水文地质孔为什么要止水

❶ 水文地质钻孔的结构和钻孔设计

一、水文地质钻孔的结构和钻进方法特点

水文钻孔的结构比一般地质钻孔要复杂得多，这是因为水文钻探的任务不仅是取出岩心，探明地层剖面，还必须取得许多水文地质数据，或将井孔保留下来，作为供水井或地下水动态观测井长期使用。为了实现上述多种功用，对水文钻孔的结构和钻进方法就必然有多方面的要求。其主要特点是：

（1）钻孔的直径（口径）较大。一般地质勘探孔的主要任务是取出岩心，故口径可以较小（直径一般小于150 mm）。水文钻孔除取岩心外，还必须满足抽水试验或作为生产井取水的要求。为保证抽出更多的水量和便于下入水泵，目前水文地质钻孔或水井的直径一般均在300～500 mm，最大孔径达1000 mm或更大。

（2）钻孔的结构复杂。为了防止孔壁坍塌，水文钻孔在其钻进时、或钻进工作结束后，一般均需下入井管护壁；为了分层取得不同深度含水层的水质、水量及水头值和动态资料，或为阻止非开采层以外含水层中的劣质地下水进入水井之中，常需对揭露的各个含水层采取分层止水的隔离措施。变径下管止水则是最有效的隔离方法之一（图13-1）；在钻进深井的过程中，为减轻钻机荷载或为节省井壁管材，有时也需变径。

（3）为了保证地下水顺利地进入钻孔（水井），同时又能阻止含水层中的细颗粒物质进入钻孔或防止塌孔，在钻孔揭露的含水层段，常需下入复杂的滤水装置，即过滤器；而对井壁与井管之间的非含水层段，则需用粘土、水泥等止水材料进行封堵，以阻止地表污水或开采含水层以外的劣质地下水沿孔壁和井管之间的空隙流入开采含水层中。因此，水文钻孔的结构比较复杂（图13-2）。

图13-2 水井结构图

（4）为了防止钻进时所用的泥浆（即冲洗液）堵塞含水层，影响水井的出水量，对水文孔钻进时所用的冲洗液质量（密度、稠度等）有严格要求。一般要求尽量用清水钻进；在砂砾石含水层中钻进时，泥浆黏度要求在18～25 s之间。在钻进结束后，必须认真地进行洗井工作。对城市生活和工业用水井，正常运行时的井水含砂量要求小于百万分之一；农业灌溉水井，也应不小于五十万分之一。

（5）为保证水泵顺利下入井中并长期安全地工作，对水文钻孔，特别是供水井，对其孔身斜度应有严格要求，一般要求孔身斜度每深100 m小于1度。

二、水文地质钻孔的设计

在钻探任务确定之后，水文地质技术人员的重要任务之一便是编制水文钻孔的设计任务书，它是钻孔施工的依据。钻孔设计任务书的内容包括：

（1）孔深。水文钻孔的深度应根据钻探任务来确定，一般要求尽可能或打穿主要含水层。

（2）开孔、终孔的直径及孔身变径位置。开孔直径，在松散岩层中，一般应大于480mm；在坚硬岩石中，应大于290 mm。为简化水井结构，应尽可能采用“一径到底”（如图13-1）。当不得不变径时，在松散岩层中的终孔直径不得小于290 mm；在坚硬岩石中，不得小于180 mm。变径的位置，多在含水层下部的隔水层顶部。

（3）不同口径井管的下置深度及应选用的井管材料。

（4）钻孔中止水段的位置和止水方法。

（5）过滤器的类型和过滤器下置深度。

（6）对水井中的非开采含水层段，应提出井壁与井管之间隙的回填封堵段的位置、使用回填材料及回填方法。

（7）钻进方法及技术要求。包括为完成钻孔设计任务要求采用的钻探方法（详见表13-1），以及对冲洗液质量、岩心采取率、岩土水样采集、洗孔及孔斜测量等的要求，并对钻进时的简易水文地质观测和编录突出明确的技术要求。

钻孔设计书应附有设计钻孔的地层岩性剖面、井孔结构和钻孔平面位置图。

表13-1 水文钻探钻进方法

❷ 水文地质钻探的特点

钻探是利用机械设备和工具钻取地层岩石，以采得的岩心进行分析鉴定，为掌握钻孔的地质和水文地质情况的一种手段。它具有效率高、勘探深度大等优点。是水文地质勘探中广泛使用的手段。水文地质钻探与一般的矿产地质钻探比较，有其不同的自身特点：

（1）孔深较浅：在钻孔结构上，一般的水文地质钻孔深度较浅，多在200～500m之间，在松散层中一般不超过100m。

（2）孔径较大：由于水文地质钻孔大多要安装抽水设备和过滤器，因而钻孔的口径较大，多在150mm以上。

（3）钻孔结构复杂：为满足在一个钻孔通过抽水试验分别取得不同含水层为基本数据，要求必须分层止水以隔离彼此之间的水力联系，常需变换孔径，使得钻孔结构复杂化。

（4）常用清水钻进：在钻进工艺上，为了在穿过流砂层、砾卵石层、风化破碎带、构造破碎带等特殊部位时，不影响数据资料的真实性，往往要求用清水冲洗液钻进。

（5）多采用回转钻进：在钻进方法上，多采用转盘式钻机进行回转钻进。遇到砾卵石层则常用机械冲击式钻机进行冲击钻进。

（6）要进行简易水文地质观测：为了有助于判断钻进过程中水文地质条件的变化，除了对岩心进行详细描述外，还要作简易水文地质观测，即测定孔内水位、水温、冲洗液消耗量及涌水量等项目。

❸ 水文地质钻探扩孔前后要做哪些工作或流程

水文地来质钻探先打小直径的取自芯孔叫探孔，打完探孔后：
1、技术人员先根据探孔的实际情况进行配管：在松散地层中配管一般为，从地面起算，0~X米为套管、X~Y米为过滤管、Y~Z米为沉淀管（封底）；在岩石地层中配管一般为，从地面起算，0~X米为止水管（防止近地表的污染水进入孔内），X~孔底为裸眼不下管。
2、更换设计要求的大钻头进行扩孔：松散层中直接扩到计划孔深；岩石地层中扩到计划止水深度，下入止水管，再更换小一级钻头扩孔到计划孔深。
3、松散层钻探时，扩孔的同时要按技术要求对准备的砾料进行过筛，去掉粒径粗和细的部分。
4、在松散地层中扩孔结束后，及时按配管要求按顺序下入井管，然后边换浆边填入规格砾料至取水层之上2米左右，再填入止水材料如粘土球等至孔口。
5、用活塞或压风机洗井到水清砂净，量测静止水位。
7、用水泵或压风机进行抽水试验，量测出水量和水位的变化，水位稳定后继续抽水不少于6小时。
8、抽水试验结束前，取水样送实验室分析。
9、资料整理，编制水文地质钻探井（孔）综合成果图和工作总结。

❹ 水文地质勘探钻孔布置的一般原则

（1）布置钻孔时要考虑水文地质钻探的主要任务和勘探阶段。例如布置钻孔是为了查明区域水文地质条件，还是确定含水层水文地质参数、寻找基岩富水带，是进行地下水资源评价，还是地下水动态观测等，主要任务不同，钻孔布置必然有所区别。调查阶段不同，钻孔布置方案也不尽相同。

（2）钻孔的布置要考虑其代表性和控制意义。钻孔布设前应充分收集现有地质、水文地质等有关资料，在掌握水文地质情况的基础上布设钻孔，把勘探重点放在未查清的地段或重点地区。

（3）水文地质钻孔一般都应布置成勘探线的形式，且主要勘探线应沿着区域水文地质条件（含水层类型、岩性结构、埋藏条件、富水性、水化学特征等）变化最大的方向布置。勘探线上的钻孔应控制不同的地貌单元、不同的含水层（组）、不同的富水区段和边界条件，同时也要照顾到钻孔在勘探线上所起的距离控制作用。对区内每个主要含水层的补给、径流、排泄和水量、水质不同的地段均均应有勘探孔控制。当地质、水文地质条件方向性不明显或水文地质条件不很清楚时，可采用勘探网的形式布孔。对某些必须解决的特殊问题，在勘探线上又控制不住的地方，可个别布孔。

为查明区域水文地质条件的钻孔，一般应点线结合，深浅结合，先疏后密。还应确定基本的控制孔。

（4）依据拟采用的地下水量计算方法布设钻孔。如为地下水资源评价布置的勘探孔，其布置方案必须考虑拟采用的地下水资源评价方法，勘探孔所提供的资料应满足建立正确的水文地质概念模型，进行含水层水文地质参数分区和控制地下水流场变化特征的要求。又如，当水源地主要依靠地下水的侧向径流补给时，主要勘探线必须沿着流量计算断面布置，对于傍河取水水源地，为计算河流侧向补给量，必须布置平行与垂直河流的勘探线。当采用数值法计算评价地下水资源时，为正确地进行水文地质参数分区，正确给出预报时段的边界水位或流量值，勘探孔一般呈网状形式布置，并能控制住边界上的水位或流量变化。

（5）布置钻孔时要考虑以探为主，一孔多用。如既是水文地质勘探孔，又可保留作为地下水动态观测孔，或作为开采井等。

❺ 水文地质钻孔积水高度是什么意思

水文地质钻探一般按钻孔的用途分类：
抽水试验孔为求得含水层抽水流量和水位降深的关系;计算含水层的渗透系数、给水度、储水系数等水文地质参数;确定抽水时水位降落漏斗的影响范围;查明地表水与地下水或不同含水层之间的水力联系;查明含水层水质成分而施工的水文地质试验钻孔。抽水试验孔在施工中要求，①不改变或尽量少改变钻孔周围含水层的渗透性; ②尽量减小孔壁或过滤器对水流运动的附加阻力;③一般采用清水钻进。只有在使用清水钻进确有困难的松散、破碎岩(土)层中，才允许使用泥浆钻进;④无论使用何种冲洗液钻进，在正式抽水前都必须采用有效的方法洗井，清除泥皮及孔壁沉淀物。洗井的方法有活塞法、空气压缩机法、液态CO2法等。洗井应进行到泥浆、岩粉全部排出地面，钻孔内水澄清透澈为止，以尽量减小泥浆、岩粉对孔壁岩层渗透性的影响。
抽水试验孔试验层(段)孔径一般不小于108mm。当孔深较大时，应选择合理的钻孔结构和开孔孔径，在保证试验层(段)孔径的前提下，尽量简化钻孔结构。在孔壁易坍塌的试验层(段)要下入过滤器。过滤器根据抽水试验段的岩性选择。松散含水层处，过滤器外侧往往还需填砾。钻孔孔径的选择，还需考虑抽水试验层(段)的封闭止水要求、出水量和抽水设备的安装等因素。抽水试验孔一般都打穿所研究的含水层(段)。钻孔的封闭止水部位，应选择在孔壁比较完整的隔水层(段)内，并根据抽水试验的要求和具体情况，选择合适的止水方法和材料。封闭止水后，应检查止水效果并作记录。过滤器根据含水层的孔隙性质和粒度成分选择，一般有缠丝过滤器、纱网过滤器、筛网过滤器等类型。抽水试验孔试验层(段)和封闭止水层(段)钻进时必须采取岩心，其采取率要达到规程和设计要求。抽水试验观测孔一般也应采取清水钻进，有效地洗井。下入观测管时，管径一般不小于73mm。

❻ 水文地质钻探概念、目的、任务及特点

水文地质来钻探的特点：
钻孔孔径自大；

钻孔结构复杂；

对冲洗液要求严格；

钻探工序;施工周期长；

观测项目多；

单孔投资大。
水文地质的调查与勘探而钻成的孔眼。按其任务,水文地质钻孔大致分有：区域水文地质调查钻孔,水资源水文地质勘探孔,大型建筑物水文地质及工程地质钻孔,农田地下，地热水资源钻孔等。所有以探查为目的的钻孔,其孔径为91～ll0毫米,下入89～108毫米的套管进行抽水试验。抽水资料取得之后,可将套管起拔出来。为了套管能起拔方便,含水层的隔离都采取临时止水措施。如果钻孔不再利用转化为生产井,钻孔就要认真地完全用水泥封孔。如果钻孔改为生产供水的水井,钻孔再自卜而下地扩孔。扩大的井径尺寸按出水量的要求决定。

❼ 水文地质钻孔的释文

为水文地来质的调查与勘探源而钻成的孔眼。
按其任务,水文地质钻孔大致分有：区域水文地质调查钻孔,水资源水文地质勘探孔,大型建筑物水文地质及工程地质钻孔,农田地下，地热水资源钻孔等。所有以探查为目的的钻孔,其孔径为91～ll0毫米,下入89～108毫米的套管进行抽水试验。抽水资料取得之后,可将套管起拔出来。为了套管能起拔方便,含水层的隔离都采取临时止水措施。如果钻孔不再利用转化为生产井,钻孔就要认真地完全用水泥封孔。如果钻孔改为生产供水的水井,钻孔再自上而下地扩孔。扩大的井径尺寸按出水量的要求决定。

❽ 钻孔止水

在多层结构含水层中进行钻探，为了分层观测，分层抽水，分层取样，获得各个专含水层的水文地属质参数，需要止水。供水井的开采层与非开采层（如咸水层，受污染的含水层等）之间应止水。另外，钻进过程中为及时隔离某个强漏水层，以保证正常钻进，也需进行钻孔的止水工作。

止水部位应尽量选在隔水性能好，厚度大及孔壁较完整的孔段。

止水材料应根据止水要求和孔内地质条件来选择和确定，常用材料见表3-3。

止水方法按止水部位与钻孔结构的关系可分为：同径止水和异径止水，管外止水和管内止水。止水方法的选择主要取决于钻孔的类型、结构、地层岩性和钻探施工方法等多种因素。一般常用管外异径止水，且效果好，便于检查，但钻孔结构复杂，各种规格管材用量大，施工复杂。管外同径止水或管外管内同径联合止水方法，钻孔结构简单、钻进效率高，管材用量较少，但也有止水效果差，检查不便等缺点，详见《水文地质工程地质钻探》等书籍。

表3-3 常用止水材料对比表

❾ 水文地质钻孔孔口如何保护

水文地质钻孔孔口如何保护？
为何不直接量张开度呢?好像有个定量的标准几专毫米以下是闭合裂隙属,几毫米以上是张开裂隙,具体多少记不清了.

我们勘探中是有个三角形的卡尺 专门测裂隙宽度的，你说的情况也比较难办，岩心取上来已经没法测张开度了，要判断是天然张开还是机械破碎就得看裂隙面两侧岩石断面是否是新鲜的，新鲜的就是机械破碎了。

❿ 水文地质钻孔及钻进方法的特点

水文地质钻探设备见图3-1。与地质钻探相比，水文地质钻孔及钻进方法有以下特点：

（1）钻孔的直径（口径）较大。一般地质勘探孔的主要任务是取岩心，故口径较小（直径一般小于150mm），水文地质钻孔，除取岩心外，还必须满足抽水试验或作为生产井取水的要求，为保证抽出更多的水量和便于下入水泵，钻孔的直径通常较大，当前水文地质钻孔或水井的直径一般均在300～500mm，最大孔径可达1000mm或更大。

（2）钻孔的结构复杂。水文地质钻孔为了分层取得不同深度含水层的水质、水量及动态资料，或为阻止非开采层以外含水层中的劣质地下水进入水井之中，常需对揭露的含水层采取分层止水的隔离措施，变径下管止水是最为有效的隔离方法（图3-2）。有时，为了减轻随钻进深度增加而加大的钻机荷载或为节省井壁管材，也需变径。另一方面，为了滤水避沙或防止塌孔，在钻孔揭露的含水层段，常需下入过滤器。

图3-2 水井结构图

（3）钻进方法和技术有其特点。目前，我国水文地质钻探和凿井工程中，常用的钻机有：转盘式钻机、岩心回转钻机、反循环回转钻机、钢丝绳冲击钻机，复合式钻机等。钻进方法分为：回转钻进、冲击钻进、冲击—回转钻进，振动钻进四大类。一般水文地质钻探多采用转盘式钻机进行回转钻进，在卵砾石地区常用机械冲击式钻机进行冲击钻进。由于钻进过程中，要变径下管止水，用粘土、水泥等止水材料进行封堵，下过滤器等，所以钻探工序较复杂，且工期长，消费大，成本高。

（4）在水文地质钻探中，为了不破坏或少破坏含水层的天然状况（如水位、水量和地下水进入钻孔内的条件等），一般要求用清水冲洗液钻进，条件许可也可用稀泥浆钻进。近年来，空气钻进技术在水文地质钻探和找水中已有较多应用。空气钻进技术的实质主要是用压缩空气代替常规钻进时用水或泥浆循环，起冷却钻头、排除岩屑和保护井壁的作用，具有减少用水成本，提高钻速的优点。多工艺空气钻进技术（如空气泡沫钻进、空气潜孔锤、气举反循环等）和常规用泥浆循环钻进相比，钻进速度可提高几倍到十几倍，尤其在缺乏水源的贫水区效果更好。

（5）观测项目多（见本章第四节）。