抽水試驗方法及過程

1、抽水試驗的方法和過程，1抽水試驗的目的，2抽水試驗的儀器設備，3抽水試驗的分類，4穩(wěn)流抽水試驗，5穩(wěn)流抽水試驗的數據整理，1抽水試驗的目的，找出相關的水文地質參數，如滲透系數、導水系數、壓力傳遞系數、比屈服或彈性釋水系數、溢流系數和建筑場地地基土層的影響半徑，為設計提供水文地質數據。通常采用單孔(或觀測井)穩(wěn)流抽水試驗。全孔：進水口部分露出整個含水層厚度的抽水孔。不完全洞：整個含水層未暴露，或進水部分僅暴露于部分含水層的抽水洞。穩(wěn)流抽水試驗：在抽水過程中，要求抽水流量和動水位同時相對穩(wěn)定，并有一定的抽水試驗持續(xù)時間。非恒定流抽水試驗：在抽水過程中，在保持抽水流量不變的情況下，觀察地下水位隨時間

2、的變化，或者在保持水位深度不變的情況下，觀察抽水流量隨時間的變化。圖1-1潛水不完全孔示意圖，圖1-2潛水完全孔示意圖，2臺抽水試驗儀器設備，2.1過濾器，安裝在管井內相應的含水層中，有濾水孔，主要起到濾水、擋沙、護壁的作用。應根據不同含水層的特性和孔壁的穩(wěn)定性，根據表2.1選擇抽水孔過濾器的類型。抽水試驗的觀測井應采用網狀過濾器。表2.1過濾式、2.3深井泵或潛水泵的選擇當孔(井)水位深度大、抽水深度大、出水量大時，應選擇深井泵或深井潛水泵。2.4空氣壓縮機當抽水孔直徑小，水位埋深，含水層富水，需要深度下降時，應使用空氣壓縮機抽水。2.5泵筒當鉆井水位較深，水量不大，試驗要求不高時，可以選擇

3、泵筒提水。2.2離心泵當含水層的地下水位高于地面或埋地較淺，動態(tài)水位在吸水范圍內時，應采用離心泵抽水。2.6、測量儀器、觀測水位應使用電動水位計。當地下水位較淺時，可以使用浮標式水位計。觀察到的讀數應精確到1厘米。流量測試設備應根據流量大小進行選擇。當流速小于1L/秒時，可以使用容積法或水表。當流量為1L/s30L/s時，應采用三角形堰。當流量大于30L/s時，應采用矩形堰。三角堰流量的計算公式：q流量(l/s)；水深(厘米)；系數c隨h變化，一般為0.014。圖2.6-1直角三角形堰截面結構圖。矩形堰流量的計算公式為：q流量(l/s)；水深(厘米)；b堰寬(厘米)。圖2.6-2矩形堰段結構圖

4、，3抽水試驗分類，3.1根據抽水試驗孔含水地層數量，可分為分層(段)抽水試驗和混合抽水試驗。3.2根據抽水孔進口段長度與含水層厚度的關系，可分為全孔抽水試驗和不全孔抽水試驗。3.3根據抽水試驗中水量、水位和時間的關系，可分為穩(wěn)流抽水試驗和非穩(wěn)流抽水試驗。4、穩(wěn)流抽水試驗，4.1抽水試驗中鉆孔應采用清水鉆進，鉆進過程中必須采用泥漿護壁時，應進行嚴格細致的洗井。4.2排水在抽水試驗期間，排水方向和距離應根據抽水現(xiàn)場條件確定。4.3抽水試驗過程中，應同步觀測和記錄抽水孔的涌水量以及抽水孔和觀測井的動態(tài)水位。涌水量和動態(tài)水位的觀測時間應在抽水開始后的1、2、3、4、5、10、15、20、30、40、5

5、0和60分鐘，并在穩(wěn)定趨勢出現(xiàn)后每30分鐘觀測一次4.6試驗結束后，恢復水位觀測。停泵時，每隔1、3、5、10、15和30分鐘觀察一次水位，然后每小時觀察一次。5、穩(wěn)流抽水試驗數據整理，5.1滲透系數，5.1.1潛水不完全井，單孔抽水試驗計算滲透系數k:k滲透系數(m/d)；q抽水井涌水量(m3/d)；l過濾器長度(m)；s抽水井水位下降值(米)；r抽水井半徑(m)。圖5.1.1潛水不完全井示意圖，5.1.2潛水不完全井抽水試驗，一口觀測井和一口中心井計算滲透系數k:k滲透系數(m/d)；q抽水井涌水量(m3/d)；s抽水井水位下降值(米)；S1觀測井水位下降值(米)；r抽水井半徑(m) r1

6、從觀測井到抽水井中心的距離(m)；l過濾器長度(m)。圖5.1.2潛水不完全井示意圖，5.1.3兩口觀測井和中心井抽水試驗計算滲透系數k:k滲透系數(m/d)；q抽水井涌水量(m3/d)；s抽水井水位下降值(米)；S11觀測井水位下降值(m)；S22觀測井水位下降值(米)；觀察井r11到抽油井中心的距離(米)；觀察井r22到抽油井中心的距離(米)；l過濾器長度(m)。圖5.1.3潛水不完全井示意圖，5.1.4有承壓水的不完全井，滲透系數k:k滲透系數(m/d)由單孔抽水試驗計算；q抽水井涌水量(m3/d)；r抽油井半徑(m)；s抽水井水位下降值(米)。圖5.1.4承壓水不完全井示意圖，5.1.

7、5承壓水不完全井抽水試驗及計算滲透系數k的觀測井和中心井，k滲透系數(m/d)；q抽水井涌水量(m3/d)；觀測井水柱的H1高度(米)；抽水井水柱高度(米)；r抽油井半徑(m)；觀測井到抽水井中心的R1距離(米)。圖5.1.5承壓水不完全井示意圖，5.1.6承壓水不完全井抽水試驗，兩口觀測井和中心井計算滲透系數k:k滲透系數(m/d)；q抽水井涌水量(m3/d)；觀察孔h11水柱高度(米)；觀測孔h22水柱高度(米)；觀察井r11到抽油井中心的距離(米)；觀察井r22到抽油井中心的距離(米)。圖5.1.6承壓水不完全井示意圖，5.1.7潛水完全井，單孔抽水試驗計算滲透系數k:k滲透系數(m/d

8、)；q抽水井涌水量(m3/d)；h .含水層厚度(米)；s抽水井水位下降值(米)；r影響半徑(m)；r抽水井半徑(m)。圖5.1.7全潛井示意圖，5.1.8全潛井，通過觀測井和中心井抽水試驗計算的滲透系數k:k滲透系數(m/d)；q抽水井涌水量(m3/d)；h .含水層厚度(米)；s抽水井水位下降值(米)；S1觀測井水位下降值(米)；觀察井至抽油井中心的R1距離(米)；r抽水井半徑(m)。圖5.1.8全潛井示意圖，圖5.1.9全潛井，兩個觀測井和中心井抽水試驗計算的滲透系數k:k滲透系數(m/d)；q抽水井涌水量(m3/d)；h .含水層厚度(米)；S11觀測井水位下降值(m)；S22觀測井水

9、位下降值(米)；觀察井r11到中心井的距離(米)；觀察井r22到中心井的距離(米)。圖5.1.9全潛水井示意圖，5.1.10全承壓水井，計算滲透系數k的單孔抽水試驗：k滲透系數(m/d)；q抽水井涌水量(m3/d)；m含水層厚度(m)；s抽水井水位下降值(米)；r影響半徑(m)；r抽水井半徑(m)。圖5.1.10承壓水全井示意圖，公式2，公式1，5.1.11滲透系數k的計算：k滲透系數(m/d)，通過承壓水全井和一口觀測井及中心井抽水試驗得出；q抽水井涌水量(m3/d)；m含水層厚度(m)；s抽水井水位下降值(米)；S1觀測井水位下降值(米)；r1觀察井至中心井的距離(m)。R r，圖5.1.

10、11承壓水全井示意圖，5.1.12承壓水全井，兩口觀測井和中心井抽水試驗計算滲透系數k:k滲透系數(m/d)；q抽水井涌水量(m3/d)；m含水層厚度(m)；S11觀測井水位下降值(m)；S22觀測井水位下降值(米)；觀察井r11到中心井的距離(米)；觀察井r22到中心井的距離(米)。圖5.1.12承壓水全井示意圖，5.2影響半徑，5.2.1潛水條件下單孔抽水試驗，計算影響半徑r:r影響半徑(m)；q抽水井涌水量(m3/d)；k含水層滲透系數(m/d)；泵送前潛水層厚度(米)；s抽水井水位下降值(米)；r抽水井半徑(m)。圖5.2.1單井潛水抽水示意圖，5.2.2潛水條件下觀測井和中心孔抽水試

11、驗，計算影響半徑r:r影響半徑(m)；s抽水井水位下降值(米)；S1觀測井水位下降值(米)；泵送前潛水層厚度(米)；r抽油井半徑(m)；r1抽水孔與觀測井之間的距離(m)。圖5.2.2，潛水井抽水和一口觀測井示意圖；圖5.2.3，潛水條件下兩口觀測井和中心孔抽水試驗，計算影響半徑r:r影響半徑(m)；S11觀測井水位下降值(米)；S22觀測井水位下降值(米)；泵送前潛水層厚度(米)；觀察井r11到抽油井中心的距離(米)；r22觀測井與抽油井中心的距離(米)。5.2.4在潛水條件下，根據經驗公式計算影響半徑r:r影響半徑(m)；s抽水孔水位下降值(m)；泵送前潛水層厚度(米)；k含水層滲透系數(m/d)。Kusakin經驗公式，5.2.5承壓水條件下的單孔抽水試驗，計算影響半徑r:r影響半徑(m)；q抽水井涌水量(m3/d)；k含水層滲透系數(m/d)；承壓含水層厚度(米)；s抽水井水位下降值(米)；r抽水井半徑(m)。圖5.2.5承壓水條件下單井抽水示意圖，5.2.6承壓水條件下觀測井和中心孔抽水試驗，計算影響半徑r:r影響半徑(m)；s抽水井水位下降值(米)；S1觀測井水位下降值(米)；觀測井至抽水孔中心的R1距離(米)；r抽水井半徑(m)。5.2.7在承壓水條件下，進行了兩口觀測井和中