1.2 水文地質鉆探

水文地質鉆探為查明地下水的埋藏條件、補給、徑流、水化學特征等水文地質條件，以獲取合理開發及利用地下水所需資料而采用的一種主要技術手段，簡稱水文鉆探。該手段不僅可以直接揭露地下水（含水層），還可以兼做取樣、試驗、開采和治理地下水污染之用。

水文地質鉆探的主要目的與任務如下。

（1）探明地層剖面及含水層巖性、厚度、埋藏深度和水位。

（2）采取巖土樣和水樣，確定含水層的水質，測定巖土的物理與水理性質。

（3）進行水文地質試驗，確定含水層的各種水文地質參數。

（4）查明水文地質邊界條件，確定各含水層之間以及地表水與地下水之間的水力聯系。

（5）利用鉆孔監測地下水動態或建成開采井。

1.2.1 水文勘探鉆孔的布置原則

布置鉆孔時要考慮水文鉆探的主要任務，應明確是查明區域水文地質條件，還是確定含水層水文地質參數、尋找基巖富水帶、評價地下水資源或進行地下水動態觀測；布置鉆孔時要考慮“一孔多用”，并考慮其代表性和控制意義。

就區域水文地質調查和供水水文地質調查任務而言，可將上述原則理解如下。

（1）為查明區域水文地質條件布置的鉆孔，一般都布置成勘探線的形式。主要勘探線應沿著區域水文地質條件（含水層類型、巖性結構、埋藏條件、富水性、水化學特征等）變化最大的方向布置。對區內每個主要含水層的補給、徑流、排泄和水量、水質不同的地段均應有勘探鉆孔控制。如在山前沖洪積平原地區，主要的勘探線應沿著沖洪積扇的主軸方向布置；在河谷地區和山間盆地，主要勘探線應垂直河谷和山間盆地布置；在裂隙巖溶地區，主要勘探線應穿過裂隙巖溶水的補給、徑流、排泄區和主要的富水帶。

（2）為地下水資源評價布置的勘探孔，其布置方案必須考慮擬采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征的要求。

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。對于傍河取水水源地，為計算河流側向補給量，必須布置一條平行與垂直河流的勘探線。

當采用數值模擬方法評價地下水資源時，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。勘探孔布置一般呈網狀形式，并能控制邊界的水位或流量變化。

（3）以供水為勘查目的的勘探孔的布設，應考慮勘探與開采結合。鉆孔一般應布置在含水層（帶）富水性最好、經濟技術條件可行、成井幾率最大的地段。

1.2.2 水文地質鉆孔的結構和鉆孔設計

勘探孔布置要求必須滿足查明水文地質條件、地下水資源評價和專門任務需要，盡可能做到一孔多用，鉆孔主要技術要求見表1.1。要求所有鉆孔均編制單孔設計書，鉆孔施工采用機械回轉鉆進，一徑到底。設備選用SPJ-300型鉆機。采用肋骨合金小口徑取芯鉆進，測井完成后，采用六翼式鉆頭擴孔成井。鉆探取樣、孔內試驗完成后，鉆孔應按設計書要求建成地下水開采井或地下水動態觀測孔。鉆孔設計書的內容包括：孔深根據鉆探任務來確定，一般要求達到揭露或打穿主要含水層。開孔、終孔的直徑及孔身變徑位置、不同口徑井管的下置深度及所選用的井管材料、鉆孔中止水段的位置和止水方法、過濾器的類型和過濾器下置深度、對水井中的非開采含水層段，提出井壁與井管之間隙的回填封堵段的位置、使用材料及要求以及鉆進方法及技術要求，包括對沖洗液質量、巖芯采取率、巖上水樣采集、洗孔及孔斜等的要求，以及對觀測和編錄方面的技術要求。設計書應附有設計鉆孔的地層巖性剖面、井孔結構剖面和鉆孔平面位置圖。具體參照《水文地質鉆探規程》（DZ/T 0148—1994）。

1.2.3 鉆進過程中的水文地質觀測工作

鉆進過程中的主要觀測項目如下。

（1）觀測沖洗液的消耗量及其顏色、稠度等特性的變化，記錄其增減變化量及位置；及時發現孔底地層巖石的變化，并進行記錄，以彌補巖芯采取率的不足。

（2）鉆孔中水位的變化，當發現含水層時，要測定初見水位和天然穩定水位，以確定其埋藏深度、厚度。

（3）及時描述巖芯，統計巖芯采取率，測量其裂隙率或巖溶率；以確定含水層（帶）的富水性。

（4）測量鉆孔的水溫變化及其位置；輔助分析含水層中水溫、水化學成分變化規律。

（5）觀測和記錄鉆孔的涌水、涌砂、涌氣現象及其起止深度和數量，觀測和記錄鉆進速度、孔底壓力及鉆具突然下落（掉鉆）、孔壁坍塌、縮徑等現象和其深度；為最終確定水井的成井結構提供所需的地質依據。

1）按鉆孔設計書的要求及時采集水、氣、巖、土樣品。

2）在鉆進工作結束后，按要求進行綜合性的水文地質物探測井工作。

水文地質鉆探成果如下。

鉆探與抽水試驗結束后，均應提交單孔竣工報告，并附以下水文地質成果：①鉆孔設計書；②鉆孔成果綜合圖表；③巖心檢驗記錄表；④止水檢查記錄表；⑤測斜記錄表；⑥校正孔深記錄；⑦洗孔記錄表；⑧鉆孔平面位置圖；⑨抽水試驗成果表；⑩抽水試驗記錄表；靜止水位測定記錄；恢復水位記錄；Q t及st關系曲線；Q=f（s）；q=f（s）關系曲線；水質分析報告表、巖土測試分析成果表；生活、工業、農業用水水質評價表；水文物探測井解釋圖表及測井曲線圖；水、巖、土樣取樣記錄表。