水文地质钻探与水文地质钻孔
3-第三章 水文地质及水井钻
进等新的钻进方法。
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5. 劳动强度——由于水文地质和水井钻的钻孔
（井）直径大且全面钻进多，产生的岩粉、岩 施工周期短，搬迁频繁等，使各方面的作业劳
屑多，设备、钻具笨重，钻孔（井）相对较浅， 动强度加大。
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二、水文地质和水井钻孔（井）身结构要素确定 1.孔（井）深 水文地质和水井钻钻孔（井）的深度，是由 水文地质勘探和开发地下水的目的层的埋藏深度 来决定的。例如水文地质孔，拟查明的某含水层 埋藏深度即为钻孔的钻进深度，这个深度是根据 理想柱状图预推的，或由附近的钻孔资料推断而 定，是概略的数值。精确的深度是通过钻进取得 的岩心和样品而最后确定的。
一、水文地质和水井钻的特点 1.口径和井深 水文地质勘探孔需要下入抽水设备，进行抽 水试验，而供水井的出水量常在一定范围内随井 径增大而增加，因此，直径都比较大。通常，勘 探孔直径为 130 ～ 250 mm ，供水井的直径小则仅 300～500 mm，大口径者可达1～2 m。 当开发浅层含水层时，水井深度一般较小， 通常为 50 ～ 200 m 。利用深部裂隙水的水井，深 度 可 达 300 ～ 500m 。 地 热 井 的 深 度 已 达 1000 ～ 2000 m。 4
设备能力、扩孔级差、地层特点等因素综合考虑。
规范上应采用中等钻压、低转速、中等泵量。 37
C.第四系地层大口径全面钻进工艺 •全面钻进钻头——翼片式钻头，适于水文水井 钻；鱼尾钻头，适于软塑性地层；三翼钻头，适 于粘土类、砂类、砾石层；四翼钻头，适于夹有 大卵石地层；牙轮钻头，钻进效率高，适用范围 广，从软地层到基岩地层均可钻进。三牙轮钻头 是当前使用最广泛的牙轮钻头。
•全面钻进技术参数——采用较大的钻压和泵量 钻进，对于采用强力规程钻进、加速钻进速度、 防止糊钻、提高排粉能力都有很大的好处。 38
第三章 水文地质钻探
粘土
水泥
沥青 牛皮
橡胶
5. 止水方法
有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。优点：效 果好便于检查；缺点：钻孔结构复杂， 施工难度大，各种规格的管材用量大。
管外同径止水或管外管内同径联合止水。优点：钻 孔结构简单，钻进效率高，管材用量较少。缺点：止 水效果差，检查不便。
冲洗液的作用：冷却钻头，润滑钻进，去除岩屑， 保护孔壁。 为了不坡坏含水层的孔隙性，最好使用清水钻进。 但是，清水钻进，对孔壁虽有压力护壁，但无泥浆钻
进时的护壁效果，所以孔壁容易坍塌，故一般情况下
还是多采用泥浆钻进，用泥浆作冲洗液，只是泥浆的
稠度较稀一些。
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）松散层勘探孔，根据含水层特性和勘探要求，可 采用水压或泥浆钻进。 （3）冲洗介质的质量应符合国家现行的《供水管井技 术规范》GB50296的有关规定。 （4）在钻进有供水意义的含水层时，严禁采用向孔内 投放粘土块代替泥浆护壁。 （5）在下过滤器和填滤料前，应将孔内的稠泥浆换为 稀泥浆。 （6）抽水孔必须及时洗孔，抽水试验观测孔也应进行 洗孔，宜洗至水位变化反映灵敏。
般大于200mm。
开孔口径：主要满足孔内最大一级过滤管和填料厚 度要求，下护壁管和抽水泵体外径大小。 终孔直径：基岩区 ＞130mm
松散岩区 ＞150mm
3.
过滤器
过滤器：指安装在钻孔中含水层（段）的一种带 孔井管。
过滤器作用：（1）保证含水层中地下水顺利进 入井管中；（2）防止井壁坍塌和防止含水层中细粒 物质进入井中造成水井淤塞。
水文地质及水井钻
扩孔钻具在结构上应具备以下特点：要有足
够的连接强度，以防止钻进过程中脱落和折断，
一般都采用厚壁管材制作钻具，并用长螺纹、法
兰盘或电焊连接；要有足够的稳定性，有利于防
止钻孔弯曲和螺旋形井壁；带有小径导向钻具，
以作为大直径扩孔钻具的导向钻具。
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•扩孔钻进规程——大口径扩孔钻进技术参数的 确定，主要根据选用的扩孔钻头类型、钻具强度、 设备能力、扩孔级差、地层特点等因素综合考虑。 粘土类地层扩孔钻进适于选用中等压力、中等转 速、大泵量，且随着钻进直径的增大，泵量相应 增大。应特别指出，在砾、卵、漂石地层应尽可 能不采用扩孔钻进，而用一次成井的施工工艺。 若遇卵石、漂石块度小、含量少的地层或薄层等 情况时，亦可用普通扩孔钻头进行扩孔钻进。在 规范上应采用中等钻压、低转速、中等泵量。36
•钻头——在第四系的粘土、砂及砂土类地层中 钻进时，应选用硬质合金肋骨式钻头；在第四系 砾卵石、漂石地层中钻进时，可选用硬质合金钻 头、钢粒钻头以及钢粒硬合金混合式钻头、牙轮 钻头等。
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•钻 具 —— 在 第 四 系 松 软 地 层 常 规 口 径 钻 进 时 ， 为改善钻具的受力状态，可采用钻铤加压，即在 粗径钻具上接钻铤，钻具的连接方法视钻孔直径 大小、钻进阻力等情况而定，一般是采用螺纹连 接，使用较大直径岩心管的异径接头，也可采用 焊接连接。
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（2）中深供水井（中深井） 井深在100～300m范围内的供水井，称为中
深井。中深井一般采用钢管、铸铁管、塑料管作 井管，井管内径多为200～300mm。
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（3）深供水井（深井） 这类井井深超过300m，穿过地层多，多用于
城市供水、工业用水、开发浅部地热水等。深井 的井身结构比较复杂，变径次数多，即套管层次 多。这种供水井要求管外严格密封止水，以隔绝 覆盖层和非可采层的水渗入。
水文地质钻探
水文地质钻探shuiwen dizhi zuantan水文地质钻探hydrogeological drilling在水文地质各勘察阶段所进行的钻探工作，其目的是了解地层岩性、地质构造、地下水的赋存条件和运动规律，水质、水量、水温的变化，为正确评价地下水资源，合理开发利用与保护地下水提供资料。
钻孔分类分勘探孔、试验孔、观测孔和探采孔四种。
勘探孔用于水文地质普查。
主要获取地层的岩性、地质构造和含水层的埋藏深度、厚度、性质及富水性等资料。
钻探要求满足岩心采取率、校正孔深、测量孔斜、简易水文地质观测、原始记录和封孔等六项指标。
试验孔用于初勘阶段。
在初步掌握地层岩性、地质构造等资料的基础上，着重了解地下水的水量、水位、水质、水温等资料。
要求进行分层观测、分层抽水，单孔或群孔抽水等。
观测孔用于研究地下水动态变化规律和为测定与抽水孔水位变化关系，以及了解不同含水层的水位、水温、水质变化而布置的钻孔。
探采孔用于已定水源地的详勘阶段。
在已取得水文地质资料的基础上，结合工农业生产开采水源的需要布置钻孔。
通过钻探进一步取得水文地质资料后，即可作为开采井使用。
钻探要求既满足获得有关水文地质资料，又要满足开采生产井对水质、水量、卫生防护等的要求。
钻孔布置在水文地质测绘和工程地球物理勘探的基础上进行,其目的是能查明勘察区的水文地质条件,取得水文地质参数和评价地下水资源所需的资料。
在松散沉积物地区，须根据地质、地貌及水文地质条件布置勘探线网，勘探线间距与孔距按勘察阶段和不同类型松散沉积物地区的水文地质条件复杂程度而定。
在碎屑岩地区，勘探线的布置应能控制勘察区不同水文地质单元和地质构造、地貌条件，并且须垂直构造线或沿地层水文地质条件变化最大的方向布置。
在岩溶地区，除按碎屑岩地区布置勘探线网外，还应考虑布置在沿地表水系和断层附近，岩溶裂隙发育带和岩溶微地貌发育处。
钻孔结构设计设计内容包括开孔直径、终孔直径、钻孔深度、换径的层次结构和深度、过滤器类型、止水方法等。
第三章水文地质勘探ppt课件
为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
第三章 水文地质勘探
第一节 水文地质钻探 3、水文地质钻孔的布置原则
为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
第三章 水文地质勘探
为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
第三章 水文地质勘探
概述 水文地质勘探 水文地质勘探是在水文地质测绘的基础
上进行的，它是水文地质测绘工作的继续和 深入。其目的是通过各种勘探工程（钻探、 坑探、槽探、物探等），进一步探明矿井设 计开采地段的水文地质条件，为矿井设计和 供水水源提供可靠的水文地质资料。
在各种水文地质勘探工作种类中，钻探 工作是最主要的一种。
第三章 水文地质勘探
第一节 水文地质钻探 3、水文地质钻孔的布置原则
2）一般原则
④一孔多用 水文地质钻孔应尽可能结合其它目的的布置，做到一孔多 用。 ⑤综合考虑、整体安排 布孔时，除应考虑上述因素外，还需考虑交通运输及钻孔 的用水、排水条件等。 对于水文地质钻探工程量、勘探线距、钻孔间距等，应根 据矿区水文地质条件复杂程度、研究程度、矿床规模、勘探阶 段及矿床储量等级而定。
④采取岩样或土样
按设计层位和深度，采取岩样或土样，以供观察、 鉴定、分析和实验之用。
⑤准确划分含水层（段）
水文地质钻探及水文钻孔施工实践的探讨
水 文地 质调查勘探 工程一般包括钻探 、坑探 、槽探和物探 。 其 中水文地质钻探是整个水文勘察 中最重要 的一环 。水文 地质 钻探也称水文钻探 ，是进行各种水文地质实验 、检验水文地质 测 绘和物探成果 的方法 ，当然也是最可靠 和主要 的探 明地下水 的方法 。水文水井地质钻探简单 的讲就是获取地 下水 文地 质资 料 ，开发利用地下水 。水 文钻探 的任务 有揭 露含 水层 、进行各 种水文地质试验 、确定含水层 的水 理特性 、监测 地下水动态或 将钻孔作为供水井 ，成井后 可开采 地下水 ，为工 、农 、牧等行 业和 国防建设及群众生活提供水资源。
第一 ，钻孔位置 的确定 ，要将代表性 和控制意 义加 以全 面 考虑 。要将 “一孔多用”作为钻孔布置的考虑 因素之一 ，比如 勘探孔 又可作 为开采井 来使 用 ，水文地质勘探 孔 ，也可称为地 下水 的动 态观Ｎ：ｆＬ，合理规划达到综合长期 使用 的效果 。
第二 ，水 文钻 孔的任务不尽相同 ，有的是探查 水文地质条 件 ，有的是进行地下水资源评价和动态观测的 ，还有的是寻找 基岩富水带或者确定地质参数的 ，显然 ，如果钻孔 目的不 同， 那么钻孔 的布置方案也是相异 的。
水文地质钻孔施工方法
水文地质钻孔施工方法摘要：水文地质钻孔是水文地质调查的基础工作之一。
本文详细介绍了水文地质钻孔施工的方法和步骤，包括钻孔设备的选择、钻孔施工前的准备工作、钻孔过程中的注意事项以及钻孔施工后的处理方法等内容。
通过掌握水文地质钻孔施工的方法，可以提高水文地质调查的准确性和可靠性，为水资源的合理开发利用提供科学依据。
1. 引言水文地质钻孔是通过钻探地下岩土，获取岩土层的物理性质和地下水情况的一种方法。
钻孔施工是水文地质调查的基础工作，对于评价水资源量、分析地下水化学组成等具有重要意义。
本文旨在介绍水文地质钻孔施工的方法和注意事项，以帮助读者更好地理解和掌握水文地质钻孔施工过程。
2. 钻孔设备的选择钻孔设备的选择要根据实际情况进行，主要考虑以下几个因素：•钻孔深度：根据计划的钻孔深度选择合适的钻孔设备，以确保能够顺利完成钻孔任务。
•地质条件：不同的地质条件需要不同的钻孔设备，例如在软土层和岩石层的钻孔设备选择上有所差异。
•工作环境：考虑到工作环境的限制，选择适应性强的钻孔设备。
3. 钻孔施工前的准备工作3.1 安全措施钻孔施工属于一项危险作业，为了保证施工人员的人身安全，必须做好以下几方面的安全措施：•确保钻孔设备的安全运行。
•组织人员接受必要的安全培训，了解钻孔过程中的安全风险和应急措施。
•在施工现场设置明显的安全警示标志，保持施工现场的整洁有序。
•准备好必要的个人防护装备，如安全帽、安全鞋、防护眼镜等。
3.2 施工方案编制在进行钻孔施工前，制定详细的施工方案是至关重要的。
施工方案应包括以下内容：•钻孔位置的确定：根据调查要求，合理确定钻孔位置，并标明在地面上的具体位置。
•钻孔深度的确定：根据调查目的和需要，确定钻孔的深度。
•钻孔顺序的确定：如果需要多个钻孔，确定钻孔的先后次序。
•施工步骤的安排：根据钻孔设备和工作环境，制定实际的施工步骤。
4. 钻孔施工流程和注意事项4.1 钻孔设备组装与试验在开始钻孔之前，需要将钻孔设备进行组装，并进行试验，以确保设备的正常运行和工作效率的提高。
水文地质调查方法
水文地质调查方法水文地质调查是为了了解地下水资源的形成、分布、流动和开发利用状况，并提供科学依据和技术支持，以指导地下水资源的合理开发和管理。
本文将介绍水文地质调查常用的方法和技术。
一、平面地质调查平面地质调查是水文地质调查的基础，其目标是确定不同地质单元的空间分布，对地层的岩性、厚度、倾角等进行描述。
常用的平面地质调查方法包括：1. 野外地质调查：野外地质调查是通过观察和收集比较表层地质状况的信息，了解地下地质结构的方法。
调查人员需要进行地质剖面观测、沉积物采样等工作，以获取地下地层的详细信息。
2. 遥感技术：遥感技术利用卫星或航空器获取地球表面的影像数据，可以通过解译遥感影像来判断地下地质单位的分布情况。
遥感技术具有高效、快捷的特点，可以大大提高地质调查的效率。
3. 地质勘探技术：地质勘探技术包括地震勘探、电法勘探、磁法勘探等。
这些技术通过测量地下的物理现象，如地震波传播速度、电阻率、磁性等，来推断地下地质结构。
二、水文地质调查水文地质调查是针对地下水资源进行的调查，其目标是了解地下水的形成、分布和补给方式，以及地下水的质量状况。
常用的水文地质调查方法包括：1. 钻孔勘探：钻孔勘探是通过在地下钻探孔洞，并从中取得地下水样品进行分析，来了解地下水的分布状况和水质状况。
钻孔勘探还可以获取地下水位、水位变动等信息。
2. 地下水位观测：地下水位观测是通过井、观测井等设施，对地下水位进行定期测量，并记录下来。
通过对地下水位的观测，可以了解地下水的动态变化情况。
3. 地下水化学分析：地下水的水化学分析是为了确定地下水中各种溶解物质的含量和组成，以评估地下水的水质状况。
常用的地下水化学分析方法包括pH值测定、电导率测定、主要离子测定等。
三、地下水数值模拟地下水数值模拟是运用专门的软件工具，通过建立地下水模型，模拟地下水的流动和质量变化过程。
通过地下水数值模拟，可以对地下水资源的开发利用和保护提供参考依据。
水文地质钻探 水文地质勘察
第四章 水文地质钻探
§1 水文地质钻探的基本任务及特点 §2 水文地质钻孔的布置原则 §3 水文地质钻孔设计与技术要求 §4 水文地质钻探过程中的观测与编录
第四章 水文地质钻探
§2 水文地质钻孔的布置原则
第四章 水文地质钻探
§1 水文地质钻探的基本任务及特点
二、水文地质钻探的特点
2、钻孔结构复杂，类型多样
第四章 水文地质钻探
§1 水文地质钻探的基本任务及特点
二、水文地质钻探的特点 2、钻孔结构复杂，类型多样 (2) 类型多样 水文地质钻孔类型： （1）勘探孔—主要了解地质、水文地质条件； （2）试验孔—完成前者任务外，尚需进行水
二、水文地质钻探的特点
从上述水文地质钻探任务来看，水文地质钻 探不仅要获取岩心、探明地层剖面，还要进行各 种水文地质试验，查明含水层的水理性质和富水 性，有时还要将井(孔)保留下来作为开采井或长 期观测孔。因此水文地质钻探比地质钻探获取的 资料要多，它具有自己的一些特点：
第四章 水文地质钻探
§1 水文地质钻探的基本任务及特点
第四章 水文地质钻探
§1 水文地质钻探的基本任务及特点
二、水文地质钻探的特点
2、钻孔结构复杂，类型多样 (1)结构复杂 水文地质钻探的目的是要查明各个含
水层的水位、水质、水量及水文地质参数 的资料，因此需要进行分层止水来隔离各 含水层的水力联系。
要进行止水就必须变径下管(图2．7)。 因此水文地质钻孔结构比较复杂。
第§四4 章水水文文地地质质钻钻探探过勘程中探的观线测与编一录 般应沿着水文地质条件变化最大的方
向布置，对勘 第四章 水文地质钻探
水文地质钻探与钻孔抽水试验
8、 试 验 完 成 后 ， 应 在 组
织 有 主 管 领 导 参 加 的 现 场 质 量 验 收 手 续 后 才 能 搬 迁 钻 探 、 试 验 设 备 。
a、 风 管 b、 混 合 器 c、 出 水 管
d、 测 水 位 管
e、 滤 水 管
f、 孔 壁
2、 滤 水 管 ① 砂 砾 石 含 水 层 下 垫 筋 包
质测绘和物探成果为依据，设计出科学、合理的钻孔结构，从粤北地区
地下水赋存的特点出发，此次勘查中不同类型或不同地质条件下的钻孔
结构，有下面几种类型：
a
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（二）、水文钻孔设计书的编制
A、多孔抽水试验主孔（抽水孔）和单孔抽水试验孔。
（a）有第四系松散含水层覆盖的多孔抽水主孔：开孔口径350mm，下 325或273mm护壁管，试验段（砂砾层位置）下219mm滤水管，管外填 砾（填砾厚度一般75～100mm）；基岩段口径170mm，溶洞无充填时， 裸孔抽水，溶洞裂隙有充填或半充填时，下普通滤水管（168mm）隔离 后再进行抽水试验。
放 水 试 验 。
工 程 师 具 体 设 计 不 同 地 层
5、 岩 芯 按 规 定 顺 序 摆 放结 构 的 钻 探 工 艺 、 技 术 方
整 齐 ， 用 岩 芯 牌 和 隔 板 隔 离 法 和 止 水 、 抽 水 试 验 工 作 ， 岩 芯 箱 标 记 孔 深 和 顺 序 编 管 安 装 事 宜 。
此次粤北地区地下水资源勘查的钻探孔，最大特点是一孔多用：物探 异常验证、水文地质试验，留作监测长期观测，作为解决饮水难、地方 病区改水、换水示范井四大作用，可见，抓好水文地质钻探工作有其独 特的现实意义。
a
4
（二）、水文钻孔设计书的编制
第8章供水水文地质勘察
一、地球物理勘探 （三）电测剖面法 与电测深方法道理相同，不同的是保持AMNB的距离不变，沿一定方向移动 进行测试，所得曲线反应了地层岩水平移动方向的改变，四极对称剖面法为例进 行介绍。
天津城市建设学院土木工程系岩土教研室
供水水文地质勘察
水文地质勘探
一、地球物理勘探 （四）电测井法 为了确定井下各含水层的位置、厚度，划分咸淡水层，估计含水层的矿化度 ，一般采用电测井技术。 在凿井过程中，特别是含水层多层分布，水质变化很大的地区，经常使用。 工作原理是利用仪器通过电缆把井下装置（电极系统）送入管井中进行测量 ，在电缆从井底提升过程中，用仪器记录各地层中的电阻率的变化曲线。
天津城市建设学院土木工程系岩土教研室
供水水文地质勘察
概述
详细勘查的任务： 在选定位置上，进行大比例尺（1:1万~1:5000）水文地质测绘，并投入大量 的勘探、实验、进行不少于一年的地下水 动态观测，全面评价水资源和开采条 件，为取水工程设计和施工提供水文地质依据。 供水水文地质勘察的主要任务： （1）查明区域水文地质条件，确定主要含水层的分布及含水介质特征。 （2）圈定富水地段，确定水源地范围 （3）查明地下水的水动力学特征、水化学特征及其动态的变化规律。 （4）研究和确定进行地下水资源评价和合理开采的水文地质参数。 （5）预测开发利用地下水过程中可能出现环境地质问题，并为采取科学的预 防和治理措施提供必要的依据。
天津城市建设学院土木工程系岩土教研室
供水水文地质勘察
水文地质测绘
二、泉的调查 （1）泉水出露的地形地貌部位、高程及与当地基准面的相对高差 （2）泉水出露的地质构造条件涌出地面时的特点（几股水流，还是成片外渗 ）。 （3）判断泉的补给泉水的含水层，绘制泉水出露的素描图。 （4）取水样进行化学分析，量测流量及水温，了解流量的稳定性 （5）了解泉的利用情况及进一步扩泉的可能性。 （6）对于特殊沉淀物进行鉴别和化验 （7）对于 人工挖泉，了解挖掘位置、埋深等 （8）对于流量大的泉水，调查水的去路，重大泉进行动态监测 （9）矿泉要特别注意水位、化学成分、成因、地质构造条件。 调查过程中填写相关表格。
水文地质钻孔的几大基本类型及作用
水文地质钻孔的几大基本类型及作用以水文地质钻孔的几大基本类型及作用为标题，本文将介绍水文地质钻孔的基本类型及其作用。
一、水文地质钻孔的基本类型1. 试探钻孔试探钻孔是一种对地下水文地质条件进行初步了解的钻孔方式。
它通常用于确定地下水位、水质、水压等基本水文地质信息。
试探钻孔的深度相对较浅，一般不超过100米。
通过试探钻孔，可以初步判断地层的性质、构造特征和水文地质条件，为后续的详细勘探提供依据。
2. 详细钻孔详细钻孔是对地下水文地质条件进行深入研究的钻孔方式。
它的目的是获取更加详细和准确的地下水文地质信息，为工程建设、水资源评价和环境保护等提供依据。
详细钻孔的深度通常较大，可以达到几百米甚至上千米。
通过详细钻孔，可以获取地下水位、水质、水压、渗透性、孔隙度、地层厚度等参数，从而进行地下水资源量计算和地下水动力学模拟等工作。
3. 监测钻孔监测钻孔是用于监测地下水位、水质、水压等水文地质参数变化的钻孔方式。
它通常用于长期监测地下水位和水质变化的情况，可以提供连续和实时的水文地质数据。
监测钻孔的深度一般较浅，一般不超过100米。
通过监测钻孔，可以实时监测地下水位的变化情况，及时预警地下水位异常波动，为水资源管理和地下水灾害预防提供依据。
二、水文地质钻孔的作用1. 了解地下水资源情况水文地质钻孔可以获取地下水位、水质、水压等参数，从而了解地下水资源的分布和利用情况。
这对于水资源管理和规划具有重要意义，可以合理开发和利用地下水资源，保证水资源的可持续利用。
2. 分析地下水动力学特征通过水文地质钻孔获取的地下水位、水质、水压等参数，可以用于分析地下水的流动规律和动力学特征。
这对于地下水污染的迁移与扩散、地下水补给与排泄等问题具有重要意义，为地下水环境保护和污染修复提供依据。
3. 预测地下水灾害风险水文地质钻孔可以监测地下水位和水压的变化情况，及时预警地下水位异常波动，从而预测地下水灾害的风险。
这对于地下水涌出、地面塌陷等地下水灾害的预防和控制具有重要意义，保护人民生命财产安全。
浅谈水文地质钻探布孔和钻探技术
浅谈水文地质钻探布孔和钻探技术摘要：水文地质钻探，由于其设备复杂沉重、成本昂贵、施工技术复杂且工期长，对整个勘查的完成、勘查项目的投资均起决定作用。
本文主要探讨水文地质钻探的基本任务、水文地质勘探钻孔的布置原则及钻探工作的基本要求，并且深入研究了水文地质钻探技术的多种方法。
关键词：水文地质钻探；钻探技术水文地质勘察是综合利用各种勘察技术手段所开展的一项水文地质工程，水文地质钻探则是利用钻探设备直接探明地下水的一种重要可靠的勘察技术手段之一，通过对施工区域内地下结构中的岩层分布、地下结构、水文地质等情况进行全面勘察与了解，根据勘察工作的结果及相关数据为工程设计方案提供精确的数据信息基础。
一、水文地质钻探任务和基本要求1、保证数据准确可靠。
水文地质钻探是以获取准确可靠的水文地质资料，满足地质设计要求，给工程设计方案提供详细地质数据目的而进行，因此，在进行钻探设计和施工过程中采取切实可行的最优方法与工艺，满足地质设计要求的同时，还要努力提高地质设计的准确程度，最大限度减少因设计不当而造成数据误差，导致损失。
地质人员提交的数据资料必须真实、准确、可靠，不得伪造钻孔原始资料数据。
2、科学合理地选择钻探设备。
钻探施工要始终贯彻“优质、高效、低耗、质量”和“安全第一”的原则，推广钻探新设备、新方法、新工艺的应用，提高经济效益。
同时，在加强全面质量管理的活动中，既要反对片面地追求新技术运用，也要反对忽视安全和不注重经济效益。
根据项目实际情况选择合适的钻机，既要高质量高效率完成任务，又要充分考虑经济性，及时因地制宜调整钻机参数，提高设备的先进性，确保施工可以顺利进行。
平时要加强对钻机的日常维护工作，如果发现钻头出现磨损，应该及时更换，确保钻机使用效率。
3、改良钻孔布置。
在进行水文地质钻探工作中，应该按照不同功能使用不同的探孔，在实验和开采过程中，要将探孔分开使用，在布孔的过程中要遵循相应原则，在设计钻孔参数过程中，应该充分考虑钻孔类型及当地出水量，防止产生大量废孔，提高孔的利用效率。
第二讲 水文地质钻探的目的和任务
2014年9月10日8时54分
§2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计
2.水文地质钻孔结构特点 （1）钻孔的直径（口径）较大。
水文地质勘察
一般地质勘探孔的主要任务是取岩芯，故口径较小（直径
一般小于150mm）。水文钻孔，除取岩芯外，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，当前水文地质钻孔或水井的直径一般均在300一
2014年9月10日8时54分
成井工艺规程要求成井。
§1 水文地质钻探的重要性和基本任务
五、钻探工作的基本要求
水文地质勘察
1．水文地质钻探是以获取准确可靠的水文地质资料，满足地质设计要求， 达到地质设计目的进行的，因此，要本着需要与可能的精神，在进行钻探 设计和施工中采取切实可行的最优方法与工艺，满足地质设计要求。同时， 要努力提高地质、施工设计的准确程度，以便最大限度地减少因设计不当 而造成的损失。
2014年9月10日8时54分
§2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计
常用的钻进方法及选用原则：
水文地质勘察
软岩和中硬岩层，用硬质合金回转钻头钻进； 中硬及部分中硬以上岩层，用铣齿牙轮钻头钻进； 中硬以上岩层及硬岩，用金刚石钻头钻进； 硬脆岩层，用液动（气动）孔内冲击器钻进或镶齿牙轮钻 进更有效；
2014年9月10日8时54分
§2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计
水文地质勘察
1.钻孔(井)结构 包括孔径、孔段和孔深，除地质孔外，井身结构应包括：
a.井管：包括井壁管、过滤管、沉淀管的直径、孔段和深度。
b.填砾、止水与固井位置及深度。
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§2 水文地质钻孔的结构和钻孔设计
水文地质钻探与钻孔抽水试验
附表二
钻孔简易水文观测记录表
粤北岩溶石山地区地下水资源勘查监测 时 间 孔深 水位观测 ZK 冲洗液消耗量 年 月 日 钻进中遇 见 备注
单位时间 单位进尺
自
至
自
至
开始钻进 钻进停止 水箱中加 消耗水量 消耗水量 的钻孔掉 提钻后 下钻前 合 计 时水箱中 时水箱中 水数量 (公升/ (公升/ 块漏水等 水位(米) 水位(米) 读数(米) 读数(米) (CM) 时) 米) 记录
（三）、岩芯水文地质编录
③根据收集到的岩溶裂隙，构造破碎等特殊现象资料，分析其构造形痕 的内在联系及富水性、修改完善该孔作抽水试验时的钻孔结构及井管安 置设计，指导施工生产。 ④现场编制钻孔岩心柱状图、对岩溶或裂隙构造发育区段现场测定岩心 线岩溶率。
⑤终孔后校正孔深，按“六大指标”完成情况验收钻孔质量、作出质量 评定并移交下一步抽水试验或观测孔使用。
（二）、水文钻孔设计书的编制
1、设计书的内容：①设计孔深；②分层孔深；③钻孔结构和地质柱状
图；④地质岩性、结构构造及主要水文地质特征、溶洞裂隙发育情况等；
⑤水文地质要求；⑥钻探技术；⑦备注（补充完善钻孔结构或测、出水 管安装等）。
2、钻孔结构：指设计的钻孔要打多大口径，什么孔深需要换径，不同 口径段的钻孔，那些孔段需要安装护壁管（套管或过滤管），抽水试验 使用抽水设备不同时，出水管和测水管如何安装（同心式或并列式）等， 都应表示在钻孔结构图上。
（二）、水文钻孔设计书的编制
⑤钻孔简易水文观测：简易水文观测是获得初见水位，发现
含水层，地下水的水力性质，含水层位置和富水性，为下一 步专门水文地质提供定性评价必不可少的基础工作，观测内 容包括钻进过程中每个回次的进尺孔深，回次提钻后和下钻 前的水位观测（前后时间间隔不小于3-5分钟），冲洗液消 耗量（开始钻进时和停止钻进后水箱读数，水箱中加水数， 计算单位时间耗水量，单位进尺耗水量），钻进中遇见的掉 块，坍塌孔深、漏水、钻具自由下落等记录。钻进过程如发 现涌水，需停钻测定水头高度并进行放水试验（附表二）。
水文地质勘探钻孔的布置及技术要求
钻孔止水
是否变径
同径止水 异径止水
（2）钻孔止水材料
海带 粘土 水泥 历清 牛皮 橡胶
4、对钻探冲洗液的要求
水文地质钻孔最好使用清水钻进，以保持含水层的 天然渗透性能和地下水进入钻孔的天然条件。实际工 作中，为节省护孔管村和提高钻进效率，经常使用泥 浆钻进，但泥浆稠度最好小于18s，密度1.1-1.2g/cm3 ，在砂砾含水层钻进时，泥浆稠度18-25s之间。
（2）岩溶地区：我国北方岩溶盆地，主要勘探线应穿过岩溶水的补给、径 流、排泄区和主要的富水带，勘探钻孔应随着近排泄区而加密；在以管道流 为主的南方岩溶区，考虑前述原则外，还应考虑有利于查明区内主要地下水 暗河位置。
表1 孔 隙裂隙 充水为 主的矿 床水文 地质工 作基本 工程量
表
表2 岩 溶充水 为主的 矿床水 文地质 工作基 本工程
长观孔
7—10个孔
三、水文地质钻孔技术要求 1、孔身结构的设计要求
（1）孔深 （2）孔径
2、过滤器
（1）作用 （2）要求 （3）组成 （4）类型
过滤器骨架的孔隙率要求？孔口的孔径要求？
（5）过滤器的类型
过滤器
过滤骨架 过滤层
3、钻孔止水
（1）钻孔止水类型
止水材料位置
钻孔止水
管内止水 管外止水
量表
水文地质钻孔的布置： 以裂隙充水水文地质条件复杂矿床普查阶段为例
项目
工程量
项目
工程量
水文地质测绘
简易水文地质观测钻 孔
水文地质编录钻孔
1:5万—1:1万 全部勘探孔 全部勘探孔
加深揭露底板充水含水 每剖面至少3孔 层钻孔
水文地质剖面
2—3条
抽水试验孔
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§1 水文地质钻探的重要性和基本任务
具体来讲： 1．揭露含水层，探明含水层的埋藏深度、厚度、岩性和水头
压力；查明含水层之间的水力联系。 2．借助钻孔进行各种水文地质试验，以确定含水层富水性和各
种水文地质参数，如：渗透系数(K)、导水系数(T)等 。 3．通过钻孔（或在钻进过程中）采集水样、岩土样，以确定含
取心进行地层描述和进行简易水文地质观测，但不进行抽水试验。 2. 水文地质孔
在各种比例尺的水文地质普查与勘探中布置，一般要进行单孔稳定流 抽水试验，必要时要进行多(群)孔非稳定流抽水试验，以获取不同要求的 水文地质参数，评价与计算地下水资源。 3. 探采结合孔
在各种比例尺的水文地质普查与勘探中均会遇到。 4. 观测孔
§1 水文地质钻探的重要性和基本任务
一、水文地质调查中采用的勘探工程
钻探：借助机械或化学方式（爆破能）破碎岩土层，在地下形成规 格和 质量符合设计要求的钻孔，以达到寻找和开采矿产（固、液、气态）及 其他工程建设目的。回转钻进、冲击钻进、冲击回转钻进。
坑探：坑探是地质勘探工作的一种技术手段，是为了揭露地质及矿产现 象而在地表或地下挖掘不同类型坑道的工作。探槽、浅井、平巷、斜井 和坚井等。
水文地质钻探是进行各种水文地质试验的必备工程，是对水 文地质测绘、水文地质物探成果所作地质结论的检验方法。
随着水文地质调查阶段的深入（区域性水文地质调查、专门 性水文地质调查），水文地质钻探工作量在整个勘查工作中 占有越来越重要的地位。
水文地质钻探，设备复杂沉重、成本昂贵、施工技术复杂且 工期长，对整个勘查的完成、勘查项目的投资起决定作用。
物探：用物理的原理研究地质构造和解决找矿勘探中问题的方法。重力 勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探等。
2020/4/16
§1 水文地质钻探的重要性和基本任务
二、水文地质钻探工作的重要性
水文地质钻探（按国家标准，水文地质钻探称为水文钻探） 是直接探明地下水的一种最重要、最可靠的勘探手段。
和钻孔设计
常用的钻进方法及选用原则： 软岩和中硬岩层，用硬质合金回转钻头钻进； 中硬及部分中硬以上岩层，用铣齿牙轮钻头钻进； 中硬以上岩层及硬岩，用金刚石钻头钻进； 硬脆岩层，用液动（气动）孔内冲击器钻进或镶齿牙轮钻 进更有效；
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和钻孔设计
二、钻孔类型
1. 地质孔 通常只在小、中比例尺的区域水文地质普查中布置，一般要通过钻探
2020/4/16
§1 水文地质钻探的重要性和基本任务
三、水文地质钻探的基本任务
总体上讲： 在水文地质测绘、水文地质物探的基础上，进一步查明含
水层的岩性、层次、构造、厚度、埋深分布及水量、水质、水 温等水文地质条件、特征和参数，解决和验证水文地质测绘和 物探遥感工作中难以解决的水文地质问题，为评价和合理开发 利用地下水资源提供可靠的水文地质资料和依据。同时，在 “以探为主、探采结合”成井或专门打井后开采地下水，为工 农业生产、国防建设和城镇居民及干旱地区人民提供生产生活 用水或矿泉水饮料，直接为国民经济建设和人民生活服务。
有抽水试验观测孔和长期观测孔(简称长观孔)两种，通常只在大、中 比例尺的水文地质勘探中布置。
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和钻孔设计
三、水文地质钻孔结构及钻进方法的特点 结构特点：水文钻孔的结构比一般地质钻孔要复杂得多。 原因：水文钻探的任务不仅是取出岩芯，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。 要求：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。
2020/4/16
§1 水文地质钻探的重要性和基本任务
3．要搞好钻孔各项原始资料的记录与整理工作。提交的资料必须真实、 准确、可靠，对伪造钻孔原始资料数据者，必须严肃处理。 4．从事水文地质及水井钻探的全体人员，必须认真学习和严格遵守《水 文地质钻探规程》。但本规程中有些条款只是一般性和原则性的规定要 求，在贯彻执行时允许施工单位依据具体情况制订实施细则或补充规定。 此外，有关现场管理制度，可参照《工程地质钻探规程》和《岩心钻探 规程》有关规定要求，结合各自的实际情况制订实施细则或补充规定。
2020/4/16
和钻孔设计
一、钻进方法
１．正循环回转钻进 ２．反循环回转钻进 ３．冲击回转钻进 ４．机械冲击钻进 ５．特殊钻进技术与特种工艺 钻孔冲洗作用：冷却钻头，清除孔底岩屑，加固井壁。 冲洗液：清水、泥浆、压缩空气、乳化液。 套管：水泥套管、钢管、铸铁管、玻璃钢、塑料管等。
2020/4/16
2020/4/16
§1 水文地质钻探的重要性和基本任务
五、钻探工作ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ基本要求
1．水文地质钻探是以获取准确可靠的水文地质资料，满足地质设计要求， 达到地质设计目的进行的，因此，要本着需要与可能的精神，在进行钻探 设计和施工中采取切实可行的最优方法与工艺，满足地质设计要求。同时， 要努力提高地质、施工设计的准确程度，以便最大限度地减少因设计不当 而造成的损失。 2．在钻探工程施工的全过程中，都要始终贯彻“优质、高效、低耗、安全” 和“质量第一”的原则，推广应用钻探新设备、新方法、新工艺，提高经 济效益。同时，在加强全面质量管理的活动中，既要反对单纯追求进尺， 忽视工程质量的倾向，也要反对忽视安全和不注重经济效益，片面追求脱 离实际可能或超越规程规范的技术要求。
水层的水质、水温和测定岩土的物理力学和水理性质。 4．利用钻孔监测地下水动态或将钻孔作为供水井。
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§1 水文地质钻探的重要性和基本任务
四、钻探工作必须遵循的准则
1．水文地质钻探工作必须贯彻执行先水文地质测绘与物探，后钻探施工 以 及坚持“先踏勘、后设计”和“先设计、后施工”的工作程序，即 必须在水文地质测绘和物探工作的基础上布置水文地质钻孔，以及坚持 没有地质、施工设计，不准施工开钻的原则。 2．对于探采结合钻孔，应本着“以探为主，探采结合”的原则进行，即 应满足“探”为主，在获取准确可靠的水文地质资料的同时结合成井。 3．水井钻探工程应在有充分水文地质资料的地区进行，并在钻探中采取 必要措施收集和论证水文地质资料，严格按照成井工艺规程要求成井。