水文地質孔為什麼要止水

❶ 水文地質鑽孔的結構和鑽孔設計

一、水文地質鑽孔的結構和鑽進方法特點

水文鑽孔的結構比一般地質鑽孔要復雜得多，這是因為水文鑽探的任務不僅是取出岩心，探明地層剖面，還必須取得許多水文地質數據，或將井孔保留下來，作為供水井或地下水動態觀測井長期使用。為了實現上述多種功用，對水文鑽孔的結構和鑽進方法就必然有多方面的要求。其主要特點是：

（1）鑽孔的直徑（口徑）較大。一般地質勘探孔的主要任務是取出岩心，故口徑可以較小（直徑一般小於150 mm）。水文鑽孔除取岩心外，還必須滿足抽水試驗或作為生產井取水的要求。為保證抽出更多的水量和便於下入水泵，目前水文地質鑽孔或水井的直徑一般均在300～500 mm，最大孔徑達1000 mm或更大。

（2）鑽孔的結構復雜。為了防止孔壁坍塌，水文鑽孔在其鑽進時、或鑽進工作結束後，一般均需下入井管護壁；為了分層取得不同深度含水層的水質、水量及水頭值和動態資料，或為阻止非開采層以外含水層中的劣質地下水進入水井之中，常需對揭露的各個含水層採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之一（圖13-1）；在鑽進深井的過程中，為減輕鑽機荷載或為節省井壁管材，有時也需變徑。

（3）為了保證地下水順利地進入鑽孔（水井），同時又能阻止含水層中的細顆粒物質進入鑽孔或防止塌孔，在鑽孔揭露的含水層段，常需下入復雜的濾水裝置，即過濾器；而對井壁與井管之間的非含水層段，則需用粘土、水泥等止水材料進行封堵，以阻止地表污水或開采含水層以外的劣質地下水沿孔壁和井管之間的空隙流入開采含水層中。因此，水文鑽孔的結構比較復雜（圖13-2）。

圖13-2 水井結構圖

（4）為了防止鑽進時所用的泥漿（即沖洗液）堵塞含水層，影響水井的出水量，對水文孔鑽進時所用的沖洗液質量（密度、稠度等）有嚴格要求。一般要求盡量用清水鑽進；在砂礫石含水層中鑽進時，泥漿黏度要求在18～25 s之間。在鑽進結束後，必須認真地進行洗井工作。對城市生活和工業用水井，正常運行時的井水含砂量要求小於百萬分之一；農業灌溉水井，也應不小於五十萬分之一。

（5）為保證水泵順利下入井中並長期安全地工作，對水文鑽孔，特別是供水井，對其孔身斜度應有嚴格要求，一般要求孔身斜度每深100 m小於1度。

二、水文地質鑽孔的設計

在鑽探任務確定之後，水文地質技術人員的重要任務之一便是編制水文鑽孔的設計任務書，它是鑽孔施工的依據。鑽孔設計任務書的內容包括：

（1）孔深。水文鑽孔的深度應根據鑽探任務來確定，一般要求盡可能或打穿主要含水層。

（2）開孔、終孔的直徑及孔身變徑位置。開孔直徑，在鬆散岩層中，一般應大於480mm；在堅硬岩石中，應大於290 mm。為簡化水井結構，應盡可能採用「一徑到底」（如圖13-1）。當不得不變徑時，在鬆散岩層中的終孔直徑不得小於290 mm；在堅硬岩石中，不得小於180 mm。變徑的位置，多在含水層下部的隔水層頂部。

（3）不同口徑井管的下置深度及應選用的井管材料。

（4）鑽孔中止水段的位置和止水方法。

（5）過濾器的類型和過濾器下置深度。

（6）對水井中的非開采含水層段，應提出井壁與井管之間隙的回填封堵段的位置、使用回填材料及回填方法。

（7）鑽進方法及技術要求。包括為完成鑽孔設計任務要求採用的鑽探方法（詳見表13-1），以及對沖洗液質量、岩心採取率、岩土水樣採集、洗孔及孔斜測量等的要求，並對鑽進時的簡易水文地質觀測和編錄突出明確的技術要求。

鑽孔設計書應附有設計鑽孔的地層岩性剖面、井孔結構和鑽孔平面位置圖。

表13-1 水文鑽探鑽進方法

❷ 水文地質鑽探的特點

鑽探是利用機械設備和工具鑽取地層岩石，以採得的岩心進行分析鑒定，為掌握鑽孔的地質和水文地質情況的一種手段。它具有效率高、勘探深度大等優點。是水文地質勘探中廣泛使用的手段。水文地質鑽探與一般的礦產地質鑽探比較，有其不同的自身特點：

（1）孔深較淺：在鑽孔結構上，一般的水文地質鑽孔深度較淺，多在200～500m之間，在鬆散層中一般不超過100m。

（2）孔徑較大：由於水文地質鑽孔大多要安裝抽水設備和過濾器，因而鑽孔的口徑較大，多在150mm以上。

（3）鑽孔結構復雜：為滿足在一個鑽孔通過抽水試驗分別取得不同含水層為基本數據，要求必須分層止水以隔離彼此之間的水力聯系，常需變換孔徑，使得鑽孔結構復雜化。

（4）常用清水鑽進：在鑽進工藝上，為了在穿過流砂層、礫卵石層、風化破碎帶、構造破碎帶等特殊部位時，不影響數據資料的真實性，往往要求用清水沖洗液鑽進。

（5）多採用回轉鑽進：在鑽進方法上，多採用轉盤式鑽機進行回轉鑽進。遇到礫卵石層則常用機械沖擊式鑽機進行沖擊鑽進。

（6）要進行簡易水文地質觀測：為了有助於判斷鑽進過程中水文地質條件的變化，除了對岩心進行詳細描述外，還要作簡易水文地質觀測，即測定孔內水位、水溫、沖洗液消耗量及涌水量等項目。

❸ 水文地質鑽探擴孔前後要做哪些工作或流程

水文地來質鑽探先打小直徑的取自芯孔叫探孔，打完探孔後：
1、技術人員先根據探孔的實際情況進行配管：在鬆散地層中配管一般為，從地面起算，0~X米為套管、X~Y米為過濾管、Y~Z米為沉澱管（封底）；在岩石地層中配管一般為，從地面起算，0~X米為止水管（防止近地表的污染水進入孔內），X~孔底為裸眼不下管。
2、更換設計要求的大鑽頭進行擴孔：鬆散層中直接擴到計劃孔深；岩石地層中擴到計劃止水深度，下入止水管，再更換小一級鑽頭擴孔到計劃孔深。
3、鬆散層鑽探時，擴孔的同時要按技術要求對准備的礫料進行過篩，去掉粒徑粗和細的部分。
4、在鬆散地層中擴孔結束後，及時按配管要求按順序下入井管，然後邊換漿邊填入規格礫料至取水層之上2米左右，再填入止水材料如粘土球等至孔口。
5、用活塞或壓風機洗井到水清砂凈，量測靜止水位。
7、用水泵或壓風機進行抽水試驗，量測出水量和水位的變化，水位穩定後繼續抽水不少於6小時。
8、抽水試驗結束前，取水樣送實驗室分析。
9、資料整理，編制水文地質鑽探井（孔）綜合成果圖和工作總結。

❹ 水文地質勘探鑽孔布置的一般原則

（1）布置鑽孔時要考慮水文地質鑽探的主要任務和勘探階段。例如布置鑽孔是為了查明區域水文地質條件，還是確定含水層水文地質參數、尋找基岩富水帶，是進行地下水資源評價，還是地下水動態觀測等，主要任務不同，鑽孔布置必然有所區別。調查階段不同，鑽孔布置方案也不盡相同。

（2）鑽孔的布置要考慮其代表性和控制意義。鑽孔布設前應充分收集現有地質、水文地質等有關資料，在掌握水文地質情況的基礎上布設鑽孔，把勘探重點放在未查清的地段或重點地區。

（3）水文地質鑽孔一般都應布置成勘探線的形式，且主要勘探線應沿著區域水文地質條件（含水層類型、岩性結構、埋藏條件、富水性、水化學特徵等）變化最大的方向布置。勘探線上的鑽孔應控制不同的地貌單元、不同的含水層（組）、不同的富水區段和邊界條件，同時也要照顧到鑽孔在勘探線上所起的距離控製作用。對區內每個主要含水層的補給、徑流、排泄和水量、水質不同的地段均均應有勘探孔控制。當地質、水文地質條件方向性不明顯或水文地質條件不很清楚時，可採用勘探網的形式布孔。對某些必須解決的特殊問題，在勘探線上又控制不住的地方，可個別布孔。

為查明區域水文地質條件的鑽孔，一般應點線結合，深淺結合，先疏後密。還應確定基本的控制孔。

（4）依據擬採用的地下水量計算方法布設鑽孔。如為地下水資源評價布置的勘探孔，其布置方案必須考慮擬採用的地下水資源評價方法，勘探孔所提供的資料應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分區和控制地下水流場變化特徵的要求。又如，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，對於傍河取水水源地，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。當採用數值法計算評價地下水資源時，為正確地進行水文地質參數分區，正確給出預報時段的邊界水位或流量值，勘探孔一般呈網狀形式布置，並能控制住邊界上的水位或流量變化。

（5）布置鑽孔時要考慮以探為主，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觀測孔，或作為開采井等。

❺ 水文地質鑽孔積水高度是什麼意思

水文地質鑽探一般按鑽孔的用途分類：
抽水試驗孔為求得含水層抽水流量和水位降深的關系;計算含水層的滲透系數、給水度、儲水系數等水文地質參數;確定抽水時水位降落漏斗的影響范圍;查明地表水與地下水或不同含水層之間的水力聯系;查明含水層水質成分而施工的水文地質試驗鑽孔。抽水試驗孔在施工中要求，①不改變或盡量少改變鑽孔周圍含水層的滲透性; ②盡量減小孔壁或過濾器對水流運動的附加阻力;③一般採用清水鑽進。只有在使用清水鑽進確有困難的鬆散、破碎岩(土)層中，才允許使用泥漿鑽進;④無論使用何種沖洗液鑽進，在正式抽水前都必須採用有效的方法洗井，清除泥皮及孔壁沉澱物。洗井的方法有活塞法、空氣壓縮機法、液態CO2法等。洗井應進行到泥漿、岩粉全部排出地面，鑽孔內水澄清透澈為止，以盡量減小泥漿、岩粉對孔壁岩層滲透性的影響。
抽水試驗孔試驗層(段)孔徑一般不小於108mm。當孔深較大時，應選擇合理的鑽孔結構和開孔孔徑，在保證試驗層(段)孔徑的前提下，盡量簡化鑽孔結構。在孔壁易坍塌的試驗層(段)要下入過濾器。過濾器根據抽水試驗段的岩性選擇。鬆散含水層處，過濾器外側往往還需填礫。鑽孔孔徑的選擇，還需考慮抽水試驗層(段)的封閉止水要求、出水量和抽水設備的安裝等因素。抽水試驗孔一般都打穿所研究的含水層(段)。鑽孔的封閉止水部位，應選擇在孔壁比較完整的隔水層(段)內，並根據抽水試驗的要求和具體情況，選擇合適的止水方法和材料。封閉止水後，應檢查止水效果並作記錄。過濾器根據含水層的孔隙性質和粒度成分選擇，一般有纏絲過濾器、紗網過濾器、篩網過濾器等類型。抽水試驗孔試驗層(段)和封閉止水層(段)鑽進時必須採取岩心，其採取率要達到規程和設計要求。抽水試驗觀測孔一般也應採取清水鑽進，有效地洗井。下入觀測管時，管徑一般不小於73mm。

❻ 水文地質鑽探概念、目的、任務及特點

水文地質來鑽探的特點：
鑽孔孔徑自大；

鑽孔結構復雜；

對沖洗液要求嚴格；

鑽探工序;施工周期長；

觀測項目多；

單孔投資大。
水文地質的調查與勘探而鑽成的孔眼。按其任務,水文地質鑽孔大致分有：區域水文地質調查鑽孔,水資源水文地質勘探孔,大型建築物水文地質及工程地質鑽孔,農田地下，地熱水資源鑽孔等。所有以探查為目的的鑽孔,其孔徑為91～ll0毫米,下入89～108毫米的套管進行抽水試驗。抽水資料取得之後,可將套管起拔出來。為了套管能起拔方便,含水層的隔離都採取臨時止水措施。如果鑽孔不再利用轉化為生產井,鑽孔就要認真地完全用水泥封孔。如果鑽孔改為生產供水的水井,鑽孔再自卜而下地擴孔。擴大的井徑尺寸按出水量的要求決定。

❼ 水文地質鑽孔的釋文

為水文地來質的調查與勘探源而鑽成的孔眼。
按其任務,水文地質鑽孔大致分有：區域水文地質調查鑽孔,水資源水文地質勘探孔,大型建築物水文地質及工程地質鑽孔,農田地下，地熱水資源鑽孔等。所有以探查為目的的鑽孔,其孔徑為91～ll0毫米,下入89～108毫米的套管進行抽水試驗。抽水資料取得之後,可將套管起拔出來。為了套管能起拔方便,含水層的隔離都採取臨時止水措施。如果鑽孔不再利用轉化為生產井,鑽孔就要認真地完全用水泥封孔。如果鑽孔改為生產供水的水井,鑽孔再自上而下地擴孔。擴大的井徑尺寸按出水量的要求決定。

❽ 鑽孔止水

在多層結構含水層中進行鑽探，為了分層觀測，分層抽水，分層取樣，獲得各個專含水層的水文地屬質參數，需要止水。供水井的開采層與非開采層（如鹹水層，受污染的含水層等）之間應止水。另外，鑽進過程中為及時隔離某個強漏水層，以保證正常鑽進，也需進行鑽孔的止水工作。

止水部位應盡量選在隔水性能好，厚度大及孔壁較完整的孔段。

止水材料應根據止水要求和孔內地質條件來選擇和確定，常用材料見表3-3。

止水方法按止水部位與鑽孔結構的關系可分為：同徑止水和異徑止水，管外止水和管內止水。止水方法的選擇主要取決於鑽孔的類型、結構、地層岩性和鑽探施工方法等多種因素。一般常用管外異徑止水，且效果好，便於檢查，但鑽孔結構復雜，各種規格管材用量大，施工復雜。管外同徑止水或管外管內同徑聯合止水方法，鑽孔結構簡單、鑽進效率高，管材用量較少，但也有止水效果差，檢查不便等缺點，詳見《水文地質工程地質鑽探》等書籍。

表3-3 常用止水材料對比表

❾ 水文地質鑽孔孔口如何保護

水文地質鑽孔孔口如何保護？
為何不直接量張開度呢?好像有個定量的標准幾專毫米以下是閉合裂隙屬,幾毫米以上是張開裂隙,具體多少記不清了.

我們勘探中是有個三角形的卡尺 專門測裂隙寬度的，你說的情況也比較難辦，岩心取上來已經沒法測張開度了，要判斷是天然張開還是機械破碎就得看裂隙面兩側岩石斷面是否是新鮮的，新鮮的就是機械破碎了。

❿ 水文地質鑽孔及鑽進方法的特點

水文地質鑽探設備見圖3-1。與地質鑽探相比，水文地質鑽孔及鑽進方法有以下特點：

（1）鑽孔的直徑（口徑）較大。一般地質勘探孔的主要任務是取岩心，故口徑較小（直徑一般小於150mm），水文地質鑽孔，除取岩心外，還必須滿足抽水試驗或作為生產井取水的要求，為保證抽出更多的水量和便於下入水泵，鑽孔的直徑通常較大，當前水文地質鑽孔或水井的直徑一般均在300～500mm，最大孔徑可達1000mm或更大。

（2）鑽孔的結構復雜。水文地質鑽孔為了分層取得不同深度含水層的水質、水量及動態資料，或為阻止非開采層以外含水層中的劣質地下水進入水井之中，常需對揭露的含水層採取分層止水的隔離措施，變徑下管止水是最為有效的隔離方法（圖3-2）。有時，為了減輕隨鑽進深度增加而加大的鑽機荷載或為節省井壁管材，也需變徑。另一方面，為了濾水避沙或防止塌孔，在鑽孔揭露的含水層段，常需下入過濾器。

圖3-2 水井結構圖

（3）鑽進方法和技術有其特點。目前，我國水文地質鑽探和鑿井工程中，常用的鑽機有：轉盤式鑽機、岩心回轉鑽機、反循環回轉鑽機、鋼絲繩沖擊鑽機，復合式鑽機等。鑽進方法分為：回轉鑽進、沖擊鑽進、沖擊—回轉鑽進，振動鑽進四大類。一般水文地質鑽探多採用轉盤式鑽機進行回轉鑽進，在卵礫石地區常用機械沖擊式鑽機進行沖擊鑽進。由於鑽進過程中，要變徑下管止水，用粘土、水泥等止水材料進行封堵，下過濾器等，所以鑽探工序較復雜，且工期長，消費大，成本高。

（4）在水文地質鑽探中，為了不破壞或少破壞含水層的天然狀況（如水位、水量和地下水進入鑽孔內的條件等），一般要求用清水沖洗液鑽進，條件許可也可用稀泥漿鑽進。近年來，空氣鑽進技術在水文地質鑽探和找水中已有較多應用。空氣鑽進技術的實質主要是用壓縮空氣代替常規鑽進時用水或泥漿循環，起冷卻鑽頭、排除岩屑和保護井壁的作用，具有減少用水成本，提高鑽速的優點。多工藝空氣鑽進技術（如空氣泡沫鑽進、空氣潛孔錘、氣舉反循環等）和常規用泥漿循環鑽進相比，鑽進速度可提高幾倍到十幾倍，尤其在缺乏水源的貧水區效果更好。

（5）觀測項目多（見本章第四節）。