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  • 地下水水質監測井設置規範     89.02.15(89)環署水字第0008249號函
    一、本規範依水污染防治法施行細則第十五條第四項規定訂定之。
    二、本規範係供環保機關設置地下水水質監測井之依據。
    三、範圍及說明
    1.本規範適用於未密實顆粒(unconsolidated granular)土層,以監測飽和含水層地下水質,取得監測井周邊之代表性地下水水樣為目的,而非以抽水試驗為設置目的。異於前述情況之監測井設置,由水文地質專業人士依現場實際地質情形,參考本規範,專案報備。
    2.本規範所有附圖中尺寸、長度、規格已註明者為標準規格,未註明者(如井管、井篩長度等) 則依監測井設置場址之水文地質情況而定。
    3.本規範稱謂之專業水文地質師為具有國外水文地質師執照之專業人士,或具有水文、地質、水文地質專業訓練及相關經驗人士。其資格與經驗是否能滿足工作需求由環保機關確定之。
    4.本規範所採用美國測試及材料學會(American Society for Testing and Materials,簡稱 ASTM)相關規範之條例或文字不包括於本文或其他附件。所採用之ASTM規範(如C136,D1586,D1587, D2488及D5299)可經由所附註資料來源查察得之。(註:ASTM D1587之中文版為CNSA3284)。
    四、鑽孔
    1.監測井之設計圖示於圖一,圖一中尺寸,長度已註明者為標準規格;未註明者(如井管、井篩長度)則依當地水文地質情況而定。並於圖一中繪製監測井草圖,註明相關尺寸、及設井時地下水位深度。監測井之工程要求、材料規格等依施工順序規定如下。
    2.鑽機必須適合監測井址之地質情況。若需使用鑽泥(drilling mud)時,需採用可自然分解之人工合成鑽泥。必需能滿足連續土壤取樣之要求。卵礫石層中則不需連續取樣。
    3.標準監測井之直徑為2吋,鑽孔孔徑為6~8吋。若有特殊需要,則監測井直徑得為4吋,鑽孔孔徑為8~12吋。其深度依監測井址當地地下水存在深度及含水層型態(受壓或非受壓)而定。亦即非受壓含水層(圖二):在豐水期(高地下水位情況),鑽孔至當時地下水位面下5米處。在枯水期,(低地下水位情況),鑽孔至當時地下水位面下1米處。若枯、豐水期地下水位面變化超過4米以上﹐則應考慮多深度監測,或在不影響洗井時間及監測目的情況下,得改變井深及井篩長度,並應詳細紀錄原因。受壓含水層(圖三):貫穿阻水層(aquiclude)或滯水層(aquitard)進入含水層,鑽孔至含水層2米處。為防範錯接污染(cross contamination),鑽孔至阻水層或滯水層上部時應立即暫時中止鑽孔,於原始鑽孔中下6-8吋護管。於此護管中繼續鑽孔,鑽穿阻水層或滯水層至含水層2m處。必要時,可先將原始鑽孔擴孔至適當孔徑,再下6-8吋護管以利鑽鑿。視實際抽除難易而定,此護管於設井時完全抽除或部分抽除至阻水層或滯水層底部。無論護管抽除與否,均需在護管內進行封層工作,以確實避免錯接污染。井址原則參照業主提供之預定井址設置;若基於事實需要,承包商得基於專業判斷選擇適當之替代井址,並經業主同意後設置之。至於鑽孔地點由承包商負責選定,不可破壞地下埋設管線或其他公有卅私有隱式器物,若有破壞,承包商應負責賠償、修復或其他相關法律責任。鑽孔處之地下水位深度判定、水文地質特性研析、含水層型態識別及決定孔徑深度、相關資料之蒐集等由承包商專業水文地質師負責。
    4.土壤取樣每一口監測井在鑽孔過程中必需使用劈管(split-spoon)、薄管(thin-wall)或岩心管取樣器作連續取樣。劈管取樣方式及操作須遵循ASTM D1586(AmericanSociety for Testing and Materials, 1984),薄管取樣方式及操作須遵循CNSA3284或ASTM D1587(American Society for Testing and Materials,1983)。在鑽孔過程中若有卵礫石層,則在此層中不必使用上述取樣器作連續取樣,可用適當方式取得土樣以供參考,但必需記錄卵礫石層的深度及厚度。研析土樣填寫土樣柱狀圖。土樣應依取樣深度依序貯存於土樣箱。若在其深度土樣有所缺失,應在土樣箱相對深度處標明缺失。存入土樣箱之土樣需用適當方式封存防止水分漏失或入侵。含水層中的土樣應在試驗室內遵循ASTM C136(AmericanSociety for Testing and Materials, 1984),進行篩分析(sieve analyses)以求得含水層土樣之粒徑分布曲線,有效粒徑,均勻係數(uniformity coefficient)及其它相關資料以備他用。土壤特徵描述:應依循USCS ASTM D2488(AmericanSociety for Testing and Mater ials , 1991)。
    五、設井
    1.口徑及材質
    井管及井篩均為2吋或4吋,schedule 40,螺紋式(flush threaded)接頭之PVC材質。 當地下水質與PVC材料化性不相容時,由業主決定選用不袗(316),鐵氟龍(teflon),或其他化性相容材質來代替PVC。深度方面,當井深超過20公尺時,可改用schedule 80來增加井管的強度。井管與孔壁間的環狀空隙中填充物可用水泥漿(neat cement grout)或含5%皂土的水泥漿(bentonitecement grout)。螺紋式公牙底座部分需有O-Ring防漏。公母牙旋接時不可用任何溶劑或塗料,但可用鐵氟龍膠帶纏繞公牙。2吋監測井之保護套管為6吋,4吋監測井之保護套管為8吋。保護套管為不鏽鋼304材質,長1米,露出水泥平台40公分(見圖一),頂部須加設鎖頂蓋;不使用時,頂蓋需鎖。井管頂部需設防水(water tight)井頂蓋;不使用時,井頂蓋必須蓋緊嚴防雜物進入井管。
    2.井篩長度及位置
    井篩長度方面,建議非受壓含水層之井篩長6米,豐水期間高地下水位情況,需有一米井篩置於地下水位面之上,5米之井篩置於地下水位面之下(如圖二所示)。枯水期間低地下水位情況,需有 5米井篩置於地下水位面之上,1米之井篩置於地下水位面之下(如圖二所示)。受壓含水層之井篩長1米,置於阻水層或滯水層下方1米處(如圖三所示),或為符合監測目的,得置於含水層中合適深度,並應於紀錄中說明。井篩底部須用螺紋式接頭底蓋封實。旋接時不可用任何溶劑或塗料,但可使用鐵氟龍膠帶纏繞公牙。比水重之可溶性或非可溶性污染物監測井應鑽孔至含水層底部,不可貫穿阻水層或滯水層而造成溶液繼續往下移動。比水輕之可溶性或非可溶性污染物監測井鑽孔的深度在豐水期(高地下水位情況),鑽孔至當時地下水位面下5米處。在枯水期(低地下水位情況),鑽孔至當時地下水位面下1米處。若枯、豐水期地下水位面變化超過4 米以上﹐則應考慮多深度監測。
    3.濾料填實(filter pack)及封井
    如圖一所示,井篩及其上端井管60公分處之外圍需用濾料填實。亦即濾料需自井底向上填充至超過井篩上部60公分。避免濾料填充時形成之架橋(bridging)或卡鎖(clogging)現象,應用導砂管( tremiepipe),將濾料與清水緩慢輸入管壁與井壁環空。濾料頂部再輸入至少20公分厚之 0.1-0.2公釐石英細砂。細砂上60公分用1/4至1/2英吋直徑丸狀或扁粒狀(pellets 或tablets)的皂土粒填實。皂土層至地表用波特蘭一號水泥(Portland Type I)填封以固定井管及防止地表滲漏影響監測。
    4.濾料粒徑及篩縫寬度選擇
    濾料必需乾淨(由清水或蒸氣清洗),淘選良好(均勻係數介於1.5至2),圓形顆粒之石英砂。均勻係數定義為 D60/D10;D60代表60%的土壤顆粒能通過的粒徑,D10代表10%的土壤顆粒能通過的粒徑。其粒徑大小與含水層土壤粒徑有關,其篩縫寬度又與濾料粒徑有關,表一明列濾料粒徑、含水層土壤粒徑與篩縫寬度的相關性。若含水層由不同粒徑的土層組成,則 D10選用最細的土層為代表。不同廠商井篩篩縫寬度規格可能與表一所列者不盡相同,以最接近表一所列篩縫寬度為選用標準。
    表一 濾料粒徑、含水層土壤粒徑與篩縫寬度的相關性
    含水層土壤D10(公釐) 濾料粒徑(公釐) 篩縫寬度
    英吋 公釐
    小於0.3 0.3-0.6 0.007 0.178
    0.3-0.6 1.0-2.5 0.010 0.254
    0.6-1.18 1.5-3.5 0.020 0.508
    1.18-2.3 2.5-4.0 0.050 1.270
    2.3-4.5 4.0-8.0 0.090 2.286
    大於4.5 4.0-8.0 0.150 3.810
     
     
    5.警示柱及水泥平台
    警示柱1.5吋,schedule 40之碳鋼1米長,漆成黃色黑色相間。0.5米高出水泥平台,0.5米埋於平台及地下。平台式為一厚15公分,邊長50~100公分之正方形,且正方形四邊角須磨圓。每一平台之四角各設一警示柱,警示柱距台邊各5公分。
    6.井位高程測量
    設井完成後,必須進行井位測量及井管頂、護管頂之高程測量。高程測量精度為0.5公分
    7.永久性標示牌
    於各監測井設置永久性標示牌。標示牌為長20公分,寬15公分,厚0.2公分之不袗板。標示牌應固定於水泥平台上並以48號明體字體記載下列資料
    -井號
    -井深
    -設井日期
    -井篩深度及長度
    -井頂高程並註明量測點永久性記號
    -置井廠商
    -管理單位及連絡電話
    六、完井
    設井完畢後,需要完井及人工清除井篩周邊之細小顆粒。這些細小顆粒若不清除,將進入井內造成水樣混濁,對水質分析不利及不便。先行淘漿,將井內殘留泥漿或污水用容器汲出,然後進行完井。完井方式不拘;可用一般可行之汲取(bailing)、湧水塞( surge block) 、噴氣(air jetting) 、反沖(backwash) 、超量抽水(over- pumping)等或業主同意之方法。完井標準為總懸浮固體(TSS) 5mg/l以下或濁度5NTU以下為標準。
    七、附錄一地下水水質監測井設置品保品管規範、附錄二監測井驗收時應注意事項。
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