地下水分层勘查技术促进水文地质调查

发表于:2016-09-12 来源:中国岩土网-地调局水环中心
关键词: 勘查技术

地调局水环中心承担的河西走廊黑河流域水文地质调查工作,注重新技术方法应用与科技创新,成功应用地下水分层勘查技术,形成并完善了一套“一井同径,封隔洗井、分层抽水,实时监控”技术体系,促进了水文地质条件与规律的深化认识。

首先封隔器分层洗井助力获取含水层真实出水能力。考虑到在大厚度富水区常规的洗井方式不易对整个含水层段完全破坏泥浆护壁和打通泥浆造成的含水层堵塞,开展了双封隔器分段封隔震荡洗井,提高了洗井效果,获取了大厚度含水层真实出水能力。HQ18在常规洗井完成后,采用封隔分段震荡洗井三次,单位涌水量从3.75l/秒.米提升到7.89l/秒.米,增长了2.1倍。

其次是一孔同径分层封隔抽水获取更多水文地质信息。一孔同径封隔分层(段)抽水,可精细刻画水文地质参数。HQ39经过双封隔器分段震荡洗井后,对上、下两层分别做多落程抽水试验,获取了两层含水层的水位埋深、涌水量、渗透系数及水化学信息。通过2014-2016年勘探孔分层(段)封隔后水位观测,发现山前“单一结构”砂砾石洪积区上段水位高于下段水位,水头差一般1米以内,而多层结构区深层水位高于浅层水位,水头差0.3-8.5米。通过分层水位数据,有助于准确圈定补给径流区与排泄区。

第三是成功实施5层水文地质勘探试验孔,为深化水文地质规律认识提供了支撑。HQ26多层水文地质勘探孔位于祁连山前马营河冲洪积扇前缘,进尺350米,揭穿第四系大厚度含水层,底部见新近系地层。该孔成井深度332米,井径273毫米,分五个层段进行了管外分层填砾止水。距主孔50米实施相同深度和结构的观测孔(图1),井径127毫米,观测孔放置分层止水串,利用膨胀橡胶止水。主孔利用双封隔器,分单层和不同层段组合共进行了9个层段多落程抽水试验。

通过多层段抽水试验,一是为大厚度含水层非完整井水文地质参数计算方法及计算公式的厘定提供了基础;二是对“含水层有效厚度”或“滤水管有效长度”传统观念的质疑提供了佐证。即大厚度强富水含水层在洗井彻底情况下,单位涌水量随含水层厚度增大而增加。

在2014-2015年基础上,2016年项目组对封隔器进行了优化设计,并进一步完善了封隔器系列,目前已有封隔器规格95-230毫米,适合108-325毫米管径,完全满足目前第四系及基岩含水层水文地质勘查。地下水分层勘查技术,在漳卫河流域、白洋淀流域、三江平原等水文地质调查中进行应用推广,效果良好。

地下水分层勘查技术,极大提高了水文地质勘探工作效率,并有助于获取含水层分层水文地质信息,具有推广意义。(作者:安永会 魏玉梅)

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