ICS07.060CCSP10/14團體標準T/CNIDA015—2023低水平放射性廢物近地表處置場水文地質調查與評價規范Specificationforhydrogeologicalinvestigationandevaluationonnearsurfacedisposaloflowlevelradioactivewaste2023-12-18發布2024-04-01實施中國核工業勘察設計協會發布ⅠT/CNIDA015—2023前言 Ⅲ引言 Ⅳ1范圍 12規范性引用文件 13術語和定義 14基本規定 25水文地質調查與評價各階段任務與要求 35.1水文地質調查與評價各階段的劃分 35.2初步可行性研究階段 35.3可行性研究階段 45.4初步設計及施工圖設計階段 55.5建造及運行階段 65.6關閉及關閉后階段 66水文地質調查方法 76.1水文地質測繪 76.2水文地質遙感 96.3水文地質鉆探與取樣 96.4水文地質物探 106.5現場試驗 116.6室內試驗 197地下水長期監測 257.1地下水監測點位布設原則 257.2監測井基本要求 277.3監測因子及頻次 297.4監測信息化系統的構建 297.5監測井的維護 308水文地質條件分析與評價 308.1水文地質單元劃分 308.2地下水補給、徑流、排泄條件分析 318.3地下水化學分析 318.4地下水位動態變化 318.5水文地質條件綜合評價 319成果要求 32ⅡT/CNIDA015—20239.1成果資料 329.2成果報告格式與內容 34附錄A(規范性)常用計算公式及方法 37A.1核素遷移距離計算方法 37A.2彌散試驗計算方法 37A.3靜態批式試驗方法 39A.4動態柱試驗方法 40附錄B(資料性)常用參數及物探方法 45B.1常用巖土體滲透系數 45B.2物探方法及應用條件 45參考文獻 47ⅢT/CNIDA015—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國核工業勘察設計協會提出并歸口。本文件起草單位:中國核電工程有限公司、核工業南京工程勘察院、河北中核巖土工程有限責任公司、中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司、國核電力規劃設計研究院有限公司、中國輻射防護研究院、中核勘察設計研究有限公司。ⅣT/CNIDA015—2023為滿足我國低水平放射性廢物近地表處置場選址、設計、建造、運行、關閉、關閉后及安全全過程系統分析的水文地質調查工作需求,使得低水平放射性廢物近地表處置場水文地質調查與評價工作技術先進、滿足需求、保護環境、經濟合理、確保質量,特制定本文件。本文件以服務于我國低水平放射性廢物安全處置水文地質調查與評價為宗旨。編制組經廣泛調研,認真總結實踐經驗與科研成果,在參考國內外先進標準,廣泛征求意見的基礎上,編制完成本文件。本文件結合我國放射性近地表處置工程特點及建設時序,重點關注影響放射性核素遷移及處置場長期安全穩定的水文地質條件調查分析,并給出相關試驗方法指導。1T/CNIDA015—2023低水平放射性廢物近地表處置場水文地質調查與評價規范1范圍本文件規定了我國低水平放射性廢物近地表處置場各建設階段的水文地質調查與評價要求。本文件適用于我國低水平放射性廢物近地表處置場水文地質調查與評價。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T14848地下水質量標準GB50027供水水文地質勘察規范DZ/T0148水文水井地質鉆探規程DZ/T01571∶50000地質圖地理底圖編繪規范DZ/T0179地質圖用色標準及用色原則(1∶50000)DZ/T0270地下水監測井建設規范JGJ/T87建筑工程地質勘探與取樣技術規程SL31水利水電工程鉆孔壓水試驗規程DD2019-04水文地質調查圖件編制規范第1部分:水文地質圖(1∶50000)3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。近地表處置nearsurfacedisposal將放射性廢物放置在地表面或地表面以下幾十米深的設施中,并設置工程屏障。3.2安全全過程系統分析safetycase支持和說明處置場安全的科學、技術、行政和管理等方面論據和論證的文件集成。注:涵蓋場址的適宜性,設施的設計、建造和運行的安全性,輻射風險評價的合理性,以及所有與處置場安全相關工作的充分性和可靠性。3.3水文地質調查hydrogeologicalinvestigation為查明某一區域水文地質條件而進行的野外和室內水文地質工作。注:主要包括資料搜集、水文地質測繪、水文地質物探、水文地質鉆探、現場試驗、室內試驗、地下水長期監測等。2T/CNIDA015—20233.4水文地質測繪hydrogeologicalmapping在搜集和研究已有地質、水文地質資料的基礎上,采用大于或等于測繪比例尺的地形地質圖,按照一定的觀測路線和觀測點,對地面含水層、地貌、地下水露頭及與地下水有關的各種地質現象所進行的實地觀測和填圖工作。3.5分配系數distributioncoefficientKd平衡狀態時,地質介質中的核素濃度與周圍溶液中核素濃度的比值。3.6延遲因子retardationfactorRf孔隙水流速與核素遷移速度的比值。3.7靜態批式試驗batchexperiment將已知濃度的核素溶液與地質介質混合一段時間直至平衡,然后固液分離,分別測量地質介質和溶液中的核素濃度,計算核素的分配系數。3.8動態柱試驗dynamiccolumnexperiment將非吸附示蹤劑和已知濃度的核素溶液分別注入地質介質填充的柱體,得到非吸附示蹤劑和核素的遷移曲線,根據兩條遷移曲線的關系計算核素的分配系數。4基本規定4.1水文地質調查精度應滿足相關階段的使用需求,滿足處置場安全全過程系統分析迭代更新需求。度,綜合考慮確定,水文地質復雜程度可依據表1劃分。表1調查區水文地質復雜程度表簡單地區中等地區復雜地區a)地層及地質構造較復雜;a)地層及地質構造簡單;b)含水層層次多,但具有一定的a)地層及地質構造復雜;b)含水層空間分布穩定;規律;c)地下水補給、徑流和排泄條件清間分布不穩定;楚簡單;件,水動力特征,水化學規律較c)地下水補給、徑流和排泄條件,水d)地下水埋藏較深,處置場的建設復雜;動力特征,水化學規律復雜;對水文地質條件的影響微弱,與d)地下水埋藏較淺,處置場的建設d)地下水埋藏淺,處置場的建設對地下水相關的環境地質問題不對水文地質條件有一定影響,存水文地質條件有影響,存在與地突出在少量與地下水相關的環境地質問題下水相關的環境地質問題4.3水文地質調查宜采用遙感、測繪、物探、鉆探、現場試驗及室內試驗多種手段相互配合,利用多種手段相互驗證。3T/CNIDA015—20234.4低水平放射性廢物近地表水文地質調查,除應執行本文件規定外,尚應執行國家現行有效規范和標準的規定。5水文地質調查與評價各階段任務與要求5.1水文地質調查與評價各階段的劃分低水平放射性廢物近地表處置場水文地質調查應按照我國基本建設程序分階段進行,水文地質調查的階段應與放射性廢物處置場選址、設計、運行、關閉及相關的安全分析、環境影響評價、安全全過程系統分析需求相適應。宜分為下列水文地質調查階段:a)初步可行性研究階段;b)可行性研究階段;c)初步設計及施工圖設計階段;d)建造及運行階段;e)關閉及關閉后階段。除“關閉及關閉后階段”外其他相鄰階段可根據場址區水文地質條件的復雜程度及資料收集翔實程度適當合并。且需滿足兩個階段的調查要求,重點要符合兩個階段中后一階段的詳細程度要求。5.2初步可行性研究階段5.2.1初步可行性研究階段對低水平放射性廢物近地表處置場候選場址開展水文地質調查工作。通過合理的水文地質調查手段,初步分析和查明候選場址的水文地質條件,對候選場址的適宜性作出初步評價,為場址的比選提出建議,通過比選初步確定優先候選場址。5.2.2初步可行性研究階段工作重點如下。a)了解候選場址所在地區的自然地理環境、區域人口分布及水資源利用現狀與規劃情況。b)初步查明候選場址及周邊地表水體、地下水出露、分水嶺、地下水流向情況。c)初步查明候選場址及附近是否存在影響水文地質條件的地質構造、不良地質作用。d)初步查明候選場址地下水補徑排條件,地表水與地下水及地下水間的水力聯系;初步劃分候選場址水文地質單元。e)初步查明地下水類型、含水層與隔水層的分布及其滲透性;采取地表水及地下水水樣,初步查明地表水和地下水的水化學特征。f)初步查明是否存在阻隔放射性核素遷移所需的天然屏障,對候選場址的適宜性作出初步評價和對比。預測水文地質條件發生改變對候選場址產生的影響。5.2.3初步可行性研究階段水文地質調查工作布置原則與要求如下。a)本階段水文地質調查以搜集資料為主,輔以必要的水文地質測繪、水文地質鉆探、水文地質試b)本階段搜集的資料內容主要有且不限于以下方面:區域及近區域的水文地質資料、地質資料、礦產資料;候選場址的水文、地質、水文地質、氣象、遙感等資料;區域內人口分布及規劃情況等。搜集資料的范圍應包含與候選場址相關的完整水文地質單元及邊界,面積不宜小于20km2。c)對搜集到的資料進行整理,根據匯總的資料結合水文地質測繪對候選場址的水文地質特征進4km2,根據水文地質條件復雜程度,測繪比例尺宜在1∶10000~1∶5000之間,并布置不少于1條穿過候選場址的典型水文地質剖面。d)根據候選場址水文地質條件復雜程度及調查需要,在場址范圍及臨近場址的區域選擇控制性4T/CNIDA015—2023地段布置水文地質鉆孔。每個場址鉆孔數量不宜少于3個,水文地質條件復雜的區域可適當增加。鉆孔深度范圍應包含包氣帶及主要含水層,并進入處置場預設基底以下相對隔水層不小于5m。e)在條件允許情況下,可布置適當的物探、水文地質遙感工作,通過物探成果、遙感圖像解釋與水文地質測繪工作相互驗證補充。本階段遙感圖像分辨率應不低于1m。f)根據地質體巖性在鉆孔內布置抽水試驗、壓水試驗等初步測定含水層滲透系數,或可取原狀樣進行室內滲透試驗,試驗方法和數量應根據候選場址水文地質條件復雜程度確定,一般每個含水層不低于3組水文地質試驗,每層取樣不低于6組。g)根據已有資料翔實程度和水文地質調查需要,可布置1組~2組地下水流速流向試驗。h)對不同水文地質單元的地下水和主要地表水體應分別采取水樣進行水化學全分析,取樣數量均不宜少于2組。i)可利用勘探孔和區內井、泉等,作為地下水臨時監測點,初步了解地下水的動態變化情況;根據水文地質條件復雜程度監測時間宜每次間隔1個月~3個月。5.3可行性研究階段5.3.1可行性研究階段應在初步可行性研究確定的優先候選場址進一步開展工作,以野外水文地質測繪、水文地質鉆探、物探、現場試驗、室內試驗為主要手段,查明各優先候選場址的水文地質條件,并對各優先候選場址的適宜性給出明確結論,為擬建場址的確定提供建議。5.3.2可行性研究階段工作重點如下:a)搜集優先候選場址所在地區自然地理環境、氣候、區域人口分布及礦產資源利用現狀、土地利用歷史與規劃情況;b)調查優先候選場址所處水文地質單元范圍,及其與相鄰水文地質單元的相互關系;c)查明周邊地表水與地下水以及地下水間的水力聯系,開展必要現場試驗,測定主要地表水體(河流、泉等)的流量;d)查明優先候選場址所在水文地質單元地下水補徑排條件,詳細掌握優先候選場址所在水文地質單元內地下水開發利用現狀與規劃,查明地下水環境敏感目標;e)查明含(隔)水層結構特征,含(隔)水層巖性、厚度、孔隙度及其滲透性;f)查明地下水流場、地下水動態變化特征;g)查明地下水水化學特征;h)采用靜態批式試驗或動態柱試驗測定包氣帶和含水巖組對主要核素的吸附阻滯參數;i)測定包氣帶防污性能及土壤水分特征參數。5.3.3可行性研究階段水文地質調查工作布置原則與要求如下。a)本階段水文地質調查范圍宜以天然水文地質單元邊界為調查邊界,重點關注優先候選場址下游地下水環境敏感目標情況。對于處置場距離水文地質單元邊界較遠的場址,宜在相關資料分析的基礎上,劃分重點調查區與一般調查區,重點調查區范圍以處置場為參考點,重點調查區范圍距離處置場下游不小于下游遷移距離L,下游遷移距離L應符合附錄A中A.1的規定。如L大于水文地質單元邊界,需說明地下水排泄點位,距離處置場上游及兩側不小于下游遷移距離L/2。常用巖土體滲透系數經驗值見附錄B中B.1。一般調查區為重點調查區至水文地質單元邊界的中間區域。b)重點調查區測繪比例尺宜在1∶10000~1∶5000之間,并布設不少于2條通過處置區的實測水文地質剖面,兩條水文地質剖面宜垂直相交于處置場區域。水文地質復雜地區可適當增加。c)一般調查區水文地質測繪比例尺應不小于1∶25000,應布設不少于2條通過場址的相互垂直的水文地質剖面。5T/CNIDA015—2023d)本階段調查應以水文地質測繪和現場試驗為主,輔助以遙感、物探等多種水文地質調查方法對水文地質特征進行驗證和細化。e)根據候選場址水文地質條件復雜程度及調查需要,在場址范圍及臨近場址的區域選擇控制性地段布置水文地質鉆孔。每個主要水文地質單元鉆孔數量不應少于3個,水文地質條件復雜的區域可適當增加。鉆孔深度范圍應包含包氣帶及主要含水層,并進入處置場預設基底以下穩定隔水層不小于5m。f)針對性地開展試驗工作,確定場址區包氣帶和含水巖組的巖性及結構特征、背景值及影響核素遷移的關鍵參數。g)通過抽、注、壓水試驗測定含水層滲透系數等水文地質參數。h)對水文地質單元補給、徑流、排泄區域地下水進行同位素分析,確定地下水循環條件。i)對水文地質單元補給、徑流、排泄區域地下水和主要地表水體應分別采取水樣進行水化學全分析,取樣數量不宜少于5組。其中,補給區、徑流區和排泄區地下水水樣各不得少于1組。j)構建地下水監測系統,適當加密地下水監測網,開展長期監測。其中,處置場上游和兩側的地下水水質監測點均不得少于1個,處置場區及下游地下水水質監測點不得少于3個。k)考慮地下水水位季節性變化和多年變化,完成至少1個水文年的水位動態監測,應分別在地下水豐水期及枯水期完成水位統測,繪制地下水流場。l)宜同步建立地下水數值模型,對水文地質條件進行綜合論證。5.4初步設計及施工圖設計階段5.4.1初步設計及施工圖設計階段應在可行性研究階段工作確定的擬建場址,有針對性地開展水文地質調查工作,并應完善地下水監測系統。當需完善地下水數值模型進行放射性核素遷移評價時,可適當補充地下水流速流向試驗、現場彌散試驗、批式法試驗或動態柱試驗等。5.4.2初步設計及施工圖設計階段工作重點如下:a)查明處置區包氣帶的厚度及含水特征;b)查明處置場場地的降雨入滲系數;c)查明各處置單元水、土對建筑材料的腐蝕性;d)分析處置場場地平整、處置設施建設對地下水補徑排條件及地下水流場的影響;e)分析斷層、溶洞、海岸潮汐影響帶等對處置場的潛在影響;f)分析處置場及周邊水文地質條件和水文地球化學條件,綜合評價其對核素運移的阻滯能力;g)分析預測水文地質條件在施工和運行期間可能產生的變化及其對處置場的影響,提出防治措施建議;h)結合前期監測數據,對處置場及周邊水文地質條件進行論證分析,提出場址布局的優化建議。5.4.3初步設計及施工圖設計階段水文地質調查工作布置原則與要求如下。a)本階段水文地質調查范圍以處置場用地邊界為調查邊界,重點關注處置場場地平整、處置設施建設對地下水流速、流向影響;經分析發現水文地質條件發生變化或核素有向下游遷移的趨勢時,應將調查范圍擴展至可行性研究階段確定的重點調查區并補充水文地質測繪,測繪比例尺應不小于1∶5000。b)本階段調查以現場試驗、地下水特征監測為主,必要時可進行水文地質試驗和水文地質測繪。c)主要進行室內水質全分析試驗。水文地質條件發生變化時進行流速流向試驗、現場彌散試驗、批式法試驗或動態柱試驗等。d)在前期構建的地下水監測系統的基礎上,進一步完善地下水長期監測系統。根據需要在場區6T/CNIDA015—2023內及下游區域各補充監測點不宜少于3個。e)本階段水文地質鉆探應結合前期已有鉆孔、水文地質單元及主要受影響含水層、監測點的設置等情況綜合確定,每一主要受影響含水層現場試驗應不少于3個,深度應穿透受影響主要含水層進入穩定隔水層不少于5m。5.5建造及運行階段5.5.1建造及運行階段對地下水水位與水質進行長期監測,并對前期水文地質調查成果進行驗證,對異常地段補充開展水文地質調查工作;建造及運行過程中水文地質條件發生變化或發現新的水文地質問題時,應開展針對性的水文地質調查工作。5.5.2建造及運行階段工作重點如下:a)充分搜集已有水文地質調查成果,結合處置場的工程特點,進一步分析處置場水文地質條件及變化規律;b)根據水文地質條件,充分利用已有井、泉和長期觀測孔對處置場及周邊可能受影響的水文地質單元進行地下水長期監測工作;c)根據監測資料對現階段的水文地質條件進行分析與評價,并與前期水文地質變化規律進行對比,當出現較大差異變化時應進一步分析、驗證,必要時補充開展水文地質調查工作;d)處置場采用人工屏障防滲處理時,應對防滲效果進行定期監測,人工屏障對地下水流場有較大影響時,應補充開展水文地質調查工作。5.5.3建造及運行階段水文地質調查工作布置原則和要求如下。a)調查范圍宜同設計階段調查范圍,重點是場區周邊及地下水徑流下游的調查工作。當水文地質條件發生變化時,需要進行水文地質調查,調查精度應滿足設計階段的要求。b)本階段以地下水水位、水質等長期監測為主,必要時開展針對性的水文地質調查工作。試驗。d)根據地下水類型,每個水文地質單元的主要含水層(組)在場區、上游及下游布置監測點,其中孔隙水及巖溶水不少于4個點、裂隙水不少于5個點,當下游有密集的居民點或重要取水點時,應加密監測點。e)影響范圍內存在多層地下水時應分層監測。f)水位監測宜使用自動連續監測系統,水位觀測時間間隔宜7d~15d,每個監測點宜每季度或分豐、平、枯水期各完成1次水質簡分析,每一水文年完成1次水質全分析試驗、同位素組分檢測。g)長期監測應涵蓋處置場建造及運行的全過程。5.6關閉及關閉后階段5.6.1關閉及關閉后階段主要對處置場運行期所發現的水文地質問題進行專項調查與重點監測,以專項水文地質調查和監測為主,為處置場關閉活動及關閉后的長期監測提供支持。5.6.2關閉及關閉后階段工作重點如下:a)對前期水文地質調查結論與預測進行驗證,更新相關認識;b)更新區域人口及水資源利用數據,測定主要地表水體流量;c)對歷史監測數據(水位、水化學等)進行整理分析,分析原因,預測潛在趨勢;d)重點監測關閉活動對場址區水文地質環境的影響;7T/CNIDA015—2023e)對監測因子(處置場所處置的核素)超過限值的情況,應開展專項調查,并采取相應的措施。5.6.3關閉及關閉后階段水文地質調查工作布置原則與要求如下:a)本階段調查范圍宜以天然水文地質單元邊界為調查邊界,重點對前期水文地質調查所獲取的源匯項數據進行核實更新,必要時可適當擴展調查范圍,明確關閉及關閉后階段處置設施與周邊水文地質條件的相互關系;b)重點對運行期發現的水文地質環境問題,進行補充調查,細化分析;c)本階段以現場監測和補充調查為主,對處置場運行過程中發現的水文地質問題進行深入調查分析,以保障處置場的關閉安全;d)關閉前在緊鄰處置單元或周邊包氣帶進行分層取樣,結合包氣帶巖性、結構特征在處置單元底板埋深以下取1個及以上樣品進行浸溶試驗,測試分析浸溶液成分,如發現相關核素成分,需開展專項調查分析;e)調整優化地下水監測網,如需要可在處置場下游區域增設地下水水質監測點,對潛在污染遷移途徑進行重點監測。6水文地質調查方法6.1水文地質測繪6.1.1水文地質測繪應搜集區域地質和水文地質資料,場址的地質、水文地質、工程地質、遙感圖像水文地質解譯資料,以及水文、氣象和與地下水有關的人類活動等資料。6.1.2水文地質測繪應對搜集到的資料進行分析整理,根據場址和區域的水文地質特征,按水文地質單元、地下水流向和環境影響敏感點等3個層次布置水文地質測繪工作。6.1.3在未進行地質測繪地區應同時進行工程地質和水文地質測繪。6.1.4測繪路線宜以穿越法和追索法相結合的方式布置,觀測路線宜按下列要求布置:a)沿含水層(巖組)和富水性、水化學特征變化顯著的方向;b)沿垂直地層走向或構造線走向方向;c)沿地貌變化顯著方向穿越地貌單元界線;d)沿河谷、溝谷延伸方向;e)沿井、泉等地下水露頭多或地表水體分布多的方向。6.1.5觀測路線沿線的各類地質、地貌界線及水文點應有觀測點控制,觀測點應有代表性,并詳細記錄,采集必要的樣品,觀測點宜布置在下列位置:a)地層界線、斷層線、褶皺軸線、巖漿巖與圍巖接觸帶、標志層、典型露頭和巖性、巖相變化帶等;b)地貌分界線和地質現象發育處;d)與地下水有關的其他重要位置。6.1.6測繪精度的相關要求如下。a)水文地質測繪應在比例尺大于或等于測繪比例尺的地形圖的基礎上進行。b)填圖單位的最小尺寸為圖上2mm,對于具有水文地質特殊意義的地質單元體,可擴大比例尺表示。水文地質界線的標繪誤差不得大于2mm。c)水文地質點應根據精度要求選用適當方法定位,控制性水文地質點位置、重要地質界線和實測水文地質剖面應采用測量儀器定位。d)每平方千米的觀測點數和觀測路線長度可按表2確定。8T/CNIDA015—2023表2水文地質測繪的水文地質點數和測繪路線長度測繪比例尺地質觀測點數/(個/km2)水文地質觀測點數個/km2測繪路線長度km松散層地區基巖地區1∶250000.60~1.801.50~3.001.00~2.502.50~4.001∶100001.80~3.603.00~8.002.50~7.504.00~6.001∶50003.60~7.206.00~16.005.00~15.006.00~12.001∶20009.00~18.0015.00~45.0012.50~37.5012.00~20.00注1:同時進行水文地質與工程地質測繪時,表中地質點數乘以2.5;復核性水文地質測繪水文地質點數為規定數量的40%~50%。注2:水文地質條件簡單時采用小值,復雜時采用大值,條件中等時采用中間值。注3:表中數據為基本規定,如調查區客觀存在的水文地質點不能滿足表中規定數量,需對存在的水文地質點全部進行觀測記錄。6.1.7水文地質測繪宜包括以下工作內容:a)搜集測繪范圍及周邊地區的地質、水文地質、工程地質、水文及氣象等資料;b)地形、地貌特征及其與含水層的分布和地下水的埋藏、補給、徑流、排泄的關系;c)含水層的組成、分布特征、滲透性、富水性及其變化規律;d)處置場包氣帶的分布特征、厚度、巖性、滲透性等;e)破碎帶、節理密集帶、褶皺和斷裂等地質構造的類型、特征、分布、組合關系及富水性和透水性特征;f)井所在地段的地形、地貌、含水層特征,主要含水層的巖性、時代及井的類型、深度、井壁結構、出水量、水位、水質及其動態變化;g)泉的出露條件、成因類型和補給來源,泉的流量、水質、水溫、氣體成分,泉的動態變化及利用情況,與工程有關的泉需長期觀測;h)地表水體的類型、分布、水位、水質、流速、流量,流域匯水面積及歷史最高水位;i)地表水與地下水的補排關系以及地下水位的季節變化情況;j)地表水和地下水的開發利用現狀和未來規劃情況;k)與地下水開發利用有關的環境問題,重點調查地表水體及污染情況、污染源分布,工業與生活廢物堆放場地的分布。土、水樣品及時送樣,測繪完成后宜提交如下原始資料:a)各類野外調查記錄、卡片、表格等;b)實際材料圖、各類野外調查成果草圖、剖面圖等;c)巖、土、水樣品采集記錄,送樣單及測試分析報告;d)現場試驗資料;e)各類照片、視頻資料;f)各類資料、成果匯總表;g)野外質量檢查記錄等。6.1.9水文地質測繪成果應包括以下圖表:a)水文地質測繪實際材料圖;b)綜合水文地質圖(包含實測水文地質剖面圖和水文地質柱狀圖);9T/CNIDA015—2023c)與地下水有關的等值線圖;d)水文氣象資料圖表;e)井(泉)調查表。6.2水文地質遙感6.2.1遙感工作前,應充分收集分析地理、地質、水文及物化探資料,了解調查區的地理環境、水文地質工作程度和存在的主要問題,確定遙感工作的方法和重點。6.2.2水文地質遙感解譯工作應貫穿于水文地質調查的全過程,根據各階段水文地質調查工作,以地下水系統或地表水流域進行部署。水文地質遙感解譯步驟見圖1。圖1水文地質遙感解譯步驟6.2.3應在各項工作開始前率先完成初步解譯工作,為現場踏勘工作和水文地質工作大綱的編制提供依據。后續工作可與野外水文地質測繪緊密結合,在水文地質測繪中豐富解譯標志,提高水文地質測繪效果。6.2.4遙感解譯的范圍應根據水文地質調查階段及場地的水文地質條件綜合確定,小比例尺遙感解釋的范圍應考慮水文地質單元的完整性;大比例尺遙感解釋調查范圍宜大于水文地質測繪范圍。6.2.5應選擇云彩覆蓋少、清晰度高、可解性強的最新衛星圖像及遙感圖像,必要時可選用多類型、多時相的遙感圖像數據。遙感圖像的分辨率應根據水文地質調查階段確定,其中初步可行性研究階段和可行性研究階段分辨率應不低于1m。在水文地質排泄區等重點調查區可選用分辨率大于0.5m的遙感數據或無人機遙感數據。6.2.6遙感解譯內容應包括:a)地貌單元、地表水系及分水嶺,判斷地形地貌、水系特征與地質、水文地質條件的關系;b)主要地質構造,特別是新構造斷裂、節理裂隙密集帶、背向斜的分布位置、發育規模及展布特征,判定地質構造與水文地質條件的關系,結合地貌特征為水文地質單元的劃分提供依據;c)具有明顯影像特征的地層巖性,為含水巖組劃分提供依據;d)植被和土地覆蓋、土地利用狀況,分析土地利用變化對地下水資源的影響;e)各種水文地質現象,圈定泉點、泉群、泉域、地下水溢出帶的位置,河地表水體及其滲失帶的分布、變化,圈定河床、湖泊泥砂淤積地段及古潰口和管涌等發育地段、洪水淹沒區域,確定古(故)河道變遷、地表水體的變化以及各種巖溶現象的分布發育;f)與地下水開發利用有關的問題,重點解譯地表水體及污染情況、污染源分布,工業與生活廢物堆放場地的分布;g)可采用遙感數據反演土壤含水量、蒸發量等參數。6.2.7遙感工作在水文地質調查中所獲成果均為基礎資料,是對各種水文地質和工程地質現象的直觀反映,應分門別類加以整理,為水文地質調查報告編制提供支持。必要時在水文地質調查總報告中設置遙感相關章節或編寫水文地質遙感專題報告,其主要內容應詳細論述遙感圖像(數據)特征和解譯技術方法以及所獲得的各項成果。6.3水文地質鉆探與取樣6.3.1水文地質鉆探6.3.1.1應在分析、利用已有資料的基礎上,根據需要解決的問題并考慮長期觀測的需要布置鉆孔,宜10T/CNIDA015—2023一孔多用。6.3.1.2水文地質鉆孔的深度應根據含水層(組)的情況、需要測試含水層位置、試驗測試要求等情況綜合考慮,并且控制深度應揭露對擬建工程有影響的主要含水層(組)。6.3.1.3水文地質鉆孔的孔徑應在滿足對地質體鑒別的前提下,同時滿足孔內測試等試驗的要求。6.3.1.4鉆孔巖芯采取率,黏性土和完整基巖應不小于80%;砂性土、松散礫砂巖、基巖強風化帶、破碎帶應不小于65%。6.3.1.5鉆孔應采用清水鉆進,鉆進過程中應觀測孔內水位變化,記錄沖洗液漏失量,鉆孔涌水的深度和涌水量,自流水頭,鉆進中出現的異常現象,初見水位、終孔穩定水位等。當有多層地下水時,應分層觀測。6.3.1.6水文地質成孔、洗井、濾料、濾管等技術要求應遵循DZ/T0148的相關規定。6.3.1.7鉆孔應有獨立的編號,并保留鉆孔所有相關信息,形成鉆孔綜合圖表。6.3.2取樣6.3.2.1土樣:應滿足JGJ/T87的有關規定,同時滿足室內試驗的相關要求。6.3.2.2地下水樣:應采集所需含水層中的天然水樣,水樣數量應超過各項試驗所需水量之和的20%~30%。盛水容器宜采用專業容器,容器應洗滌清潔,取樣前應用所需采集的水反復沖洗3次以上。6.3.2.3采水樣過程中盡量避免或減輕樣品與大氣發生接觸,取含不穩定成分的水樣時,應及時加入穩定劑,井孔中采集時應避免攪動井水和底部沉積物。6.3.2.4水樣采集后應及時貼樣簽,注明取樣地點、深度、時間、加入的穩定劑等信息。6.3.2.5試樣應放置在不受陽光照射的陰涼處,并及時送至實驗室,試樣的保存和送檢要求應符合GB/T14848的相關規定。6.3.2.6批式試驗和動態柱試驗等特殊性試驗的取樣要求應滿足6.6的相關要求。6.3.3鉆孔回填6.3.3.1孔內工作完成后,應根據工程要求選用適宜的材料分層回填。6.3.3.2鉆孔宜采用原土回填,并應分層夯實,回填土的密實度不宜小于天然土層。6.3.3.3臨近堤防的鉆孔應采用干黏土球回填,并應邊回填邊夯實;有套管護壁的鉆孔應邊起拔套管邊回填;對隔水有特殊要求時,可用水泥、膨潤土(4∶1)制成漿液或水泥漿通過泥漿泵由孔底向上灌注6.3.3.4基巖層應用水泥漿回填。6.3.3.5對于Ⅰ類子項或者甲級基坑,應對所有已封的鉆孔進行復測坐標。6.3.4鉆孔保護對于需要長期保留的水文鉆孔,孔口應設置保護措施,避免雜物進入,并根據后期對鉆孔的需要進行相關保護。對于長期觀測孔應做好長期的維護措施。長期保留鉆孔的保護措施可參照HJ164的相關規定。6.4水文地質物探6.4.1水文地質物探應充分利用被探測對象的物性條件,結合工程需要和場地條件合理使用,宜在水文地質測繪基礎上進行。6.4.2采用的水文地質物探方法應具備下列基本條件:a)被探測對象與周圍介質之間有明顯的物性差異;11T/CNIDA015—2023b)被探測對象具有一定的埋藏深度和規模,且地球物理異常有足夠的強度;c)有干擾因素存在時仍能分辨出被探測對象引起的異常;d)地形影響不妨礙野外作業和資料解釋,或其影響能利用有效手段處理修正。6.4.3應根據要解決的問題,結合現場條件選擇適宜的水文地質物探方法。地質條件復雜或存在多種干擾因素時,單一方法不易判定或較復雜的水文地質問題,宜采用兩種或兩種以上方法綜合探測。水文地質調查中采用的物探方法見B.2。6.4.4水文地質物探宜結合水文地質測繪和鉆探進行工作布置,對可能的巖溶發育地段、可能存在隱伏斷裂或大節理帶的地段宜布置水文地質物探工作。6.4.5水文地質物探測線和測點應根據需要解決的水文地質問題并結合現場條件布置,水文地質物探剖面方向宜充分結合勘探點垂直被探測對象的總體走向或沿著水文地質條件變化大的方向。物探測線布置的相關規定如下:a)測網應根據工程需要和地形、地質條件布置,擬定的測線位置可根據實際情況適當調整,測線移動的允許距離在相應比例的平面圖件上宜為5mm;b)測網密度應保證異常的連續、完整和便于追蹤;c)測線長度應保證異常的完整和具有足夠的正常背景。6.4.6發現異常應加密探測點,確定異常性質或異常范圍。6.4.7宜在水文地質鉆孔中進行物探測井工作,配合鉆探取樣劃分地層。6.4.8外業作業中,工作參數的選擇、檢查點的數量、觀測精度、操作和記錄、儀器定期檢查,應符合國家現行有關物探標準要求。測試數據應根據場地條件、巖土特性、地區經驗、儀器設備等因素及時檢查和質量評價。外業質量檢查的相關規定如下。a)檢查方式應根據具體方法的技術要求確定。b)檢查量不應少于總工作量的5%。c)檢查點應在測區均勻分布、隨機選取,對畸變點、異常點、擬驗證點、可疑地段等重點檢查。當原始數據檢查不合格時應分析原因,制定措施或調整工作方案后重新觀測。6.4.9水文地質物探成果應結合其他勘探方法獲得的成果,對所獲取的物探數據進行綜合處理、分析和解譯。物探成果應包括文字報告、測線平面布置圖、各種定性和定量分析、解譯圖件、質量檢查數據或數據質量評定等內容。資料解釋的相關規定如下:a)資料解釋應在分析測區物性參數和既有勘探資料的基礎上,遵循從已知到未知、由淺及深、點面結合、綜合分析、定性指導定量的原則進行;b)定性解釋應在區分干擾異常和有效異常的基礎上,根據異常的幅值、強度、形態、分布等特征確定異常體的性質及規模,估算其埋深,初步建立物探異常與地質體的對應關系;c)定量解釋宜利用已知的物性參數和測井及資料作為邊界條件進行反演;d)各種物探方法的解釋結果應相互補充、相互驗證,并對其進行綜合分析,有驗證點時應利用已知資料對物探解釋結果進行修正。6.5現場試驗6.5.1抽水試驗6.5.1.1抽水試驗用于獲取巖土層滲透系數、導水系數、給水度、貯水系數等水文地質參數,評價含水層的富水程度等。6.5.1.2抽水試驗可根據水文地質條件的復雜程度及試驗目的,選用單孔抽水試驗和多孔抽水試驗。同時應根據調查階段、巖土層分布及特征以及場地地表水體和敏感點的分布等確定抽水試驗方法,其相關要求如下。12T/CNIDA015—2023a)初步可行性研究階段和水文地質條件簡單場地可進行單孔抽水試驗。水文地質條件復雜場地,且處于可行性研究及其后續階段,宜進行多孔抽水試驗。b)對于富水性較強的大厚度含水層,需分段評價時應進行分段抽水試驗,分段長度宜采用20m~30m。6.5.1.3觀測孔的布置,應根據試驗目的和計算公式的要求確定,其相關要求如下。a)以抽水孔為原點,宜布置1條~2條觀測線。一條觀測線時,宜垂直地下水流向布置;兩條觀測線時,其中一條宜平行地下水流向布置。每條觀測線上的觀測孔不宜少于2個。b)距離地表水體較近的抽水試驗觀測孔宜垂直地表水體走向布置觀測線,必要時可平行地表水體布置觀測孔。c)距抽水孔近的第一個觀測孔,應避開三維流的影響,其距離不宜小于含水層的厚度。最遠的觀測孔距第一個觀測孔的距離不宜太遠,并應保證各觀測孔內有一定水位下降值。d)各觀測孔的過濾器長度宜相等,并安置在同一含水層和同一深度。6.5.1.4試驗過程中,應對附近可能受到影響的孔、井、洞、泉、地表水體等進行水位或流量觀測。6.5.1.5在抽水試驗各次降深中,水泵吸水管口均應放在同一深度,不同降深的試驗宜連續進行。6.5.1.6抽水試驗前和抽水試驗時,應同步測量抽水孔和觀測孔、點(包括附近的水井、泉和其他水點)的自然水位和動水位。如自然水位的日動態變化很大時,應掌握其變化規律。抽水試驗停止后,應按6.5.1.8的要求測量抽水孔和觀測孔的恢復水位。6.5.1.7抽水試驗時,應防止抽出的水在抽水影響范圍內回滲到含水層中。6.5.1.8水位觀測的相關規定如下。a)抽水試驗前應測定靜水位。b)同一試驗中采用同一測量方法和工具,抽水孔和觀測孔應同步觀測。c)抽水孔中水位測量應讀數到厘米(cm),觀測孔中水位測量應讀數到毫米(mm)。隔30min觀測1次。e)靜止水位或恢復水位符合下列條件之一時,可停止觀測:1)連續3h水位不變化;2)水位呈單向變化時,連續4h內每小時水位變化不超過1cm;3)水位升降與自然水位變化一致;4)水位歷時曲線呈鋸齒狀變化時,連續4h內升降之最大差值不超過5cm;5)采用壓力表觀測時,連續8h指針不動;6)達不到上述條件時,觀測時間已超過72h。6.5.1.9出水量測量精度的相關規定如下:a)采用堰箱或孔板流量計時,水位測量應讀到毫米(mm);b)采用容積法時,量桶充滿水所需的時間不宜少于15s,應讀數到0.1s;c)采用水表時,應用秒表測定流出10m3水所需的時間,應讀數到0.1s。6.5.1.10穩定流抽水試驗的主要技術要求如下。a)抽水試驗時,水位下降的次數應根據試驗目的確定,宜進行3次。其中,最大下降值可接近孔內的設計動水位,其余兩次下降值宜分別為最大下降值的1/3和2/3。當抽水孔出水量很小,試驗時的出水量已達到抽水孔極限出水能力時,水位下降次數可減少。b)承壓完整井抽水試驗時,主孔設計動水位不宜超過承壓含水層頂板;潛水完整井抽水試驗時,主孔設計水位下降值不宜超過潛水含水層厚度的1/3。c)在抽水穩定延續時間內,抽水孔出水量和動水位與時間關系曲線只在一定的范圍內波動,且沒13T/CNIDA015—2023有持續上升或下降的趨勢。d)抽水試驗的穩定延續時間應不小于4h。e)抽水試驗時,動水位和出水量觀測的時間,宜在抽水開始后第5min、10min、15min、20min、25min、30min各測1次,以后每隔30min或60min測1次。水溫、氣溫觀測的時間,宜每隔2h~4h同步測量1次。6.5.1.11非穩定流抽水試驗主要技術要求如下。a)抽水孔的出水量應保持常量,其穩定標準應符合6.5.1.10的要求。b)抽水試驗的延續時間,應按水位下降與時間[s(或Δh2)-lgt]關系曲線確定(S為水位降深,EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up6(Δh),下)EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up6(H),求)EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up7(其),Δh)EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up7(為潛水含水層),關系曲線有)EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up7(的),拐)EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up7(自),點)EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up7(然),時)EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up7(厚),則)EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up7(度),延)EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up7(h為抽水后潛水含水層的厚度),續時間宜至拐點后的線段趨于)EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up7(并),平)EQ\*jc3\*hps19\o\al(\s\up7(合),或)Δh2)-lgt關系曲線沒有拐點時,則延續時間宜根據試驗目的確定。抽水試驗時,動水位和出水每隔30min觀測1次。抽水結束或因故中斷抽水時,應觀測恢復水位,觀測頻率應與抽水時一致,水位應恢復到接近抽水前的靜水位。6.5.2注水試驗6.5.2.1注水試驗用于測定土層、巖石全風化層~強風化層以及破碎巖體、斷層破碎帶等的滲透系數。6.5.2.2對于地下水位以上表層土及埋藏較淺土層,可采用試坑單環和試坑雙環注水試驗。試驗深度較大時可采用鉆孔注水試驗,鉆孔注水試驗包括降水頭和常水頭兩種方法。6.5.2.3試坑單環注水試驗適用于地下水位以上砂土、砂卵礫石等透水性較強的土層,試驗的主要技術要求如下。a)在選定的試驗位置,挖一個圓形或方形試坑至試驗層,在坑底部再挖一個深15cm~20cm注水試坑并放入鐵環,環外用黏土填實,環底鋪2cm~3cm厚的粒徑5mm~10mm的礫石或碎石作為緩沖層。b)向環內注水,當環內水深達到10cm時,開始記錄量測時間和注入水量,在試驗過程中,應保持水深10cm,波動幅度不應大于0.5cm。c)水量量測精度應達到0.1L;開始每隔5min量測1次,連續量測5次,以后每隔20min量測1次并至少連續量測6次。當連續2次量測的注入流量之差不大于最后一次流量的10%時,試驗即可結束,取最后一次注入流量作為計算值。d)試驗土層的滲透系數按公式(1)計算。…………(1)式中:K—滲透系數,單位為厘米每秒(cm/s);Q—注入流量,單位為升每分(L/min);F—試環面積,單位為平方厘米(cm2)。6.5.2.4試坑雙環注水試驗適用于地下水位以上黏性土、粉土等透水性較弱的土層,試驗的主要技術要求如下。a)試坑開挖按照單環的開挖規定。將直徑分別為25cm和50cm的兩個試環按同心圓狀壓入坑底,深約5cm~8cm;在內環及內、外環之間環底鋪上厚2cm~3cm、粒徑為5mm~10mm的礫石或碎石作為緩沖層。b)試驗過程中,應同時向內環和內、外環之間注水,水深均為10cm。量測注水量時,開始每隔14T/CNIDA015—20235min量測1次,連續量測5次;之后每隔15min量測1次,連續量測2次;以后每隔30min量測1次并至少量測6次。c)當連續2次觀測的注入流量之差不大于最后一次注入流量的10%時,試驗即可結束。取最后1次注入流量作為計算值。d)試驗土層的滲透系數按公式(2)計算。…………式中:K—滲透系數,單位為厘米每秒(cm/s);Q—內環的注入流量,單位為升每分(L/min);Z—從試坑底算起的滲入深度,單位為厘米(cm);干燥炎熱條件下應扣除蒸發水量;F—內環的底面積,單位為平方厘米(cm2);H—試驗水頭,單位為厘米(cm);Ha—試驗土層的毛細上升高度,單位為厘米(cm)。6.5.2.5常水頭法適用于砂土、砂卵礫石等透水性較強的土層,以及破碎巖體、斷層破碎帶等。試驗的主要技術要求如下。a)試驗段不應使用泥漿鉆進,應防止擾動巖土層,孔底沉淀物厚度不應大于10cm。b)試驗前應進行地下水位觀測。試段止水可采用栓塞或套管腳黏土等止水方法,對孔壁穩定性差的試段宜采用花管護壁。同一試段不宜跨越透水性相差懸殊的兩種巖土層。對于均一巖土層,試段長度不宜大于5m。c)試段止水后,應向套管內注入清水,使套管中水位高出地下水位一定高度或至孔口并保持固定不變,用流量計或量桶量測注入流量。量測注水量時,開始每隔5min量測1次,連續量測5次;之后每隔20min量測1次,至少連續量測6次。試驗結束要求同試坑法。d)當試段位于地下水位以下時,巖土層的滲透系數按公式(3)計算。…………(3)式中:A—形狀系數,單位為厘米(cm)。其他符號意義同公式(2)。e)當試段位于地下水位以上,且50<H/r<200、H≤l時,巖土層的滲透系數按公式(4)計算。…………(4)式中:r—鉆孔半徑,單位為厘米(cm);l—試段長度,單位為厘米(cm)。其他符號意義同公式(2)。6.5.2.6降水頭法適用于地下水位以上或以下黏性土、粉土等透水性較弱的土層或全風化~強風化巖層,試驗的主要技術要求如下。a)成孔、地下水位觀測和試段止水同常水頭注水試驗。b)試段止水后,應向套管內注入清水,使管中水位高出地下水位一定高度或至套管頂部作為初始水頭值,停止供水,并開始記錄水位隨時間變化情況。開始間隔時間為1min,連續觀測5次,然后間隔為10min,觀測3次,后期觀測間隔時間應根據水位下降速度確定,可按30min間隔進行,當試驗水頭下降到初始試驗水頭的0.3倍或連續觀測點達到10個以上15T/CNIDA015—2023時,即可結束試驗。c)巖土層的滲透系數按公式(5)計算。…………(5)式中:t1t2—試驗某一時刻的試驗時間,單位為分(min);H1、H2—在試驗時間t1、t2時的試驗水頭,單位為厘米(cm)。其他符號意義同公式(3)~公式(4)。6.5.3壓水試驗6.5.3.1壓水試驗用于測定巖體的透水率,評價巖體的透水性。6.5.3.2試驗可采用單栓塞分段隔離進行,止水栓塞長度應不小于8倍鉆孔直徑,宜采用水壓式或氣壓式栓塞。試驗用的水泵應壓力穩定,出水均勻,在1MPa壓力下,流量能保持100L/min。6.5.3.3測量壓力的壓力表應反應靈敏,卸壓后指針回零,量測范圍應控制在極限壓力值的1/3~3/4;壓力傳感器的壓力范圍應大于試驗壓力。流量計應能在1.5MPa壓力下正常工作,其量測范圍與水泵的出力相匹配,并能測定正向和反向流量。6.5.3.4壓水試驗的主要技術要求如下。a)試段長度宜為5m,巖體完整時,可適當加長試段,一般不宜大于10m。b)試驗應按三級壓力5個階段進行,宜采用0.3MPa~0.6MPa~1MPa~0.6MPa~0.3MPa;當試段埋深較淺時,最大壓力應適當降低。c)洗孔應采用壓水法,洗孔時鉆具應下至孔底,流量應達到水泵的最大出力。洗孔應至孔口回水清潔,肉眼觀察無巖粉時方可結束。當孔口無回水時,洗孔時間不得少于15min。d)下栓塞前應對壓水試驗工作管進行檢查,不得有破裂、彎曲、堵塞等現象。接頭處應采取止水措施。栓塞應安設在巖體較完整的部位。e)下栓塞前應先觀測1次孔內水位,試段隔離后,再觀測工作管內水位。工作管內水位觀測應每隔5min進行1次;當水位下降速度連續2次均小于5cm/min時,觀測工作即可結束,用最后的觀測結果確定壓力計算零線。f)試驗開始后流量觀測工作應每隔1min~2min進行1次。當流量無持續增大趨勢,且5次流量讀數中最大值與最小值之差小于最終值的10%,或最大值與最小值之差小于1L/min時,本階段試驗即可結束,取最終值作為計算值;將試段壓力調整到新的預定值,重復上述試驗過程,直到完成該試段的試驗。g)在降壓階段,如出現水由巖體向孔內回流現象,應記錄回流情況,待回流停止,流量達到上述6款規定的標準后方可結束本階段試驗。h)在試驗過程中,對附近受影響的露頭、井、硐、孔、泉等應進行觀測。6.5.3.5壓水試驗成果分析包括下列內容。a)試驗資料整理應包括校核原始記錄,繪制P-Q曲線、確定P-Q曲線類型和計算試段透水率等。b)試段的P-Q曲線類型應根據升壓階段P-Q曲線的形狀以及降壓階段P-Q曲線與升壓階段P-Q曲線之間的關系確定。c)試段透水率采用第三階段的壓力值(P3)和流量值(Q3)按公式(6)計算。…………(6)16T/CNIDA015—2023式中:q—試段的透水率,單位為呂榮(Lu),計算結果取兩位有效數字;Q3—第三階段的計算流量,單位為升每分(L/min);L—試段長度,單位為米(m);P3—第三階段的試段壓力,單位為兆帕(MPa)。d)當需要根據壓水試驗成果計算巖體滲透系數時,可按SL31的公式計算。6.5.4彌散試驗6.5.4.1彌散試驗用于研究污染物在地下水中運移時其濃度的時空變化規律,并通過試驗獲得彌散度、水力彌散系數等參數,為核素遷移數值模型的建立與驗證提供基礎數據。6.5.4.2試驗所選用的示蹤劑宜符合無毒、不易被固體顆粒吸附、靈敏度高、能隨水流動、一定時間內化學性質穩定且不會改變地下水的物理性質、滲透速度及流向容易檢出等條件,其中人工放射性同位素必須采用法律允許、可靠安全的人工放射性同位素,并且在試驗區內應無生活飲用水水源。6.5.4.3試驗前,應對場地地質、水文地質條件、地下水流向等有足夠了解,并獲取基本的水文地質參數;示蹤劑投放前應測定地下水中示蹤劑的背景值,并根據試驗場地條件和試驗目的選用合適的示蹤劑。6.5.4.4彌散試驗接收孔布設宜采用以投源孔為中心“+”字形剖面,孔距宜根據水文地質條件、含水層巖性等因素考慮,一般采用5m或10m;也可采用以投源孔為中心的同心圓布設方法,同心圓半徑可采用3m、5m或8m。在地下水主流線上的接收孔兩側宜各布置一個輔助接收孔,且由主接收孔、投源孔與輔助接收孔構成的夾角一般不宜大于15°。6.5.4.5試驗過程中可通過在接收孔下游一定距離布設抽水孔的方式加快試驗進程。試驗開始前(示蹤劑投放前),應先在抽水孔中進行定流量抽水,使地下水位基本達到穩定狀態,同時測定各井孔的穩定水位、穩定流抽水量。6.5.4.6試驗孔深以揭穿地下水主要含水層為準,彌散試驗主要在代表地段的地下水主要含水層/徑流帶進行。所有試驗孔(包括投源孔、接收孔、抽水孔等)成孔時均需在整個含水層段下濾管;對不進行試驗的層位采用止水措施;試驗前所有鉆孔應清洗;濾水管、止水措施、洗孔等工藝應嚴格按相關規范要求進行。6.5.4.7示蹤劑應準確投放至目標含水層,且應與含水層中地下水混合均勻。示蹤劑投放方式宜采用瞬時注入式。6.5.4.8試驗開始后,采用相應的濃度計對示蹤劑的濃度進行現場監測。兩個時間非常重要:一是示蹤暈前緣到達的時間;二是濃度峰值到達的時間。示蹤劑濃度監測頻率以確保得到完整的濃度變化曲線為宜。6.5.4.9試驗數據記錄和整理:數據主要包括投源孔和接收孔、抽水孔的相對位置,地下水位、采樣時間、示蹤劑濃度、累計時間等。對所獲得的實測數據,應及時在室內整理,并做出相應曲線,判斷試驗進程直至試驗結束,隨后進一步整理計算水動力彌散系數。具體彌散系數計算應符合A.2的規定。6.5.5流速、流向測試6.5.5.1地下水流速、流向可采用幾何法、流速流向儀或電位法、示蹤試驗、單孔同位素稀釋示蹤法和充電法測定,也可用于測定含水層、含水層之間、地下水露頭點相互之間連通性和水力聯系。6.5.5.2采用幾何法測定地下水流向時,量測點不應少于呈三角形分布的3個測孔(井)。測點間距按巖土的滲透性、水力梯度和地形坡度確定,宜為50m~100m,應同時量測各孔(井)內水位,確定地下水17T/CNIDA015—2023的流向。6.5.5.3采用流速流向儀來測定地下水流速流向,即在單孔中放置流速流向儀,測定單個鉆孔所揭露的主要含水層中地下水實際流速及流向。采用流速流向儀測定地下水流速、流向時主要技術要求如下。a)所測量的水體濁度應能滿足流速儀使用條件。b)設備連接完成后將探頭放入井中水面以下,然后打開電源開關,在設備自帶的電腦上打開軟件新建文件,校準探頭GPS,根據水質混濁情況調整靈敏度。c)為消除儀器放置對孔內地下水水流環境短時間的影響,開始測試時,宜等待10min~30min,直至水流恢復至原始狀態才開始測試,以排除人為擾動水流的誤差干擾。d)水流穩定后開始測試,測試時間為10min~20min。測試獲取的數據包括鉆孔內地下水的平均流速、實際流速和實際流向等。e)宜根據測量段與鄰近段測量結果的差異來判斷是否需要加密測量,若測量結果差異較大則需要加密測量,若結果相近則可加大測量間距。6.5.5.4電位法宜采用單孔法,以其為中心觀測電位差,繪制基本等位線,判斷地下水流向。6.5.5.5采用示蹤試驗時主要技術要求如下。a)所選示蹤劑要求同彌散試驗。b)測量地下水流速前,應沿著地下水流向布置2個鉆孔,上游為示蹤劑投源孔,下游為接收孔,且宜在接收孔兩側垂直地下水流向上增加2個輔助接收孔。投源孔和接收孔之間的距離應按照含水層滲透性選擇,并符合下列要求:1)細砂含水層為2m~5m;2)粗砂、礫石含水層為5m~15m;3)卵石含水層或滲透性強的裂隙含水層為10m~15m。c)試驗過程中宜在固定時間觀測示蹤劑的濃度,試驗后繪制濃度隨時間的變化曲線圖,并選用合適的公式計算地下水流速。6.5.5.6采用單孔同位素稀釋示蹤法測定地下水流速、流向時主要技術要求如下。a)在進行流速測井之前,首先要進行井孔水文地質條件調查,包括井的結構(井徑、濾水管及填料特性),井深,鉆孔地層巖性,水位埋深,是否受到周邊環境干擾等。b)作為單孔放射性同位素示蹤劑,應具備以下特征:1)濃度低,可檢測靈敏度較高;2)在濾水管內的較大體積中能均勻混合,有助于定向測定地下水滲流流向;3)示蹤劑穩定;4)不會改變地下水的天然流向;5)便于深井測試等。常用示蹤劑為以NaI為載體的131I放射性同位素。c)測試段長度宜為1m~2m,可根據含水層巖性和井孔結構適當調整。試驗時將溶液稀釋后,裝入投源器中,將投源器放入測試井段,上下拉動投源器,使示蹤劑在測段內分布均勻。d)宜將測段分為幾個測點,每個測點觀測4次~5次,一般每隔10min~30min觀測1次,將記錄的lnN隨著時間t變化的測值標注在坐標上,選擇位于lnN-t直線上點進行擬合,得到斜率m,代入公式(7),求得各測點的流速,進而采用加權平均法求得各測段的平均流速。Vf=…………(7)式中:Vf—地下水的滲流速度,單位為米每天(m/d);r—鉆孔半徑,單位為毫米(mm);18T/CNIDA015—2023m—lnN-t半對數曲線圖上擬合直線的斜率;α—流場畸變校正系數。e)測定地下水流向時,將探頭放到被測井段,通過手控或自動方式,使探測器沿順時針方向旋轉,每45°測量1次放射性示蹤劑的濃度,再逆時針方向反轉,每隔45°再測量1次放射性示蹤劑的濃度,計算2次測量的各方向放射性示蹤劑濃度的平均值,將各個方向的計數率平均值按同一比例做成玫瑰花圖,計數率最大的方向就是可能的地下水流向。為了更為準確地確定地下水流向,在可能地下水流向的方位,進行小角度加密觀測,即每隔10°測試1次井中放射性示蹤劑濃度,計數率最大的方位就是地下水流向。6.5.5.7采用充電法測定地下水流速、流向時主要技術要求如下。a)以井口為中心,在地表布置互成45°角的8個方位標志,或互成30°角的12個方位標志,作為以井口為中心的8條或12條放射狀測線。b)充電電極A應置于井內待測含水層深度位置,“無窮遠”B極應置于地面距井口較遠處,其離井口的距離應不小于待測含水層深度的20倍以上。c)測量電極N固定設置在與事先估計的水流方向相反的方向上,離開井口的距離一般應取待測含水層的深度。當井內有較長的金屬套管時,應適當把固定電極至井口的距離增加2倍~3倍,另一測量電極M則在沿事先布置的各條測線移動。d)在往井內加鹽之前,應先觀測1次正常場等位線。測量電極M依次沿著各條測線移動,找出各條測線上與固定測量電極N電位相等的點。量出各條測線上這些點至井口的距離,按一定比例尺繪在平面上,通過這些點勾繪出正常等位線。當井周圍介質均勻和各向同性時,正常等位線是以充電點在地表投影為中心的圓。當周圍介質不均勻或為各向異性時,正常等位線可能是橢圓或其他形狀的封閉曲線。e)測出正常等位線后,往井內注入一定數量的濃試驗溶液,同時放入裝有食鹽的布袋。布袋應懸掛在正對待測含水層的深度。記下放入鹽水和鹽袋的時間t1。在整個觀測過程中應隨時注意檢查鹽袋,當發現食鹽溶液將近完時應更換新的鹽袋,一般井或鉆孔每觀測1次約需食鹽15kg~20kg。f)放入食鹽后,隔一定時間(視地下水流速而定,一般為2h~3h;在流速很慢地區,有時需隔5h~6h),按前述相同的方法沿各條測線找出新的等位點,量出它們至井口的距離,以相同比例尺繪于繪有正常等位線的平面圖上,勾出異常等位線。觀測過程中,在等位點位移最大的測線兩側(偏15°~25°)應加點,以便更精確地判斷地下水的流向。記下觀測時間t2,當觀測時間較長時,以觀測位移最大的等位點的觀測時間為準。g)異常等電位線相對于正常等電位線向外位移最大的方向,即地下水的流向。當發現固定測量電極N未正好位于與流向相反的方向上時,應改變固定N極位置,把它沿正常等位線移到與流向相反的方向上,重新進行觀測。h)地下水流速可按異常等電位線中心O'相對于正常等電位線中心O的偏移速度或沿水流方向上等電位線的移動速度來確定。6.5.6微水試驗6.5.6.1微水試驗用于獲取巖土層滲透系數、貯水系數等水文地質參數。一般適用于低滲透性地層,具有試驗歷時時間短、成本低、無需抽出或注入大量水的特點。6.5.6.2試驗設備主要包括水頭激發裝置和水位測量裝置。根據水頭激發方法的不同,水頭激發裝置主要分為抽水/注水、機械和真空/壓力3類,水位測量裝置宜與激發裝置相匹配。19T/CNIDA015—20236.5.6.3試驗過程中,水位變化測量頻率取決于試驗地層滲透性。在試驗早期階段,宜盡可能加密水位測量頻次,直到水位恢復至60%~80%。試驗后期,隨著試驗的進行,可適當加大水位測量時間間隔。試驗數據分析多采用曲線擬合技術,整個試驗過程應采集足夠多的數據以定義水位-時間響應曲線。6.5.6.4在水位變化迅速的地層中,宜采用連接到電子數據記錄器的壓力傳感器來測量和記錄水位,傳感器和數據記錄器的使用可提供足夠的測量頻率。6.5.6.5試驗完成后,應對試驗數據進行初步分析,以確定是否需重新進行試驗。6.5.6.6試驗報告應包括試驗孔號、孔深、試驗段內徑、日期、時間、水頭激發方法、試驗前靜止水位、原始測試數據文件等。6.5.7包氣帶土-水特征曲線測試6.5.7.1包氣帶水分運移試驗用于擬合包氣帶土體水-土特征曲線,獲取包氣帶水分的能量狀態(基質勢或壓力水頭)和相應的土壤含水率之間的函數關系,為核素遷移數值模型的建立與驗證提供基礎數據。6.5.7.2試驗原理:采用負壓計法,通過注水產生地表積水條件模擬放射性液體泄漏,包氣帶介質達到飽和后停止注水并清除地表積水,通過監測包氣帶脫水過程的含水量θ和吸力值h獲取土-水特征曲線。6.5.7.3試驗點位的選擇宜考慮以下因素:a)試驗點位盡量位于或靠近研究區或調查區;b)試驗點位盡量位于地下水匯流區域;c)要有充足厚度的包氣帶進行現場試驗研究;d)各試驗點位包氣帶沿線與研究區或調查區內部盡可能保持一致。6.5.7.4試驗主要設備包括:基質吸力傳感器及數據記錄終端儀器、含水率傳感器及數據記錄終端儀6.5.7.5試驗前根據現場采集土樣對含水率傳感器進行校正。數據記錄頻率可設置為每5min或10min自動記錄1次。試坑開挖后,宜在不同深度處布設含水率傳感器TDR和水勢傳感器,并在各深度采集適量包氣帶介質進行顆粒分析,同時在最大試驗深度以下30cm處安裝集水器。含水率傳感器TDR、水勢傳感器和集水器安裝深度可根據實際情況適當調整。設備布設安裝后迅速分層回填,恢復至開挖前狀態。6.5.7.6設備布設安裝并回填后,在地表嵌入高度約30cm、直徑約1m的鐵環,并確保含水率傳感器、水質傳感器和集水器包含在鐵環正下方的垂直柱體中。24h持續向鐵環內注水,確保環內水位高度始終保持在地表以上15cm處,對包氣帶地層進行定水頭濕潤。6.5.7.7根據設置的監測頻率,持續監測土壤含水量和土壤水吸力值,并監測集水器中水位變化,直至土壤含水量降至注水前狀態。6.5.7.8根據監測數據,繪制各深度處地層含水率和基質吸力隨時間變化曲線。6.5.7.9土-水特征曲線可采用數學模型進行擬合,通過適合的軟件進行求解,并結合擬合參數的物理背景對模型進行評價。6.6室內試驗6.6.1土壤pH的測定把pH玻璃電極和甘汞電極