地下水動態觀測技術規範
前言
本標準是根據煤炭工業部《煤炭資源勘探地表水、地下水長期觀測及水樣采取01manbetx 》(1980年版)中的有關章條和其他國家標準、行業標準中的有關規定,結合近15年來生產實踐的經驗製定的煤炭行業標準,在技術內容上與引用標準等效。本標準對地下水觀測方法的自動化問題,由於目前煤礦區應用較少,故未作規定,但應盡可能采用先進的觀測儀表及自動控製技術。
本標準由煤炭工業部科技教育司提出。
本標準起草單位:煤炭科學研究總院西安分院。
本標準主要起草人:王夢玉。
本標準委托煤炭科學研究總院西安分院負責解釋。
1 範圍
本標準適用於礦區地下水動態長期觀測,是製定地下水動態長期觀測規劃、設計、工程質量檢查、觀測報告編寫、審查的依據。
2 引用標準
下列標準包含的條文,通過在標準中引用而構成為本標準的條文。本標準發布時,所示版本均為有效。所有標準都會被修訂,使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。
GB/T 12719—91 礦區水文地質工程地質勘探規範
供水水文地質勘察規範 冶金工業部(1979)
煤炭資源地質勘探地表水、地下水長期觀測及水樣采取01manbetx 煤炭工業部(1980)
礦區水文地質工程地質普查勘探規範 地質礦產部(1982)
礦井水文地質01manbetx 煤炭工業部(1984)
煤礦防治水工作條例 煤炭工業部(1993年修訂)
3 一般要求
3.1 在礦區進入詳查階段即應選擇有代表性的井、泉、鑽孔、生產礦井、地表水等進行觀測,勘探階段應進一步充實和完善觀測工作,勘探結束後應移交給礦山部門繼續進行。
3.2 在礦區存在地表水體的情況下,地下水與地表水應統一進行觀測,提供完整的地下水動態長期觀測資料。
3.3 水文地質條件複雜的礦區,應盡可能在一個完整的水文地質單元內,分別選擇地下水補給、逕流與排泄區有代表性的觀測點組成觀測網。
3.4 對礦區供水和礦坑充水有意義的含水層、地表水體,以及礦坑突水點等,必須設立觀測點,進?卸て詮鄄狻?
3.5 地下水動態長期觀測應包括水位、流量、水溫、水化學成分、氣體成分、物理性質等項目。一般每10d應觀測一次水位、流量、水溫,雨季、礦坑突水期應加密觀測。水質成分和氣體成分可取季節性和人為影響時期的代表水樣03manbetx 化驗,但每年不得少於2次。並且觀測工作應在同一天進行。
3.6 在進行地下水動態長期觀測的同時,應收集有關的氣象資料,必要時可建立礦區簡易氣象站。
3.7 地下水觀測準確度,水位應準確至厘米,流量應準確至公升,水溫應準確至0.5℃。
3.8 地下水動態長期觀測設施應采取有效保護措施,觀測所使用的工具、儀表應經常檢查、校對和維修。
4 地下水的觀測
4.1 觀測網的布置
4.1.1 礦區地下水動態可劃分為氣象型、氣象—水文型、水文型。長期觀測工作應按不同類型的特點,布置觀測網。
4.1.2 觀測網由觀測點、線組成,一般應能覆蓋從補給區至排泄區的整個地下水係統。對與礦坑充水和礦區供水有關的含水層、構造帶、地表水體等應能進行觀測。在地下水係統範圍過大的情況下,觀測網允許以礦區為主縮小範圍,但必須能控製礦坑排水後的降落漏鬥。
4.1.3 長期觀測孔一般應沿地下水的流向布置。若礦區內有自然或人工排泄點時,應以排泄點為中心布置至少兩條互相垂直的觀測線。
4.1.4 了解地下水與地表水聯係的觀測孔(點),應垂直於地表水流向布置觀測線。在河流流入和流出礦區的地段,亦應布置垂直於河流的觀測線。
4.1.5 觀測大氣降水入滲情況的觀測孔(點),應結合小流域均衡觀測,沿地下水流向布置觀測線,必要時可布置兩條互相垂直的觀測線。
4.1.6 礦坑突水點和礦區水源地的地下水動態觀測,應以礦坑和水源地為中心,布置觀測線。
4.2 地下水觀測
4.2.1 觀測工作前或工作過程中,應掌握以下的資料:
1:2.5萬礦區水文地質圖,1:5 000~1:1萬觀測地段水文地質圖;
含水層頂板埋深線及等厚線圖;
含水層等水位線圖;
煤層底板等高線圖;
受水威脅煤層頂、底板等水壓線圖;
地下水水文化學圖;
水文地質剖麵圖;
鑽孔抽水試驗資料;
以往動態觀測資料;
曆年氣象、水文資料。
4.2.2 觀測孔應根據觀測目的和要求,做好洗孔和隔離止水工作,其質量應符合有關01manbetx 。若有堵塞,應及時清理。
4.2.3 水位觀測可根據實際情況進行選擇。一般可采用電測水位計、自計水位儀或測鍾測量,有條件的礦區可采用集中控製遙測係統。
4.2.4 水溫觀測應采用緩變溫度計或熱敏溫度計。觀測時應將溫度計置於觀測的含水層的深度,時間不少於10min。
4.2.5 對泉、井、老窯與生產礦井,應選擇揭露主要含水層流量大,並能反映不同水文地質特征的出水,點進行觀測。
4.2.6 對民井觀測可按3.5條規定進行。應注意靜止水位的變化,必要時可進行簡易抽水試驗,形成一定的水頭降低,直到水位穩定2h後為止。
4.2.7 對生產礦井突水點的觀測一般可按3.5條規定進行。對井巷所揭露的大型突水點,在搶險救災過程中,應加密觀測,必要時每1~2h觀測一次,並相應加密全部觀測點的動態觀測工作。
4.3 原始記錄和資料整理
4.3.1 觀測的原始記錄必須認真填寫,內容齊全、清晰,不得塗改。各項觀測成果,必須當日整理檢查,如有疑點或異常時,應在翌日複測糾正。原始記錄應及時整理裝訂成冊。
4.3.2 根據觀測內容,一般需編製下列資料:
地下水位、流量、降水量、水溫等動態變化曲線圖;
地下水等水位(壓)線圖;
地下水化學圖;
水質化學03manbetx 成果表;
動態統計表;
水中微量元素、氣體成分、細菌檢驗及其他專門03manbetx 的統計表。
5 地表水的觀測
5.1 河流觀測的主要內容有:水位(包括洪水位)、水深、流速、水質、結冰厚度等,必要時應測定含砂量。對與礦區內充水含水層可能有水力聯係的河流,應進行河流漏失量或補給量的測定。
5.1.1 河流觀測站位置選擇:
5.1.1.1 河流觀測站應選擇在順直勻整的河段。順直河段的長度一般不少於洪水時主河槽河寬的3~5倍。
5.1.1.2 河流觀測站的水流要平穩,避開回流、死水及有顯著比降的地段。
5.1.1.3 應避開妨礙觀測工作的地物、地貌、冰塞、冰壩及工業生產中排泄廢水、汙水的地點。
5.1.1.4 觀測站的上、下遊附近,不應有砂洲、淺灘、淤積故道(牛軛湖)。
5.1.1.5 山區河流觀測站應選擇在急灘或窄口的上遊,水流比較穩定,河底比較平坦的河段。
5.1.2 河流觀測要求:
5.1.2.1 主要測流斷麵的位置,應用全儀器法測定。測流斷麵兩岸所設置的固定標樁及水尺的水準量,其精度不得低於等外水準點的要求。
5.1.2.2 流量測定方法,應根據觀測精度要求,以及流量大小、水深、水位漲落等情況選擇。流速儀法一般適用於水深不小於0.16m的河流;浮標法僅在測量準確度要求較低,或用流速儀法測量有困難時方能允許采用。量水建築物法在流量很小時適用,常用的有堰測法、容積法等。
5.1.2.3 采用流速儀測量時,測速垂線數可參照表1。垂線上流速測點的分布可參照表2。
5.1.2.4 各點測速曆時一般不得少於100s。洪水時期可適當縮短,但不得少於50s。河流暴落或受漂浮物、流水嚴重影響,可縮短至不少於20s。測點上流速脈動現象嚴重時,應延長測速曆時。
5.2 池塘、湖泊等其他地表水的觀測:
5.2.1 池塘、湖泊、內澇積水與塌陷集水區的觀測,應選擇易觀測的地方設立固定標樁和水尺,測量水深、積水範圍、積水時間,並計算積水量。礦區附近有水庫時,應收集水庫的水位標高、庫容量與滲漏量等資料。
5.2.2 對礦區內地麵滲水地段,應著重在雨季觀測。記錄其範圍,估計滲漏量。漏失嚴重的重要地段,應在彙水範圍內分段觀測其漏失量。
6 水樣采取
6.1 水樣按其03manbetx 目的和內容的不同,分為簡易分析樣、全分析樣、細菌檢驗樣和專門分析樣。各種水樣采取數量一般要求: 簡易分析樣 1~1.5L 全分析樣 2.5~3L 細菌檢驗樣 0.5L 專門分析樣 5L
6.2 長期觀測點(站)的水樣采取一般按季進行,每年至少采取兩次。地下水化學成分不穩定時,應增加采樣次數。
6.3 采取水樣前,必須將水樣瓶洗滌幹淨,並在采樣時用采取水樣的水再次衝洗。細菌檢驗樣的水樣瓶,在取樣前應進行高壓滅菌消毒,並遵照化驗單位的要求進行清洗消毒。
6.4 在探井、民井、泉、河流、湖泊、池塘中采取水樣,應在出水口中心處或離岸邊0.5m以外的水麵下采取。采樣時,應保證水樣不受外界汙染,盡量避免混入岩石微粒及懸浮物。
6.5 抽水過程中采取水樣,可將水樣瓶伸入出水口中心處采取,並同時采備用樣一個。長期觀測孔如取樣,應先進行抽水。抽出水的體積應大於孔(井)中水柱體積的1.5~2倍,使鑽孔中水柱更新,然後按抽水過程中取樣方法采取。也可將取樣器或水樣瓶下入含水層深度采取。
6.6 采取氣體樣,一般采用排水集氣法,采滿氣體後,在水中塞好瓶蓋,瓶口要嚴密封閉。氣體瓶在送到化驗室前,應始終保持倒置。
6.7 特殊水樣采取應與化驗單位聯係,並按其要求采取。
6.8 采取水樣時,應在現場初步鑒定水的顏色、氣味、透明度等物理性質。 水樣采取後,應立即包裝好,填寫標簽,注明化驗項目,送往化驗單位。細菌檢驗樣應按有關規定的時間要求,及時送樣。
6.9 做侵蝕性二氧化碳分析的水樣,采取數量為0.5L,采取後應加入5g碳酸鈣粉末。
6.10 做重金屬分析的水樣,為防止水樣瓶壁對重金屬的吸附損失,必須先用不含重金屬的純硫酸對水樣瓶進行酸化處理。
6.11 對含有機物質的水樣,為控製脫硫作用,取樣時必須在每升水中加入1 mL三氯甲烷(CHCl3)或甲苯(C6H5CH3)。
6.12 做光譜分析用的水樣,為防止水樣在水樣瓶中保存時有微粒組分富集,有條件時,應在現場用白金或陶瓷坩鍋進行蒸餾,取得幹涸殘餘物的樣品,送化驗室作分析化驗。
附 錄 A
(標準的附錄)
A1 量水建築物法使用工具的製作要求
A1.1 容積測流容器,一般可用木板、鋼板、混凝土或漿砌塊石做成,容積的大小可根據水量的大小而定,一般不應小於1 m3。
A1.2 堰測法:一般用矩形堰,梯形堰,三角堰。堰板一般用木板或鐵板製成,應平整光滑。堰口邊應做成坡度45°的斜坡。堰下水流應形成自由落體。
A1.3 矩形堰適用於大於50L/s的流量。矩形堰堰板頂應嚴格保持水平,頂寬一般為2~5倍最大堰上水頭,最小不少於0.25m,最大不宜大於2m。
A1.4 梯形堰適用於10~300L/s的流量。采用坡度1:0.25的梯形缺口堰板。堰口應嚴格保持水平,缺口底寬應大於3倍堰上水頭,一般應在0.25~1.5m範圍內。
A1.5 三角堰適用於1~70L/s的流量。采用底角為90°的等腰三角形缺口堰板,使其分角線恰好在垂線上。堰上水頭不宜超過0.3m,最小不宜小於0.05m。
A2 各種水樣化學分析內容
A2.1 簡易分析:物理性質、總硬度、幹涸殘渣、pH值、氯離子、硫酸根、重碳酸根、鈣、鎂、鉀、鐵離子等項目。
A2.2 全分析:除做簡易分析項目外,還需做水的暫時硬度和永久硬度,遊離和固定及侵蝕性二氧化碳,耗氧量及亞硝酸根、碳酸根、三價鐵、鋁、銨等離子,過錳酸鉀、二氧化矽、硫化氫、固形物、堿度等項目。
A2.3 細菌檢驗:檢定1 mL水中的細菌總數,測定大腸杆菌指數,分析傳染病等。
A2.4 專門分析:分析項目取決於樣品分析的目的。一般分析水中的銅、鉛、鋅、砷、汞、鈷、鈾、氟等稀有和有害離子的含量,或按專門目的規定的項目進行分析。