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文档简介
青白江城市供水水文地质勘察设计书
目录青白江城市供水水文地质勘察设计书 1第一章序言 41.1目标任务 41.1.1任务起源 41.1.2项目标目标及任务 41.2自然地理 51.3勘察区社会、经济发展和水资源需求 61.4水文地质调查研究程度 8第二章地质、水文地质概况 92.1区域水文地质概况 92.2勘察区地质概况 102.2.1地形地貌 102.2.2地层岩性及结构 102.3勘察区水文地质概况 112.3.1地下水类型 112.3.2地下水补、径、排特征 132.4工作区存在关键水文地责问题 14第三章工作布署 14第四章工作方法 154.1水文地质测绘 154.2遥感解译 164.3物探 174.4水文地质钻探和成孔 184.4.1水文地质钻探任务 184.4.2水文地质勘探孔部署标准 184.4.3水文地质勘探孔部署 194.4.4水文地质勘探孔结构 204.4.5抽水孔过滤器 214.4.6勘探孔施工 224.5稳定抽水试验 234.5.1勘察区抽水试验目标 234.5.2通常要求 234.5.3稳定抽水试验 244.6地下水动态监测 25第五章经费预算 265.1经费预算说明 265.1.1工作区基础条件 26项目编制依据 265.1.3预算编制方法 265.1.4项目预算合理性和可靠性分析 27第六章组织管理和确保方法 276.1工作进度表 276.2项目组人员组成及分工 276.3项目全方面质量管理措施及方法 28第七章预期结果 28第八章设计附图 29
第一章序言1.1目标任务1.1.1任务起源青白江区在四川省成城市北部,因境内流过清白江而得名,东连四川省金堂县,南邻成城市龙泉驿区,西接成城市新全部区,北靠四川省广汉市。全区幅总面积为378.94平方公里,年末总人口408594人,主城区由大弯和红阳街道办事处所辖,建成区面积28.57平方公里,距成城市主城区25公里。青白江区是成城市乃至中国西部关键工业区,化工、冶金,建材工业发达,同时青白江也拥有丰富旅游资源。依据青白江区总体计划,估计到,主城区面积将达成40平方公里、人口达30万人,加之经济快速发展,城市规模不停扩大,今夏青白江区最高日用水量已迫近130万立方米,这一数字已超出成全部日供水能力122.6万立方米城市供水关键问题是:市区地表水及浅层地下水污染较严重,水质无法满足供水要求;目前城市公共供水水厂不够,部分自来水企业现采取水井直接供给用户使用,卫生条件差、供水能力低,无法满足群众生活既经济发展需要。为此,市委、市政府决定在青白江区西北部青白江右岸,扩建一个日供水能力为3.7×104m3/d地下水集中供水水源地,从而缓解日益担心用水供需矛盾。为加紧水源地建设,受成城市水务局委托对青白江区城市供水水源地进行水文地质勘察和设计工作,勘探目标层为埋藏深度在30~70m浅层地下水。1.1.2项目标目标及任务关键目标是在详查及已经有工作基础上,查明水源地水文地质条件,深入评价地下水资源,提出合理开采方案。探明地下水许可开采量满足B级精度要求,为水源地施工图设计提供依据,“以探为主,探采结合”进行勘探,提交B级可开采资源3万m3/d。其关键任务是:(1)查明含水层岩性结构、分布规律和富水性,了解地下水开发利用情况;(2)查清青白江水文特征,对地下水污染程度及发展趋势进行具体调查;(3)利用水文地质钻探、物探、化验等综合手段查明水源地地下水埋藏条件和水化学特征;(4)建立临时青白江测流断面,确定青白江流量改变及和地下水关系;(5)进行地下水动态长久观察,查明水源地地下水补径排条件;(6)进行单孔和群孔抽水试验,求取水文地质参数,评价地下水天然补给资源和可开采资源;(7)开展渗水试验,求取青白江河床砂层垂直入渗系数,确定开采条件下青白江最大入渗能力;(9)估计水源地建成投产后对相邻水源地影响程度;初步建立区域地下水资源信息系统,制订水源地开采井部署方案。1.2自然地理青白江城市供水水源址区在成城市青白江区西北部,地处新华夏系四川沉降带成全部断陷东部、南靠成全部平原和川中丘陵分界线龙泉山脉断褶束,向阳镇郑家河坝周围,地理坐标范围为北纬30°54′18.55″~30°54′40.37″,东经104°12′0.14″~104°12′32.32″,海拔451~480米;址区周围为农田和分布零碎少数居民住宅,没有包含到任何行政区,勘察区关键流域是青白江及其北边蒙阳河,蒙阳河是青白江一条较大支流,另外还分布很多沟渠。址区地处内陆亚热带湿润季风气候带,气候温和,四季分明,依据青白江区气象站气象资料,年平均气温14.9~16.7℃,整年无霜期273~279天,年平均降水量为925.4毫米,降雨量可参考图1—1,年平均日照1239.1小时,年度极端最高气温为37.3度,年度极端最低气温为-5.9度。勘察区地表水文情况比较单一,只有一条青白江由西边流入最终从东南边汇入沱江,青白江平均河宽120米、水深3.5米、比降2.5‰,过洪能力1300立方米/秒,特大洪水1600立方米/秒;其流量随季节改变而改变,雨季江水要暴涨,发洪涝,旱季流量变小,多年平均流量54.56立方米/秒,在平原区还分布部分人工渠和小沟,渠水基础来自青白江。图1—1青白江多年降雨量(a)年际改变曲线图1.3勘察区社会、经济发展和水资源需求青白江区加大对公路基础配套设施建设力度,主动培育、发展和规范统一、开放、竞争、有序道路运输市场,在铁路建设方面也很发达。所以,青白江供水水源址区交通便利,区内公路网络纵横,全区已实现村村通公路、镇镇通水泥路,周围交通相关键宝成铁路、国道川陕公路、108线、省道成绵高速等。供水水源区交通位置见图1—2。工作区产业包含:新型工业、现代服务业、现代农业。
青白江区是成城市关键生态工业高地,多年来,在做大做强冶金建材制造业主导产业和化工机械等传统优势产业同时,还主动推进企业实施技术改造、技术创新,着力改造提升传统产业、发展高新技术产业、壮大支柱产业,工业产业布局深入优化,已含有了发展高端产业、产业高端资源禀赋、产业基础和科技实力;伴随西部铁路物流中心建设,青白江区现代服务业优势已初步显现,现在成城市已将该区确定为现代物流商贸产业功效区,下一步将充足发挥现代物流业引擎作用,高标准编制和完善发展计划,带动现代生产性服务业产业集群发展,不停完善主城区、乡镇和产业园区商业配套,主动推进商贸流通、电子商务、中介服务、旅游休闲、体育娱乐等服务业向高端化发展;
大工业、大物流发展对现代农业提出了更高要求,围绕全区经济社会发展实际,青白江区提出了构建“城市型现代农业”目标,将坚持“生态化、科技化、正确化”不停推进现代农业走图1—2青白江供水水源区交通位置图向高端,努力争取建成一批以无土栽培等高端生产技术为标志、以彩色植物为特色高端农业生态园区,不停拓展现代农业为吸引高端人才营造环境、为可连续发展提供环境容量、为现代服务业提供宽广空间等功效。此三大产业快速发展对水资源需求量全部很大,尤其是工业用水和农业用水,水资源不足将很大程度阻碍此三大产业发展。1.4水文地质调查研究程度青白江区位居成全部平原,自1977年以来,关键开展了部分区域水文地质工作和水井施工工程。这些结果对了解勘察区地质、水文地质条件有较高参考价值。尤其是《成全部东部台地域供水水文地质勘察汇报》、《成全部幅1/20万区域水文地质普查汇报》和《新全部县农业水文地质区划汇报》,三结果对区域及勘察区浅层、中深层和深层地下水水文地质条件有较具体研究。同时,经过搜集分析研究青白江区多年施工供水管井资料,基础查明了区域及勘察区内浅层、中深层和深层地下水含水层结构、岩性、富水性及水化学特征等。以上结果对此次勘察工作起到了显著借鉴作用,水文地质研究程度见表1—1。水文地质研究程度一览表1—1序号结果名称提交单位提交时间11:20成全部幅区域水文地质普查汇报四川省地质局水文工程地质大队1977年2成全部东部台地域供水水文地质勘察汇报四川省地矿局成全部水文工程地质大队1984年3新全部县农业水文地质区划汇报四川省地矿局成全部水文工程地质大队1984年4成全部平原地下水资源分布初步分析四川省水文水资源局5略论成全部地域第四系潜水污染形成四川地质学报1980年6四川省广汉地域水文地质工程地质综合勘察评价汇报四川省地矿局成全部水文工程地质大队1984年第二章地质、水文地质概况2.1区域水文地质概况工作区在成全部平原东部,成全部平原居扬子地层四川盆地分区西北部,出露地层几乎全为中、新生代陆相地层,关键有侏罗系、白垩系、第四系,地层总厚度达7475m。平原区因第四系以来龙门山继承性急剧上升、龙泉山相对隆起和多期冰川活动,使得作为平原基底成全部断凹沉积了200~300m余米厚第四系、并形成了冰碛、冰水、冲洪积等多个成因含水层结构。平原区上部含水层通常在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,据物探和钻孔资料,埋深在40~80米,由中下更新统冰水堆积含泥砂卵砾石层组成。上层水富水性严格受地貌控制,水量较富集中在成全部平原中下游,单孔出水量1000~3000m3/d.傍河漫滩取水可达成3000~5000m3/d。中、上更新统第四系粘土层呈红色、褐黄色网状,并含铁锰胶膜及豆粒和含少许钙质结核,局部地域粘土层顶部具铁质硬壳。因为堆积物中富集铁、锰元素,致使第四系孔隙水铁、锰离子含量较高,造成第一环境污染。地下水流向和地形坡向相近视,大致有北西向南东上部含水层在平原上游除接收大气降水、山区地下水补给外,还接收河渠水补给,在平原区下部则补给河水。在接收河水补给地域、河道干枯,到平原中下部,河水水量则异常丰富。平原区全新统含水层动态随季节改变而改变,下降泉分布较为普遍,泉流量通常在0.01~1升/秒平原区挽近结构活动显著,全区展现五级台面:一级阶地、冰水二级阶地Ⅰ—Ⅱ级台地。平原东西两侧均呈阶梯状上升地貌景观,中部则迭置埋藏阶地,反应出周围抬升,腹部沉降结构特征。成全部平原地质结构上处四川沉降带西侧,介于龙门山推覆造山带和龙泉山隆起带之间,属川西新华夏结构体系。区内结构带关键包含龙门山推覆造山带、成全部凹陷、龙泉山隆起褶皱带。关键断裂有邛崃—大邑—彭县断裂、蒲江—新津断裂(及其延伸部分),断裂多为北东—南西走向,断裂间存在一系列箱状短轴背斜及其间宽缓向斜。平原内岩层产状多为水平或近水平,只在背斜核部或结构应力作用较大区域岩层倾角较大。2.2勘察区地质概况2.2.1地形地貌青白江城市供水水源地址区地貌类型为侵蚀堆积地貌,在青白江右岸,地面起伏不大,总体地形平缓,高程480m左右。供水水源地分布于青白江之凸岸呈弧状出现,此处为河漫滩;而青白江两岸平原区高出青白江水面2~3米,此处为河流堆积一级阶地,另外还分布有冲洪积扇及冰水堆积扇状平原。平原区多为农田,分布有些人工渠穿越。2.2.2地层岩性及结构青白江城市供水水源地区域地层关键有:沿青白江两侧分布全新统冲洪积层(Q4al+pl)及上更新统冰水堆积层(Q3-2fgl);供水水源址区基岩为白垩系天马山组上段(K1t2)。依据1:20万成全部幅区域水文地质普查汇报,全新统冲洪积层(Q4al+pl)岩性特征:上部为灰色、黄色砂土、粘质砂土,下部为灰至灰白色砂卵砾石层、或卵砾块石层;该层厚度0—20米左右,固结程度松散,所处地貌部位河漫滩一级阶地、冲洪积扇。上更新统冰水堆积层(Q3-2fgl)为水源地址区出露地层,此处岩性特征:上部为棕黄色粘土、粉砂粘土、粘砂土,其下有泥炭透镜体;中部是黄色、棕黄色砂层;下部为褐黄色、褐色含泥质砂卵砾石层;该层厚度0—40米,估量程度:粘土较致密、砂卵石层微固结,所处地貌部位冰水堆积平原;天马山组上段(K1t2)岩性特征:浅黄—浅灰白色块状含长石石英砂岩、灰黄—灰白色块状长石石英砂岩和紫红色泥岩互层、浅黄色块状钙质胶结长石石英细砂岩、棕红色—砖红色含砂质泥岩,岩层总厚度达259米,产状近水平。供水水源地址区地层单一,依据1:20万成全部幅区域水文地质普查汇报,供水水源址区结构属于新华夏系结构体系成全部断陷(新生代盆地),另外,有性质不明及推测断层。2.3勘察区水文地质概况2.3.1地下水类型成城市青白江区平原除周围浅丘及低山基岩出露外,大部分地域为第四系松散堆积所覆盖,依据1:20万成全部幅水文地质汇报,水源址区地下水类型关键分布有第四系松散堆积砂砾石层(Q)孔隙水和红尘砂泥岩(K)孔隙裂隙水。青白江供水水文地质图图,2—1。第四系松散堆积砂砾石层孔隙水按松散堆积物成因类型、岩性结构、相互迭置关系,可将青白江城市供水水源地第四系松散堆积砂砾石层孔隙水划分为:①全新统冲洪积砂砾卵石孔隙潜水含水层;②上更新统冰水—流水堆积含泥砂砾石孔隙潜水含水层;③中下更新统冰水—流水含泥砂砾石孔隙含水层。全新统冲洪积砂砾卵石孔隙潜水含水层和上更新统冰水流水堆积沙砾石孔隙潜水含水层遍布平原表层,河谷处关键为全新统冲洪积砂砾卵石孔隙潜水含水层,二者相互迭置,全新统冲洪积层切割了上更新统冰水流水堆积层,其间二者无显著隔层,相互水力联络亲密,但因为渗透性有差异,从而在相互迭置部分又组成一个新含水单元——迭置型含水层,所以,上述两种成因不一样松散堆积层,组成了平原“上部含水层”——第一含水层。在中、下更新统泥砾层中,存在冰水流水堆积含泥沙砾石层大透镜体,赋存地下水即所谓“下部含水层”——下部含水层。上部含水层埋深在5~8米左右,通常厚37~40m,可见图2—1,分布在整个工作区。其富水性很好,单孔出水量介于m3/d~5000m3/d,地下水以潜水为主,矿化度通常小于0.5克/升,属于HCO3-Ca和HCO3-Ca·Mg型水;依据成全部幅水文地质图,下部含水层埋深60米左右,厚度受平原基底起伏影响,但现在资料不多,从物探和钻探初步资料揭露本层厚40米,水量较大,水质很好。在水源址区这两类含水层没有直接接触,中间夹有第四系黄色砂质粘土层作为隔水层,使下部含水层含有承压性。红尘砂泥岩孔隙裂隙水这一类型地下水覆盖在第四系松散堆积砂砾石层之下,在水源地埋深较大,含水厚度大,分布整个工作区,因为白垩系天马山组上段(K1t2)岩性疏松、易风化,且具一定含水孔隙,故其富水性较其它段好,水量中等,单孔出水量在100m3/d~500m3/d。图2—1青白江供水水文地质图2.3.2地下水补、径、排特征工作区地下水补给、径流、排泄特征关键受地形地貌控制,同时也受到地层岩性特征、孔隙发育特征影响,另外,本区结构属于新华夏系结构体系成全部断陷(新生代盆地),它一定程度上也影响地下水赋存和运动规律。依据含水层特征、地下水流动特征及结构影响,将对水源地不一样含水系统地下水补、径流、排泄特征分别进行分析,可参考青白江水源地剖面图2—2。图2—2青白江拟建水源地剖面图第四系松散堆积砂砾石层孔隙水中“上部含水层”,埋藏浅,在1~5米,和地表水关系亲密,关键有青白江水(见图2—2)、渠水和农浇灌水,且青白江区年降雨量较丰富,所以,地表水和大气降水是地下水关键补给起源,其次是工作区外相同含水层补给。工作区地形较为平缓,植被覆盖通常,地表水和降雨除了在地表径流外,部分沿松散堆积层孔隙垂直入渗到“上部含水层”。“上部含水层”地下水排泄方法有:向工作区外地势低相同含水层径流,蒸发作用流向地表,向下部含水层发生越流,流向民井。第四系松散堆积砂砾石层孔隙水中“下部含水层”,关键受到工作区外相同含水层和“上部含水层”补给;因为砂砾石层孔隙发育,该类型地下水径流条件好,关键向深部含水层及工作区外地势低相同含水层进行径流;其排泄方法除了径流排泄,还有一部分以井水排泄。红尘砂泥岩孔隙裂隙水关键受第四系松散堆积砂砾石层孔隙水和工作区外相同含水层补给;因为砂岩疏松,该类型地下水径流条件很好,其排泄方法为:向深部相邻含水层及工作区外地势低相同含水层进行径流。2.4工作区存在关键水文地责问题因为资料不多,工作区砂砾石层孔隙水中“下部含水层”厚度不够明确,只能经过参考周围广汉钻孔揭露本层厚56米。城市发展需要和大量开采地下水,地下水补给、径流和储存环境变差,水量降低,地下水位不停改变,造成工作区地下水系统边界确实定受影响。工作区水质总体上比很好,和国家生活饮用水卫生标准(GB5749-)和国家饮用天然矿泉水标准(GB8537-1995)对比,此地下水除在上更新统冰水流水堆积沙砾卵石层中铁锰元素含量略高外,其它理化指标均达成生活饮用水标准,出现地下水含铁或锰较多原因可能是冰水堆积中局部铁锰富集结果,作除铁、锰离子处理后,适于生活饮用。第三章工作布署此次勘查工作布署,依据和委托单位签署勘查协议,参考国家现行《供水水文地质勘察规范》(GB50027-)和《供水管井技术规范》(GB50296),并遵照以下基础标准:1.坚持在充足搜集和研究前人结果资料及遥感解译基础上合理部署勘查工作,在供水前景很好地段加密部署;2.勘查工作以寻求水源为目标,在可能和兼顾情况下,尽可能满足相关规范要求但不拘泥于规范要求;3.勘查工作以地下水系统理论为指导,充足采取遥感、物探、信息分析等手段,吸收引进地下水勘查和评价新技术、新方法,相互补充和验证,以提升勘查工作科技含量和结果表示方法现代化。成立项目部,下设若干测绘小组,每小组人员配置三至四人。其工作布署:1.准备阶段、确定水文地质填图单元、统一测绘工作方法,10天左右;2.野外测绘阶段(组织勘探试验),测绘26天左右,并进行钻探及物探等工作,总共估计时间两个月。3.室内资料整理阶段,对于调查期间所取得对应水样进行测定,同时经过试验所得资料,对其进行处理,编写汇报,估计20天。第四章工作方法简述本项勘查设计采取调查方法、精度要求和侧重处理水文地责问题。对水文地质测绘、遥感解译、水文地质钻探、物探、野外试验、资源计算等各项工作提出具体技术要求。青白江城市供水勘察是以地下水作为供水水源勘察工作。在该地域已完成了1:20万-1:100万区域水文地质调查,所以此次地下水资源勘查应在区域水文地质调查基础上进行,根据水文地质单元开展区域地下水资源勘查。通常采取1:5000~1:50000百分比尺,用水文地质测绘、遥感解译、水文地质钻探、物探、野外试验、资源计算等多个手段,查明含水层分布、埋藏条件、地下水形成条件、水质、动态改变、补给量、可采量和采水地段,和开采工艺手段、地下水保护方法,为开采地下水提供依据。4.1水文地质测绘此次进行1:5000百分比尺水文地质测绘,先用1:20万百分比尺成全部平原地形图作为外作业底图,经过点、线、面观察和统计,查明或了解相关问题,进行地质、水文地质测绘。外作业完成后,再缩制成1:25万百分比尺水文地质图作为正式提交质料。注意三点:(1)充足利用遥感影像,提升测绘质量和效率,注意室内判释和野外验证结合;(2)向当地居民、单位调查了解相关情况;(3)注意点、线控制程度和代表性,以穿越法为主,追踪法为辅。水源地为平原地域,复杂程度中等,通常来说,观察路线是每100Km2部署20~50Km,每100Km2部署10~30个观察点。观察路线宜按下列要求部署:(1)沿地貌改变显著方向;(2)沿青白江、沟渠和地下水露头多地带;(3)沿第一含水层(带)走向。观察点宜部署在下列地点:(1)地层界线、断层线、标志层、经典露头和岩性岩相改变带;(2)地貌界线;(3)地质灾难点;(4)井、泉、钻孔;(5)溪沟。此次水文地质测绘工作尽可能安排在旱季进行,便于青白江及沟渠测流。雨季复查关键井、泉,方便掌握地下水动态改变规律。4.2遥感解译青白江城市供水水源地地形、地貌含有显著水平分带性,利用遥感技术解译不一样地貌类型水平分布区范围,建立不一样地貌类型地下水解译标志,达成勘察松散岩类孔隙水目标,并用遥感确定:每个排泄流域和子流域、沿每一水道各点流量、每个干股平均河道面积,最终圈定勘察区富水段。在水源地水文地质勘察中遥感解译步骤以下:(1)数据源选择方法。经过对水源地不一样数据源光谱分辨率、空间分辨率等特征参数,在本区地下水勘察应用现实状况及效果,数据源价格等多个原因综合对比,来确定数据源选择次序。(2)数据源及光谱波段选择。在盆地周围冲积扇区松散岩类孔隙水勘察,应以秋、冬季节可见光、红外波段影像为关键数据,源然后结合航空相片选出勘察区遥感图数据源。(3)遥感图像处理方法。利用对应解译百分比尺百分比尺地形图,将所选择图像数据进行地理位置配准,统一图像空间分辨率;利用三个波段多光谱数据进行假彩色合成对勘察区遥感图像进行增强处理,来增强勘察区遥感图像光谱分辨率。(4)地下水信息提取。利用遥感图像提取多种水源地地下水信息,除了地下水溢出带和泉水出露点,还能够提取地表土壤含水较高“湿地”和可能存在浅层水信息,并对水源地地形地貌、植被、结构进行解译分析,最终圈定出水源地地下水富水段。此次勘察区遥感图像图4—1.图4—1青白江水源地遥感图4.3物探物探是一个优异勘察手段,它含有成本低、速度快、用途广优点,应用时应注意其针对性、适用性,应尽可能采取多个方法,并注意配合水文地质测绘及钻探验证。常见水文地质物探方法有电法、电磁波法、地震勘探法震、天然放射性法、声波法等。对于第四系孔隙水地域,利用物探方法在此次地下水勘察方面目标有以下方面:确定第一含水层、第二含水层及对应隔水层埋深和厚度;确定基岩埋藏深度;(3)划分地层组,编录钻孔柱状剖面,并依据全部测井资料,进行区域性地层对比,以了解地层纵横向改变规律;(4)确定第一含水层和第二含水层之间水力联络;(5)测定各含水层水文地质参数,关键是孔隙度、渗透系数、地下水渗透速度、地下水矿化度、天然流向、涌水量等。(6)指导勘探孔部署,降低工作量,提升钻探工作效果和水文地质勘探质量。物探测线、测点部署应关键考虑地质结构线分布特征,选择垂直结构线方向部署测线和测点,对于关键查明某一特殊问题也可平行或斜交结构线方向部署;其线密度和点距密度视水文地质条件复杂程度而定。此次水源地勘察物探测线、测点部署为:在垂直于青白江流向上部署五条物探线,每条物探线上部署30个物探测点。4.4水文地质钻探和成孔4.4.1水文地质钻探任务青白江供水水源地完成水文地质测绘和水文地质物探以后,经过水文地质钻探最直接对本区地下水进行勘察,方便取得地下水多种资料。此次水文地质钻探任务关键有以下方面:揭露珠源地地下水含水层,深入查明含水层空间分布和改变特征,关键是查明含水层岩性、结构、结构及邻近含水层、上下隔水层关系;深入查明水源地第一含水层及第二含水层水位,确定本区个含水层初见水位和天然水位,确定第一含水层和第二含水层水力联络;利用钻孔对水源地进行水文地质试验,直接测定第一含水层和第二含水层水文地质参数;采取水源地岩芯,并具体进行水文地质现象观察,提取水文地质信心,然后依据水源地水文地质分析需要,采取对应岩土样作岩土水理性质和物理力学性质试验,取钻孔内水样作水质分析,测水温;在水源地钻孔进行地下水动态观察,了解地下水补径排关系和动态改变特征。4.4.2水文地质勘探孔部署标准勘探工作应以最少工作量、最低成本和最短时间来获取完整水文地质资料,为此,青白江水源地水文地质勘探孔部署要遵照以下标准:在系统完成水文地质测绘和水文地质物探基础上,结合勘察剖面,把勘探孔部署在关键需要查清水文地责问题地段,并尽可能和勘探线一致;按勘探阶段或勘探任务设计钻孔标准:本区要依据供水水文地质勘探,在不一样阶段要处理对应水文地责问题来部署钻孔;要结合将采取地下水资源评价布设钻孔,避免部署勘探工程严重脱离地下水资源评价需要,以防造成计算上困难和失误;布孔要“先疏后密,点线结合,深浅结合”,可依据新情况改变原布孔方案,方便得到更正确、更丰富水文地质资料;设计勘探孔应考虑“一孔多用”、“探采结合”、“探排结合”、长久观察、水资源管理及试验需要。4.4.3水文地质勘探孔部署在物探基础上,对水源地根据《供水水文地质勘察》GB50027规范进行钻孔部署。水源地在冲洪积平原,其地层为松散堆积地层,所以,勘探孔还是按传统剖面线部署方法作为前提来考虑,本区勘探线(剖面线)部署基础上全部是垂直于地下水流向或青白江方向。另外,沉积规模愈大,含水层总分布愈有规律,层位愈稳定;对于冲洪积扇地域,沿水流方向,岩相改变也比较大,但和对应地域垂直水流方向相比,规律性仍相对很好。所以,为掌握地层改变,水源地孔距应小于线距。普查阶段,搜集现有资料达不到精度要求,基础没有部署勘探孔。此次水源地勘探线、及勘探线上勘探孔部署距离为:勘探线距离为1Km,勘探孔距离为0.5Km,勘探孔可部署6个,其具体部署方案图4—2。冲洪积平原地域按要求要在需查明部分地域(勘探区)内垂直地下水流向部署勘探线。很显著,关键是放在勘探区内。因为只有在勘探区这么一个有限范围内,才有可能按要求部署工作量。不过,问题在于钻孔集中部署在勘探区内,虽能较清楚地掌握住勘探区内地层,而对勘探区周围地层,则仅能经过抽水试验资料作些粗浅分析,这么对地下水资源评价有时就会造成困难。因为,地下水补给是更大范围,地下水开采后影响也绝不局限在勘探区范围内,这二者全部要受到勘探区外围地层性质影响。所以,条件许可情况下,还能够在勘探区外地方部署少许钻孔,以掌握勘探区外围含水层分布、渗透性和化学性质等情况。这些布在勘探区外围钻孔应在初勘时钻进,方便立即地建立对勘察区总概念。4.4.4水文地质勘探孔结构水文地质勘探孔结构设计,是依据钻探目标、任务、钻进地点地质、水文地质剖面和现有钻探设备等条件,对钻孔深度、孔径变换和止水要求等提出具体设计方案。钻孔结构设计是关系到水文地质钻探质量、出水量、能耗、安全等方面关键步骤。勘探孔具体结构可见表4—2。表4—2五号钻探结构图表钻进地层各段孔深(m)各段孔径(mm)粘土层1330第一含水层30219成全部粘土层15219第二含水层20219白垩系砂岩4219(1)钻孔深度确实定此次钻探关键目标是深入查明水源地含水层岩性、层次、结构,厚度、埋深分布及水量、水质、水温等水文地质条件。依据区域性水文地质资料,青白江富水区内松散堆积层含层厚度通常为30m,为孔隙潜水含水层即第一含水层,第二含水层厚度通常为15m。所以,此次钻探要揭穿第一含水层及第二含水层至基岩4m,其钻孔深度可确定为70m。(2)勘探孔孔径对于此次水文地质勘探试验孔,设计钻孔直径要以未来能在孔内顺利地安装过滤器很抽水设备,并能使抽水试验正常进行为标准,所以,要依据估计出水量、过滤器拟用类型及拟用抽水设备等,来确定其终孔直径。因为松散堆积含水层需要填滤料,所以勘探孔必需有足够大钻孔直径。此次勘探孔孔径设计以下:1、开孔直径:330mm;2、孔身各段直径及变径位置:包气带及第一含水层孔径330mm,打到第二含水层时开始变径,变径位置在38米处,第二含水层孔径采取219mm;3、终孔直径:219mm(3)勘探孔止水为了查明第一含水层和第二含水层水位、水质、水温、透水性,应进行止水工作,并检验止水效果。止水方法可选择管外异径止水,其效果好且便于检验。(4)抽水孔过滤器下端,应设置管底封闭沉淀管,其长度宜为2~4m。4.4.5抽水孔过滤器(1)滤水管类型水源地含水层岩性为第四系松散砂砾石层,所以,对于抽水孔,能够选择缠丝过滤器或填砾过滤器;而抽水试验观察孔,宜采取包网过滤器。(2)滤水管长度确实定水源地含水层厚度在45m左右,依据GB50027—《供水水文地质勘察规范》,此次抽水孔过滤器长度为第一含水层厚度,即30m,而抽水试验观察孔过滤器长度采取2~3m。滤水管直径选择水源地处于松散堆积层中,所以,其抽水孔过滤器骨架管内径宜大于200mm,抽水试验观察孔过滤器骨架管外径,不宜小于75mm。4.4.6勘探孔施工此次水文地质勘探孔钻进和成孔工艺,应符合下列要求:1、水源地钻孔属于松散层勘探孔,依据其含水层特征和勘探要求,可采取水压或泥浆钻进。2、冲洗介质质量应符合国家现行《供水管井技术规范》GB50296相关要求。3、在钻进有供水意义第一含水层时,严禁采取向孔内投放粘土块替换泥浆护壁。4、在下过滤器和填滤料前,应将勘探孔内稠泥浆换为稀泥浆。5、抽水孔必需立即洗孔;抽水试验观察孔,也应进行洗孔,宜洗至水位改变反应灵敏。此次水文地质勘探孔成孔质量,应符合下列要求:1、孔身各段直径达成设计要求;2、孔身在100米深度内其孔斜度不太于1.5°;3、孔深误差小于0.2%;4、洗孔结束前出水合砂量小于1/0(体积比);此次钻探过程中采取土样、岩样,宜符合下列要求:1、取出宜能正确反应原有地层颗粒组成土样;2、采取判别地层岩、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;3、厚度小于4m时,应取一;4、试验用土样取样质量,宜大于下列数值:砂1kg圆砾(角砾)3kg卵石(碎石)5kg按粒径及颗粒质量,将水源地松散堆积层土进行分类,可分为碎石土类、砂土类、粘性土类,并对各类岩土进行描述,要描述内容如表4—2。表4—3土样和岩样描述内容类别描述内容碎石土类名称、岩性成份、磨圆度、分选性、粒度、胶结情况和填充物(砂、粘性土含量)砂石类名称、颜色、矿物成份、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4.5稳定抽水试验4.5.1勘察区抽水试验目标(1)直接测定含水层富水程度并评价井(孔)出水能力。(2)确定含水层水文地质参数(K,T,μ等)。(3)为取水工程设计提供所需水文地质数据,关键是影响半径、单井出水量、单位出水量、井间干扰系数等。(4)评价水源地可许可开采量。(5)查明其它手段难以查明水文地质条件,关键是地表水、地下水之间和各含水层之间水力联络或地下水补给通道和强径流带位置等4.5.2通常要求(1)抽水孔部署,应依据勘察阶段,地质、水文地质条件和地下水资源评价方法等原因确定,并宜符合下列要求:详查阶段,在可能富水地段均宜部署抽水孔;勘探阶段,在含水层(带)富水性很好和拟建取水构筑物地段均宜部署抽水。(2)在松散含水层中,可用放射性同位素稀释法或示踪法测定地下水流向、实际流速和渗透速度等,了解地下水运动状态。(3)勘察区抽水试验观察孔部署,应依据试验目标和计算公式要求确定。(4)对富水性强大厚度含水层,需要划分多个试验段进行抽水时,试验段长度可采取20~30m。(5)对多层含水层,需分层研究时,应进行分层(段)抽水试验。(6)抽水试验前和抽水试验时,必需同时测量抽水孔和观察孔、点(包含周围水井、泉和其它水点)自然水位和动水位。如自然水位日动态改变很大时,应掌握其改变规律。抽水试验停止后,必需按要求测量抽水孔和观察孔恢复水位。抽水试验结束后,应检验孔内沉淀情况。必需时,应进行处理。(7)抽水试验时,应预防抽出水在抽水影响范围内回渗到含水层中。(8)水位观察,在同一试验中应采取同一方法和工具。抽水孔水位测量应读数到厘米,观察孔水位测量应读数到毫米。(9)出水量测量,采取堰箱或孔板流量计时,水位测量应读数到毫米;采取容积法时,量桶充满水所需时间不宜少于15s,应读数到0.1s;采取水表时,应读数到0.1m3。4.5.3稳定抽水试验此次勘察区做抽水试验时,水位下降次数应依据试验目标确定,宜进行3次,其中最大下降值可靠近孔内设计动水位,其它2次下降值宜分别为最大下降值1/3和2/3,各次下降水泵吸水管口安装深度应相同。此次抽水试验稳定标准,应符合在抽水稳定延续时间内,抽水孔出水量和动水位和时间关系曲线只在一定范围内波动,且没有连续上升或下降趋势。此次抽水试验稳定延续时间,要符合下列要求:1、卵石、圆砾和粗砂含水层为8h。2、中砂、细砂和粉砂含水层为16h。注:依据含水层类型,补给条件、水质改变和试验口等原因,稳定延续时间。另外,在抽水试验时,动水位和出水量观察时间,宜在抽水开始后第5、10、15、20、25、30min各测一次,以后每隔30min或60min测一次。水温、气温观察时间,宜每隔2~4h同时测量一次。4.6地下水动态监测本区地下水动态监测关键目标是:监测本区地下水水位、水量、水温和水质改变规律及发展趋势,分析地下水动态改变影响原因,确定地下水动态类型,并研究地下水相关环境问题。地下水动态观察点,宜利用已经有勘探孔、水井和泉。所以,本区地下水观察孔、线部署以下:1、对第一含水层、第二含水层要分层部署观察孔,在垂直青白江岸边部署部署对应观察线,方便查明这两含水层之间水力联络;2、在此次边界有代表性地段部署观察孔,能够取得边界地下水动态资料时;3、需要取得用于计算地下水径流量水位动态资料时,观察线宜垂直和平行计算断面部署。4、需要取得用于计算地域降水入渗系数水位动态资料时,观察孔宜在有代表性不一样地段部署。5、查明水源地在开采过程中下降漏斗发展情况时,宜经过漏斗中心部署相互垂直两条观察线。依据地下水监测内容,对本区观察井、孔出水量、水位、水温、气温和泉流量,要每隔10d观察一次,当其改变猛烈时应增加观察次数,对有特殊意义观察孔,要加密观察。各观察点观察,应定时进行。水位测量要正确到厘米,水温测量误差要小于0.5℃,同时观察气温。对于本区地下水水质能够每十二个月监测2次,应在丰水期、枯水期各采样一次,首次采样必需做全分析,以后可做简分析。对于地下水动态观察孔过滤器,应下至所需观察含水层最低水位以下2~5m,其管口应高出地面0.5~1m,孔口应设置保护装置,在孔口地面应采取防渗方法。第五章经费预算5.1经费预算说明5.1.1工作区基础条件四川省成城市青白江区松散砂卵砾石堆积平原区“供水水文地质勘察设计”工程系四川省
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