1、四四地区生产废水排放限值研究水文地质调查与钻探 郑州中核岩土工程有限公司西北分公司 版本1 - 0 -四 四地区生产废水排放限值研究水文地质调查与钻探工 作 大 纲郑州中核岩土工程有限公司西北分公司二一一年三月四四地区生产废水排放限值研究水文地质调查与钻探 郑州中核岩土工程有限公司西北分公司 版本1 - 1 -1.概述受中核四四有限公司的委托，按照“四四有限公司生产废水综合利用及排放限值研究项目建议书（摘要）”、四四地区生产废水排放限值研究实施计划与分工，2011 年 3 月 16 日业主、中辐院与我公司的三方会议确定的技术要求和任务，郑州中核岩土工程有限公司拟对四四有限公司生产废水排放限值研
2、究进行水文地质调查与钻探工作，制定本工作大纲。按业主要求，本次工作的主要工作任务是：在水文地质资料调查的基础上，了解近区影响核素迁移的水文地质参数；提供实验室参数测量所需要的岩土介质样品；给出区域水文地质特征描述，有针对地选择有代表性的液态流出区域进行水文地质勘探和试验。2.预计工作量 根据技术任务书的要求，结合搜集到已有资料及现场踏勘情况，在允许的情况下，钻孔位置尽量接近生产废水径流。在近处（约 2km）钻孔适当进行加密，布置 18 个水文地质钻孔（含弥散试验孔、抽水注水试验等），在远区范围每 24km 布置一个水文地质钻孔，选取 12 处作为水文地质钻探和试验的重点，按每处各安排 4 个水
3、文地质钻探孔，适当地确定了本次的工作量，预计本次的工作量如下：工作内容 工 作 量水文地质调查 约 5km2水文地质钻探 勘探点 40 个，预计总进尺 1200 米。取土样 172 组，水样 37 组。地下水位观测 40 孔抽水试验 6 孔，注水试验 6 孔弥散试验 1 组地下水流速流向测定 6 孔水文地质试验水质简分析 37 组3.水文地质调查主要目的与任务是收集已有的水文地质资料，调查试验区域水文地质条件，地表水体的分布、范围，地下水的流速流向、含水层特征，地下水的利用计划，四四地区生产废水排放限值研究水文地质调查与钻探 郑州中核岩土工程有限公司西北分公司 版本1 - 2 -分析地表水与地
4、下水的补、迳、排的相互关系等。为查明场地的水文地质特征，对调查区范围内的水井、地表水等进行调查，收集资料，并对所有的钻孔进行水位观测，观测地表水与地下水的水力联系，对不同类型的地下水，采取水样进行水质分析，并利用区域水文地质资料，为地下水环境评价提供水文地质依据。.收集气候、气象资料，现有的和计划的地下水利用资料，近区域范围内地下水利用的资料及水文地质资料。.分析调查含水层岩性及含水特征、颗粒级配、孔隙率及有效孔隙率、岩土的物理化学性质、矿物成分等。.主要水文地质单元的位置、范围及相互关系；含水层类型及分布特征，天然条件下的地下水位、流向、流速、水质（含物理化学性质）、补给及排泄条件，与地表水
5、体的水力联系、用途；.分析调查核素在土壤中的迁移和滞流特征、蓄水层的稀释和弥散特征，以及为确定放射性核素的浓度可能需要的地下物质的物理和化学性质，初步评价地下水污染对居民的可能影响。.对测区内泉、井、钻孔水位及地表水体进行调查：.调查其位置、所处地貌位置和高程，井、孔水位埋藏深度；.出露处地层岩性和地质构造；.类型和性质；.涌水量、径流量及水位季节性变化；f.人类活动重点调查人类生产、生活活动情况。外业结束后，对成果资料综合整理、分析。经过最终资料的整理和检查，必须确定第一手资料的准确、可靠，如发现有疑难问题，或者有争议的重大地质问题，组织力量进行野外复查，必要时组织知名专家咨询。4.水文地质
6、钻探水文地质钻探是在水文地质调查的基础上选定钻探孔位后，采用测量仪器测定了勘探点和地质点点位后进行的。钻探工作的目的主要是为了查明场地地下岩、土层的分布、性质特征，采集岩、土、水试样，为抽水、注水试验、弥四四地区生产废水排放限值研究水文地质调查与钻探 郑州中核岩土工程有限公司西北分公司 版本1 - 3 -散试验等提供测试条件，为取得一系列设计所需岩土参数，提供前提条件。 钻孔技术要求a.孔径：钻孔开孔前由技术负责人填发钻孔工作内容通知单，方可开钻。松散土层开孔孔径不小于 91mm，测试孔的孔径应满足相应的测试要求，基岩采用金刚石小口径钻进，孔径 75mm。b.钻探方法要求采用回转钻进，岩层采用
7、单管金刚石钻具钻进，钻探循环用水采用自来水或洁净河水。c.基岩要求连续取芯，岩芯采取率一般应大于 85%，对破碎基岩岩芯采取率应大于 70%。记录每段岩石的岩芯采取率和岩石质量指标 RQD，节理条数及倾角。d.对粘性土要求连续取芯,取芯率 100%，水下砂层用泥浆护壁钻进，用分式取样器或标准贯入器间断取样，间距满足规范要求。e.对于土层钻孔，在地下水位以上应用干钻钻进，待观察到初见水位后，如用冲洗液时，应采用岩芯管钻进。终孔 48 小时后测稳定水位，并连续观测10 天。f.钻探过程中应认真填写班报表，对钻探回次、回次岩芯采用岩芯牌及油漆进行标识。g.钻进深度和岩土分层深度量测误差应为5cm。h
8、.要求钻机摆放水平，发现孔斜及时采取纠正措施。i.钻孔岩芯应按深度顺序从左向右排列于岩芯箱内，并做好编录，待编录后，按孔分别拍照。j.钻探结束后，应由技术负责人检查钻孔孔深、钻探班报表记录等，并拍照，填写验收单。采取岩、土、水样要求a.在砂类土、软土、卵砾层中钻进时采用泥浆护壁，下放取土器之前应清孔，孔底沉渣厚度不应大于取土器废土段的长度。b.对于一般的粘性土用普通取土器，采用重锤少击法取样，对于砂类土，采用活塞取砂器取样。c.扰动土样在钻探岩芯中采取。四四地区生产废水排放限值研究水文地质调查与钻探 郑州中核岩土工程有限公司西北分公司 版本1 - 4 -d.岩样在岩芯中选取或采取岩块样。e.岩
9、、土、水样总要求：原状土及扰动土视现场钻孔工作量情况定，对呈薄夹层的岩性适量取样。保存所关心的有代表性的岩芯样品，根据岩芯地层情况，每层取试样一件，每件一公斤，以便于进行核素分配系数的测量。注意样品不能被放射性和化学污染。钻探设备钻探设备为 XY-1 型钻机。选配钻具有：a.第四系地层采用单管钻具及螺旋钻具为 110mm。b.岩层采用：采用 75mm 单动双管金刚石钻具。c.钻头：采用普通双管金刚石孕镶钻头，普通合金钻头。d.套管：选用 146mm、108mm 两种。施工组织及施工管理a.施工组织每台钻机应配备机长、描述员、安全员，施工前明确各自职责认真把关。由机长组织其它人员进行该钻机的施工
10、。b.施工管理现场指挥人员及工程负责人应对施工人员、设备、原材料进行合理安排，掌握工期及工程进度，及时提出有关安全及施工质量管理的要求，对现场施工人员的施工方法，设备及材料的使用情况起到监督的作用，及时消除各种隐患。5.水文地质试验通过水文地质试验主要主要查明地下水类型、化学成分，地下水的储水构造、含水层的分布与特征、地下水流向、迳排特征，主要包括抽水试验，弥散试验，渗水注水试验、测定地下水流速流向，地下水水位（温）观测等。5.1 抽水试验5.1.1 目的本次工作拟采用完整井或非完整井、稳定流和非稳定流抽水试验来确定含水层的水文地质参数，抽水试验的目的是确定勘察区范围内主要含水层的特征四四地区
11、生产废水排放限值研究水文地质调查与钻探 郑州中核岩土工程有限公司西北分公司 版本1 - 5 -参数，对于局部潜水含水层确定其渗透系数（K）和重力给水度（u），对于下部区域性含水层按现有水文地质观测资料在研究区可分为承压区和无压区两部分。对于承压区，抽水试验主要是确定含水层的导水系数（T）和重力给水度（u）。为水文地质定量分析计算提供必要的水文地质参数。5.1.2 试验井布置试验井布置时，应充分考虑到各个含水层非均质特征及定量评价时对参数分区的要求，兼顾勘探孔和试验孔相结合的原则，以充分发挥勘探工作的效率。此外，还应考虑到便于抽水试验设备的安装，地下水水位及流量的观测。在综合考虑上述基本原则的基
12、础上，在测区内共布置 6 套井进行非稳定及稳定流抽水试验。 5.1.3 技术要求a.抽水试验延续时间：抽水试验延续时间至少应满足两个对数周期的时间长度，初步确定为 2040 小时；每个抽水试验依据含水层的厚度及供水量采用二至三个降深进行试验。b.流量观测：拟采用堰测法对水井流量进行观测，观测密度应与水位观测同步；c.水位观测：拟采用电测水位计观测抽水试验孔的水位随时间的变化，观测时点的设置应满足对数变化的要求，即在抽水初期，应加密观测频率，随着抽水试验的延续，可适当延长观测时间间距。观测水位时，应同时进行抽水井流量观测，此外，试验前应对地下水静止水位进行观测，每小时测定一次，三次水位相同或 4
13、 小时内水位差不超过 2cm，即为静止水位。d.试验过程中，应进行现场资料整理，包括绘制 s-t、Q-t 曲线，填写观测记录表格。e.抽水停止后，对抽水孔应进行恢复水位观测。f.试验结束后，应将现场所有的原始资料进行详细检查、校核，确认无误时，方可开始室内资料整理。g.室内资料整理： 绘制水文地质综合图表，s-lgt、lgs-lgt 和 s-lg(1+tp/t)曲线，试验孔结构图等；四四地区生产废水排放限值研究水文地质调查与钻探 郑州中核岩土工程有限公司西北分公司 版本1 - 6 - 利用非稳定流抽水试验资料根据标准曲线比拟法或直线图解法确定试验段含水层的水文地质参数；编制试验小结。5.2 注
14、水试验计划布置 6 个注水试验点。5.2.1 目的为进一步定量评价提供参数。5.2.2 试验方法选取有代表性的钻孔作为试验区，分段进行注水试验，当注入水量达到稳定并延续 24 小时后，试验可结束。5.2.3 试验成果资料整理a.试验装置示意图b.速度历时曲线图c.渗透系数计算5.3 水位观测钻孔成孔后，对所有钻孔进行地下水位观测，确定勘探范围内各水文地质单元的地下水流向，地下水坡度等。工作量a.对所有钻孔进行地下水位观测，直至相对稳定，对重要的井点连续观测。b.工作期间水位观测次数：开始 3-4 天每天观测 23 次，以后每天观测1 次，每个钻孔连续观测 7-10 天。技术要求a.对于钻孔，可
15、直接在孔内进行观测；b.对井的观测记录其稳定水位c.水位观测要求：用电测水位计观测地下水位；观测精度读至 mm。资料整理利用水位观测资料测定地下水位，判别地下水的流向。四四地区生产废水排放限值研究水文地质调查与钻探 郑州中核岩土工程有限公司西北分公司 版本1 - 7 -人员安排钻孔的地下水位观测由钻探组负责，在钻探结束后连续进行。5.4 流速流量观测采用充电法测定地下水流速、几何法测定流向5.4.1 目的：测定地下水的流速流向，协助水文地质查清地下水迳流条件。5.4.2 方法：以井口为中心,在周围布置 30 度等间隔的方位标志作为测线，并在投盐前测量一次正常等电位线；将食盐放入孔中的含水层位置
16、，并记录投盐的时间，将 A 电极置于投盐点位置，B 电极置于远离钻孔处(约为充电点深度的 20 倍)作为无穷远极；测量 N 极固定在水流源头的方位上一点，距井口大致等于 A 电极深度，M 极按 4 小时时间间隔沿各测线寻找 N 极的等位点；5.4.3 工作量：拟作 12 孔，在抽水试验孔中进行，根据现场水文地质调查结果和实地施工条件进行调整。d.仪器设备：JJ-3 型直流电法仪。e.资料整理将不同时间观测的等位线与正常场同绘一张等电位线平面图上。在等位线平面图上找出等位点移动最大的测线。5.5 水质分析：5.5.1 目的a.判定地下水类型及其对建筑材料的腐蚀性；b.水中所含的微量元素。5.5.
17、2 数量及内容拟采取 36 组水样进行 PH 值、总硬度、游离 CO2、侵蚀性CO2、Ca 2+、Mg 2+、K +Na+、NH +4、Fe 2+、Fe 3+、Cl -、SO 2-4、HCO -3、NO -3等简分析及腐蚀性试验。四四地区生产废水排放限值研究水文地质调查与钻探 郑州中核岩土工程有限公司西北分公司 版本1 - 8 -56 弥散试验通过单井抽水多井观测试验，测定弥散系数。6.资料整理 及成果的计算机处理6.1 资料整理利用水文地质调查、钻探和试验成果，论证各含水层的水文地质特征、水力联系、地下水补给、径流、排泄条件，对其产生的危害进行评价；编制完整的成果报告。6.2 成果的计算机处
18、理a.文字及报表采用 word2003 制作处理；b.水文地质图、钻孔柱状图、剖面图、勘探点平面位置图、各项试验成果图件等均使用 AotoCAD2004软件包制作完成；c. 图片采用 JPG 格式； d. 投入设备及人员本次勘察成果的计算机处理，计划投入计算机、绘图机、软件若干台套。计划投入熟悉专业、精通计算机软件编制、操作的计算机操作人员 1 人。7 安全与环境保护7.1 环境保护现场施工时在工程地质钻探过程中加强环境保护。现场地质钻探应控制钻探废水、油污的排放，尽量避免或减少对土壤的污染；所形成的固体废弃物应随时清理并按要求处置，避免乱丢乱放对土壤造成污染；工程完工后，对勘察场地进行尽可能
19、的恢复。7.2 安全保护钻探机台均应设置固定安全员。对参加工程全员加强安全教育，增强安全意识，杜绝安全事故，防止人员走失。对临时用工进行生产技能和安全知识培训教育，不合格者不能上岗。精心操作，不得蛮干，避免人员和机械设备事故。严禁酒后上岗。注意防火、防雷电，对现场的高压线路和电力设施施工时应避开，以防触电。钻探设备在运行过程中的保养工作应随时进行，安全员每天至少两次巡四四地区生产废水排放限值研究水文地质调查与钻探 郑州中核岩土工程有限公司西北分公司 版本1 - 9 -视或检查设备的运行状况，以便确定需要保养的部件，并做好运行保养记录。工程结束，钻探设备撤离现场时，必须进行一次清洗和保养。在钻探
20、过程中，所有机组人员要做到分工明确、各司其职、精力集中；机长要正确指挥和操作，避免发生误操作事件。钻机进入工地后，严格按电力工程勘察安全技术规程DLGJ113-93 进行操作。汽车司机要严格执行本院机动车辆管理规定和驾驶员管理规定的要求，在行车前应对车况进行一次全面检查，重点是刹车、转向和灯光等部位。司机要严格遵守交通规则驾驶车辆。严禁无驾照人员开车。工作期间司机不准喝酒。勘察现场的食宿管理：勘察队伍到达现场后，居住地要安全和卫生；并察看住处的安全设施，主要包括防火器材的配置和位置、安全通道（安全出口）等情况，通知到每个工程队成员。保证勘察人员住得安全并能吃得新鲜、干净。7.3 应急情况控制措
21、施现场环境事故处置:当现场发生环境事故时，安全员应协助现场负责人迅速做好补救和控制工作。现场安全事故处置:当勘察现场发生职业健康安全事故时，安全员应协助现场负责人迅速做好救护工作。现场负责人在事故发生后，应将事故情况及时报告工程部主任。有关人员还应按事故、事件、不符合的处理程序规定进行事故处置并留有记录。8.工程进度安排接到工程任务后，首先进行资料收集工作，同时先遣人员进入现场，进行必要的施工准备工作，并全面开展外业工作及部分室内试验，根据取得的资料和实际工作量的变更情况，提交第 1 版“勘察大纲”。预计外业施工工期 20 天，外业结束 7 天内提交成果报告、质量保证报告及有关质量记录。9.提
22、交资料为便于业主和设计部门使用、保存、修改和复制，除提交文字报告和图表四四地区生产废水排放限值研究水文地质调查与钻探 郑州中核岩土工程有限公司西北分公司 版本1 - 10 -外，同时提交这些报告和图表的计算机光盘。主要内容为：通过钻探，提供的水文地质资料包括：（1） 岩土特性：关心点钻孔柱状图，岩土的分类，天然湿度，容重，干容重，密度，天然孔隙度和有效孔隙度；（2） 包气带（不饱和带）：包气带的厚度、容重、干容重、密度、有效孔隙度和渗透系数；（3） 含水层（饱和带）：含水层埋深和厚度、水力坡度、流速、流向、渗透系数、弥散系数、近区等水位线（等高距 2.5m）、水质分析、与地面水的水力联系等。（4） 区域水文地质特征描述。（5） 地表生产下水冲沟的宽度。保存所关心的有代表性的岩芯样品，根据岩芯地层情况，每层取试样一件，每件一公斤，以便于进行核素分配系数的测量。注意样品不能被放射性和化学污染。
