蘭考供水井竣工報(bào)告.doc

1.0工程概況受河南省光大工程勘察有限公司的委托，河南省光大工程勘察有限公司供水井1眼。該井位于鄭州市與航海路交叉口南側(cè)，井深296m，井徑0-200m，580mm，180-296m，159mm。井管結(jié)構(gòu)：0-180m273mm無(wú)縫鋼管和同徑橋式濾水管，180m以下為159mm無(wú)縫鋼管和同徑橋式濾水管，單井出水量50m3/h，水質(zhì)滿足生活飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 該井采用紅星-300型水源鉆機(jī)施工，于2002年4月23日正式開鉆，2002年4月30日結(jié)束，歷時(shí)8天，成井深度296.0m，經(jīng)測(cè)試各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足合同要求。2.0地形地貌與水文地質(zhì)條件 該井位于鄭州市西部，地形平坦，地貌單元為山前沖洪積傾斜平原，鉆探揭露的地層為第四系和上第三系地層，巖性有砂質(zhì)粘土、粘土及砂層，呈多層結(jié)構(gòu)，地下水豐富，補(bǔ)給條件好，水質(zhì)優(yōu)良。3.0區(qū)域地質(zhì)及水文地質(zhì)概況 3.1地層與構(gòu)造 3.1.1地層區(qū)內(nèi)基巖出露面積較小，且不完整，第四系分布廣泛，成因類型復(fù)雜，厚度較大。現(xiàn)自老至新分述如下：1、寒武系中、上統(tǒng)（2+3）：中統(tǒng)以紫色頁(yè)巖、鮞狀灰?guī)r及竹葉狀灰?guī)r為主；上統(tǒng)以白云巖及條帶狀白云巖為主。分布于本區(qū)西南部，總厚度475m。 2、奧陶系中統(tǒng)（O2）：主要為厚層石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和泥巖。厚度146.68-336.73m。 3、石炭系中、上統(tǒng)（C2、C3）：中統(tǒng)以泥巖、鋁土礦為主，底部為山西式鐵礦；上統(tǒng)以石英砂巖與灰?guī)r互層?？偤穸?4.14-90.47m。4、二疊系（P）：為砂巖、泥巖夾煤層（線），總厚1000-1500m。 上述地層分布于鄭州市西南部。 5、上第三系（N）：為一套棕紅色、灰綠色粘土、砂質(zhì)泥巖和灰白、粉紅色砂、砂礫石或砂巖等，屬河湖相堆積，厚250-620m。分布廣泛，伏于第四系之下，僅在山前地帶（滎陽(yáng)以南）有零星出露。 6、第四系（Q） 下更新統(tǒng)（Q1）：以湖相沉積為主，下部以砂、砂礫石為主，夾粘土層，上部以粘土為主夾砂礫石層，厚度變化較大，一般30-50m，最厚165m，地表未出露。 中更新統(tǒng)（Q2）：以沖洪積相為主，主要巖性為黃棕、棕黃色粉質(zhì)粘土、粉土，另有黃土狀粉質(zhì)粘土、粉土、中細(xì)砂和砂礫石層，局部含鈣質(zhì)結(jié)核，厚2050m。 上更新統(tǒng)（Q3）：以沖積、洪積相為主，局部為風(fēng)積層，廣泛分布于京廣鐵路以西。山前以土黃色黃土狀亞砂土和亞粘土為主，夾2-3層古土壤層及鈣質(zhì)結(jié)核層，厚度10-30m；平原為灰黃、土黃色亞砂土、粉細(xì)砂、中細(xì)砂層，厚度15-30m。全新統(tǒng)（Q4）：以沖積相為主，主要分布于京廣鐵路以東的廣大地區(qū)，為黃河沖積物，巖性以灰黃色粉土、粉細(xì)砂、細(xì)砂層為主。厚1525m。山區(qū)溝谷分布有砂礫石層。 3.1.2構(gòu)造本區(qū)在大地構(gòu)造上屬于華北地臺(tái)南緣的秦嶺東西向復(fù)雜構(gòu)造帶與黃淮斷坳的復(fù)合部位，即為開封坳陷的西南邊緣。大片地區(qū)被第四系覆蓋，僅在西南部有基巖出露。在基巖出露地區(qū)，從西南到東北依次分布于寒武、奧陶、石炭、二迭紀(jì)地層，呈單斜構(gòu)造，巖層走向北西西，傾向北北東，并分布有一系列近似東西向的斷裂。在本區(qū)西南部，基巖裸露，斷裂發(fā)育，巖石破碎，為降水入滲提供了有利條件，是該礦泉水的補(bǔ)給區(qū)。 3.2區(qū)域水文地質(zhì)概況地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、地形地貌、水文氣象等條件是控制地下水的形成、補(bǔ)給、逕流、賦存和排泄的主要因素，這些條件的差異，使地下水的埋藏、水理性質(zhì)、水力特征等也有所不同。由于本區(qū)在整個(gè)地質(zhì)歷史發(fā)展過(guò)程中沉積了巨厚的松散沉積物，所以地下水賦存比較豐富。根據(jù)石油、農(nóng)田供水等勘察資料，本區(qū)地下水類型為松散巖類孔隙水、碎屑巖類孔隙裂隙水、碳酸巖類裂隙巖溶水。其中松散巖類孔隙水為本區(qū)主要地下水類型，按其埋藏深度和水力性質(zhì)可分為淺層、中深層和深層地下水。 1、松散巖類孔隙水 1）淺層水指埋藏于地表以下60m深度內(nèi)的潛水，局部地段為微承壓水。含水層巖性以京廣鐵路為界，西部為黃土狀土夾鈣質(zhì)結(jié)核或細(xì)砂、粉細(xì)砂層，厚度一般20-30m，單井涌水量400900m3/h；東部為黃河沖積的粉細(xì)砂、中細(xì)砂、細(xì)砂或中粗砂組成，厚度15-25m，單井涌水量15004000m3/h。地下水位受氣象因素控制，枯水季節(jié)降到最低值，雨季到來(lái)之后即開始回升，年變幅0.5-1.1m，動(dòng)態(tài)類型屬入滲-蒸發(fā)-開采型。淺層水PH值7.2-7.7不等，礦化度320-710mg/L，水化學(xué)類型為HCO3Ca或HCO3Ca.Mg型水，該層水在鄭州市區(qū)及近郊已受到不同程度的污染，該區(qū)按生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)，NO2- 超標(biāo)率達(dá)70%，NO3- 超標(biāo)率為1.1%。 淺層水主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水其次為灌溉回滲水，消耗于開采、蒸發(fā)及向黃河側(cè)向逕流排泄。而本區(qū)淺層水還有一重要補(bǔ)給來(lái)源黃河水側(cè)向逕流補(bǔ)給。2）中層地下水系指埋藏于60300m深度內(nèi)的承壓水。含水層為第四系中更新統(tǒng)、下更新統(tǒng)及上第三系上部地層。含水層巖性為細(xì)砂、中砂、粗砂等，顆粒粗，孔隙率大，透水性好，累計(jì)厚度3050m，單井涌水量12003000m3/h。中深層水是鄭州市城市供水的重要水源，目前開采量為14.35萬(wàn)m3/d。由于開采規(guī)模較大，已形成一個(gè)面積約600平方公里的區(qū)域降落漏斗。漏斗中心已經(jīng)到達(dá)七里河以東，水位的升降已經(jīng)完全受開采量增減的控制，二月份最高，八月份水位最低，年就幅6-8m，動(dòng)態(tài)類型屬逕流-開采型。中深層水的補(bǔ)給以側(cè)向逕流及淺層地下水的越流補(bǔ)給為主，受大氣降水影響較小，主要消耗于開采。中深層水的PH值7.3-7.6，礦化度340-490mg/L，水化學(xué)類型為HCO3CaNa或HCO3CaMg型水。3）中深層地下水系指埋藏于300m以下的承壓水，含水層為上第三系河湖相沉積物，含水層巖性為細(xì)砂、中砂及少量粗砂，呈微膠結(jié)，累計(jì)厚度3050m。單井涌水量12003000m3/d。地下水補(bǔ)給主要靠西南部山區(qū)基巖裂隙、巖溶水側(cè)向逕流和第三系露頭區(qū)接受降雨入滲逕流補(bǔ)給。地下水流向，由西南向東北逕流，排泄方式主要靠人工開采，其次側(cè)向逕流補(bǔ)給鄰區(qū)。水化學(xué)類型為HCO3Na型、HCO3NaCa型或HCO3NaCaMg型水，礦化度0.6g/L左右，總硬度4.010.0德國(guó)度，為軟水和微硬水，PH值7.48.1。 2、碎屑巖類孔隙裂隙水 分布于本區(qū)西南部小關(guān)、劉河、崔廟等礦區(qū)。為單斜構(gòu)造，組成巖性為二疊系砂頁(yè)巖、粉砂巖及其底部煤層。山區(qū)巖層直接裸露地表，在山麓及山間洼地多埋藏于厚薄不等的松散堆積物之下。成巖作用較好，富水性一般較差。但在構(gòu)造作用下，局部裂隙發(fā)育，加之地形有利條件，亦能形成富水段。水位埋深因構(gòu)造及地貌條件不同而變化。單井出水量一般小于100 m3/d，大者可達(dá)100-200m3/d。 二疊系上統(tǒng)（P2）含水層組 含水層巖性為灰綠色中厚層細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖和灰白色厚層狀中、粗粒長(zhǎng)石、石英砂巖，厚約150m，層理明顯，泥鈣質(zhì)膠結(jié)，節(jié)理裂隙較發(fā)育，易風(fēng)化呈松散狀。單井出水量一般為10-100 m3/d。 二疊系下統(tǒng)（P1）含水層組含水層巖性為中厚層砂巖。在構(gòu)造及地形有利部位可成井，單井出水量10-100 m3/d，據(jù)大峪溝水文孔揭露，水位埋藏28.55m，降深36.53m，單井出水量為25.22 m3/d。3、碳酸鹽巖類裂隙巖溶水 分布于本區(qū)西滎陽(yáng)、鞏義以南的山丘地區(qū)。巖性主要為石碳系、奧陶系、寒武系灰?guī)r及白云巖。在強(qiáng)烈的構(gòu)造作用影響下，裂隙巖溶發(fā)育，但不均勻。水位埋深隨地形起伏及構(gòu)造部位不同而變化較大。單井出水量變化亦大，一般在100-1000 m3/d之間。4.0施工工藝 4.1設(shè)備選擇 根據(jù)該井設(shè)計(jì)深度，結(jié)合我院的施工經(jīng)驗(yàn)，選用紅星-300型水源鉆機(jī)施工，于2004年4月23日正式開鉆。設(shè)備安裝中嚴(yán)格遵守以下操作規(guī)程： 1、鉆機(jī)安裝在平穩(wěn)地基上，本地梁安放周正、穩(wěn)定，保護(hù)管下放垂直。 2、鉆塔頂部安裝避雷針，并支穩(wěn)副腿。 3、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，布置了運(yùn)輸裝卸場(chǎng)地，鉆具、管材的擺放，泥漿坑、泥漿泵、泥漿循環(huán)槽等，作到互不影響。4、電器安放在防風(fēng)、防雨、防潮的地方，保證安全用電。5、鉆機(jī)就位后，轉(zhuǎn)盤與保護(hù)管對(duì)正同心，機(jī)身平衡，轉(zhuǎn)盤水平，保持開車、滑車、孔口中心“三點(diǎn)一線”。4.2鉆進(jìn)工藝4.2.1鉆進(jìn)方法該井采用無(wú)巖芯全面鉆進(jìn)的施工方案。開孔選用450mm噴射式三牙輪鉆頭施工，鉆進(jìn)至280m后，換580mm鉆頭擴(kuò)孔至200mm。4.2.2施工安全措施1、遵守鉆探安全操作規(guī)程；2、安全防護(hù)設(shè)施齊全、可靠；3、嚴(yán)格執(zhí)行崗位操作規(guī)程； 4、嚴(yán)格要求施工人員自覺(jué)遵守業(yè)主的有關(guān)規(guī)章制度。 4.2.3鉆進(jìn)中應(yīng)注意的問(wèn)題 1、開孔時(shí)轉(zhuǎn)速慢，加壓均勻，保證井身垂直；2、嚴(yán)格控制鉆壓，孔底壓力不超過(guò)鉆鋌重量的80%；3、時(shí)刻注意泵壓、泵量、泵音是否正常；4、精心操作，送鉆均勻，注意鉆速及鉆頭運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)扭距增大、跳鉆嚴(yán)重、進(jìn)尺緩慢等，應(yīng)采取措施及時(shí)處理；5、井身垂直，方位角及頂角無(wú)突變現(xiàn)象；6、井身圓整，無(wú)螺旋狀及過(guò)大的超徑、縮徑；7、注意測(cè)定泥漿性能，并根據(jù)地層變化調(diào)整泥漿性能指標(biāo)。4.3成井工藝4.3.1物探測(cè)井 經(jīng)物探測(cè)井后，根據(jù)測(cè)井曲線和鉆探判層等資料，對(duì)所揭露地層進(jìn)行綜合分析解釋，確定取水段為139273m，共利用含水層5層，累計(jì)厚度45m。詳見(jiàn)表1。 利用含水層一覽表 表1序號(hào)含水層埋深（m）厚度（m）地層巖性1122.0-149.027.0細(xì) 砂2186.0-192.06.0中 砂3201.0-218.517.5細(xì) 砂4236.5-244.07.5細(xì) 砂5262.5-273.010.5細(xì) 砂4.3.2通孔、刮泥皮及沖孔換漿物探測(cè)井結(jié)束后，下入鉆具通至孔底，待渣子全部返出后起鉆，換成刷子，破壞取水段的泥皮，然后進(jìn)行沖孔換漿，直至孔內(nèi)沉渣全部返出，泥漿性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。4.3.3下管成井1、下管前的準(zhǔn)備工作 1)、下管前做好充分準(zhǔn)備，分工細(xì)，責(zé)任明確；2)、認(rèn)真檢查井管質(zhì)量，如砂眼、焊接質(zhì)量等配套用具，如變徑、夾板、扶正器等；3)、準(zhǔn)確測(cè)量井管長(zhǎng)度并編號(hào)，有序擺放。2、管井結(jié)構(gòu) 1）、鉆孔結(jié)構(gòu)0-200m，鉆孔孔徑為580mm；200-296m，鉆孔孔徑為450mm；2）、井管串結(jié)構(gòu)0-180m為273mm無(wú)縫鋼管及同徑橋式濾水管；180-296m為159mm鍍鋅橋式濾水管和159mm無(wú)縫鋼管相間。 井管串連接方式為管箍焊接連接，焊接牢固，質(zhì)量可靠。 該井濾水管的安裝與含水層一一對(duì)應(yīng)，濾水管累計(jì)長(zhǎng)度45m，具體安裝位置見(jiàn)表2。 具體安裝位置一覽表 表2序號(hào)安裝位置（m）長(zhǎng)度（m）1139.0-148.092186.0-192.063203.0-218.0154237.5-243.565264.0-273.093）、填礫根據(jù)地層情況，采用D1-3mm天然石英礫料作為濾水層，填礫位置111.0-296.0m，礫料用量25.0m3。4）、止水止水材料為優(yōu)質(zhì)粘土球，分兩段止水，止水位置為0-20m，74.5-111.0m。 5）、固井固井材料選用D10-20mm碎石，固井位置為20-74.5m，碎石用量約10m3。5.0冼井與抽水試驗(yàn) 1、冼井成井后首先采用沖孔振蕩冼井，自下而上對(duì)每層含水層進(jìn)行冼井，之后采用潛水電泵連續(xù)抽降冼井，直至水清砂凈。2、抽水試驗(yàn)冼井結(jié)束后采用潛水電泵進(jìn)行正式抽水試驗(yàn)。抽水試驗(yàn)共34小時(shí)，其中抽水時(shí)間16小時(shí)，水位穩(wěn)定時(shí)間8小時(shí)，水位恢復(fù)時(shí)間10小時(shí)。抽水試驗(yàn)結(jié)果為：靜水位埋深85.6m，動(dòng)水位埋深106.6m，降深21.00m，出水量50噸/小時(shí)，單位涌水量2.38t/h.m。3、水質(zhì)分析經(jīng)對(duì)該井取水樣分析測(cè)定，水中陽(yáng)離子以鈉、鉀為主，含量27.60mg/L，占陽(yáng)離子總量的18.2%，其次為鈣、鎂離子，含量分別為68.74 mg/L 和23.69 mg/L ，分別占陽(yáng)離子總量的52.1%和29.7%。陰離子以重碳酸根為主，含量為345.98 mg/L，占陰離子總量的86.2%，其次為硫酸根和氯離子，含量分別為0.52 mg/L 和0.39 mg/L ，分別占陰離子總量的7.9%和5.9%。水化學(xué)類型為HCO3Ca.Mg型水。礦化度531.82 mg/L ，PH值為7.25，總硬度269.0 mg/L 。從水質(zhì)分析結(jié)果看，該井各項(xiàng)指標(biāo)均符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，水中偏硅酸含量為35.1 mg/L ，鍶含量為0.53 mg/L ，二者均達(dá)到了國(guó)家飲用天然礦泉水標(biāo)準(zhǔn)（GB8537-1995）。含砂量采用容積比重法測(cè)井該井水含砂量，測(cè)定結(jié)果為含砂量小于1/100000。6.0工程質(zhì)量評(píng)述 1、出水量：抽水降深21.0m時(shí)，單井出水量達(dá)50噸/小時(shí)，單位涌水量2.38t/h.m，滿足合同要求。 2、孔身質(zhì)量：孔身園整、垂直，最大孔斜0.33，滿