地下水監(jiān)測施工方案設(shè)計及案例分析一、引言地下水作為水資源的核心載體，在城市供水、生態(tài)維持、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域具有不可替代的作用。伴隨人類活動強(qiáng)度提升，地下水面臨污染、超采、地質(zhì)環(huán)境擾動等多重風(fēng)險，精準(zhǔn)的地下水監(jiān)測成為水資源管理、污染溯源、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警的核心支撐?？茖W(xué)合理的施工方案設(shè)計，是保障監(jiān)測系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行、數(shù)據(jù)真實可靠的前提，直接決定監(jiān)測工作的效能與價值。本文結(jié)合行業(yè)實踐，從施工方案設(shè)計的核心環(huán)節(jié)入手，輔以典型案例分析，為地下水監(jiān)測工程提供可借鑒的技術(shù)路徑與實施經(jīng)驗。二、地下水監(jiān)測施工方案設(shè)計核心要點（一）前期調(diào)研與規(guī)劃地下水監(jiān)測工程的科學(xué)性始于充分的前期調(diào)研。需系統(tǒng)開展水文地質(zhì)勘查，通過收集區(qū)域地質(zhì)圖、鉆孔資料，結(jié)合現(xiàn)場物探（如電法勘探、地震反射法）與簡易鉆探，明確目標(biāo)區(qū)域的地層結(jié)構(gòu)、巖性分布、含水層厚度及富水性，掌握地下水的補(bǔ)徑排條件與動態(tài)特征。同時，周邊環(huán)境調(diào)查需重點關(guān)注潛在污染源（如化工企業(yè)、垃圾填埋場）、人類工程活動（如采礦、隧道施工）對地下水的影響范圍，為監(jiān)測點布設(shè)提供污染溯源或風(fēng)險防控的空間參照。法律法規(guī)合規(guī)性是方案落地的前提。需梳理項目所在地的地下水管理條例、生態(tài)環(huán)境準(zhǔn)入要求，確保監(jiān)測點選址、施工工藝符合《地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T164）等標(biāo)準(zhǔn)，避免與地下管線、文物保護(hù)區(qū)等敏感區(qū)域沖突。此外，需結(jié)合監(jiān)測目標(biāo)（如水質(zhì)監(jiān)測、水位監(jiān)測、水溫監(jiān)測），制定詳細(xì)的技術(shù)指標(biāo)體系，明確監(jiān)測頻率、數(shù)據(jù)傳輸方式等后期運維要求，實現(xiàn)“建用一體”的規(guī)劃邏輯。（二）監(jiān)測點布設(shè)原則監(jiān)測點的空間布局直接決定監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的有效性。水文地質(zhì)條件導(dǎo)向要求監(jiān)測點優(yōu)先布設(shè)在含水層富水段、地下水徑流帶、污染源下游等關(guān)鍵區(qū)域，以捕捉地下水的動態(tài)變化規(guī)律。例如，在孔隙含水層分布區(qū)，監(jiān)測點間距可控制在數(shù)百米至數(shù)千米，而巖溶裂隙發(fā)育區(qū)需加密布設(shè)，以應(yīng)對地下水的非均質(zhì)性。監(jiān)測目標(biāo)適配性是布設(shè)的核心邏輯。水質(zhì)監(jiān)測點需覆蓋“污染源—遷移路徑—受體”全鏈條，在污染羽上游設(shè)對照點，中游設(shè)控制斷面，下游設(shè)影響監(jiān)測點；水位監(jiān)測則需結(jié)合區(qū)域地下水流向，形成網(wǎng)狀監(jiān)測體系，重點關(guān)注降落漏斗、泉點等特殊水文地質(zhì)單元。此外，空間代表性要求監(jiān)測點兼顧不同地貌單元（如山前沖洪積扇、河谷平原）、土地利用類型（如農(nóng)田、工業(yè)區(qū)），避免監(jiān)測盲區(qū)。（三）施工工藝選擇與實施1.鉆孔施工鉆孔是監(jiān)測井建設(shè)的基礎(chǔ)，需根據(jù)地層條件選擇工藝：松散砂土層宜采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)（如泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)），減少孔壁坍塌；基巖區(qū)可采用沖擊鉆進(jìn)或金剛石鉆進(jìn)，提高鉆進(jìn)效率。鉆孔直徑需滿足井管安裝與濾料填充的空間需求，通常監(jiān)測井鉆孔直徑為150~200mm，水位觀測井可適當(dāng)減小。鉆進(jìn)過程中需全程采集巖芯，記錄地層分層深度、巖性變化，為后續(xù)井管設(shè)計提供依據(jù)。2.井管與濾水管選型井管材質(zhì)需兼顧防腐性與穩(wěn)定性，常用PVC管（適用于無腐蝕性地下水）、不銹鋼管（適用于復(fù)雜水質(zhì)環(huán)境）或鑄鐵管（適用于高壓含水層）。濾水管的設(shè)計直接影響監(jiān)測數(shù)據(jù)的代表性，需根據(jù)含水層顆粒級配選擇：粗砂含水層采用纏絲濾水管（纏絲間隙0.5~1.0mm），細(xì)砂層宜用橋式濾水管（孔隙率≥20%），巖溶區(qū)可采用穿孔濾水管并外包尼龍網(wǎng)。濾水管長度需與目標(biāo)含水層厚度匹配，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)反映特定含水層的真實狀態(tài)。3.濾料填充與封口濾料填充是防止孔壁坍塌、過濾泥沙的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。濾料需選用磨圓度好、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)的石英砂，粒徑需與濾水管孔隙、含水層顆粒級配匹配（通常為含水層顆粒的5~10倍）。填充時采用“自上而下、分層搗實”的方式，濾料層厚度控制在50~100mm，確保濾水效果均勻。井口封口需分層進(jìn)行：下部用黏土球（滲透系數(shù)<1×10??cm/s）回填至地下水位以上，上部用混凝土澆筑，防止地表污水下滲污染監(jiān)測層。4.洗井與測試成井后需立即洗井，清除井內(nèi)泥漿與細(xì)顆粒，常用活塞洗井（往復(fù)提拉活塞，形成水力震蕩）或空氣洗井（空壓機(jī)產(chǎn)生氣水混合流，沖刷孔壁），洗井至出水清澈、含砂量<1/萬。洗井后需進(jìn)行抽水試驗（或注水試驗），測定井的出水量、水位降深，計算滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)，驗證井的過水能力與監(jiān)測有效性。（四）質(zhì)量控制與安全管理施工全過程需建立質(zhì)量管控體系：材料進(jìn)場前需檢測井管強(qiáng)度、濾料純度；鉆進(jìn)時嚴(yán)格控制孔斜（≤1°/100m），確保井管垂直；成井后對井深、濾水管位置、封口質(zhì)量進(jìn)行逐井驗收。同時，安全管理貫穿施工始終：現(xiàn)場設(shè)置警示標(biāo)識，鉆機(jī)安裝接地裝置防止觸電；高空作業(yè)佩戴安全帶，有限空間作業(yè)（如井下作業(yè)）需通風(fēng)換氣并檢測有害氣體；制定應(yīng)急預(yù)案，針對鉆孔坍塌、觸電、機(jī)械傷害等風(fēng)險提前準(zhǔn)備救援物資與處置流程。三、案例分析：某工業(yè)園區(qū)地下水污染監(jiān)測井施工項目（一）項目背景某化工工業(yè)園區(qū)因歷史生產(chǎn)活動，地下水存在有機(jī)物（如苯系物）與重金屬（如鎘、鉛）污染風(fēng)險。為評估污染范圍、支撐修復(fù)決策，需建設(shè)20口監(jiān)測井，覆蓋園區(qū)及下游10km范圍內(nèi)的潛水與承壓水含水層。（二）施工方案設(shè)計與實施1.前期調(diào)研通過收集園區(qū)環(huán)評報告、歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場踏勘，明確污染核心區(qū)位于園區(qū)中部，地下水徑流方向為西北向東南。水文地質(zhì)勘查顯示，表層為2~5m厚的黏土層（弱透水層），其下為10~15m厚的砂質(zhì)粉土層（潛水含水層），再下為5~8m厚的粉質(zhì)黏土層（弱透水層），最下部為20~30m厚的中砂層（承壓水含水層）。2.監(jiān)測點布設(shè)采用“分層管控、梯度布點”策略：在污染核心區(qū)，潛水層與承壓層各布設(shè)5口監(jiān)測井（間距200~300m）；沿地下水流向，下游每500m布設(shè)1口潛水監(jiān)測井、每1000m布設(shè)1口承壓監(jiān)測井，共10口。對照點布設(shè)在園區(qū)上游未受污染的農(nóng)田區(qū)，分別監(jiān)測潛水與承壓水。3.施工工藝優(yōu)化針對黏土層易縮徑的問題，鉆孔采用跟管鉆進(jìn)（套管直徑180mm），穿越黏土層后再下井管；潛水含水層濾水管選用橋式濾水管（孔隙率25%，孔徑1mm），承壓含水層因顆粒較粗，采用纏絲濾水管（纏絲間隙0.8mm）；濾料選用0.5~1.0mm石英砂，填充厚度80mm；井口采用“黏土球+混凝土”雙層封口，黏土球回填至地下水位以上5m，混凝土澆筑厚度0.5m。4.質(zhì)量與安全管理每口井鉆進(jìn)時采集巖芯，與前期勘查數(shù)據(jù)比對，調(diào)整井管深度；濾料填充前過篩，確保粒徑均勻；洗井采用“活塞+空氣聯(lián)合洗井”，洗井后抽水試驗顯示，潛水井出水量2~5m3/h，承壓井出水量5~8m3/h，含砂量<1/萬。安全管理方面，現(xiàn)場配備通風(fēng)機(jī)、氣體檢測儀，有限空間作業(yè)前檢測O?、H?S濃度，施工期間未發(fā)生安全事故。（三）監(jiān)測效果與啟示監(jiān)測井運行1年后，數(shù)據(jù)顯示：污染核心區(qū)潛水層苯系物濃度為0.1~0.5mg/L，承壓層為0.05~0.2mg/L；下游5km處潛水層苯系物濃度降至0.01mg/L以下，承壓層未檢出，驗證了污染羽的遷移規(guī)律。該案例的啟示在于：分層監(jiān)測可精準(zhǔn)識別不同含水層的污染特征，工藝適配性（如跟管鉆進(jìn)、聯(lián)合洗井）是復(fù)雜地層施工成功的關(guān)鍵，質(zhì)量管控需貫穿“勘查—設(shè)計—施工—驗收”全流程。四、總結(jié)與建議地下水監(jiān)測施工方案設(shè)計需以水文地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，以監(jiān)測目標(biāo)為導(dǎo)向，通過科學(xué)的前期調(diào)研、合理的點網(wǎng)布設(shè)、適配的施工工藝，構(gòu)建“數(shù)據(jù)真實、運行穩(wěn)定、維護(hù)便捷”的監(jiān)測體系。案例實踐表明，分層監(jiān)測、工藝優(yōu)化、全流程質(zhì)量管控是提升監(jiān)測效能的核心路