水文地質鉆探(hydrogeological drilling)

為取得供水水文地質勘察資料而進行的鉆鑿鉆孔工作。通過水文地質鉆探可獲得下列資料：地層的層數、巖性、厚度、埋藏深度和分布范圍；地下水的水力性質以及含水層間或含水層與地表水體間的水力聯系；含水層的滲透性能，基巖裂隙、溶洞空間位置和發育程度等。目的是為水文地質試驗提供條件。

鉆孔種類根據鉆探的目的，水文地質鉆孔分為勘探孔、試驗孔、觀測孔和勘察生產井四種。

勘探孔主要為獲得地層巖性、地質構造和簡易水文地質資料的鉆孔。

試驗孔為獲得含水層水文地質基礎資料，并通過試驗(如抽水試驗)得到地下水水量、水質和水文地質參數的鉆孔。

觀測孔為觀察監測地下水動態(包括抽水試驗時對水位的觀測)用的鉆孔。

勘察生產井在勘察時為獲取水文地質資料的試驗孔，同時又是水源地投產時的生產井，具有一孔兩用的目的。

鉆探設計在綜合分析、研究地區的水文地質測繪、水文地質遙感、水文地質工程地球物理勘探和既有勘探資料的基礎上，根據勘察階段并考慮勘察區的地質、水文地質條件的復雜程度、需水量、地下水動態監測和環境水文地質的要求，以及擬選用的水文地質計算和地下水資源評價方法等諸因素進行。水文地質鉆探設計的內容包括工作量布置、鉆孔結構、鉆探設備和鉆進方法等。

工作量布置水文地質鉆探的總體設計。目的在于查明勘察區的水文地質條件，為取得水文地質計算和地下水資源評價等資料提供技術條件。不同類型地區工作量布置(勘探網、勘探線、勘探孔)有明顯的不同：如沖積平原地區勘探線要垂直于地下水流向；沖洪積扇地區勘探線先沿扇軸布置以選擇富水地段，再在富水地段垂直于扇軸布置；濱海沉積地區勘探線先要垂直于海岸線布置，查明咸、淡水的分界面后，再在淡水的一側垂直于地下水流向布置。松散層地區勘探網、線的布置，在形式上是按格狀或直線排列。網、線的密度和孔距按勘察階段、地區條件的復雜程度和研究深度決定。基巖地區勘探線、孔的布置，除要控制地質構造、查明儲水構造和與其有關的補給途徑外，還要考慮不同巖石的特點，盡量把鉆孔布置在富水地段：如碎屑巖地區可布置在斷裂破碎帶，巖層傾角由陡變緩的偏緩地段，背斜軸部構造變動顯著的地段，地下水的集中排泄帶，碎屑巖和巖漿巖巖脈或侵入體接觸帶附近等；可溶巖地區可布置在裂隙巖溶發育帶，巖溶微地貌發育處，可溶巖與非可溶巖或弱可溶巖的接觸帶等；巖漿巖和變質巖地區可布置在斷裂破碎帶、巖脈發育帶、不同巖體接觸帶、弱風化裂隙發育帶、原生柱狀節理和原生空洞發育部位等。試驗孔在勘探孔總數中要占有一定比例。在初步勘察階段時，松散層地區比例數要大于60％；基巖地區比例數要大于80％。觀測孔的布置按觀測目的確定。

鉆孔結構內容包括孔徑、孔深、過濾器的類型和位置、止水方法等。(1)孔徑。根據鉆進的地層、孔深、選用過濾器的類型、鉆探的目的等綜合確定。試驗孔和勘察生產井的孔徑要求較大，一般，在松散層中要求大于200mm，在基巖中要求大于100mm。勘探孔和觀測孔的孔徑要小些，尤其是觀測孔。(2)孔深。根據鉆探目的確定。勘探孔按擬了解地層的埋深確定。試驗孔要求鉆穿有供水意義的含水層(帶)。在總的深度確定后，還要設計變徑的層次結構和深度、孔的圓度、垂直度等要求。試驗孔要求鉆孔圓而垂直，以保證過濾器順利安裝和抽水設備正常工作。在100m深度內，其孔斜度不超過1°。(3)過濾器的類型和位置。根據含水層的埋深和性質選用不同類型的過濾器并確定其安裝位置。一般，在基巖含水層中，常選用骨架過濾器、纏絲過濾器或填礫過濾器；在松散含水層中，常選用纏絲過濾器或填礫過濾器等。(4)止水方法。鉆探過程中穿過的地層有含水層和非含水層、有透水層和隔水層，還有不同水質的含水層等。根據所遇地層情況提出止水措施和方法，以保證分層查明含水層(帶)的水位、水質、水溫等。對不作為勘察生產井或觀測孔的勘探孔和試驗孔，在獲取資料和試驗完畢后，要根據地層情況分別進行回填或隔離封孔。

鉆探設備根據不同的地質條件和鉆孔結構，選用不同的工程鉆探設備。

鉆進方法有回轉鉆進、沖擊鉆進和沖擊回轉鉆進等。為最大限度地反映含水層和隔水層的真實狀況。基巖鉆孔的沖洗液要求采用清水。松散層鉆孔的沖洗液常用清水，有時也可采用泥漿。但是，不得采用過稠泥漿，尤其是在鉆進具有供水意義的含水層或構造帶時，嚴禁使用粘土塊護壁。

鉆孔取樣和編錄為正確反映地層，對不同地層取樣數量要求不一。在松散層中，含水層每2～3m取樣一個，非含水層每3～5m取一個，變層時加取一個；基巖層按巖心采取率計算，完整巖層不得少于70％，構造破碎帶、風化帶和巖溶帶不得少于30％。

采取巖石(土)樣后要及時編錄。土樣按采取深度順序編錄。巖樣要標明巖心的上下方向。編錄的內容：松散層要有名稱、顏色、巖性成分、膠結情況、包含物等；基巖層要有名稱、顏色、礦物成分、結構、包裹物、膠結物成分、風化程度、裂隙溶洞發育程度和充填物等。鉆進過程中，對水位、水溫、沖洗液消耗量、漏水情況和位置、孔壁坍塌情況、自流水的水頭和自流量、溶洞的起止位置都要進行觀測和記錄。