賈曉升，陳令奕

（廣東省水文地質(zhì)大隊(duì)，廣東 廣州 510510）

1 概述

當(dāng)前，地下水資源作為生產(chǎn)生活中的不可再生資源之一，通過動態(tài)監(jiān)測分析，需要在保障地下水作業(yè)安全的基礎(chǔ)上，提高地下水資源利用率。通過地下水的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題并及時做出改進(jìn)，防止造成更大的損失[1]。根據(jù)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總體規(guī)劃，采用科學(xué)的監(jiān)測方法獲取地下水的相關(guān)數(shù)據(jù)，這些監(jiān)測數(shù)據(jù)為地下水資源的保護(hù)提供了依據(jù)。

2 地下水監(jiān)測現(xiàn)狀

目前，地下水監(jiān)測的成果為地下水資源的評價提供了參考，也是國家公報數(shù)據(jù)的主要來源之一。長時間以來，主要依靠水文部門進(jìn)行著地下水的監(jiān)測和管理。因此，地下水監(jiān)測管理系統(tǒng)是以國家、流域、省、市、水文站等管理體系為基礎(chǔ)，由水文局組織水利部的地下水監(jiān)測工作，各流域內(nèi)的地下水監(jiān)測工作由當(dāng)?shù)氐乃木重?fù)責(zé)。省水文局負(fù)責(zé)省行政區(qū)水資源管理部門的地下水管理工作[2]。市水文局在市水利廳負(fù)責(zé)地下水監(jiān)測工作，水文局負(fù)責(zé)具體地下水監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測管理。地下水監(jiān)測示意如圖1所示。

3 水文地質(zhì)鉆探和物探測井

各監(jiān)測井水文地質(zhì)鉆探施工前做好了充分的準(zhǔn)備工作，包括人、設(shè)備、材料等，這樣能為后續(xù)的項(xiàng)目進(jìn)行，奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。在各個監(jiān)測井的施工過程中，均采用了“先小口徑回轉(zhuǎn)正循環(huán)全孔取芯鉆進(jìn)、后擴(kuò)孔成孔”的施工工藝。鉆探設(shè)備型號、鉆頭材料及規(guī)格等均根據(jù)各監(jiān)測井地層實(shí)際情況而定。水文地質(zhì)鉆探在施工前有技術(shù)交底、安全交底；現(xiàn)場施工過程至鉆孔終孔、鉆孔抽水試驗(yàn)、鉆孔巖、土、水樣的采樣、鉆孔水文地質(zhì)編錄、巖芯拍照、鉆孔施工結(jié)束后鉆孔處理實(shí)行了全過程監(jiān)控、檢查、抽查，確保施工的質(zhì)量。每個施工環(huán)節(jié)都要根據(jù)設(shè)計嚴(yán)格進(jìn)行，鉆探工作總體質(zhì)量與設(shè)計相符。

野外數(shù)據(jù)采集過程中，對采集的數(shù)據(jù)信號通過實(shí)時監(jiān)控、重復(fù)測量等手段保證測井曲線穩(wěn)定可靠。為了驗(yàn)證物探測井的準(zhǔn)確性，項(xiàng)目部對地下水監(jiān)測物探測井檢查工作量為5 口監(jiān)測井，占10.2%，兩次測量自然電位、自然伽馬及視電阻率曲線形態(tài)基本一致，大多數(shù)點(diǎn)誤差較小。成果解釋符合測井曲線特征反應(yīng)，三種測井方法能夠互相驗(yàn)證，測井曲線能夠真實(shí)反映地層特征，符合《水文測井工作規(guī)程》的相關(guān)要求。

4 成井、洗井與抽水試驗(yàn)

4.1 井管

使用的井壁管及濾水管材質(zhì)有無縫鋼管和PVCU 塑料管兩種。管材規(guī)格主要采用?146mm×4.5mm無縫鋼管和?160mm×9.5mm PVC-U 管材（壓力為1.60MPa），對于同一監(jiān)測井（組）來說，要確保濾水管與井管的材質(zhì)相同，所使用管材均為合格產(chǎn)品，材質(zhì)及口徑符合要求。

4.2 填礫、止水、固井

在選用濾料石英砂時，要保證材料質(zhì)地堅硬、密度大，而且渾圓度要好的，級配范圍為?2mm～12mm。填礫前對礫料進(jìn)行篩選或沖洗，除去細(xì)小顆粒和雜質(zhì)備用。投料過程嚴(yán)格按照設(shè)計量進(jìn)行圍填，并進(jìn)行圍填深度的測量，確保了投料位置準(zhǔn)確到位。止水材料為膨潤土自制而成的粘土球及P.O42.5 的水泥。止水方法采用粘土球圍填止水法及壓力灌注水泥漿止水法。止水效果通過監(jiān)測粘土球投入量與投入高度觀測井管內(nèi)外的水位變化情況來確定；注漿結(jié)束水泥固化后，通過測量管內(nèi)外水位確定止水效果。在井口至止水層頂部范圍內(nèi)的管外環(huán)狀間隙中灌入水泥砂漿，使得監(jiān)測井成井后保持穩(wěn)固。所有成井用的濾料、止水及固孔材料進(jìn)場時均進(jìn)行了質(zhì)量檢查驗(yàn)收，質(zhì)量合格[3]。

4.3 洗井

新建井填礫止水和固井結(jié)束后，采用鉆機(jī)水泵灌入清水上下拉動活塞的方法進(jìn)行洗井，以排除井內(nèi)的沉渣及殘留的泥漿，初步打開含水層通道，待井水逐漸變得清澈、含砂量較少時，改用井用型潛水泵（QJD、QJ.型）抽水洗井，直至水清砂凈為止。洗井過程中，根據(jù)各含水層所在深度位置下入鉆桿、活塞分層分段洗井，以提高洗井效果。洗井結(jié)束前下入撈渣鉆具清孔到底。改建井洗井：改建前井內(nèi)未堵塞的，主要采用井用型潛水泵（QJD、QJ.型）抽水洗井的方法，直至水清砂凈為止；對于改建前井內(nèi)部分堵塞的監(jiān)測井，使用XY-1A 型鉆機(jī)，根據(jù)孔內(nèi)井管大小，采用鉆機(jī)水泵送水拉動鉆桿沖孔到底的方法或采用壓風(fēng)機(jī)送風(fēng)進(jìn)行洗井，徹底清除井內(nèi)雜物后，在進(jìn)行抽水洗井工作時，要選用井用型潛水泵（QJD、QJ.型），洗井過程嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行，洗井質(zhì)量良好。

4.4 抽水試驗(yàn)

監(jiān)測井抽水試驗(yàn)工作開展嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，抽水過程排水順暢，避免了因排水滯留井口周邊而造成地下水的下滲回灌。對于巖溶裂隙水監(jiān)測井，為避免因水位降深過大引發(fā)沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害，僅開展一個落程抽水試驗(yàn)；對于部分水量較小，單位涌水量小于0.015L/(s·m)的監(jiān)測井，亦開展一個大降深抽水試驗(yàn)。各孔抽水試驗(yàn)的方法和過程安排合理，為獲取監(jiān)測井目的含水層的水文地質(zhì)參數(shù)提供了真實(shí)可靠的野外資料，符合設(shè)計要求[4]。

5 水土樣采集與分析

5.1 樣品采集質(zhì)量評述

水樣的采集要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對樣品進(jìn)行編號。為防止水中易變組分發(fā)生變化，根據(jù)測定項(xiàng)目的不同，在采樣容器里加入不同的試劑（5種保存條件），保存樣品，及時送到測試機(jī)構(gòu)。測試中心對收到的樣品進(jìn)行核對和編號，并做好登記。樣品收到后做好任務(wù)分配，保證在有效期內(nèi)完成樣品的檢測。

5.2 樣品分析質(zhì)量評述

樣品送到實(shí)驗(yàn)室后，及時按檢測程序?qū)悠愤M(jìn)行驗(yàn)收、登記、編號、下達(dá)檢測指令，按規(guī)定進(jìn)行樣品加工，加插質(zhì)量控制樣、抽取密碼重復(fù)樣等，按程序進(jìn)行檢測、數(shù)據(jù)處理和提交報告。在分析過程中，對于插入的國家水樣標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測量值，需要在其給定參考值的2倍不確定度范圍內(nèi)，另外，加標(biāo)回收率需要在允許范圍以內(nèi)，所有項(xiàng)目重復(fù)分析合格率要滿足批次合格率大于90%的要求。

6 輔助設(shè)施建設(shè)與工程測量

輔助設(shè)施建設(shè)包括井口保護(hù)裝置建設(shè)和站點(diǎn)標(biāo)志牌建設(shè)，均按照監(jiān)測院下發(fā)有關(guān)要求及規(guī)范進(jìn)行，保護(hù)裝置基座所用水泥、砂石及鋼筋的質(zhì)量及規(guī)格符合要求；外部形態(tài)根據(jù)場地條件靈活采用了在原井口地面凸起、移位凸起和埋置地下三種建設(shè)方式，與場地周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。對于測量中用到的儀器，要確保在檢定有效期內(nèi)，在作業(yè)之前要進(jìn)行檢驗(yàn)，確保能夠滿足測量的精度要求[5]。

6.1 GPS測量

本測區(qū)布測了101個GPS點(diǎn)，外業(yè)檢查刻石點(diǎn)101個，標(biāo)石大小符合要求，標(biāo)石穩(wěn)固、美觀。點(diǎn)位恰當(dāng)并利于擴(kuò)展。平差計算準(zhǔn)確，各項(xiàng)精度指標(biāo)均達(dá)到了規(guī)范的要求。本GPS網(wǎng)的起算點(diǎn)為廣東省國土廳提供的GDCORS參數(shù)，并提供坐標(biāo)解算。

6.2 GDCORS測量

本測區(qū)布測了83個直接可觀測GPS點(diǎn)，外業(yè)檢查埋石點(diǎn)81 個，占埋石點(diǎn)總數(shù)的98%，標(biāo)石大小符合要求，標(biāo)石穩(wěn)固、美觀。整個控制網(wǎng)布設(shè)良好，點(diǎn)位恰當(dāng)并利于擴(kuò)展。平差計算準(zhǔn)確，各項(xiàng)精度指標(biāo)均達(dá)到了規(guī)范的要求。實(shí)地檢測了10 個點(diǎn)，點(diǎn)位中誤差為±1.0cm，高程中誤差為±0.9cm。本次測量根據(jù)廣東省CORS中心所得到的解算數(shù)據(jù)，其轉(zhuǎn)換精度為0.0001～0.0244m，平均轉(zhuǎn)換精度為0.01m，可以滿足本次測量的精度要求

6.3 高程測量

采用GDCORS 技術(shù)結(jié)合廣東省似大地水準(zhǔn)面精化技術(shù)進(jìn)行測量，測定點(diǎn)的高程。平差計算進(jìn)行了檢查。操作方法正確，電子記錄程序正確，輸出格式符合標(biāo)準(zhǔn)要求。高程中誤差為±5.26mm＜±10mm，均符合規(guī)范要求。

6.4 隱藏點(diǎn)測量

對于地形復(fù)雜，部分地形復(fù)雜、隱蔽以及建筑區(qū)內(nèi)使用GDCORS在空曠信號較好的位置進(jìn)行布點(diǎn)，對無法直接進(jìn)行RTK測量的點(diǎn)位使用全站儀進(jìn)行測量，共檢測坐標(biāo)點(diǎn)5 點(diǎn)，點(diǎn)位誤差均小于 2 倍允許中誤差，點(diǎn)位中誤差為±0.67cm＜±1.0cm；共檢測高程點(diǎn)3 點(diǎn)，高程中誤差為±1.5cm＜±3.5cm。

7 綜合試驗(yàn)孔質(zhì)量評述，資料整理及報告編寫質(zhì)量評述

綜合試驗(yàn)孔從鉆孔設(shè)計、鉆探施工、樣品采集以及樣品測試等各個環(huán)節(jié)都嚴(yán)格按照《施工設(shè)計》及中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院《國家地下水監(jiān)測工程綜合試驗(yàn)孔樣品采集與測試》培訓(xùn)資料的要求。保證樣品采集規(guī)范，樣品數(shù)量及重量均符合實(shí)驗(yàn)室要求。樣品測試機(jī)構(gòu)需要具備測試微體古生物、礦物質(zhì)、同位素等資質(zhì)條件，滿足測試需要。

對完成的各種記錄表和有關(guān)圖表進(jìn)行了自檢、互檢與野外檢查，各項(xiàng)檢查比例達(dá)到或超過了規(guī)定比例，優(yōu)秀級的綜合比例為100%，對取得的各種資料進(jìn)行分類統(tǒng)計，保證了第一手資料的完整、準(zhǔn)確。在野外工作結(jié)束后，及時按要求進(jìn)行室內(nèi)資料綜合整理和報告編寫工作，包括各監(jiān)測井的單孔鉆探、物探測井、下管成井、抽水試驗(yàn)、成井報告及綜合成果圖的編制等，同時完成本標(biāo)段地下水監(jiān)測站點(diǎn)土建工程建設(shè)報告編制。各類資料整理及報告編寫都參照相關(guān)規(guī)范完成，質(zhì)量良好。

8 結(jié)束語

總而言之，作為一項(xiàng)基本任務(wù)，必須要應(yīng)重視地下水的監(jiān)測，做好監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用。通過及時分析地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)，調(diào)查地下水開發(fā)趨勢和存在問題，主動報告和預(yù)測地下水相關(guān)狀況，合理開發(fā)和有效利用地下水資源，為科學(xué)管理和保護(hù)水資源提供有力保障。