ICS 77-010 CCS H 04
YB
中华人民共和国黑色冶金行业标准
YB/T4960-—2021
冶金企业污染场地地下水抽提技术规范 Technical specification for groundwater in-situ
monitoring in steel industry
2021-05-17发布
2021-10-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YB/T4960—2021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件由中国钢铁工业协会提出。 本文件由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。 本文件起草单位：中冶建筑研究总院有限公司、中冶节能环保有限责任公司、华北水利水电大学、江
苏大地益源环境修复有限公司、江苏省镔鑫钢铁集团有限公司、重庆玖正环境科技有限公司、国科大（北京)环境技术有限公司、冶金工业信息标准研究院、北京首华科技发展有限公司、中国冶金科工集团有限公司、长沙矿冶研究院有限责任公司、湛江中冶环保运营管理有限公司。
本文件主要起草人：彭犇、岳昌盛、夏春、吴洁、刘诗诚、杨子彦、李惊涛、仇金辉、顾爱良、王海涛、李成宜、 王姜维、刘长波、田玮、卢光华、安登飞、邱桂博、吴建中、陈春、吴朝昀、赵胜利、董悦、马栋、李重洋、贾树伟、 焦礼静、褚宁、间文、盛语陶、吴龙、李业绩、高海全、贾晋炜、吴跃东、张振国、张若鹏。 YB/T4960—2021
冶金企业污染场地地下水抽提技术规范
1范围
本文件规定了冶金企业污染场地地下水抽提技术的术语和定义、抽提井的布设、抽提井的结构设计、 施工与运行、过程监测等内容。
本文件适用于在产及停产冶金企业污染场地开展地下水抽提，包括建井和地下水抽出，不包括抽出后地下水的处理。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB50296 6管井技术规范 CJ/T13供水水文地质钻探与管井施工操作规程 HJ25.6污染地块地下水修复和风险管控技术导则 HJ682建设用地土壤污染风险管控和修复术语
3术语和定义
HJ682、GB50296界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
水位 waterlevel 自由水面相对于某一基面的高程。
3. 2
静水位（自然水位）staticwaterlevel(naturewaterlevel）抽水前井孔中的稳定地下水位。
3.3
抽水试验pumpingtest 在水文钻孔或水井中进行抽水，取得含水层各种水文地质参数和各种水力联系等资料，并检查止水
和洗井质量的工序。 3. 4
捕获区capturezone 以抽水井为中心延伸到降落漏斗边缘的一个径向区域，捕获区内的水流均向井内流动。
3.5
骨架过滤器skeletonfilter 在井壁管上用钻、铣、焊接、模压等方法按一定形式开有圆孔或缝隙作为进水孔道的花管。它既可作
为一种结构简单的过滤器，也可作为其他过滤器的骨架管。
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3. 6
缠丝过滤器filamentfilter 用圆孔过滤器或钢筋骨架过滤器为骨架，在其上按一定距离缠金属丝而制成的过滤器。
4抽提井的布设
4.1相关参数的确定 4.1.1在布设抽提井前，应根据前期环境调查和风险评估等资料，重点核实污染地块基本情况、水文地质条件、受体与周边环境情况、土壤与地下水污染特征等。 4.1.2利用抽提井进行相关水文地质试验，获得场地水文地质参数，如含水层厚度、渗透系数、贮水系数、水力梯度等。在条件不允许进行水文地质试验的情况下，可根据实际水文地质条件参考已有资料或取用常见水文地质参数的经验值。 4.2捕获区的计算 4.2.1单井抽水
假设含水层为等厚、均质、各向同性的稳定流系统，将抽水井设置在V坐标系原点（图1），划分抽水井捕获区与含水层其他区域界限的流线方程式(1)：
Q Q
.....(1)
=
F2Bu-2Buarctan
T
式中： B一一含水层厚度，单位为米(m)； Q抽水量，单位为立方米每秒(m/s)； u—渗透流速，u=Ki,单位为米每秒(m/s)； K-—渗透系数，单位为米每天(m/d)； i—水力梯度无量纲根据流线方程，确定捕获区的三组工，y特征值： a）驻点(zo,0)坐标，方程式(2)
-Q= Q
70=2元Bu=2元KBi
(2)
b）=0时，抽水井两侧流线与抽水井间距离坐标(0，y)，方程式(3)
y=+ Q Q
（3)
-
4Bu -4KBi
c）=oo时，方程式(4)
Q
y=土 Q
....(4)
2Bu 2KBi
使用=0时值的10倍代表=8，即 5Q
2Bu
可以根据这三组数据共5个点来确定捕获区曲线。捕获区示意图见图1。 4.2.2群井抽水
对于多个抽提井垂直于地下水流向布置时，所有抽提井应在轴上排成一线且以原点对称分布，当 n为奇数时最中心的一眼井应布置在原点上，群井抽水时捕获区的特征距离见表1。 2 YB/T4960—2021
驻点
地下水流向
Q/2Bu
Q/Bu
抽水井
Q/2元Bu
图1单井抽水地下水的捕获区表1抽提井群时捕获区的特征距离
抽提井数量
井排直线上流线间距
最优井距
远离抽水井上游流线间距
1 2 3 4
Q/Bu 2Q/Bu 3Q/Bu 4Q/Bu
0.5Q/Bu Q/Bu 1.5Q/Bu 2Q/Bu
0.32Q/Bu 0.40Q/Bu 0.38Q/Bu
根据3组特征距离数据（5个点）来确定群井抽水捕获区曲线。 4.3确定井距和井的数量
当地下水污染场地的污染羽范围、地下水的流速和方向已经确定时，宜按以下步骤确定抽水井的数量和位置：
a）利用现场抽水试验或根据含水层性质计算来确定地下水抽水量； b）绘制单井抽水捕获区；） 将捕获区曲线与污染羽图件叠加，注意捕获区曲线地下水流方向与污染羽图中的地下水流方向
一致； d) 当捕获区能够完全覆盖污染羽范围时，则设置一口抽提井即可，并将捕获区曲线中抽水井的位
置复制到污染羽图件中；当单井抽水捕获区不能够完全覆盖污染羽范围时，则需要两个或多个抽提井，直到捕获区能够完整覆盖地下水污染羽。同理，复制捕获区曲线中抽水井位置到污染羽图件中（抽提井影响范围可能重叠，存在干扰问题）；
e)
f）对于复杂工程计算可以采用相应的地下水模型软件，通过计算机模拟分析不同的设计方案，经
技术经济比较后确定最佳的抽提井布设位置、数量和抽水量等。
4.4井位布设 4.4.1抽提井位置的布设应充分考虑地块修复工程施工条件，特别关注地块用电、用水、交通等情况，保证施工、运行和维护方便。 4.4.2抽提井的井位可根据场地的实际情况进行调整，当井位移动较大时，应重新进行数值模拟检验，不能满足要求时，应调整布置，直至符合要求。 4.4.3抽提井井群设计时，应设置备用抽提井。备用抽提井的数量宜按设计总出水量的10%～20%确定，且应至少设置一口。 4.4.4系统运行稳定后，可根据地下水流场和监测的结果来调整抽提井的抽水量，增加或减少抽提井的数量，或优化抽提井的位置。
3 YB/T4960—2021
5抽提井的结构设计
5.1井身结构
抽提井的井身结构设计应按GB50296中供水管井的相关规定执行。 5.2井管配置 5.2.1井管长度应和井身结构设计相匹配。 5.2.2抽提井的井径宜在110mm以上。安泵段井管内径应比抽水设备标定的最小井管内径大50mm。 5.2.3抽提井过滤管的长度和位置，应根据设计抽水量、含水层岩性特征、地下水水位和变化幅度确定。 5.2.4井管材质应根据地下水水质、井深、管材强度和经济合理等因素综合确定，并应符合以下要求：
a) 应具备抗压、抗拉、抗弯强度，必要时应进行相应的强度验算； b) 应无缺损、裂缝、弯曲等缺陷，管端口面与管轴线应垂直且无毛刺； c) 内壁应光滑、圆直，并应满足洗井及抽水设备要求； d) 长期使用的井管应具有相应的抗腐蚀能力。
5.3 过滤器结构 5.3.1 抽提井过滤器类型的选择，应根据含水层的性质按表2采用。
表2过滤器类型选择
过滤器类型不安装过滤器非填砾过滤器
含水层性质
岩层稳定岩层不稳定裂隙、溶洞有充填裂隙、溶洞无充填 d20<2 mm d20≥2mm 砾砂、粗砂、中砂
基岩类
非填砾过滤器或填砾过滤器非填砾过滤器或不安装过滤器
填砾过滤器非填砾过滤器填砾过滤器
碎石土类
砂土类
填砾过滤器、双层填砾过滤器
细砂、粉砂
注1：非填砾过滤器可为骨架过滤器、缠丝过滤器；注2：d2o为碎石土类含水层筛分样颗粒组成中，过筛质量累计为20%时的最大颗粒直径。
5.3.2过滤器制作材料的选择，应根据含水层分布、地下水水质、过滤器的受力条件和经济合理等因素确定。 5.3.3 当地下水具有腐蚀性或容易结垢时，抽提井过滤器(管)的设计应符合下列规定：
a) 应采用耐腐蚀材料制作，当采用抗腐蚀性差的材料时，应做防腐蚀处理； b) 含水层颗粒组成较粗时，宜采用不缠丝过滤器； c) 缠丝过滤器的缠丝材料宜采用不锈钢丝、铜丝或增强型聚乙烯滤水丝等耐腐蚀性材料。
5.3.4抽提井骨架过滤器的开孔率不宜小于20%。 5.3.5非填砾过滤器的包网网眼、缠丝缝隙尺寸，宜按表3确定。 4 YB/T4960—2021
表3非填砾过滤器进水缝隙尺寸
网眼、缝隙尺寸/mm
过滤器类型缠丝过滤器包网过滤器
含水层不均匀系数n≤2
含水层不均匀系数>2
(1. 25~1. 5)dso (1.5~2. 0)dso
(1.5~2.0)dso (2. 0~2. 5)dso
注1：n为砂土类含水层的不均匀系数，即n，=deo/d1o。 注2：d1e、dso、dg为含水层试样筛分中能通过网眼的颗粒，其累计质量占试样总质量分别为10%、50%、60%时的
最大颗粒直径。 注3：细砂取较小值，粗砂取较大值。
5.3.6填砾过滤器的滤料规格按表4确定。
表4填砾过滤器的滤料规格砂土类含水层 7;<10
碎石土含水层
含水层类型滤料粒径(Ds)/mm 滤料不均匀系数（n，）注1:n,为砂土类含水层的不均匀系数，即n1=deo/dlo2为填砾过滤器滤料的不均匀系数，即n2=Deo/Dio。 注2：d1o、d2o、dse、de和D1o、D2o、Dso、Deo分别为含水层试样和滤料试样筛分中通过筛孔颗粒，累计重量占筛样全
dz<2 mm Dso=(68)d20
dzo≥2 mm D=10mm~20mm
Dso=(6~8)dso
7≤2
重分别为10%、20%、50%、60%时的筛孔直径。 注3：砂土类中的粗砂含水层，当n，>10时，应除去筛分样中部分粗颗粒后重新筛分，直至不均匀系数小于10，滤
料规格按Dso=(6~8)dso确定。
5.3.7滤料应选择质地坚硬、密度大、浑圆度好的硅质砾石，不宜选用易溶于盐酸和含铁、锰的砾石以及片状或多棱角碎石。滤料应按设计要求严格筛选，不合格的颗粒含量不应超过15%。滤料应干净，含泥土、杂质的滤料需用水冲洗干净后方能使用。
6施工与运行
6.1抽提井的施工 6.1.1抽提井施工采用的钻进设备、钻进工艺和泥浆指标应根据水文地质条件和井身结构等因素选择，并应符合CJ/T13的规定。 6.1.2抽提井施工作业应按照GB50296的相关规定执行。 6.1.3抽提井机泵的选型应根据抽水试验测得的动静水位、出水量、井管内径、含水层岩性、泵的性能曲线等因素确定。 6.1.4使用潜水电泵时，应保证潜水电动机、电缆及接头有可靠的绝缘，每台泵应配置1个控制开关。 6.1.5使用深井泵时，深井泵的电动机座应安设平稳，宜有逆止阀，转向不得逆向，以防转动轴解体。 6.1.6抽提井施工过程中产生的污水和泥浆应统一收集处置。 6.2抽提井群的运行与维护 6.2.1 抽提井设计出水量的确定参照GB50296的相关规定执行。 6.2.2井群抽水过程中应时刻关注出水情况，宜采用间歇式抽水的方式进行抽水。
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6.2.3抽提井应配置自动水量记录装置记录抽水量。 6.2.4为保证抽提井的出水效果，在停抽期间应进行抽水井的管理和维护，现场安排人员轮流值班。 6.2.5对抽提系统设备设施运行进行记录，包括计量仪器仪表读数、材料使用情况等，记录应及时、准确、完整。 6.2.6宜用抽水量与降深的比值变化来监测抽提井的运行情况。 6.2.7应对设备设施进行定期的维护保养，包括设备清洁、润滑及保养、易损件的更换等。抽提井过滤器若发生堵塞，宜用化学或机械的方法来通堵。
7过程监测
7.1地下水过程监测应主要包括对抽提系统运行过程中水位和水质的监测。 7.2每个抽提井内应设置水位监测口，用于监测井内水位变化。系统运行前测量其静水位，运行时监测动水位，监测频率应每天1次。 7.3污染场地内监测井应布置在地下水上游、污染羽中心、污染羽下游，数量不应少于3口，监测井的布设应满足HJ25.6中相关规定的要求。 7.4背景值监测井应布在地下水上游方向，在污染场地地理边界（厂区边界)外30m～50m处布置监测点，且背景值监测并应与污染监测井监测同一含水层。 7.5工程运行初期监测频次宜为每半个月1次；运行稳定期原则上监测频次宜为每月1次；运行后期原则上为每季度1次，两个批次之间间隔不应少于1个月。 7.6当出现修复效果低于预期、局部区域修复失效、污染扩散等不利情况时，应对抽提系统的性能进行评价，根据评价结果对系统进行调整，并适当提高监测频次。 7.7地下水过程监测的仪表和工具，在同一项目中应统一方法和工具，并应定期检查其精度。水位测量应读至mm。
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