水文地质物探剖析

水文地质物探-(I)物探种类：地而物探、物探测井方法分类：直流电阻率法自然电场法激发极化法交变电磁场法(大地电磁、瞬变电磁、地质雷达)核磁共振地震勘探天然放射性水文地质物探-(2)应用条件:利用物理性质的差异进行间接判断随着深度增加，分辨率降低直流电阻率法一不间岩性电阻率不同自然电场法一地下水流动等于化学电池激发极化法一水的充放电特征交变电磁场法(大地电磁、瞬变电磁、地质雷达)一电阻率、反射面核磁共振一氢原子地震勘探一弹性模量天然放免t性一岩石放射性强度水文地质物探地面物探一直流电测深;人电测深法用途-1*1』國Noa砂砾石电阻率尚,粘性土戻电阻率低完整基岩电阻率髙,松散岩类电阻率低淡水带电阻率髙,咸水带电阻率低断破碎带、若溶发行带电阻率低0

aao在地表同一测点上逐渐加大供电电极AB的间距,进行电阻率测量,研宄从地表到深处地层的变化情况,确定不同地层的埋藏深度及其性质,推闹含水分布、埋深、焊度,降1记咸、淡水分布范围,寻找储存地F水的断层破碎带，合明^浴发汽带和？1河道电阻率特征水文地质物探-(4)地面物探一直流电测深法水文地质物探-(5)地面物探一直流电测深法'A13i£^?j«:G3®«5e

1-0某缸b等冬史申■PH单斯断阳1—农#3土*:一砂令水届f3-從#O.JS1%5-3-1电极系的类览A供也屯极》—側6屯扱・*—记承点水文地质物探-(6)物理测井测井直流电法地而直流电法收相对你也湖&法K豐承索由OM?wldfcH申K05niEfwflr_____-S—m-5阙it电泣6xi:*«fcflMN水文地质物探-(6)•h池测慎FvTm砂u物理测井吹年mm井urn伦*KiHJra:ft；.魚［£水文地质物探-(7)物理测井水文地质物探-(8)物理测井5-3-2根贿视电阻寧梯度曲线确定砂层层位的示意阁水文地质物探-(9)物理测井E粹常坊异1祐圈6-3-8根据自然电位曲线确定含水砂层层位的示意函水文地质物探-(10)物理测井水文地质物探小结f物性有差异1物探使用的基本条件异常有显示间接方法、多解L测体有规模J地醐探d霡核技术方法及内容＜卿探测井技术＜自然电位视电阻率放射性7中子、声波测井流量、井径和井温测井＜供水水文地质勘察规范》(GB50027-200I)4.0.1采用水文地质物探(简称物探)方法，W根据勘察区的水Z地质条件，被探物体的物理特征和不M的工作内容等W素确定。宵采用多种物探力*法进行综合探测。4.0+2采用物探方法时，被探测体应具备下列S本条件:1与相邻介质对同一物性参数有明S的差异。2有一定的规模。3所引起的异常值，在干扰情况K尚有足够的显示。＜供水水文地质勘察规范》(GB50027-200I)4.0.3采用物探方法，可探测下列内容:1覆盖层的厚度、隐伏的古河床和掩埋的冲洪积扇的位胃2断层、裂隙带、岩脉等的产状和位置，含水层的宽度和原度。3地质剖面，4地下水的水位、流向和滲透速度。5地下水的可溶性固形物和咸水、淡水的分布范|卞1。6暗河的位H和隐伏岩溶的分布。7多年冻土层下限的埋藏深度等。＜供水水文地质勘察规范》(GB50027-200I)4.0.4物探1:作的布K、参数的确定、险汽点的数S和嗽复测坫的误差,吨符介国家现行有关标准的规定。4.0.5对勘探孔立进行水X测并工作,配合钻探取样划分地层,为取得有关参数提供依裾。4.0.6对物探的实测资料,应结合地质和水文地质条件进行综合分析,提出具有相应水文地质解释的物探成果。水文地质钻探-（2）地质孔小门径水文孔（观测井孔,水位孔）大LI径水文孔（抽水试验、富水性、取样探采结合井（同上,生产井）水文地质钻探-（3）水文孔结构与特点1口径大2结构复杂（变径、滤料屋、滤水管、止水）.3泥浆要求4井斜要求设计要点1孔深、孔径、变径位置2地层预估柱状图3井管排列（套管、滤水管组合）4滤料要求5止水6钻进方法水文地质钻探-（4）水文地质钻探工作程序（麻烦！但不夏歌）1设计阶段_出设计图2施工阶段一裾钻探进程，祸露地层情况，提前终孔或延后终孔编录内容冲洗液消耗S:、水位变化、涌水掉钻现象、冋次进尺、钻进速度岩性编录、采集样品、物探测井换浆、成井洗井3抽水试验（取水样）编制钻孔综合图表4丄程测量（位S与孔口高程）水文地质钻探-(5)水文地质钻探布孔原则i主嬰任务是什么(地g与水位？地层与S水性及参数？XX试验)2一孔多用3代表性4勘探线与孔位为查明水文地质条件沿埋藏条件、常水性、水化学特征一一变化最大方向布置勘探线为计算断面流量沿断而方向布置勘探线以供水勘察为目的在最富水位置布井5n的层与孔深水文地质钻探-(6)'围松肢地层的几种井身钻构1—诤句管I2—井曾ta〜过斿s>4*^水JUi

6—颺水虽fb—止水物I7-JCzfcg*科逢^9A囝5-1钻孔结构酉水文地质钻探-(6)A_孔深条件复杂时钻孔结构i?h中深孔条件较复杂时钻孔结构ShC一浅孔条件衔牟时肋探开釆孔结构围1一车开來舍水层(咸水»2—开采含水苗》3—塞岩含水St4—帝一g耷笮i5—第二S套苷jE水拱枓水层i8—滤木管》3—达科水文地质钻探-(7)图4-1-3基岩的几种井身沽构3—止永物》＜_班科,s—井宵IA-3岩S服井*B—缱&过律笛C二ft台采吹井^snBk-i^l-158sb*.4♦

6s8p-n3「11?-i—I._醐rLH_HHhHH豆国-、ho水文地质钻探-(8)图13-3汴管结构图隔水2—含水层》3—不用含水昆I4—ft闭料|5—滤料,6—井Mt7—迪水管*沉淀钎,9-tr底木塞if］屮十3水文地质钻探-(9)水文地质钻探-(10)泥浆WSLshpi1消除町的活动档K>^rRenioveobleto「kcleonout戶’样品箱/•SampleBox正环旋转坫用的钻們祥品收史芯＜供水水文地质勘察规范》(GB50027-200I)5.1.1勘探孔的布罝，宜在水文地质测绘和物探的基础上进行。5.1,2勘探孔的布置，应能査明勘察区的地质和水文地质条件，取得有关水文地质参数和评价地下水资源所需的资料。注:采用数值法评价地下水资源时，勘探孔的布罝应满足査明水文地质边界条件和水文地质参数分区的要求。5.1.3松散层地区勘探线的布置，宜按表5.1.3确定。《供水水文地质勘察规范》（GB50027-2001）表5.1.3松地区肋探线的布苛类想一勘探线的布置*宽穸小千5km的山间问谷、冲积阶地地区，垂直地下水流向或地貌单元布ff.在徬柯或在河床下取潫透木・七应结合拟珪取水构筑物类岱布置举！和平行河床的勘探线。冲洪积平谏地区.垂直地下水荒向布S。冲洪积_地区沿用軸布昆馱探婷，选择®水地段，再在S水地投布置垂S窄轴|或垂直地.下水流向）的勘探钱、氓海沉积地区。4直嘩津浅布S,杏明威水与淡水的分界面，獬在分界面上游选择一定距离（按咸水不能人漫剗拟建水源地考虎h垂B地下水流向布K拍槭黄土地区，垂1和哈河谷、黄土洼地布S，平行或垂再黄±晚的长轴布晋沙淇地E>垂戛利沿河荒，古间道（包栝河淹消失带）和_蚀洼地布置，或塞S沙丘穆笠的冲积，湖积含水层中的地下水流向布量.多年冻土地区，、垂E项荒布S，豆明骷区夹奸绾含地费保切蚵:F或喜水馆物生长地段布S,査明冻土与ft区分布羿限p5U.4松敦层主要央型地区助探线、孔距离,宜扦合^5,1.4的规定・■■《供水水文地质勘察规范》（GBSOODjOOG邏5.1.4松散层主要类型地区勘探线、孔距离,宜符合表5.1,4的规定。■表5.1.1松散展主要类型地区袖探线、孔距离5.1,51岩地区勘探孔的布置.宜按表5.1,5确定。＜类阶察勘间I).线J採(勘側i採(勘区地原平积洪冲洋勘J-%oO6.3.二oO3.L•>O53.1K二O5L0.1一J山枢的甜m地5k阶1积n冲为谷宽司fi呢洋勘*>oO■1oJ二O5L0.一5O111二32d0.仙地-§阶f1积S谷详勘»**>oO2.L二530.0.*J«|430.0.二210L0.«3区地扇积洪冲査*详勘oO4^2.二O

5L0.5.0(;1fl二320-0L•孔勘£少置布应，时求要精到不达料资有现篥搜当a>阶査注＜供水水文地质勘察规范》（GB50027-200I）表5.1.5荜岩地区勘探孔的布背类型、勘採孔的布置/碎屑岩地区。布罝在下氖富水地段：（】）厚层砂岩、砾岩分布区的断裂破啐帝（汰性断裂破碎带.压性断裂主动盘一测破碎带u（2）褶皱袖迹方向剧突的外恻：（3）岩层颅角由陡变缓的偏缓地段，（4）背斜轴部及倾没墒等构途变动显著的地段；＜5）产状近于水平的岩层的裂隙密集带和共極裂隙的密集節位；（6）碎庙岩与火成岩若脉或侵入体的接触带跗近，（7）地下水的集中样池帝/可溶岩地区-t按砕屑岩地区规定布置外，尚可布5在可溶岩与其他岩层（包括非可溶岩和弱可溶岩）的接触带，裂隙岩溶发育带和岩溶嫩地貌（如溶蚀洼地，申珠状漏斗等）发冑处，强径流带、岩浆岩旬变唄岩地区布置在断&破碎带、岩脉发育带.不同岩体接触带、弱风化裂隙发育带以及原生柱状节理和原生空涧发百层，＜供水水文地质勘察规范》（GB50027-200I）5.2.1勘探孔的深度，炱钻穿有供水怠Z的+:要介水居（带）或什水构造带。5.2.2勘探孔的孔径设ils应包括下列内容:1开孔直径。2孔身各段直径及变径的位置。3终孔直径。5.2.3勘探孔抽水试验段的A径W根据吋能的出水V:大小、抽水试验的技术®求和过滤器的类型及外径确定。5.2.4气需齊明冷含水S（带）的水位、水质、水温、透水性成隔离水质不好的含水层时，应进行止水工作，井检查止水效果。注:长期观测孔亦应在观测层（带）及非观测层（带）之间进行止水。5.2.5抽水孔过滤器的卜端，应设畀管收封闭的沉淀管，其长嗖这为2〜4itu5.2.6勘探孔结构的设Lh应根据勘察K的地层特性、测H耍求及钻探工艺等因素综合考虑，井宜尽S简化，＜供水水文地质勘察规范》（GB50027-200I）5.3抽水孔过滤器5.3.1抽水孔过滤器的类型,根据不冋含水层的性质,町按表5.3.1采用.抽水试验的观测孔,&采用包网过滤器。表5.11抽水孔过滤器的类型选择含水层r抽水孔过墟器类型，具有裂隙、溶洞（具中有大星充填物）的基岩肯絜过滤器、缓丝过滤器或墳跞过滤器1卵（碎）石、圆（角）砾/缠丝过滤器或±貝砾过滤器粗砂、中砂。缝铨过滤或項砾过滤器。细砂、粉砂，垓砾过滤器或包阿过滤器注：基岩含水层，当裂弾、熔恫（其中裉少充填物）稳定时，可下设S过滤器＜供水水文地质勘察规范》(GB50027-200I)5.3.2抽水孔过滤器骨架管的内径，在松散层中，宜大于200nmi；在基岩中，宜大于100腿)。抽水试验观测孔过滤器骨架管的外径，不宜小于75醐。5.3.3抽水孔过滤器的长度，宜符合下列规定:1含水层厚度小于30m时，可与含水层厚度一致。2含水层厚度大于30m时，可采用20〜30m;当含水层的渗透性差时，其长度可适当増加。抽水试验观测孔过滤器的长度可采用2〜3m。5.3.4抽水孔过滤器骨架管孔隙率，不宜小于15%«<供水水文地质勘察规范》(GB50027-200I)5.3.5非填砾过滤器的包网网眼、缠丝缝隙尺寸,宜按表5.3.5确定。表5.3.5作填砾过滤器进水缝隙尺4过滤器类型。网眼、缝隙尺寸(mm)。含水层不均匀系含水层不均匀系^^>2.继丝过滤器•-(L25-L5)d».'(1.5〜2.0)d，。.包网过浈器.(1,5-2.0)呔，(2,0-2,5)cV注：I细砂取较小值，粗砂取较大值.。2么为含水层筛分颗粒组成中，过筛质里冢计为5094时的最大颗粒直径..＜供水水文地质勘察规范》(GB50027-200I)5.3,6填砾过滤器的滤料规格和缠丝间隙，可按下列规定确定：11当砂t类含水层的r^、小于10时，填砾过滤器的滤枓规格，宜采用下式计S:D50=(6〜8)d50(5.3.6-1)22与碎石土类含水M的d2D小十2mm时，填砾过谑器的滤料规格，旮采用下忒计兑:D50=(6〜8)d30(5.3.6_2)3当碎1:类含水^的d2e大十或等于2酮时，府充填粒柃10〜20mm的滤料，4填砾过滤器滤料的r]:值应小于或等于2。5瑣砾过滤器的继纹叫隙和北缠钬过滤器的孔隙尺寸，吋采用D1(]。注：1n砂上类含水E的不均幻系数，即n=d&0/d10；f|2为填砾过滤器滤料不均匀系数，即n2=^60^102d1D.d20.d6Q为含水层土试样筛分屮能通过M眼的颗粒，其累计质tt占试样总质景分别为10%、20%,60%时的最大颗粒直径。3D10.D50.D^^r;虑MWtT-筛分中能通过网眼的!®粒，其贡景占质景分别为10%、50%、60%时的S大颗粒貞径。＜供水水文地质勘察规范》(GB50027-200I)5.3.6填砾过滤器的滤料规格和缠丝间隙，可按下列规定确定：1当砂土类含水层的n小于io时，填砾过滤器的滤料规格，宜采用下式讣党：D50=(6-8)(^0(5.3.6-1)2’自碎石I:类含水W的ci-/JvP2mni时，填砾过滤器的滤料规格，宜采用FK计算：D50=(6-8)d20(5‘3,6-2)3当碎石上类贪水层的d2()大T■或等于2醐时，应充墳粒径10〜20mm的滤料。4填砾过滤器滤料的ri2值应小于或等于2.5瑣砾过滤器的锏绰叫隙和lh缠蜱过滤器的孔隙尺d‘，4采用d1q。注：1n:为砂土类含水K的不均匀系数，即n=d&0/d10；门2为填砾过滤器滤料不均匀系数，即n2d10.d2。、d5。为含水层土试样筛分+能通过M0民的颗H，总质量分别为fo%、20%,60*时的最大颗粒直径。3D10.D50.柘虑料试样筛分屮能通过刚H的颗粒，计质ft占bUf:总屻別为10%、50%、6096时的最大颗粒立径。＜供水水文地质勘察规范》(GB50027-200I)5.3.7埔砾过滤器的滤料厚度，粗砂以t含水层应为75nini,中砂、细砂和粉砂含水层应为100⑴m。5.4,1水文地质勘探孔的钻进和成孔工艺，应符合下列要求:1基岩勘探孔，应采用清水钻进。2松散•勘探孔，根据含水H特性和勘探耍求，可采用水压或泥浆钻进、3冲洗介质的质S应符合国家现行的《供水管井技术规范》GB50296的冇关规定。4在钻进有供水意义的含水垲吋，严禁采用向孔内投放粘土块代替泥浆护壁。5在下过滤器和填滤枓的，应将孔内的稠泥浆换为稀泥浆。6抽水孔必须及吋洗孔。抽水试验观测孔也应进行洗孔，宫洗至水位变化反映灵敏。＜供水水文地质勘察规范》(GB50027-200I)5.4.2水文地质勘探孔的成孔质量，应符合下列要求:1孔身各段直径达到设计要求。2孔身在100米深度内其孔斜度不大于1.510,3孔深误差不大于2沁。4洗孔结束前的出水含砂量不大于1/20000(体积比)。＜供水水文地质勘察规范》（GB50027-200I）5.4.3钻探过程中采取土样、岩样，宜符合下列规定:1取出的土样宜能正确反映原有地层的颗粒组成。2采取鉴别地层的岩、土样，非含水层过毎3〜5m取一个，含水E宣毎2〜3m取-个，变层时，应加取一个。3采取IA验用的t样，桴®人于4m的;1水g,宜毎4〜6in取-个，畲