山东省枣庄市滕州市羊庄镇找水.docx
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山东省枣庄市滕州市羊庄镇找水
枣庄市滕州市
羊庄镇钓鱼台村勘查找水定井报告
（枣庄市滕州市007号）
山东省煤田地质局第一勘探队
二〇一一年十月
工程名称：
枣庄市滕州市羊庄镇钓鱼台村勘查找水定井报告
（枣庄市滕州市007号）
项目负责：
惠以珩
技术负责：
潘东兴
报告编写：
董学贤
审核：
郝进明陶莅宁
总工程师：
王士路
编写单位:
山东省煤田地质局第一勘探队
日期：
2011.10
第一章前言
为从根本上解决山丘区群众饮水问题，按照山东省委、省政府的批示和山东省国土资源厅的统一部署，山东省煤田地质局第一勘探队物探找水施工组于10月14日在枣庄市滕州市羊庄镇钓鱼台村完成了野外数据采集工作，经过室内的资料处理及解释，提交本次电法找水的勘探报告并提供布孔位置。
第一节目的任务
本次工作的目的是：
根据枣庄市国土资源局滕州分局勘查找水协调组的安排，在滕州市羊庄镇钓鱼台村开展地质、水文地质与物探找水定井工作。
主要任务是：
（1）通过对该村范围内水文地质调查，初步查明该村庄附近的水文地质条件，确定水文地质物探找水定井靶区；
（2）在靶区内进行水文地质物探工作，进一步勘查靶区内地下含水层的分布、埋藏、富水情况等；
（3）结合工作区水文地质条件，根据物探成果确定井位；
第二节完成的主要工作量及质量评述
本次工作是在充分收集该村庄所在的水文地质单元以往工作成果的基础上，通过水文地质综合调查、地球物理勘探、GPS测量、综合研究并编制勘查找水定井报告。
完成的主要实物工作量见表1—1。
（1）资料收集
收集了山东省煤田地质局第一勘探队编制的1：
20万区域地质图1份，《山东省枣庄市水文地质调查报告》1套。
该报告的地质图、水文地质图，为本次的勘查找水定井提供了地层结构、岩性特征、含水岩组类型及其富水性等方面的资料依据。
（2）水文地质条件综合调查
为了解拟定井位附近水文地质条件，初步查明含水层的特征以及地下水的补给、径流和排泄条件，本次在充分利用区域水文地质调查资料的基础上，对拟定井位附近进行1：
50000地质、水文地质调查，调查面积2km2。
调查内容包括地质调查、水文地质调查和机民井调查。
地质调查主要是调查区内地质构造、地层的空间分布、岩浆岩的活动情况，共完成地质调查面积2km2。
水文地质调查主要是对拟定井位附近100m以深的水井进行调查，调查内容包括井位、井径、井深、成井结构、水温、水量、水位埋深、水质等，共完成水文地质调查井点2个。
（3）物探
本次物探工作由山东省煤田地质局第一勘探队完成，本次地面物探工作选用直流电法勘探横向电剖面法及垂向电测深法，物探工作区位置为钓鱼台村附近，即水文地质初勘井位一带。
直流电法勘探电剖面采用：
AB/2=300m，MN/2=5m，点距10m；直流电测深法采用四极对称等比装置（MN=AB/10）形式采集数据，平行岩层走向共布设测点2个。
施工前，对所用仪器按要求进行了性能测试。
工作过程中，采用直读方式读取数据，对所出现的畸变点、可疑点、异常区段进行重复测量和退检检查，发现问题及时解决。
每天野外工作结束后，对所取原始资料进行100%检查、复算，保证原始资料的准确性、可靠性。
推断了含水层的分布、厚度及其埋深；工作质量达到了规范要求。
④GPS测量
本次测量工作由我队完成。
测量系统平面坐标系采用WGS84经纬度及北京54坐标系,高程采用1985国家高程基准。
利用手持GPS卫星定位仪配合1∶50000地形图对测点进行定位。
在对各测点定位之前，利用工作区内已有坐标控制点和高程控制点对GPS进行现场校正。
综上所述，本次工作采用以点为主，点面结合的工作方法。
采用的工作方法、手段及完成的工作量均满足勘查找水定井任务的要求。
该项目实施过程中，我队总工办对项目进行了事先指导、中间检查、成果验收的全面质量管理。
项目组对取得的原始资料按要求认真检查、及时整理，保证了原始资料的真实、准确、完整。
表1—1完成的主要工作量及设计工作量对照表
工作内容
单位
实际完成
工作量
备注
资料收集
1：
20万区域地质图
份
1
枣庄市抗旱找水打井技术总结报告
份
1
1:
20万枣庄水文地质调查报告
份
1
水文地质条件综合调查
1:
5万水文地质条件调查
km2
2
井点2个
物探
直流电剖面
m
300
直流电测深
点
2
GPS定位测量
点
2
综合研究并编制勘查找水报告
第二章自然地理与地质、水文地质条件
第一节自然地理条件
2.1.1位置与交通
滕州市地处鲁中南山区的西南麓延伸地带，属黄淮冲击平原的一部分。
地势从东北向西南倾斜，依次为低山、丘陵、平原、滨湖。
海拔最高点596.6米，最低点33.5米。
低山丘陵区面积453.8平方公里，占全市总面积的30.5%；平原区面积914平方公里，占全市总面积的61.6%；滨湖区面积约117平方公里，占全市总面积的7.9%。
滕州市辖4个街道、17个镇。
本次找水勘查井位于羊庄镇钓鱼台村地区，该区各村镇之间皆有柏油路相连，交通十分方便（见图2-1）。
图2-1调查区交通位置图
2.1.2气象水文
（1）气象
滕州地处暖温带半湿润地区南部，季风型大陆性气候明显，大陆度为66.4%。
四季分明，雨量充沛，光照充足。
年均日照2383小时，历年平均气温13.6℃，最热月为7月，平均气温26.9℃；最冷月为1月，平均气温-1.8℃。
全年平均年降水量773.1毫米，年降水量最高为1245.8毫米（1964年），最低为388.9毫米（1981年）。
年平均降水日为81.8天，平均降雪日数7天。
气压平均为1007.1百帕。
年平均风速2.8米/秒，主导风向为东南风，频率为12%。
（2）水文
滕州水资源丰富，地下水综合补给量3.21亿立方米，总储量6.5亿立方米，地下水可利用量2.55亿立方米，是我国北方的富水区。
滕州境内河流属淮河流域，大都发源于市东、北部的山丘地带，由东北流向西南，注入微山湖。
全市共有大小河道近100条，有的自成体系，单独出境。
其中流域面积在20平方公里的有22条，100平方公里以上的6条，多为老年性季节河道。
主要河道有城河、郭河、界河、北沙河、薛河、小苏河、小魏河、小龙河等。
境内泉水众多，据明代县志记有18泉，清代记有32泉，著名的有荆泉、羊庄泉群、魏庄泉群、马庄古泉。
荆泉为市区居民和工农业生产的主要源泉。
马庄古泉位于滨湖镇马庄村东北，丰水期日涌水量4838立方米，属优质矿泉水，水中含有人体需要的多种微量元素。
第二节地质、水文地质条件
2.2.1地质条件
一、地层
区域地层：
羊庄镇钓鱼台村位于滕州市南部。
该地区区域上属于滕州南部单斜断块构造的构造剥蚀丘陵区。
该区域地层出露由南向北依次为寒武系炒米店组，第四系。
古生界寒武系炒米店组（∈jc）：
岩层走向为近东西，倾向为南北向，岩性以灰色中厚层微晶灰岩、含生物碎屑藻球粒灰岩、鲕粒灰岩、中薄层竹叶状灰岩为主，夹云斑叠层石藻礁灰岩等以灰岩为特征岩石地层单位。
调查区地层：
本次调查区以钓鱼台村为中心的2km2为主。
调查区出露的地层主要有：
第四系、寒武系。
二、构造
羊庄镇钓鱼台村位于滕州市南部。
该地区区域上属于滕州南单斜断块构造的构造剥蚀丘陵去区，区内构造不甚发育。
2.2.2、水文地质条件
钓鱼台村地区是滕州裂隙岩溶水的补给区，该区域地下水流向自南向北径流，区域内地下水主要补给方式为大气降雨入渗补给为主，目前主要排泄项为人工开采和侧向径流排泄。
拟定井位地表多为第四系所覆盖较薄，下伏为寒武系地层。
寒武系张夏组以石灰岩为主，是赋存裂隙岩溶水的主要含水层，也是本次勘查的目的层。
根据地层构造条件及地下水的赋存特征，钓鱼台村附近地区主要有松散岩类孔隙水含水岩组、碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙含水岩组。
现简述如下：
（1）第四系松散岩类孔隙水含水岩组
松散岩类孔隙水含水岩组区域上主要分布在区域内沟谷附近，含水层厚度极薄，赋水条件极差。
孔隙水与岩溶水局部地段存在水力联系。
拟定井位附近第四系不含水，非本次利用的含水层。
（2）碳酸盐岩裂隙岩溶含水岩组
该含水岩（组）由寒武系中统张夏组组成，分布在北部山区，隐伏于地下，含水层顶、底板分别为具有相对隔水作用的崮山组页岩和馒头组页岩。
该含水岩组具备蓄水条件，为本次利用的含水层。
寒武系中统张夏组灰岩顶部及底部岩溶发育，富水性一般为中等，裸露区单井出水量小于100m3/d，隐伏地下的单井出水量400～600m3/d。
第三章水文物探工作
第一节工作方法与技术
根据水文地质踏勘及本次山丘区勘查找水工作要求，本次工作方法采用直流电测深法及直流电剖面法勘探，对地下地质体进行纵向及横向的研究。
3.1.1工作原理
地下岩层电阻率的大小，与岩层的岩性和含水程度有关，还与其结构状态密切相关。
当岩体的完整性和连续性遭到破坏，其裂隙结构面增多，阻隔了电流的传导，电阻率将会增大，但若因破坏、裂隙发育并充水时，则因水溶液的导电能力高于岩层，而使岩层传导电流的能力增强，电阻率降低。
因此，通过岩体发生形变或破坏前后电阻率变化规律的对比，可以探测岩体的破坏范围。
一般常用电测深法和电剖面法两种方法。
岩石的视电阻率计算公式为：
（1）
其中：
ρa为岩石的视电阻率；
K为测量装置系数，与测量时的装置排列有关；
ΔVMN为测量电位差；
I为测量时的供电电流。
1、电测深原理
VES测深：
不同岩层或同一岩层由于成分、结构等不同，因而具有不同的电阻率。
通常将直流电源通过埋设在地下的两个电极（A、B称供电电极）向大地供电，在电场体积范围内埋设两个电极（M、N称测量电极）。
以A、B电极向地下供电，在地面以下的导电半空间建立一个以AB为直径的稳定的半球体人工电场，地下不同岩层（或矿体）的赋存状态决定了该稳定电流场的分布状态。
从地面观测稳定电场的变化和分布，以达到观测岩层视电阻率的目的，从而了解地下的岩层的分布或地质构造等特点。
通过逐渐增大供电电极（A、B）之间的距离，从而不断增大勘探深度，以达到探测沿深度深度方向上的岩层视电阻率ρa大小的目的。
岩层的电阻率随岩层的完整性增大而增高。
含水岩层的电阻率随节理、裂隙发育程度的增大而逐步降低，且岩层的富水性越强其电阻率越低。
所有这些为电测深法找水提供了充分的物性基础。
+-
A（I）MNB（-I）
图3-1对称四极垂向电测深工作装置示意图
（2）中间梯度剖面法
这种排列供电电极AB是固定的，测量电极MN在AB中部1/3的范围内移动，此外，MN极还可以在离开AB连线一定距离（AB/6范围内）且与之平行的旁测线上进行观测，这种排列实用于观察所要探测的相对地表一定深度的电阻率变化，原点O选择AB的中点，除了a=AB/2和b=MN/2以外的几何因素，还有MN中点的坐标（即OX，OY）。
Y
MN
Y
X
AOXB
图3-2中间梯度电剖面工作装置示意图
2、执行规范
整个工作将严格执行下列规范：
（1）《电法勘探规范》MT/T898-2000，中国煤炭地质总局2001年颁布。
（2）《物化探工程测量规范》DZ-T0153-1995
3.1.2仪器与技术参数
1.仪器
本次勘探使用的仪器为重庆奔腾数控技术研究所生产的WDJD—2型多功能数字直流激电仪。
为新一代智能电阻率仪器，可自动测量并存储电压、电流、视电阻率及自然电位参数，利用视电阻率法和激发极化法的有关参数，广泛用于寻找地下水，解决人、畜饮用水及工农业用水问题；用于水文、工程、环境的地质勘探，寻找断裂带及陷落柱、山体滑坡、煤矿采空区等；用于金属与非金属矿产资源勘探、能源勘探、城市物探、铁道及桥梁工程勘探、地质构造填图等方面。
仪器的主要技术指标如下：
◇接收部分
●电压通道：
±6V
●测量精度：
Vp≥10mV时，±0.5%±1个字
Vp＜10mV时，±1%±1个字
●电流通道：
5A
●测量精度：
Ip≥10mA时，±0.5%±1个字
Ip＜10mA时，±1%±1个字
●视极化率测量精度：
±1%±1个字
●对50Hz工频干扰（共模干扰与差模干扰）压制优于80dB
●输入阻抗：
≥50MΩ
◇发射部分
●最大供电电压：
900V
●最大供电电流：
5A
◇其他
●工作温度：
-10℃～+50℃，95%RH
●仪器电源电流：
≤55mA
●仪器电源：
1号电池（或用同样规格的镍铬电池）8节
●体积：
310×210×210mm3
●重量：
≤6㎏
3.1.3参数选择
本次工作方法采用直流电测深法，基于本次探测的目的任务，VES测深法极距按照MN/AB=1/10的固定装置形式布设，具体见下表：
表1电测深施工极距表
AB/2
12
16
20
25
32
40
50
60
MN/2
1.2
1.6
2
2.5
3.2
4
5
6
AB/2
74
90
110
135
170
210
260
320
MN/2
7.4
9
11
13.5
17
21
26
32
AB/2
400
500
MN/2
40
50
3.1.4工程测量
平面坐标系采用WGS84经纬度及北京54坐标系,高程采用1985国家高程基准。
利用中海达Q5型高精度GPS（单点定位2.5m；SBAS：
1m；实时差分：
0.5m，差分后处理0.3m）将测点逐线逐点放样至实地，以写有线号、点号的木桩标定其地面位置，并测定其坐标与高程。
3.1.5施工技术
1．施工时依据预定设计方案进行施工，并根据“三边”工作对方案进行调整和修改。
2．对仪器设备进行检修、维护，确保施工中仪器设备正常运转。
3．对现场资料及时进行处理，确保了资料质量。
第二节资料解释与推断
3.2.1资料处理
直流电测深数据各个测点不同极距的归一化电压V/I，利用公式求取视电阻率，绘制测深曲线：
ρa=K×V/I
式中K为与电极距有关的装置系数。
资料处理是将野外的原始数据经过整理、预处理及剔除各种干扰异常后，转换成相应绘图软件要求的格式，为后续的资料解释工作提供可靠的数据基础。
室内将实测数据输入计算机后，根据野外记录情况对数据进行整理，并采用自编软件进行处理，绘制成实测视电阻率曲线，及根据实际点距情况转换成视电阻率等值线断面图文件格式，用surfer软件绘制成解释所需的图件。
本次VES的资料解释工作结合已知地质资料，选择合理处理流程及参数，其处理流程如下：
（1）原始资料的绘制及修正；
（2）原始资料的预处理；
（3）数据标定；
（4）定量计算；
（5）图件绘制与解释。
整个处理解释过程必须在《规范》的指导下进行，重点进行了以下工作：
对原始VES曲线进行了曲线类型划分，根据各电性层纵向电导值随电性层的改变而变化的规律，利用作图法确定岩层富水的深度。
3.2.2资料解释
根据水文地质踏勘及本次山丘区勘查找水工作要求，本次工作方法采用直流电剖面法及直流电测深法勘探，对地下地质体进行横向及纵向的研究。
利用成图软件对测得的数据进行处理后，绘制了枣庄市滕州市羊庄镇钓鱼台村各测点测深曲线图。
对称四极电剖面的横坐标代表测点点号，纵坐标代表视电阻率；各测点测深曲线图中横坐标为AB/2，纵坐标代表的是视电阻率。
由图3-3可见，ρa视电阻率曲线在430-460号点处出现低阻异常带反映。
其余低阻异常相对不明显。
结合现场水文地质及地形条件，在430、460号点号处分别布置D1、D2号电测深点，研究纵向地质体的情况，探查含水层位的大致深度。
由于浅部不是本次探测的主要目的层，考虑施工方便，本次测量对浅部不进行测量。
测点D1在探测深度范围内，视电阻率曲线在AB/2=90-260米上升角度较陡，分析为完整岩石的电性反应，为相对隔水层。
视电阻率曲线在AB/2=260-320米上升较缓，分析为岩溶发育岩石相对含水的电性反应，为含水层。
测点D2视电阻率测深曲线在探测深度范围内，视电阻率曲线较测点D1视电阻率上升角度小，视电阻率曲线在AB/2=90-320米均以40多度抬升，分析为完整岩石的电性反应。
视电阻率曲线在AB/2=320-400米上升较缓，分析为岩溶发育岩石相对含水的电性反应，为含水层。
通过对D1、D2电测深点测深曲线图的分析并结合现场水文地质，D2号点测深曲线含水层特征明显，认为该处存在裂隙岩溶发育带，岩石富水性较强，因此选择该处为最佳布孔位置。
根据视电阻率曲线推断含水层部位位于320-400米。
根据经验系数（一般取0.8-0.9），本区取0.85，经深度校正后并结合水文地质分析，推测该点岩石破碎带或含水层埋藏深度为：
260-340米。
ρa（Ω.m）
ρa（Ω.m）
Distance（m）
图3-3钓鱼台村中间梯度电法剖面ρa曲线图
图3-4钓鱼台村D1电测深ρa曲线图
图3-5钓鱼台村D2电测深ρa曲线图
第四章井位的确定
拟定井位位于滕州市羊庄镇钓鱼台村范围内（见图4-1）。
设计钻孔位于裂隙-岩溶发育带上，经纬度坐标为：
34º54′29″，117º20′39″；大地坐标为：
X=3864512，Y=531442。
第一节地质、水文地质依据
据野外现场地质、水文地质调查，拟施工井位置处于地下水的径流区。
井位附近地表出露的地层为寒武系炒米店组，井位地表为第四系，寒武系张夏组岩性以石灰岩为主，是赋存裂隙岩溶水的主要含水层。
寒武系张夏组地层下部有馒头组页岩岩体形成连续稳定的隔水层的存在，构成一个整合蓄水构造，且地层分布较广，补给条件较为有利，赋水条件较为有利。
根据调查的1眼水井资料，水井一般深度360m，单井涌水量一般为5-10m3/h。
水化学类型一般为重碳酸钙型水。
图4-1枣庄市滕州市地质图
图4-2确定井位地质剖面示意
第二节物探成果
经综合分析对比认为D2点（即该点）所在位置是布井较有利点位。
推测该点垂向上320-400米深度范围内岩石较破碎、裂隙岩溶相对较发育，是相对含水地段。
第三节井深建议及涌水量预测
建议孔深380m，钻孔主要揭露地层为第四系粘性土、寒武系石灰岩。
经综合研究预测拟钻井单井涌水量为5-10m3∕h。
第五章钻孔设计
第一节钻井工艺设计方案建议
本井设计深度为380m，宜用SPJ-300型水文钻机施工。
钻探成井，如工期充裕，可用常规钢粒回转钻进工艺；如工期时间要求较短时，宜用潜孔锤钻井工艺。
常规钢粒回转钻进工艺钻探成井口径（见图5-1）：
0-10m口径Φ426㎜，下入Φ377×6㎜护壁管止水固井；
10-80m口径Φ325㎜；
80-150m口径Φ273㎜；
150m-终孔口径Φ219㎜。
成井工艺工序：
定好井位→钻机安装→验收合格后开钻→Φ426mm钻具钻进至完整基岩→下入Φ377mm，护壁管→Φ325mm，钻具钻进至80m→测井斜，合格后→Φ273mm钻进至150m，测井斜合格后→Φ219mm钻进至终孔，测井斜合格后终孔。
验收孔深→下泵进行抽水试验→化验水质→整理资料→提交竣工报告。
图5-1钻孔结构示意图
如果用潜孔锤钻进工艺钻探成井口径（见图5-2）：
0-30m口径Φ311㎜，下入Φ273×6㎜护壁管止水固井；30-200m口径Φ254㎜；
200m-终孔口径Φ205㎜。
图5-2钻孔结构示意图
成井工艺工序
定好井位→钻机安装→验收合格后开钻→Φ311mm钻头钻进至完整基岩→下入Φ273mm护壁管→Φ254mm钻具钻进至200m→Φ205mm钻具钻进至终孔。
验收孔深→下泵进行抽水试验→化验水质→整理资料→提交竣工报告。
第二节施工技术要求及需注意的问题
1、钻井施工过程中，冲洗液应用清水。
2、在施工中，对孔斜进行控制，钻孔偏斜每百米不超过1.5度。
3、在施工过程中，取上岩芯后，要将其按顺序排好并注明孔深，终孔后要提供钻孔柱状图。
第六章结论与建议
1.根据水文地质调查及物探结果分析：
具备（钓鱼台村）基岩钻井的水文地质条件；目的含水岩组为中寒武系张夏组，含水层顶板埋藏深度约260m，设计井深380m。
2.根据物探解释结果，含水层埋藏深度，即岩溶裂隙发育位置：
260-340m。
3.根据调查已有水井资料，经综合研究预测拟钻井单井涌水量为5-10m3∕h；水化学类型为重碳酸钙型水，水质较好。
4.钻探成井时，应用常规磨盘回转钻井施工工艺，开孔口径为Φ426mm，终孔口径为Φ219mm。
本次找水工作完满完成了工作任务，施工中得到了枣庄市国土局和钓鱼台村的配合和支持，在此表示感谢！
山东省山丘区找水勘查探采井井位专家论证意见书
供水对象
枣庄市滕州市羊庄镇钓鱼台村
钻井位置
34º54′29″N，117º20′39″E；X=3864512，Y=531442
勘查单位
山东省煤田地质局第一勘探队
井位确定依据
一、地质、水文地质依据
据野外现场地质、水文地质调查，拟施工井位置处于地下水的径流区。
井位附近地表出露的地层为寒武系炒米店组，井位地表为第四系，下伏为寒武系，岩性以石灰岩为主。
寒武系张夏组地层下部有下寒武馒头组页岩形成连续稳定的隔水层的存在，构成一个整合蓄水构造，且地层分布较广，补给条件较为有利，赋水条件较为有利。
根据调查的1眼水井资料，水井一般深度360m，单井涌水量一般为5-10m3/h。
水化学类型一般为重碳酸钙型水。
由于该区域内水井数量极少，静水位埋深及水位年变化幅度不详。
二、水文物探情况
通过对各测点测深曲线图的综合对比分析并结合现场水文地质分析，D2号点测深曲线含水层特征明显，认为该处存在裂隙岩溶发育带，岩石富水性较强，因此选择该处为最佳布孔位置。
测深曲线在AB/2=320-400米视电阻率曲线缓升，应为裂隙-岩溶发育带。
在AB/2=90-320米视电阻率曲线抬升明显变陡，应为较完整的石灰岩的电性反映，为相对隔水层。
根据视电阻率曲线推断含水层部位位于320-400米。
根据经验系数（一般取0.8-0.9），本区取0.85，经深度校正后并结合水文地质分析，推测该点岩石破碎带或含水层埋藏深度为：
270-340米。
三、井深建议及涌水量预测
建议孔深380m，钻孔主要揭露地层为第四系粘性土及寒武系石灰岩。
预测单井涌水量5-10m3∕h。
定井组成员
徐光伟董学贤杨鹏
组长
惠以珩
日期
2011年10月14日
升级会员 