第一篇:標準飲用水成井施工及第四系受污染水封堵的經驗淺析
標準飲用水成井施工及第四系受污染水封堵的經驗淺析
煤田地質 勘探公司 張X
關鍵詞:水源井施工 受污染水封堵 經驗
摘要:通過對**XX食品廠水源井的施工及封堵第四系受污染水的工藝,認為此方法和工藝可以推廣應用,保證施工水源井的水質達到標準要求。
一、飲用水取水環境現狀
根據國土資源部每年對全國一百多個城市和地區地下水位、水質分析,因受降水量和地下水開采量等因素的共同影響,東北、西北和東南地區地下水水位有升有降,華北和中南地區則以下降為主,而西南地區地下水水位基本與上年持平。在吉林省多個主要城市中,供水以地表水為主的有長春、吉林、遼源和通化,供水以地下水為主的有延吉、白城、白山、松原和琿春。琿春市地下水開采量逐年增加,琿春市因開采量增加至使孔隙水和裂隙水水位均呈下降趨勢。經過對地下水水質統計分析,多數城市地下水仍受到一定程度的點狀和面狀污染,使一些元素在局部地段超標。主要超標元素有礦化度、總硬度、硫酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮、氯化物、氟化物、PH值、鐵和錳等。污染元素多且超標率高,“三氮”污染較突出。城市生活污水及垃圾已開始形成點狀污染。污染源有工業、農業及城市生活污染或垃圾等。
二、琿春地質水文情況 1.琿春河污染情況分析
琿春盆地是長白山系中開闊的山間盆地。位于圖們江下游地帶。盆地內大面積為第四紀沖積平原,北、東、南三面為古老巖系組成的低山丘陵,西臨圖們江,圖們江主要污染為上游工業項目污染,并且污染情況復雜。琿春河自東北流向西南,橫貫盆地中部注入圖們江,主要支流有駱駝河、車大人溝和旱道河,主要污染為城市生活污水或垃圾,污染程度隨季節和水量起伏。
2.琿春河所處地層的水文情況及水質污染分析
該河可供開發利用的地下水資源豐富。上覆的第四系(Q)厚8.00-20.30米,沉積物為灰色~灰黑色腐植土,土黃色亞粘土、亞砂土,底部為大小不等,次棱角狀的卵石,粘土和砂礫混合層。富水性強,鉆孔單位涌水量1.200-15.605l/s.m,滲透系數74.33-336.80m/d,該含水層為市區等周邊村鎮主要供水層,也是易受污染層,孔隙潛水含水層巖性為卵礫石、含泥卵礫石及砂。地下水補給、徑流條件良好,富水性強。
3.含水巖層情況及含水層水質分析
第四系工業生產用水一般都能達標,如作為飲用水或食品藥品加工用途就要考慮潛水層是否與污染源有足夠的距離,并采樣化驗。如受到污染或要求標準高就要考慮取水方法和水源井的深度與層位等等。向下為第三系,古-漸新統琿春組(Eh),由一套粉砂巖、泥巖、泥質粉砂巖、細-粗砂巖,含礫粗砂巖、礫巖及煤組成,夾數層火山碎屑巖。富水性中等,碎屑巖風化孔隙裂隙含水區。該區發育在含煤地層的上部,大部分被第四系地層覆蓋,僅在盆地邊緣丘陵地帶有少量出露。巖性主要由砂巖、泥巖夾薄層煤組成,依據簡易水文及擴散法電測曲線資料確定風化裂隙發育,深度平均60m,風化裂隙帶厚度35-60米。鉆孔單位涌水量0.126-0.187l/s.m,滲透系數0.378-0.402m/d,水質HCO3-Ca.Mg型水,總礦化度0.15000-0.60498g/L,盆地邊緣丘陵山區一帶有著富水性弱的二迭系變質巖、海西期花崗巖、侏羅系巖漿巖古風化帶及構造裂隙含水區。石炭二迭系由板巖、海西期花崗巖、花崗閃長巖組成。主要由風化裂隙、構造裂隙組成的裂隙含水帶。以上都是在第四系水受到污染后,飲用水及高標準用水的目的層位。如果要在成井后達到這樣的標準,就要穿過第四系含水層并阻隔住地表水及第四系水,這樣才盡可能的切斷受污染的水體對水源的侵入。筆者就多年水源井設計施工經驗加以總結并結合實例形成以下收獲。
三、水源井施工工藝及第四系受污染水封堵的作法
1、施工目的
該項目位于圖們江畔,地勢平坦,原為水田地。為了達到《生活飲用水水質標準》與3噸/小時的出水量,結合以往地質資料,為該廠設計供水井目的層為第三系富水性中等的風化裂隙孔隙含水帶含水層,井深80m的施工方案。2.施工方案及封堵第四系污染水的工藝
首先以φ280mm為開孔孔徑穿過第四系至第三系上部褐色層段隔水層組,然后再以φ219mm鉆頭至設計井深。φ280mm開孔部分下入φ245mm無縫鋼管,φ219mm孔徑處下入φ160mm無毒的圓孔式包網過濾塑料管。實際施工至17.5m處達到第三系上部褐色泥巖隔水層段,下入無縫鋼管套管,繼續施工并換徑至設計井深。成井后進行沖孔并以活塞及抽水兩種方法進行洗井,以達到滿足水質與水量的要求。然后下入準備好的φ160mm無毒塑料管,該管上部19.5m無圓孔,下部用50目紗網纏繞的有圓孔部分。下至井底后添加濾料,目的是固定井管和過濾井水。添加濾料時隨時測量直至19.5m這個位置。這時做封堵上部第四系水的準備。
3.封堵第四系污染水的過程及方法
封堵第四系水所用材料有多種,在一般情況下,凡是水泥漿能解決問題的盡量不采用化學漿,化學漿主要用于彌補水泥漿的不足,解決一些水泥漿難以解決的問題。當地下水量較少時,采用單液水泥漿; 中等時,采用水泥一水玻璃雙液漿;當水量過大時,應調整配料比例增加粘稠度和比重,增加漿液流動阻力、減少跑漿,注漿過程中應特別注意堵漿、跑漿及冒漿,細心觀察,對待不同情況采取相應措施,以保證注漿工作正常進行,徹底封堵住上部水下部水來回串動,否則前功盡棄。本次封堵因水量中等,故采用42.5#普通硅酸鹽水泥,早強劑為三乙醇胺和食鹽,漿液配方:水灰比控制在0.6~0.7,漿液比重1.6~1.8,加入水泥量0.03-0.05%的三乙醇胺和0.3-0.5%的食鹽。用φ42的鉆桿下至19.5m深處,用泥漿泵一次全部壓入套管與井管之間,直至漿液返到井口。泵完后迅速上鉆具并做泥漿泵和鉆具的清洗。為安全起見,待水泥12小時初凝后下清水泵至井內,做抽水試驗測量水量及取水樣,經過化驗該井完全達到標準,水量也符合業主要求。
結論:通過對該飲用水水源井的施工工藝及過程分析,認為用此方法可以達到封堵第四系的受污染水,推廣應用該工藝,可以解決了飲用水井的水質問題。