抽水試驗(yàn)方法及過程.ppt

1、抽水試驗(yàn)方法及過程,1 抽水試驗(yàn)?zāi)康?2 抽水試驗(yàn)儀器設(shè)備 3 抽水試驗(yàn)分類 4 穩(wěn)定流抽水試驗(yàn) 5 穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)資料整理,1 抽水試驗(yàn)?zāi)康?查明建筑場地地基土層滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)、壓力傳導(dǎo)系數(shù)、給水度或彈性釋水系數(shù)、越流系數(shù)、影響半徑等有關(guān)水文地質(zhì)參數(shù)，為設(shè)計(jì)提供水文地質(zhì)資料。往往采用單孔（或有一個(gè)觀測孔）的穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)。,完整孔：進(jìn)水部分揭穿整個(gè)含水層厚度的抽水孔。 非完整孔：未揭穿整個(gè)含水層或進(jìn)水部分僅揭穿部分含水層的抽水孔。 穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)：在抽水過程中，要求抽水流量和動(dòng)水位同時(shí)相對穩(wěn)定，并有一定延續(xù)時(shí)間的抽水試驗(yàn)。 非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)：在抽水過程中，保持抽水流量固定而觀測地下水位隨

2、時(shí)間的變化，或保持水位降深固定而觀測抽水流量隨時(shí)間的變化的抽水試驗(yàn)。,圖1-1 潛水非完整孔示意圖,圖1-2 潛水完整孔示意圖,2 抽水試驗(yàn)儀器設(shè)備,2.1 過濾器,安裝在管井中對應(yīng)的含水層部位，帶有濾水孔，主要起到濾水、擋砂及護(hù)壁作用。 抽水孔過濾器的類型，宜根據(jù)不同含水層的性質(zhì)和孔壁穩(wěn)定情況按表2.1選用。抽水試驗(yàn)的觀測孔，宜采用包網(wǎng)過濾器。,表2.1 過濾器類型選擇,2.3 深井泵或潛水泵 當(dāng)孔（井）水位深度較大、要求抽水降深大、出水量也較大時(shí)，宜選用深井泵或深井潛水泵。,2.4 空壓機(jī) 當(dāng)抽水孔直徑較小，水位埋深較深，含水層富水性好，且要求降深很大時(shí)，宜采用空壓機(jī)抽水。,2.5 抽筒

3、當(dāng)鉆孔水位較深，水量不大，試驗(yàn)要求不高時(shí)，可選擇抽筒提水。,2.2 離心泵 當(dāng)含水層地下水位高出地面或埋藏較淺，動(dòng)水位在吸程范圍內(nèi)時(shí)，宜采用離心泵抽水。,2.6 量測器具,觀測水位宜使用電測水位計(jì)。地下水位較淺時(shí)，可采用浮標(biāo)水位計(jì)。觀測讀數(shù)應(yīng)精確到1cm。,流量的測試用具應(yīng)根據(jù)流量大小選定。流量小于1L/s時(shí)，可采用容積法或水表；流量為1L/s30L/s時(shí)，宜采用三角堰；流量大于30L/s時(shí)，應(yīng)采用矩形堰。,三角堰流量計(jì)算公式：,Q流量（L/s）； h水深（cm）； C隨h變化的系數(shù)，一般取0.014。,圖2.6-1 直角三角堰斷面結(jié)構(gòu)圖,矩形堰流量計(jì)算公式：,Q流量（L/s）； h水深（cm

4、）； B堰口寬（cm）。,圖2.6-2 矩形堰斷面結(jié)構(gòu)圖,3 抽水試驗(yàn)分類,3.1 根據(jù)抽水試驗(yàn)孔中存在含水巖層的多少可分為：分層（段）抽水試驗(yàn)與混合抽水試驗(yàn)。,3.2 根據(jù)抽水孔進(jìn)水段長度與含水層厚度的關(guān)系可分為：完整孔抽水試驗(yàn)與非完整孔抽水試驗(yàn)。,3.3 根據(jù)抽水試驗(yàn)時(shí)水量、水位與時(shí)間關(guān)系可分為穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)與非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)。,4 穩(wěn)定流抽水試驗(yàn),4.1 抽水試驗(yàn)成孔宜為清水鉆進(jìn)，當(dāng)鉆孔工藝必須采用泥漿護(hù)壁時(shí)，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的洗井。,4.2 抽水試驗(yàn)時(shí)的排水，應(yīng)根據(jù)抽水場地情況，確定排水方向與距離。,4.3 抽水試驗(yàn)過程中，應(yīng)同步觀測、記錄抽水孔的涌水量和抽水孔及觀測孔的動(dòng)水位。涌水量和

5、動(dòng)水位的觀測時(shí)間，宜在抽水開始后的第1，2，3，4，5，10，15，20，30，40，50，60min各觀測一次，出現(xiàn)穩(wěn)定趨勢以后每隔30min觀測一次，直至結(jié)束。,4.4 抽水試驗(yàn)宜三次降深，最大降深應(yīng)接近工程設(shè)計(jì)所需的地下水位降深的標(biāo)高。三次降深的分配原則宜滿足：最大降深s3（m），s2=2/3s3，s1=1/3s3（s1為第一次降深，s2為第二次降深）。,4.5 抽水試驗(yàn)每次落程的穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間，應(yīng)符合下列要求：1、卵石、礫石、粗砂含水層，三次降深的穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間為4h、4h、8h；2、中砂、細(xì)砂、粉砂含水層，穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間為8h、8h、16h；3、裂隙和巖溶含水層，穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間為16h、16

6、h、24h。,4.6 試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行恢復(fù)水位觀測，停泵時(shí)按1、3、5、10、15、30min的間隔進(jìn)行水位觀測，以后每小時(shí)進(jìn)行一次。,5 穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)資料整理,5.1 滲透系數(shù),5.1.1 潛水非完整井，單孔抽水試驗(yàn)計(jì)算滲透系數(shù)k：,k滲透系數(shù)（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（m）； r抽水井半徑（m）。,圖5.1.1 潛水非完整井示意圖,5.1.2 潛水非完整井，一個(gè)觀測孔、中心井抽水試驗(yàn)計(jì)算滲透系數(shù)k：,k滲透系數(shù)（m/d）； Q抽水井涌水量（m3/d）； S抽水井水位下降值（m）； S1觀測孔水位下降值（m）； r抽水井半徑（m）

7、 r1觀測孔到抽水井中心距離（m）； L過濾器長度（m）。,圖5.1.2 潛水非完整井示意圖,5.1.3 潛水非完整井，兩個(gè)觀測孔、中心井抽水試驗(yàn)計(jì)算滲透系數(shù)k：,k滲透系數(shù)（m/d）； Q抽水井涌水量（m3/d）； S抽水井水位下降值（m）； S11號(hào)觀測孔水位下降值（m）； S22號(hào)觀測孔水位下降值（m）； r11號(hào)觀測孔到抽水井中心距離（m）； r22號(hào)觀測孔到抽水井中心距離（m）；L過濾器長度（m）。,圖5.1.3 潛水非完整井示意圖,5.1.4 承壓水非完整井，單孔抽水試驗(yàn)計(jì)算滲透系數(shù)k：,k滲透系數(shù)（m/d）； Q抽水井涌水量（m3/d）； r抽水井半徑（m）； S抽水井水位下降值

8、（m）。,圖5.1.4 承壓水非完整井示意圖,5.1.5 承壓水非完整井，一個(gè)觀測孔、中心井抽水試驗(yàn)計(jì)算滲透系數(shù)k：,k滲透系數(shù)（m/d）； Q抽水井涌水量（m3/d）； h1觀測孔中水柱高度（m）； h抽水井中水柱高度（m）； r抽水井半徑（m）； r1觀測孔到抽水井中心距離（m）。,圖5.1.5 承壓水非完整井示意圖,5.1.6 承壓水非完整井，兩個(gè)觀測孔、中心井抽水試驗(yàn)計(jì)算滲透系數(shù)k：,k滲透系數(shù)（m/d）； Q抽水井涌水量（m3/d）； h11號(hào)觀測孔水柱高度（m）； h22號(hào)觀測孔水柱高度（m）； r11號(hào)觀測孔到抽水井中心距離（m）； r22號(hào)觀測孔到抽水井中心距離（m）。,圖5.

9、1.6 承壓水非完整井示意圖,5.1.7 潛水完整井，單孔抽水試驗(yàn)計(jì)算滲透系數(shù)k：,k滲透系數(shù)（m/d）； Q抽水井涌水量（m3/d）； H含水層厚度（m）； S抽水井水位下降值（m）； R影響半徑（m）； r抽水井半徑（m）。,圖5.1.7 潛水完整井示意圖,5.1.8 潛水完整井，一個(gè)觀測孔、中心井抽水試驗(yàn)計(jì)算滲透系數(shù)k：,k滲透系數(shù)（m/d）； Q抽水井涌水量（m3/d）； H含水層厚度（m）； S抽水井水位下降值（m）； S1觀測孔水位下降值（m）； r1觀測孔到抽水井中心距離（m）； r抽水井半徑（m）。,圖5.1.8 潛水完整井示意圖,5.1.9 潛水完整井，兩個(gè)觀測孔、中心井抽水

10、試驗(yàn)計(jì)算滲透系數(shù)k：,k滲透系數(shù)（m/d）； Q抽水井涌水量（m3/d）； H含水層厚度（m）； S11號(hào)觀測孔水位下降值（m）； S22號(hào)觀測孔水位下降值（m）； r11號(hào)觀測孔到中心井距離（m）； r22號(hào)觀測孔到中心井距離（m）。,圖5.1.9 潛水完整井示意圖,5.1.10 承壓水完整井，單孔抽水試驗(yàn)計(jì)算滲透系數(shù)k：,k滲透系數(shù)（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（m）； R影響半徑（m）； r抽水井半徑（m）。,圖5.1.10 承壓水完整井示意圖,公式二,公式一,5.1.11 承壓水完整井，一個(gè)觀測孔、中心井抽水試驗(yàn)計(jì)算滲透系數(shù)k：,k

11、滲透系數(shù)（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（m）； S1觀測孔水位下降值（m）； r1觀測孔到中心井距離（m）； r抽水井半徑（m）。,圖5.1.11 承壓水完整井示意圖,5.1.12 承壓水完整井，兩個(gè)觀測孔、中心井抽水試驗(yàn)計(jì)算滲透系數(shù)k：,k滲透系數(shù)（m/d）； Q抽水井涌水量（m3/d）； m含水層厚度（m）； S11號(hào)觀測孔水位下降值（m）； S22號(hào)觀測孔水位下降值（m）； r11號(hào)觀測孔到中心井距離（m）； r22號(hào)觀測孔到中心井距離（m）。,圖5.1.12 承壓水完整井示意圖,5.2 影響半徑,5.2.1 潛水條件下單孔抽水試驗(yàn)，

12、計(jì)算影響半徑R：,R影響半徑（m）； Q抽水井的涌水量（m3/d）； k含水層滲透系數(shù)（m/d）； H抽水前潛水層厚度（m）； S抽水井水位下降值（m）； r抽水井半徑（m）。,圖5.2.1 潛水單井抽水示意圖,5.2.2 潛水條件下，一個(gè)觀測孔、中心孔抽水試驗(yàn)，計(jì)算影響半徑R：,R影響半徑（m）； S抽水井水位下降值（m）； S1觀測井水位下降值（m）； H抽水前潛水層厚度（m）； r抽水井半徑（m）； r1抽水孔至觀測孔之間的距離（m）。,圖5.2.2 潛水井抽水、 一個(gè)觀測井示意圖,5.2.3 潛水條件下，兩個(gè)觀測孔、中心孔抽水試驗(yàn)，計(jì)算影響半徑R：,R影響半徑（m）； S11號(hào)觀測井水

13、位下降值（m）； S22號(hào)觀測井水位下降值（m）； H抽水前潛水層厚度（m）； r11號(hào)觀測孔與抽水井中心的距離（m）； r22號(hào)觀測孔與抽水井中心的距離（m）。,5.2.4 潛水條件下，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算影響半徑R：,R影響半徑（m）； S抽水孔水位下降值（m）； H抽水前潛水層厚度（m）； k含水層滲透系數(shù)（m/d）。,庫薩金經(jīng)驗(yàn)公式,5.2.5 承壓水條件下單孔抽水試驗(yàn)，計(jì)算影響半徑R：,R影響半徑（m）； Q抽水井的涌水量（m3/d）； k含水層滲透系數(shù)（m/d）； m承壓含水層的厚度（m）； S抽水井的水位下降值（m）； r抽水井的半徑（m）。,圖5.2.5 承壓水單井抽水示意圖,5.2.6 承壓水條件下，一個(gè)觀測孔、中心孔抽水試驗(yàn)，計(jì)算影響半徑R：,R影響半徑（m）； S抽水井水位下降值（m）； S1觀測井水位下降值（m）； r1觀測孔到抽水孔中心的距離（m）； r抽水井的半徑（m）。,5.2.7 承壓水條