察 区含水层的岩性、结构、厚度、分布规律、水力性质、富水性、含水层的边界条件、地下水的补给、径流和排泄条件，水文、气象资料和地下水动23 态观测资料， 应用抽水试验数据，计算 勘察 区水资源量，指出富水地段和可保证的采水量区域， 并 初步拟定的取水构筑物类型和布置方案、 地下水的开采现状和今后的开采规划。 本阶段应完成的工作量包括：补给量 、储存量、允许开采量的计算和确定： 1）补给量计算要求： 计算补给量时， 应 按自然状态和开采条件下两种情况进行 ，补给量应包括地下水径流的流入、降水渗入、地表水渗入、越层补给、其他途径渗入，计算公式参照 供水水文地质勘察规范 （ 0027 2001）。 2）储存量计算要求： 本区地下水为潜水，因此采用下式计算储存量： W=*V 式中 W 地下水的储存量（ 潜水含水层的给水度； V 潜水含水层的体积（ 3）允许开采量的计算和确定： 本区地下水受河渠补给为主，动态变化受季节影响，呈现出周期性变化应采用 枯水期疏干储存量的方法 计算允许开采量，计算应 符合下列要求： 能够取得的部分储存量，应满足枯 水期的连续开采，且抽水孔中动水位的下降不超过设计要求； 应保证被疏干的部分储存量能在补给期间得到补偿。 另外，勘察区与 某 邻近开采区的水文地质条件基本相似，部分开采区已具 有多年的实 际开采资料 ， 可根据两地区的典型比拟指标， 采用比拟法评价勘察区的允许开采量 作为补充 。 本次拟建的水厂为中型水厂，水厂开采地下水时需要布置群井开采地下水 ，故 允许开采量可根据群孔抽水试验的总出水能力和开采条件下的相应补给量，并结合设计要求的动水位，反复试算和调整后确定。 值模型 的建立 建立数值模型 软件选择 : 为 进一步校验 勘察 区 各含水层、隔水层水文地质参数、并计算允许开采量、24 有必要建 立三维数值模型 。 模型建立 可 基于 软件 ，这是 由美国地质 调查 局 开发出的一套采用有限差分原理用于孔隙介质中地下水流动数值模拟的软件。在全世界范围内，在水资源利用、科研、环保、城乡发展规划等许多行业和部门得到了广泛的应用，成为最为普及的地下水运动数值模拟的计算机程序，并已经被世界上多数官方和司法机构所认可。 该软件 应用现代可视化技术开发研制而成 ， 1994 年 8 月首次在国际上公开发行。新颖的菜单结构 ， 便于用户对研究区离散及选择有效计算单元、确定边界条件与参数赋值、运行及校正模型 ,以及用等值线或颜色阴影实现结果的可视化 ，真正实现了人机对话。在模型的开发及结果显示过程中 ， 模型网格 、输入参数和模拟结果 ， 都可以用剖面图或平面图显示。这个软件系统的最大特点 ， 是将数值模拟过程中的各个步骤天衣无缝地连接起来 ， 从开始建模、输入和修改各类水文地质参数与几何参数、运行模型、反演校正参数 ， 一直到显示输出结果 ， 使整个过程从头到尾系统化、规范化。 数值 模型 技术要求： （ 1） 模型建立技术要求： 1）计算区网格剖分的疏密，应与本次 勘察阶段的资料相适合，布局合理。 2） 按含水层特征分区，给出水文地质参数的初始估算值。如需在模型识 别过程中调整分区，应与其水文地质特征相符合。 3) 宜采用拟合一校正方法反求水文地质参数，识别和检验数值模型；数值 模型的识别和检验，必须利用相互独立的不同时段的资料分别进行。 4）利用非稳定流试验资料识别模型，应使地下水位的实际观测值与模拟 计算值的变化曲线 h t 趋势一致，并采用使得水位拟合均方差等目标函数达到最小，作为判断标准。 5)利用稳定流试验资料识别模型，模拟的流场应与实测流场的形态一致 （ 2） 模型 计算技术要求： 应以完整的水文地质单元作为计算区，按含水层的岩性结构、水力性质、导水特征等，区分地下水埋藏性质，埋藏介质是均质或非均质，各向同性或各向异性，单层、双层或多层， 地下水流状态 是 稳定流或非稳定流，一维流、 二维平面25 流或剖面流，准三维流或三维流， 确定 计算区边界类型。 间数据库系统建设 完成上述工作后建立空间数据库系统，建立应以 我国 现行 地质图空间数据库建库技术要求及实施细则 为标准，比例尺为 1： 2000，严格按照空间数据库的建设工作流程、做好质量监控、使用标准化数据文件格式、完成成果数据质量检查验收工作。 察报告编写 完成以上工作后，应进行本次勘察报告的编写，供水水文地质勘察报告编写应包括以下内容 ： 勘察 任务来源及应达到的目的 以及本区水文地质以往研究程度和地下水利用概况； 勘察 区的自然地理及地质概况； 勘察 区水文地质条件；实际勘察工作量和工作布置；地下水资源量评价和开采可能引起的环境问题并提出相应处理建议；勘察工作所获得的结论及建议；工作完成的图件 等 。 实际编写中应结合水厂规模大小，勘察等级和阶段选择重点论述对象，本报告 论述应突出资源评价， 要求言简意赅， 文字与图表应相互呼应。 26 第 5 章 工作进度安排和质量保证 察 阶段工作计划 本次 勘察 工作共设计 6 个阶段，为期 3 个月。自 1 月 3 日起 ， 3 月 31 日止。 第一阶段：编写工作设计，为期 10 天，重点收集以往 对 勘察 区的研究，包括 勘察 区的交通、气候、地质、水文地质、城市概况、当地工矿企业、 环境污染状况，城市生活用水 需求量等内容 ， 编写切实可行的勘察设计书。 第二阶段：进行水文地质测绘 ，为期 10 天，对拟定 区域，老水厂附近及某 右岸 的约 3 平方公里范围进行水文地质测绘。 第三阶段 ： 进行水文地质物探，为期 10 天 ，物探要和钻孔相结合，地下物探在钻孔后进行。 第四阶段 ： 进行水文地质钻探，为期 20 天，对于部分观测井不够的地方，需要做 专门的观测孔钻进。 第五阶段 ： 进行水文地质试验，为期 15 天。 第六 阶段： 测试水样 、岩样、土样 及整理相关数据编写报告，为期 15 天，预留 机动时间 7 天。 工作进度计划见表 表 作进度表 27 员安排及组织措施 自项目启动开始，成立成都市 某 区城市供水水源地勘察工程领导小组， 由设立项目组，实行项目负责人制，建立项目承担单位，项目组，作业组三级质量管理体系，配备精干齐全的工程技术人员，按照“成都市 某 区城市供水水源地勘察设计书”的要求具体安排实施、完成各专业工作。 员组成 成都市 某 区城市供水水源地勘察项目人员组成见表 表 员组成及职责分配表 姓名 职称 /职务 项目职务 项目职责 A 总工 总技术负责人 技术工作把关、指导 B 高级工程师 项目负责 全面负责项目技术、质量、进度等 C 工程师 技术负责人 负责项目技术、质量 D 助理工程师 技术员 项目 勘察 组 E 工程师 技术员 项目 勘察 组 F 高级工程师 技术员 数据库建设 、数值模型建设 G 钻探高级工 钻探负责人 水井钻探工艺、技术 5. 技术装备 项目组技术装备齐全，各专业工种配备先进的设备。各类技术设备见表 28 表 术装备一览表 设备名称 型号 数量 备注 数码相机 佳能 1 野外 调查 、施工现场摄影 球定位仪 2 野外 调查 、确定井位 笔记本电脑 野外 调查 台式计算机 1 数据处理绘图 彩色工程绘图仪 色扫描仪 彩色喷墨打印机 1 图表及文字输出 版一套 1 数字化处理 钻探 30 型 3 勘探孔钻进 量保证 为保证成都市 某 区城市供水水源地勘察工作高质量完成，应该做到以下几点： 1、实施项目单位领导重视，并有主管领导，保证各专业协调工作，人员设备配置能满足高要求。 2、建立项目承担单位、项目组、作业组三级质量管理体系，建立自检、互检制度、单位总工程师 负责审核技术成果，项目负责人审查最初的第一手资料的准确性，小组上对各单项工作负责，认真执行全面质量管理体系的“两审两检”制。 3、严格按照中国地质 调查 局“质量管理办法 ” 进行质量控制，对设计审查。野外 调查 、野外资料验收 、报告审查等阶段的工作严格把关；负责人进行质量抽查、审核人执行 事先指导、中间检查、成品审核的三个环节管理方法进行技术把关。 4、实行项目负责人制度、项目由经验丰富、知识面广的高级工程师和工程师承担，全权负责项目的开展和质量问题。 5、成立 动小组，并做好每次活动记录，对项目的开展及完成情况进行全程质量监控。 6、全体成员 于 野外 调查 工作开始前，必须统一认识、统一标准、统一工作方法，使 勘察 工作规范化、标准化。加强成员理论学习，对工作区有关资料和29 技术成果进行认真、综合研究，对工作中遇到的重大问题、难题进行分析、讨论和请教，以解决问题，共同提高。 30 第 6 章 经费预算及说明 费预算说明 作区基本条件 成都市 某 区城市供水水源地 勘察工程是 某 水厂和 某大学 联合实施的一个项目，工作周期三 个月（ 2013/1/3）。 勘察 区位于 某 市区北西向约 6 公里处， 勘察 面积约 方公里。地质复杂程度为 I 类，岩石级别属 。 计划实物工作量见表 表 划实物工作量 序号 项目 技术条件 计量单 位 计划工 作量 1 1:2000 专项水文地质测量 正测、简单区 1:2000 遥感影像 及解译 区 激电测深 地形等级 I 点 120 4 水文地质钻探 岩石级别 300 5 水质简分析 饮用水 件 20 6 地下水污染有机组分分析 饮用水 件 2 7 水质全分析 饮用水 件 6 8 岩样，土样试验 一般样品 件 30 9 设计论证编写 份 1 10 勘察报告编写 份 1 11 1:2000 空间数据库 幅 1 12