DB T 20.1-2006 地震台站建设规范.地下流体台站.第1部分：水位和水温台站.pdf

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1、ICS 91.120.25 P15 备案号：17211-2006中华人民共和国地震行业标准DB/T 20. 1 -2006 地震台站建设规范地下流体台站第1部分：水位和水温台站Specification for the construction of seismic station Underground fluid station Part 1 : Water level and water temperature observatory 2006 -02 -20发布2006 -05 -01实施中国地震局发布DB/T 20. 1 - 2006 目次前言.m 1 范围2 规范性引用文件3 术语

2、和定义.4 观测场地勘选25 观测井.2 6 观测室.4 7 设备配置48 资料归档5附录A（规范性附录）观测层渗透系数计算.7 附录B（规范性附录）观测井基本情况表.9 附录C（资料性附录）传感器固定装置附录D（资料性附录）自流井的井口泄流装置13 附录E（资料性附录）高温热水自流井的副井管装置.14 附录F（资料性附录）观测室及其布局.15 参考文献17DB/T 20. 1 - 2006 前言本部分是地震台站建设规范系列标准中“地下流体台站”的第1部分。该系列标准的预计结构如下：地震台站建设规范测震台站（DB/T 16 - 2006) 地震台站建设规范强震动台站（DB/T17 -2006)

3、 地震台站建设规范地磁台站（DB/T9 -20创）地震台站建设规范地电台站第1部分：地电阻率台站（DB/T 18. 1 -2006) 地震台站建设规范地电台站第2部分：地电场台站（DB/T 18. 2 -2006) 地震台站建设规范重力台站（DB/T 7 - 2003) 地震台站建设规范地形变台站第1部分：洞室地倾斜和地应变台站（DB/T8. 1-2003) 地震台站建设规范地形变台站第2部分：钻孔地倾斜和地应变台站（DB/T 8. 2 - 2003) 地震台站建设规范地形变台站第3部分：断层形变台站（DB/T 8. 3 -2003) 地震台站建设规范全球定位系统连续观测台站（DB/T 19

4、- 2006) 地震台站建设规范地下流体台站第1部分：水位和水温台站（DB/T 20. 1 -2006) 地震台站建设规范地下流体台站第2部分：气氧和气录台站（DB/T 20. 2 - 2006) 本部分的附录A与附录B为规范性附录，附录C、附录D、附录E、附录F为资料性附录。本部分由中国地震局提出。本部分由全国地震标准化委员会（SAC/TC225）归口。本部分起草单位：中国地震局地质研究所、中国地震局地震观测研究所、河北省沧州地震局、四川省地震局。本部分主要起草人：车用太、鱼金子、刘成龙、孙天林、于书泉、李介成、刘五洲。III 1 范围地震台站建设规范地下流体台站第1部分：水位和水温台站DB

5、/T 20. 1 - 2006 本部分规定了地下流体台站中水位和水温观测台站的场地勘选、观测井与观测室建设、观测设备配置和资料归档要求。本部分适用于地下流体台站中水位和水温观测台站的建设与改造。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T 19531. 4 -2004地震台站观测环境技术要求第4部分：地下流体观测GB 50011 -2001建筑物抗震设计规范GB

6、 50027 -2001供水水文地质勘察规范GB 50057 -1994建筑物防雷设计规范3 术语和定义3. 1 3.2 3.3 3.4 3.5 下列术语和定义适用于本部分。观测井。bservationwell 专门用于地下水水位和水温动态观测的钻孔。观测层observation aquifer 作为地下水水位和水温动态观测对象的含水层。热水井由ennalwater well 井水温度高于20的观测井。自流井artesian well 由于观测层的承压水头高出井口顶面而使井水由井口可自由流出的观测井。观测井结构structure of observation well 构造观测井的要素，包括井

7、深、井径、套管、过水断面等。3.6 过水断面water阴ss- section in well 观测井中把观测井与观测层相连通的环柱状断面，其主要功能是实现井水与观测层地下水之间的水力联系。DB/T 20. 1 - 2006 3.7 井口装置well -head a路embly为了实现水位和水温动态的有效观测，设置在地面以上观测井井口段及井口上的各种装置。3.8 地热异常区geo由ennalabnormal町盹地温梯度大于地亮平均地温梯度（3lOOm）的地区。4 观测场地勘选4.1 观测场地的勘选要求4. 1. 1 水位和水温观测台站选址，应进行地质水文地质勘查，查明台站所在地区的地形地貌、气

8、象水文、地层岩性、地质构造、含水层与隔水层、地下水物理化学特性等。4. 1.2 地质与水文地质资料齐全的地区，可通过收集与分析已有资料，查清台站所在地区的地质水文地质条件。4.2 地质构造条件4. 2.1 台站宜选在活动断裂带及其附近，台站距主干断裂的距离不宜超过lOkm。4.2.2 台站宜选在断裂带的端点、拐点及与其他断裂交汇的部位。4.2.3 台站宜选在深大断裂带上。4.2.4 台站宜选在地热异常区内。4.3 地形地貌条件4. 3.1 台站应避开山洪通道、风口、落地雷区。4.3.2 台站应避开地面强烈沉降区、地面塌陷区、地裂缝发育区。4.4 水文地质条件4. 4. 1 观测层应为封闭性好的

9、承压含水层。4.4.2 观测层的渗透系数应大于0.01 mid。4.4.3 观测层的地下水矿化度宜小于3g/L。4.4.4 观测层的地下水不应对金属有腐蚀性。4.5 台站观测环境条件4.5. 1 台站的观测环境，应符合GB/T19531. 4 -2004中的各项要求。4.5.2 台站距降雨渗入补给区边界的距离，在平原区宜大于lOkm，在山间盆地或河谷地区宜大于3km0 4.5.3 台站应选在具有供电、通讯条件及交通便利的地区。5 观测井5. 1 观测井结构的要求5. 1. 1 观测井深度要求如下：a）一般情况下，分观测井所属的台网级别与观测层的类型，宜按表1的要求确定深度；b）观测井深度的确定

10、，应避开当地现今与未来地下水主要开采层；c）在地热异常区，井水自流时，观测井深度宜大于50m。5. 1. 2 观测井的内径，宜为100mm -200 mm，井内变径次数不宜超过三次。5. 1.3 观测井内应下设套管，其要求如下：2 a）套管在地面以下的长度应满足封闭全部非观测层的要求；b）套管在地面以上的高度宜大于0.Sm; c）套管变径处，应采取止水措施；DB/T 20. 1 - 2006 d）套管与井壁围岩间隙应采用充填物固定套管。表1观测井深度的一般要求观测井所属的台网级别观测层为基岩含水层时观测层为砂砾石含水层时5. 1.4 观测井的过水断面，应按表2的要求设置。国家级台网;a.200

11、m ;a.300m 表2观测井过水断面类型及设置要求过水断面类型使用条件区域台网;a.lOOm ;a.150m 滤水管观测层为松散砂砾石层或断层破碎带等，井壁岩土体不稳定射孔管观测层为第三系半胶结的砂砾岩层，且其顶板埋深大于500m裸孔观测层为基岩裂隙含水层或岩溶含水层等，井壁岩体稳定5. 1.5 滤水管与射孔管下端应设置沉砂管，其长度宜大于5m。5.2 观测井施工要求5. 2. 1 钻井过程中，应按实际岩性变化进行记录与采样。5.2.2 钻井过程中，对揭露出的各个含水层应详细记录其分布深度、厚度和岩性等特征，测量其静止水位、出水量、井水温度等基本参数。5.2.3 完钻之后，应洗井。5.2.4

12、 成井之后，应按GB/T19531. 4 -2004中附录B的要求进行抽水试验，按GB/T19531. 4 -2004中附录C的要求进行抽水影响半径的计算，同时还应按本部分附录A的要求进行观测层渗透系数的计算。5.2.5 抽水试验时，应取水样并进行水质简分析。发现井水具有侵蚀性与有害气体时，还应另取专用水样并进行相关测试。5.2.6 建井之后，应按附录B的要求，填写观测井基本情况表。5.3 观测井的井口装置5. 3. 1 不同类型的观测井，应按表3的要求设置井口装置。表3不同类型观测井的井口装置选配表观测井类型井口装置非自流井60 . . . . . . 。. 3 DB/T 20. 1 - 2

13、006 5.3.2 水位和水温观测井，都应安装传感器固定装置，其装置的构成与技术要求参见附录C。5.3.3 井口水头大于3m的自流井，宜安装井口泄流装置，其装置的构成与技术要求参见附录D。5.3.4 井水温度高于40的自流井，宜设副井管装置，其装置的构成与技术要求列于附录E中。5.3.5 观测动水位的自流井，应在泄流管上设置测压管。6 观测室6. 1 观测室的一般要求6. 1. 1 观测井为自流高温热水井或井中逸出腐蚀性气体时，井房与仪器室应分为二室，其他情况下井房与仪器室可合并为一室。6. 1.2 观测室的布局参见附录F。6. 1.3观测室的使用面积，当二室合一时应大于9m2，二室分开时应大

14、于18旷；井房的净高应大于2m。6. 1.4 观测室内，常年湿度应低于80%，温度应保持在040（：。6. 1.5 观测室应具有防盗、防尘、防火等措施。6. 1.6 观测室内应有交流电源，电压范围应稳定在220V土22V。6. 1. 7 观测室内应有专用程控电话线路与网线。6.2 观测室的防雷要求6.2. 1 观测室建筑物防雷应符合GB50057 -1994的要求；6.2.2 仪器设备防雷，应建专用防雷地网，其接地电阻应不大于4.0。6.3 观测室抗震设计要求观测室抗震设计应符合GB50011-2001对乙类建筑物的要求。7 设备配置7. 1 测量设备配置要求水位和水温观测台站，应配置水位仪与

15、水温仪，其技术指标和数量，应符合表4的规定。表4水位与水温观测台站主要仪器配置要求仪器名称主要技术指标数量备注测量范围：Om-lOm 分辨力：不大于lmm水位仪最大允许误差：20mm1台每5个观测台应另配备用水位仪1台年漂移量：不大于20mm来样率：不小于1次每小时测量范围：0100分辨力：不大于0.）（）1水温仪最大允许误差：不大于0.051台每5个观测台应另配备用水温仪1台年漂移量：不大于0.01采样率：不小于1次每小时7.2 检查设备配置要求水位和水温观测台站应配置检查设备，其要求应符合表5的规定。4 DB/T20.1-2佣6表5水位和水温观测台检查设备配置要求设备名称技术要求数量备注测

16、钟测钟接触井水面时，必须发出清脆响声1个测绳测绳材质刚度大，至少每lm有固定标记1根用于井水位检查；也可用半导体水位仪、探针式水位仪等替代钢卷尺钢卷尺刻度水大于lmm，长度不小于lm1条温度计刻度0.011个用于自流井水温检查7.3 辅助设备配置要求水位和水温观测台站，一般应配置雨量计与气压计，在自流井上还宜配置流量计等辅助观测仪器，其技术指标与数量，应符合表6的规定。表6辅助观测仪器配置要求仪器名称主要技术指标数量备注测量范围：Omm/h-lOOmm/h分辨力：不大于0.1皿n1个当台站间距小于50km时，可每2个台雨量计站配置1个最大允许误差：不大于0.5mm来样率：不小于1次每小时测量范

17、围：500hPa -1100 hPa 分辨力：不大于0.1 hPa 1个当台站间距小于lOOkm时，可每2个气压计台站配置1个最大允许误差：0.2%F. S. 采样率：不小于1次每小时测量范围：0旷d-H削旷d最大允许误差：0.25%F. S 流量计1个自流井中使用长期稳定性：优于1%采样率：不小于1次每小时8 资料归档8. 1 资料归挡的基本要求台站建设完成后，应提交完整的建台资料和相关图件的原件，在省（自治区、直辖市）地震工作部门或机构技术档案室归档，并将复制件报中国地震局备案。8.2 观测场地勘选报告观测场地勘选报告应包括下列内容：a）勘选区的地理位置（经纬度应准确至0.01）和行政属地

18、；b）勘选过程和主要勘选人员情况；c）勘选区的地层岩性、地质构造、水文地质、地形地貌、气象及其他自然条件；d）区域的地质和水文地质概况的说明，附台站外围20km x20 km范围内水文地质图或区域地质图（比例尺不小于：200泊）和5km5km范围内地形图（比例尺不小于I:50仪泊）；e）台站周围的干扰源调查记录；f)观测场地的综合性评价、勘选结论。5 DB/T 20. 1 - 2006 8.3 台站建设报告的内容6 台站建设报告中包括观测井与观测室建设及仪器设备配置，主要包括下列内容：a）观测井的柱状图及其基本参数；b）观测层的深度段、初见水位、稳定水位、水温；c）观测井抽水试验记录；d）观测

19、含水层的影响半径（R值）与渗透系数（K值）计算及其结果；e）观测井水质分析报告；f)台站平面布置图（标明建筑物名称、用途及管线埋设与走向）；g）井房与仪器室平面图和设备布置图；h）防雷地网的布置与接地电阻测值；i）供电、通迅设施说明；j）仪器设备说明；的对观测工作的建议。DB/T 20. 1 - 2006 附录A规范性附录）观测层渗透系数计算A.1 计算要求观测层渗透系数（K）的计算，依据观测井抽水试验的结果。A.2 计算方法A.2.1 根据不同类型的抽水试验及其结果，可选择下列不同的计算方法。A.2.2 单井稳定流抽水，抽水井的Q-S关系曲线呈直线时：a）抽水井为完整井（井孔揭穿整个含水层）

20、时，观测层渗透系数可按下式计算：K = _Q_ ln旦2rrSM r -( A.1) 式中：Q一一抽水井抽水量，单位为三次方米每天（旷Id);S一一抽水井水位降深，单位为米（m);M一一含水层厚度，单位为米（m);r一一抽水井半径，单位为米（m);R一一抽水影响半径，单位为米（m）。b）抽水井为非完整井（井孔只揭露部分含水层）时，观测层渗透系数可按下式计算：K = _!l_(ln旦旦二主lnL旦）-(A.2) 2，SM飞rLr I 式中，L为被井孔揭露的含水层厚度，其余同A.2.la）。A.2.3 多井稳定流抽水，抽水井为完整井，观测孔中S-lgr关系曲线呈直线时，观测层渗透系数可按下式计算：

21、K Q e 2 一-2SM(S1 -S2）吧1. (A.3) 式中：SI、S2一在观测孔S-lgr关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值，单位为米（m);、马一分别对应于SI与S2点的横坐标上r值（观测孔到抽水井的距离），单位为米（m）。A.2.4 单井非稳定流抽水，抽水井为完整井时，观测层渗透系数可按下式计算：。K = v lg 2霄SM(S2- SI) ti (A. 4) 式中：SI、S2一抽水井s-lgt关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值，单位为米（m);ti t2一一分别对应于SI与S2点的横坐标上t值（抽水持续时间长度），单位为分（min）。A.2.5 利用停止抽水后的水位恢复曲线进

22、行计算时：a）停止抽水前井水位已稳定时，观测层渗透系数可按下式计算：K = 2.3 4rrMm,e1B (A. 5) 式中：风一一抽水井的s-lgt关系曲线上拐点处的斜率；7 DB/T 20. 1 - 2006 r一一抽水井到观测孔的距离，单位为米（m);B一一越流系数，r/B值可在有关水文地质函数表上查得。b）停止抽水前井水位未稳定时，观测层渗透系数可按下式计算：K一时1+ tk 411Mstr I (A. 6) 式中：s一一水位恢复时剩余下降值，单位为米（m);tk一一抽水开始到停止抽水的时间长度，单位为分（min);tr一一抽水停止后水位恢复过程持续的时间长度，单位为分（min）。8 D

23、B/T 20. 1 - 2006 B.1 格式与内容附录B（规范性附录）观测井基本情况表观测井基本情况表的格式与内容列于表B.1。表B.1的大小，根据填写内容的多少，可分为两种：210mm295mm和420mm295mm。B.2 填表要求填写表B.1时应注意如下事项：a）井孔柱状图中地层的划分，应按GB50027 -2001附录B中表B.1的规定分界、系、统、阶（组）。h）井孔结构图应表示出井深、井径及其变化、过水断面深度及其类型；地层柱状图应表示出各地层的主要岩性，岩性符号应按GB50027 -2001附录C中c.1的规定。c）岩性简述，应对各地层主要岩石的基本特性（颜色、组分、结构与构造等

24、）作出简要描述，特别是对其空隙发育情况及含水情况作较详细的说明。的自然环境与干扰源，应按GB/T19531. 4 -2004有关规定作出简要说明。e）构造部位，应依据1:200）（）至1:50泊比例尺的地质图、构造地质图或水文地质图，说明观测井在构造单元中的位置，特别是与活动断裂的关系。f）水文地质条件，主要说明观测层地下水的补给、径流、排泄条件及观测井在其中的位置。g）井区地质简图，应附可说明观测井外围地层与地质构造基本特征的图件，图件范围至少要包捂观测井外围5km半径的区域。h）井孔结构中井径，在有套管的井段按其内径大小分段填写，若为裸孔段时直接填写钻孔直径及其深度段；止水情况说明止水措施

25、及其效果。i）其他必要说明中，除填写上述各栏的内容之外，有必要说明的问题，如井内有掉人物等c9 。因时，Ne回N窒凉. 。观测井基本情况表表B.1 井地层层底深井孔结构与岩性成井单位井汤Vm井（套管）内径Imm年代度Im地层柱状图简述成井日期年月日并孔结构深度段m行政区县镇（乡）村过水断面类型设置深度Im止水情况经纬度东经北纬裸孔射孔滤管孔口标高Im深度段Im钻孔涌水量（旷h)自然环境观测揭露厚度Im降源Vm与干扰源水层含地层岩性单位涌水量（L/s m) 渗透系数（mid)构造部位地下水埋藏类型影响半径Im水文地色其他必要说明质条件味井区地质简图嗅比例尺地透明度水下物矿化度（g/L)理pH值革

26、特征水化学类型水温其他特性k 口地震局年月日填表日期：审核人：填表人：C.1 装置的用途附录C资料性附录）传感器固定装置DB/T 20.1-2制“为了确保吊人井下的水位传感器与水温传感器的深度固定不变，在各类观测井的井口端应设置传感器固定装置。C.2 装置的构成传感器固定装置由两个半圆环状带耳的不锈钢套环、四组固定套环用的螺栓与螺母及一个固定传感器吊绳用的横杆与固定螺母构成（图c.1) A 注：井口套管；套管外套环；B B (a）组装图夹紧外套环用的螺杆与螺母；横杆；横杆螺母。C.3 装置的主要部件及技术要求A A A Cb) AA剖面图B Cc) BB剖面图固C.1传感器固定装置示意图a）套

27、管外套环：两个带耳的半圆形套环，用厚3mm以上的不锈钢片制作，其内径与套管外径一DB/T 20.1-2例612 致；耳上各设两个圆孔，用于把两环用螺栓夹紧；b）夹紧外套环用的螺栓与螺母：螺栓直径大于等于lOmm，钢质；c）横杆：固定水位与水温传感器吊绳用，表面光滑的不锈钢棒，直径大于等于20m，两端设有丝扣；d）横杆螺母：把横杆固定在外套环上用。DB/T 20. 1 - 2006 附录D资料性附录自流井的井口泄流装置D.1 装置的构成自流井的井口泄流装置，如图D.1所示。 单位为毫米（mm) . 一剂。om元，；：111注：观测井；泄流管；控流间；测压管；泄流池。固D.1自流井的井口泄流装置示

28、意图D.2 装置的技术要求D.2.1 泄流管应水平横接在井管上，管径大小应根据泄流量大小而定，一般为IOmm 100 mm。D.2.2 泄流管上应设置阅门，用于调控泄流量，其调定位置应稳定不变。D.2.3 由泄流管排出的水，须经泄流池再排出井房外。D.2.4 泄流管中宜设置流量计或在管口设置便于测量流量的装置。D.2.5 泄流管以上的井口段高度应大于I.Sm。13 DB/T 20. 1 - 2006 附录E（资料性附录）高温热水自流井的副井管装置E. 1 装置的构成高温热水自流井的副井管装置，如图E.I所示。单位为毫米（mm) OOON5000 单位为毫米（mm)1000 08咀 围墙圃，、固

29、F.1 井房及其内外布局示意图F.2 井房与仪器室分为二间房的台站，其内外布置的基本要求示于图F.2。DB/T 20. 1 - 2006 15 DB/T 20.1-2“ l仪）（）16 注：观测井；仪器平台；办公桌； 工具资料柜；窗户；大门；隔墙；围墙。 8000 单位为毫米（mm) 500 井房 , 图F.2井房与仪器室及其内外布局示意图DB/T 20. 1 - 2006 参考文献地质矿产部水文工程地质技术方法研究队水文地质手册北京：地质出版社，1998.付子忠，刘永铭等地热前兆方法原理和实践国家地震局科技监测司（内部资料）. 1992. 国家地震局编地震地下水动态观测规范北京：地震出版社，1989.国家地震局编地热前兆观测规范（试行）国家地震局内部资料.1992. 国家地震局科技监测司地震地下流体观测技术北京：地震出版社吨1995.71 -87 汪成民，王铁城，车用太等中国地震地下水动态观测网北京：地震出版社，1990.20 -24 中国地震局编地震及前兆数字观测技术规范（地下流体观测）北京：地震出版社，2001.中国地震局监测预报司编地震地下流体数字观测技术北京：地震出版社，2002.15 21 17