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1第一章前言1.1任务由来目前，河北省旱情严重且在持续发展，全省平均旱情为30年一遇，部分地区达到50年一遇。党中央、国务院高度重视当前旱情发展和抗旱工作，国务院召开专题会议对做好抗旱夺丰收工作进行了全面部署。为贯彻落实国务院部署，2009年2月10日，国土资源部以“国土资电发[2009]5号”文，下达《国土资源部关于主动服务做好抗旱找水打井水文地质工作的紧急通知》，要求发挥部门专业优势，切实做好抗旱找水打井等水文地质工作，为抗旱夺丰收和解决人畜饮水多做贡献。我省抗旱已进入攻坚阶段，为支援农业生产，做好抗旱保丰收工作，河北省国土资源厅领导及有关部门高度重视农业抗旱工作，并组织国土资源系统专业地勘队伍，积极投入找水打井抗旱工作之中，努力为全省抗旱做出应有的贡献。根据国土资源厅指示精神，为应急抗旱保收特编制涿州市应急抗旱供水方案。1.2目的任务本次涿州市应急抗旱供水井勘察工作的目的是落实“国土资源部关于主动服务做好抗旱找水打井水文地质工作的紧急通知”，发挥我省国土系统部门专业优势，切实做好涿州市应急抗旱找水打井等水文地质工作，为我省小麦主产区抗旱夺丰收和解决人畜饮水做出贡献。主要任务：⑴全面收集、分析和利用涿州市地质、水文地质、地下水动态等2有关资料，了解地下水集与分布规律和成井条件。⑵根据农业旱情确定应急供水井位、取水段位置、成井深度和成井工艺。⑶组织钻机施工应急农业供水井，为抗旱保收提供地下水应急水源。工作思路⑴首先收集分区区域水文地质条件和地下水动态资料，掌握旱区的供水条件，确定成井深度、口径和施工工艺。⑵本着解决当前应急与长远利益相结合，充分考虑当地政府的意见，合理布设农业供水井。⑶旱情就是命令，本着急事急办、先易后难的原则，组成强有力的领导机构，组织精干的施工队伍进行抗旱打井施工。⑷坚持速度和质量第一的指导方针，在保证质量的基础上，尽快施工一批供水井，早日投入到应急抗旱之中，支援农业。第二章地质水文地质条件2.1地质概况涿州市地处拒马河冲洪积扇之上，第四系为一套冲洪积成因的沉积物，厚度26-500m，分布厚度西薄东厚，粒径西粗东细，在涿州市区以西，第四系厚度26-80m，岩性以卵砾石为主，地表为粉土和粉质粘土，涿州市区西界至刁窝一带第四系厚80-120m，岩性以粗砂砾石、粉质粘土为主，局部有卵石分布，刁窝以东第四系厚度为120-500m3左右，岩性以粗砂历史、中细砂和粉质粘土为主。下付主要为第三系砂砾岩、砂岩和泥岩，在孙家庄以西的山前地带局部分布有蓟县系白云质灰岩。2.2水文地质条件第四系孔隙水含水层在拒马河冲洪积扇中上部一般为单层或双层结构，岩性以卵砂土为主，富水性和导水性较好，含水层埋深较浅，含水层颗粒较粗，地下水比较丰富，历史上单井出水量可达3000-5000m3/d，由于近几年降水和上有补给量减少，水文下降很快，据2008年12月30日水位资料，松林店以西地下水埋深为15-30m导致部分农业供水报废和水量减少使农田灌溉用水严重不足。在涿州市区以东，第四系含水层为多层结构，含水层岩性以粗砂砾石为主，地下水较丰富，地下水位埋深15-20m，浅层地下水单井出水量500-3000m3/d。地下水水质良好。第四系孔隙水自西北向东南径流，拒马河大气降水补给是地下水的主要补给来源，由于降水和拒马河补给减少导致水位下降、农业供水井报废和水量减少，使农业供水出现了紧张的局面，部分农田变为“旱田”，种植的小麦旱情严重，急需打井供水解决旱情。第三章工作部署3.1主要思路和部署原则应急抗旱供水井勘察施工是国土资源部、省国土资源厅部署的重要任务，对于缓解涿州市当前麦旱情非常重要，充分体现了党和国家4对农业旱情的关注。涿州市小麦种植面积31万亩，旱情非常严重，抗旱任务十分紧急。为做好农业供水井勘察施工工作，确定主要思路和部署原则如下：①发挥专业优势，调动精干施工队伍。在全面收集已有地质、水文地质条件的基础上，确定合理的供水井布局和成井工艺，选择精干的供水井施工队伍，有针对性的选配设备机型，提高供水井的施工质量和速度。力求早进场，早开钻，早成井，早浇麦，早日发挥抗旱作用。②在了解旱情的基础上，根据地方政府的需要协调部署，力求效果明显。③重点突出，先易后难，立足当前，考虑长远，点面结合，统筹安排。3.2工作部署根据涿州市小麦旱情调查，首批应急抗旱供水井部署为义和庄乡5眼、码头镇4眼、刁窝乡4眼，井深150m；东仙坡镇1～2眼，井深100m；百尺竿乡1～2眼、东城坊乡1～2眼、孙家庄乡1～2眼、松林店镇1～2眼，井深60m。供水井施工前进行对称四极垂向电测深法和激发极化测深法物探勘测，结合已知地质资料分析各参数推断地下介质（含水）情况，以保证供水井成井质量。5第四章供水井施工方案4.1井深及井孔结构设计⑴井深设计依据水文地质资料及考虑当地实际情况，井深度暂定为：东部150m，中部100m，西部60m。⑵井孔结构设计≤60米供水井，孔径700mm，井径450mm，井管为壁厚50mm钢筋混凝土管，含水层部位下钢筋混凝土滤水管，孔隙率不小于25%。≥60米供水井，孔径550mm，井径325mm，井管为壁厚7mm钢管，含水层部位下桥式滤水管，孔隙率不小于25%。见供水井施工设计图4.2成井工艺设计⑴井身应圆正、垂直，且小于或等于100M的井段，井斜不超过1º；大于100M的井段，每百米井斜的递增速度不得超过1.5º。⑵成井管连接处焊接要牢固，不得有漏洞，以防止细砂涌入井内。⑶滤水管骨架的空隙率控制在25—30%，缠丝间距1—1.5mm，外包2层35目尼龙网。⑷填砾料规格3—7mm，填料厚度不小于100mm，填砾高度至含水层以上10-15m，以上用优质粘土进行永久性止水。4.3钻探设备钻探设备采用XY-5型回转钻机和CZ-30型冲击钻机，配备相应6的泥浆泵、空压机等辅助设备。4.4钻进措施⑴严格执行表层防斜打直措施，防止偏斜。⑵第四系地层发生井漏时，应立即堵漏，防止冲垮基础。⑶套管必须封固好，下到井底，不准悬空，井口要进行点焊。⑷钻进中要保持压力均匀，不得无故提动钻具或变更钻进参数。倒杆后开车时，应降低孔底压力。在钻井施工全过程中，下钻或接单根，上紧丝扣，下钻过程中要控制下放速度、离止顿钻，严禁猛提，猛放，猛压，防止卡钻。⑸拧卸钻头时，严防钳牙咬伤硬质合金、合金胎块或夹扁钻头。严禁用大锤敲击钻头。4.5具体施工方案㈠水文地质钻探⑴钻探设备采用适宜的回转钻机或冲击钻机。⑵采用泥浆护壁钻进方法，达到设计孔深进行物探测井后，再扩孔成井。⑶根据物探测井解译结果确定成井深度及滤水管的位置。⑷在下滤水管和填料前，应将孔内的稠泥浆逐步换成稀泥浆。⑸孔斜在100m内不大于1.0°，每百米井斜的递增速度不得超过1.5º。⑹校正孔深：同一钻孔应采用相同的钢卷尺丈量，测量时读数至厘米，每钻进50m和终孔后应校正孔深，孔深误差不大于2‰。7⑺填入干净砾料，砾径为3-7mm，填料厚度不小于100mm，填砾高度至含水层以上10-15m，以上用优质粘土进行永久性止水。⑻简易水文地质观测：在钻进过程中应观测孔内水位变化，冲洗液明显漏失位置，颜色变化和消耗情况，涌砂坍塌情况等，要认真做好记录。⑼土样的采取，取样要有代表性，能反映取芯层位的岩芯特征，并标注清楚取样位置。并根据各专题组的研究目的采取综合测试样。⑽钻进过程中应及时进行地质、水文地质编录，钻孔竣工后应及时提交测井曲线、水样分析结果等资料，编写钻孔综合成果图。㈡测井在钻探终孔后，应及时进行测井，物探测井测自然电位、视电阻率、视电阻率梯度三条曲线，根据测井资料和钻进过程中掌握的地层变化情况，具体确定含水层岩性及顶、底界位置。㈢井管安装⑴井管安装前，应做好下列准备工作：①根据井管结构设计，进行配管；②检查井管质量，并应符合要求；③下管前，应进行物探井；④泥浆护壁的井，应适当稀释泥浆，并清除井底的稠泥浆。⑵下管方法，应根据管材强度、下置深度和起重设备能力等因素选定，并宜符合下列要求：①提吊下管法，宜用于井管自重(或浮重)小于井管允许抗拉力和起重的安全负荷；②托盘(或浮板)下管法，宜用于井管自重(或浮重)超过井管允许8抗拉力和起重的安全负荷；⑶下置井管时，井管必须直立于井口中心，上端口应保持水平。井管的偏斜度，应符合本规范第4.2.3条的要求。过滤器安装深度的允许偏差宜为±300mm。⑷沉淀管应封底。当松散层下部已钻进而不使用时，井管应坐落牢固，防止下沉；基岩管井的井管应坐落在稳定岩层的变径井台上。⑸采用填砾过滤器的管井，应设置扶正器。㈣填砾与管外封闭⑴井管安装后，应及时进行填砾。填砾前，应做好下列准备工作：①井内泥浆应稀释(高压含水层除外)；②按设计要求准备滤料,其数量宜按下式计算确定：V=0.785(Dk2-Dg2)L·a(4.5.1)式中V——滤料数量（m3）；Dk--填砾段井径(m)；Dg--过滤管外径(m)；L--填砾段长度(m)；a--超径系数,一般为1.2～1.5。⑵滤料的质量宜符合下列要求：①滤料应取样筛分,不符合规格的数量,不得超过设计数量的15%；②颗粒的磨圆度较好，严禁使用棱角碎石；③不含土和杂物；④滤料宜用硅质砾石。⑶填砾方法应根据井壁稳定性，冲洗介质类型和管井结构等因素确定。9⑷填砾时，滤料应沿井管四周均匀连续填入，随填随测。当发现填入数量及深度与计算有较大出入时，应及时找出原因并排除。⑸井管外围用粘土封闭时，应选用优质粘土做成球(块)状，大小宜为20～30mm，并应在半干(硬塑或可塑)状态下缓慢填入。㈤洗井与出水量的确定⑴洗井必须及时进行。⑵洗井方法应根据含水层特性、管井结构及管井强度等因素选用，并宜采用两种或两种以上洗井方法联合进行。⑶松散层的管井在井管强度允许时，采用活塞与压缩空气联合洗井。⑷泥浆护壁的管井，当井壁泥皮不易排除时，采用化学洗井与其他洗井方法联合进行。⑸碳酸盐岩类地区的管井采用液态二氧化碳配合六偏磷酸钠或盐酸联合洗井。⑹碎屑岩、岩浆岩地区的管井采用活塞、空气压缩机或液态二氧化碳等方法联合洗井。⑺洗井效果的检查：①出水量应接近设计要求或连续两次单位出水量之差小于10％；②水的含砂量应符合规范第4.6.11条的要求。⑻洗井结束后，应捞取井内沉淀物并进行抽水试验。㈥抽水试验⑴每眼井洗井完毕后，开始进行单孔非稳定流抽水试验，抽水设备为潜水泵，水量用流速仪获水表量测，水位用电测水位计，水温、气温用常用温度计量测。⑵观测频率：宜在开始抽水后第1、2、3、4、6、8、10、15、20、1030、40、50、60、80、100、120分钟，以后每隔30分钟观测一次，至抽水结束，水位读数精确至厘米。抽水时间不少于3台班（包括恢复水位观测时间）。⑶涌水量与水位同步观测，停泵后观测恢复水位，观测频率与抽水时相同，观测到水位静止为止。⑷水温、气温观测的时间，宜每隔2～4h同步测量一次。⑸抽水试验结束前，应进行抽出的水的含砂量测定。管井出水的含砂量应小于1／200000(体积比)。㈦水样采取化验在抽水结束前采取简分析水样1件，目的是划分地下水水化学类型，查明地下水化学特征。简分析项目包括：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO32-、SO42-、CL-、矿化度、离子总量、PH值，总硬度，总碱度味、嗅、色度、透明度、氟化物。取样500ml。4.6工作量本次主要工作包括钻探、测井、抽水试验、简分析水样采取化验、工程点测量等。主要实物工作量见4-1表4-1主要实物工作量表序号实物工作单位总工作量说明1测井m2740每眼井均测自然电位、视电阻率、视电阻率梯度2水文地质钻探m2740孔径不小于550mm3抽水试验台班72每眼井不少于3台班4简分析水样件24每眼井1件5工程点测量点24114.7工期本次工作2009年2月11日开始，预计25天内完成供水井施工（西部旱区供水井如遇基岩地层工期可适当延长）。表4-2作业计划表机型孔深(m)钻进时间冲孔换浆测井、下管、填砾洗井、抽水合计（天）冲击钻机50～1003126回转钻机100～15051129第一序供水井10眼，10天完成，第二序供水井10眼，7天完