淺談地下水監測的質量評述

賈曉升，陳令奕

（廣東省水文地質大隊，廣東 廣州 510510）

1 概述

當前，地下水資源作為生產生活中的不可再生資源之一，通過動態監測分析，需要在保障地下水作業安全的基礎上，提高地下水資源利用率。通過地下水的監測，發現問題并及時做出改進，防止造成更大的損失[1]。根據社會經濟發展的總體規劃，采用科學的監測方法獲取地下水的相關數據，這些監測數據為地下水資源的保護提供了依據。

2 地下水監測現狀

目前，地下水監測的成果為地下水資源的評價提供了參考，也是國家公報數據的主要來源之一。長時間以來，主要依靠水文部門進行著地下水的監測和管理。因此，地下水監測管理系統是以國家、流域、省、市、水文站等管理體系為基礎，由水文局組織水利部的地下水監測工作，各流域內的地下水監測工作由當地的水文局負責。省水文局負責省行政區水資源管理部門的地下水管理工作[2]。市水文局在市水利廳負責地下水監測工作，水文局負責具體地下水監測點的監測管理。地下水監測示意如圖1所示。

3 水文地質鉆探和物探測井

各監測井水文地質鉆探施工前做好了充分的準備工作，包括人、設備、材料等，這樣能為后續的項目進行，奠定堅實的基礎。在各個監測井的施工過程中，均采用了“先小口徑回轉正循環全孔取芯鉆進、后擴孔成孔”的施工工藝。鉆探設備型號、鉆頭材料及規格等均根據各監測井地層實際情況而定。水文地質鉆探在施工前有技術交底、安全交底；現場施工過程至鉆孔終孔、鉆孔抽水試驗、鉆孔巖、土、水樣的采樣、鉆孔水文地質編錄、巖芯拍照、鉆孔施工結束后鉆孔處理實行了全過程監控、檢查、抽查，確保施工的質量。每個施工環節都要根據設計嚴格進行，鉆探工作總體質量與設計相符。

野外數據采集過程中，對采集的數據信號通過實時監控、重復測量等手段保證測井曲線穩定可靠。為了驗證物探測井的準確性，項目部對地下水監測物探測井檢查工作量為5 口監測井，占10.2%，兩次測量自然電位、自然伽馬及視電阻率曲線形態基本一致，大多數點誤差較小。成果解釋符合測井曲線特征反應，三種測井方法能夠互相驗證，測井曲線能夠真實反映地層特征，符合《水文測井工作規程》的相關要求。

4 成井、洗井與抽水試驗

4.1 井管

使用的井壁管及濾水管材質有無縫鋼管和PVCU 塑料管兩種。管材規格主要采用?146mm×4.5mm無縫鋼管和?160mm×9.5mm PVC-U 管材（壓力為1.60MPa），對于同一監測井（組）來說，要確保濾水管與井管的材質相同，所使用管材均為合格產品，材質及口徑符合要求。

4.2 填礫、止水、固井

在選用濾料石英砂時，要保證材料質地堅硬、密度大，而且渾圓度要好的，級配范圍為?2mm～12mm。填礫前對礫料進行篩選或沖洗，除去細小顆粒和雜質備用。投料過程嚴格按照設計量進行圍填，并進行圍填深度的測量，確保了投料位置準確到位。止水材料為膨潤土自制而成的粘土球及P.O42.5 的水泥。止水方法采用粘土球圍填止水法及壓力灌注水泥漿止水法。止水效果通過監測粘土球投入量與投入高度觀測井管內外的水位變化情況來確定；注漿結束水泥固化后，通過測量管內外水位確定止水效果。在井口至止水層頂部范圍內的管外環狀間隙中灌入水泥砂漿，使得監測井成井后保持穩固。所有成井用的濾料、止水及固孔材料進場時均進行了質量檢查驗收，質量合格[3]。

4.3 洗井

新建井填礫止水和固井結束后，采用鉆機水泵灌入清水上下拉動活塞的方法進行洗井，以排除井內的沉渣及殘留的泥漿，初步打開含水層通道，待井水逐漸變得清澈、含砂量較少時，改用井用型潛水泵（QJD、QJ.型）抽水洗井，直至水清砂凈為止。洗井過程中，根據各含水層所在深度位置下入鉆桿、活塞分層分段洗井，以提高洗井效果。洗井結束前下入撈渣鉆具清孔到底。改建井洗井：改建前井內未堵塞的，主要采用井用型潛水泵（QJD、QJ.型）抽水洗井的方法，直至水清砂凈為止；對于改建前井內部分堵塞的監測井，使用XY-1A 型鉆機，根據孔內井管大小，采用鉆機水泵送水拉動鉆桿沖孔到底的方法或采用壓風機送風進行洗井，徹底清除井內雜物后，在進行抽水洗井工作時，要選用井用型潛水泵（QJD、QJ.型），洗井過程嚴格按照設計要求進行，洗井質量良好。

4.4 抽水試驗

監測井抽水試驗工作開展嚴謹細致，抽水過程排水順暢，避免了因排水滯留井口周邊而造成地下水的下滲回灌。對于巖溶裂隙水監測井，為避免因水位降深過大引發沉降、地面塌陷等地質災害，僅開展一個落程抽水試驗；對于部分水量較小，單位涌水量小于0.015L/(s·m)的監測井，亦開展一個大降深抽水試驗。各孔抽水試驗的方法和過程安排合理，為獲取監測井目的含水層的水文地質參數提供了真實可靠的野外資料，符合設計要求[4]。

5 水土樣采集與分析

5.1 樣品采集質量評述

水樣的采集要符合相關標準，對樣品進行編號。為防止水中易變組分發生變化，根據測定項目的不同，在采樣容器里加入不同的試劑（5種保存條件），保存樣品，及時送到測試機構。測試中心對收到的樣品進行核對和編號，并做好登記。樣品收到后做好任務分配，保證在有效期內完成樣品的檢測。

5.2 樣品分析質量評述

樣品送到實驗室后，及時按檢測程序對樣品進行驗收、登記、編號、下達檢測指令，按規定進行樣品加工，加插質量控制樣、抽取密碼重復樣等，按程序進行檢測、數據處理和提交報告。在分析過程中，對于插入的國家水樣標準物質測量值，需要在其給定參考值的2倍不確定度范圍內，另外，加標回收率需要在允許范圍以內，所有項目重復分析合格率要滿足批次合格率大于90%的要求。

6 輔助設施建設與工程測量

輔助設施建設包括井口保護裝置建設和站點標志牌建設，均按照監測院下發有關要求及規范進行，保護裝置基座所用水泥、砂石及鋼筋的質量及規格符合要求；外部形態根據場地條件靈活采用了在原井口地面凸起、移位凸起和埋置地下三種建設方式，與場地周圍環境相協調。對于測量中用到的儀器，要確保在檢定有效期內，在作業之前要進行檢驗，確保能夠滿足測量的精度要求[5]。

6.1 GPS測量

本測區布測了101個GPS點，外業檢查刻石點101個，標石大小符合要求，標石穩固、美觀。點位恰當并利于擴展。平差計算準確，各項精度指標均達到了規范的要求。本GPS網的起算點為廣東省國土廳提供的GDCORS參數，并提供坐標解算。

6.2 GDCORS測量

本測區布測了83個直接可觀測GPS點，外業檢查埋石點81 個，占埋石點總數的98%，標石大小符合要求，標石穩固、美觀。整個控制網布設良好，點位恰當并利于擴展。平差計算準確，各項精度指標均達到了規范的要求。實地檢測了10 個點，點位中誤差為±1.0cm，高程中誤差為±0.9cm。本次測量根據廣東省CORS中心所得到的解算數據，其轉換精度為0.0001～0.0244m，平均轉換精度為0.01m，可以滿足本次測量的精度要求

6.3 高程測量

采用GDCORS 技術結合廣東省似大地水準面精化技術進行測量，測定點的高程。平差計算進行了檢查。操作方法正確，電子記錄程序正確，輸出格式符合標準要求。高程中誤差為±5.26mm＜±10mm，均符合規范要求。

6.4 隱藏點測量

對于地形復雜，部分地形復雜、隱蔽以及建筑區內使用GDCORS在空曠信號較好的位置進行布點，對無法直接進行RTK測量的點位使用全站儀進行測量，共檢測坐標點5 點，點位誤差均小于 2 倍允許中誤差，點位中誤差為±0.67cm＜±1.0cm；共檢測高程點3 點，高程中誤差為±1.5cm＜±3.5cm。

7 綜合試驗孔質量評述，資料整理及報告編寫質量評述

綜合試驗孔從鉆孔設計、鉆探施工、樣品采集以及樣品測試等各個環節都嚴格按照《施工設計》及中國地質環境監測院《國家地下水監測工程綜合試驗孔樣品采集與測試》培訓資料的要求。保證樣品采集規范，樣品數量及重量均符合實驗室要求。樣品測試機構需要具備測試微體古生物、礦物質、同位素等資質條件，滿足測試需要。

對完成的各種記錄表和有關圖表進行了自檢、互檢與野外檢查，各項檢查比例達到或超過了規定比例，優秀級的綜合比例為100%，對取得的各種資料進行分類統計，保證了第一手資料的完整、準確。在野外工作結束后，及時按要求進行室內資料綜合整理和報告編寫工作，包括各監測井的單孔鉆探、物探測井、下管成井、抽水試驗、成井報告及綜合成果圖的編制等，同時完成本標段地下水監測站點土建工程建設報告編制。各類資料整理及報告編寫都參照相關規范完成，質量良好。

8 結束語

總而言之，作為一項基本任務，必須要應重視地下水的監測，做好監測數據的分析和應用。通過及時分析地下水監測數據，調查地下水開發趨勢和存在問題，主動報告和預測地下水相關狀況，合理開發和有效利用地下水資源，為科學管理和保護水資源提供有力保障。