水文地质勘查技术：抽水试验技术要求.docx

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1、任务四水文地质试验三、抽水试验技术要求课程目的掌握不同类型抽水试验技术，具有抽水试验专业课程任务1、掌握稳定流抽水试验技术要求2、掌握非稳定流抽水试验技术要求3、掌握群孔干扰抽试验技术要求课程内容1、稳定流抽水试验技术要2、非稳定流抽水试验技术要3、群孔干扰抽试验技术要求重点、难点稳定流抽水试验技术要、非稳定流抽水试验技术要(-)稳定流抽水试验的主要技术要求1、水位降深的要求水位降深(落程)S：天然情况下的静水位与抽水时稳定动水位之差。正式稳定流抽水试验一般要求进行三次不同水位降深的抽水，并要求各次降深的抽水连续进行。对于勘察精度要求不高的地区，也可试用二次降深。下列情况，可作次最大降深:(1

2、)水量不大(q小于0.IL/s.m)的含水层(2)精度要求不高或研究价值不大的含水层(3)(4)已掌握一定水文地质资料的地区，布设一般勘探孔或辅助勘探孔抽水时含水层补给量充沛，涌水量大，抽水设备最大抽降能力小于1田。最大降深值的要求:主要取决于试验目的，为求水文地质参数时，降深值可小些；为地下水资源评价和疏干计算，降深值应能保证外推至设计要求。般抽水试验选择最大降深Smax：潜水含水层，S皿=(1/31/2)H(H为含水层厚度，不完整井为自孔底算起的水柱高度)；承压含水层，Sma=承压含水层顶板以上的水头高度h。对于三次不同水位降深抽水试验，另二次降深，S1=(1/3)Sffiax,S2=(2

3、/3)Smaxo例：某潜水含水层，岩性为砾砂土，厚30m。拟进行稳定流抽水试验，请确定S1、S2、S3,并确定采用正向或反向抽水试验。当含水层富水性好，试验中使用的抽水泵出水量有限，难以达到上述降深要求，此时，最大降深应等于水泵的最大扬程（或吸程）即可，另最小降深和二次降深之差,一般不得小于lm02、稳定延续时间要求抽水试验稳定时间的长短直接关系到抽水试验质量和资料的利用。（1）抽水试验稳定标准抽水过程中的水位、涌水量历时曲线（Q、St曲线图）不能有逐渐增大或减小的趋势；在稳定阶段，主孔水位波动变幅值不得超过水位降深平均值的1%,当降深较小（小于10m）,不应超过3-5cm（用空压机抽水，不超

4、过10-20cm）,观测孔不应超过2-3cm；涌水量波动值不超过平均值的3%,涌水量很小时，可适当放宽；波动值（水位、流量）二最大值（或最小值）-平均值/平均值*100%主孔和观测孔的水位与区域地下水位变化基本一致时，可视为稳定多孔抽水时，以最远观测孔的水位达到稳定为准。（2）稳定延续时间按稳定流公式计算参数时，Q和S需保持相对稳定，卵石、砾石及粗砂含水层稳定8h；中砂、细砂、粉砂含水层稳定16h；基岩含水层（带）稳定24h。且最远观没孔水位稳定时间不少于2-4h0如果为确定井孔出水能力，则水位和流量的稳定延续时间应长些，一般至少应达至4872小时或更长。稳定延续时间必须从抽水试验的水位和流量

5、均达到稳定后计算。3、抽水设备要求根据地下水埋藏深度、钻孔涌水量、孔径、设计动水位、动力条件及运输条件等进行选取。当钻孔涌水量小于0.IL/s时，可有提桶代替其它正式机械抽水；当钻孔深度大,涌水量在110Ls时，一般用空压机作抽水；若涌水量在520Ls和试验段口径大于200mm时，且要获得较大降深值时，可选用深井泵抽水。离心泵抽水能力较大，但吸程较小，多用地于地下水位浅的井。射流泵抽水适用于水位埋深在60m以内的小口径钻孔。4、水位和流量观测要求抽水前应观测天然条件下的静水位，并测量井孔深度。抽水过程中，水位、流量同时观测，观测时应先密后疏。一般应在抽水开始后的5、10、15、20、25、30

6、min各测一次，以后每隔30min或60min观测一次。水位观测精确到厘米；流量观测，当以堰板测流量时，读数准确至毫米。多孔抽水试验，抽水孔与观测孔应同步观测。抽水停止或中断后，应观恢复水位，其观测频率与抽水时相同。抽水过程中，应观测水温、气温，每2-4h观测一次，水温观测可在出水管口进行。抽水结束前，在出水管口采取水分析水样。（二）非稳定流抽水试验的主要技术要求非稳定流抽水试验分为定流量抽水和定降深抽水试验。在生产实践中一般多用定流量抽水试验。在自流孔中进行涌水试验，是固定自流水头高度，而自流量逐渐减少;当模拟定降深疏干或开采地下水时，也可用定降深的水试验。1、定流量抽水流量的确定及流量、水

7、位的观测要求抽水流量的确定：抽水流量在抽水井中产生的水位降深不应超过所使的水泵的吸程；对探采结合孔，应量接近设计需水量；也可以参考勘井洗井时的水位降深和出水量来确定抽水流量。流量、水位观测：与稳定流抽水试验要求基本相同。但时间间隔比稳定流抽水试验要小，观测频率（主要是抽水前期的观测频率）比稳定流抽水试验要密，一般，在抽水开始后第1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120min各观测一次，以后可每隔30min观测一次。直至满足非稳定流抽水延续时间的要求或直至水位、流量稳定。抽水孔与观测孔水位必须同步观测；停止或因故中断抽水时，应观测恢复水位,观测

8、频率与抽水时一致，水位应恢复或接近恢复到抽水前的静止水位。由于水位恢复资料不受人为抽水的影响，利用水位恢复资料计算的参数常比利用抽水资料计算的参数更可靠。2、抽水延续时间要求抽水延续时间主要取决于试验的目的、任务、水文地质条件、试验类型、参数计算方法等。当抽水目的主要是求含水层水文地质参数，抽水延续时间一般不必太长，通常不超过24h,只要水位降深S时间对数（lgt）曲线形态比较固定和能明显反映出含水层的边界性质即可。当试验层为无界承压含水量水层时，常用配线法和直线图求解参数，前者虽然只要求抽水试验的前期资料，但后者通常要求Slgt的直线段（即参数取值段）能延续2个以分钟为单位的对数周期，故总的

9、抽水延续时间应达到3个对数周期，即1000分钟，约17h0如有多个水位观测孔，则要求每个观测孔的水位资料均符合要求。当有越流补给时，S（h2）lgt曲线出现拐点，抽水延续时间宜至拐点后的线段趋于水平。即用拐点法计算参数,抽水至少应延续到出现最大降深能判断拐点为止。如需利用稳定状态时段的资料，则水位稳定段的延续时间就符合稳定流抽水试验稳定延续时间的要求。如抽水试验的目的是为了判定边界位置和性质，则抽水的延续时间应进行到S-lgt曲线能可靠地反映出含水层边界性质为止。如：对于定水头边界，抽水应延续到合乎稳定状态要求；对于隔水边界，s-lgt曲线的斜率应出现明显增大段，如为直线隔水边界，抽水应延至s

10、lgt曲线图上的第二直线段。如图：slgt曲线图（水位下降与时间对数关系曲线图）作图所示曲线，不宜作计算段；曲线BC段无越流及管壁阻力影响，一般宜作K、a、u的计算；曲线CD段为越流补给的偏离段。DE段为越流补给段，可作为计算越流系数KM,的线段。（三）群孔干扰抽水试验的主要技术要求群孔干扰抽水试验的主要目的是进行试验性开采抽水或求矿井在设计疏干降深下的排水量,或对某一开采量条件下的未来水位降作出预报,或判定区域边界性质等。为便于计算，各干扰井孔的井深、井径和过滤器安装深度应尽量相同，各抽水孔抽水起止时间应该相同，一般应尽抽水设备能力进行一次最大降深抽水。群孔干扰抽水试验可以是稳定流抽水试验，

11、也可以是非稳定流抽水试验。开采性抽水试验或大型群孔抽水试验，还应满足以下技术要求:1、为了提高水量计算的保证程度，抽水试验一般在枯水期进行。如还需通过抽水试验求得水源地在丰水期所获得的补给量，则抽水试验应延续至丰水期。该类型抽水试验，其抽水和稳定时间不应少于一个月。2、对于供水水文地质勘查来说，一般多进行稳定流的开采抽水试验3、一般应模拟未来的开采方案进行抽水，通常抽水量应接近设计开采量，或至少达到设计开采量的1/3以上。4、开采性抽水试验的水位降深应尽可能接近水源地（或地下水疏干工程）设计的水位降深，至少应使下降漏斗中心达到设计水位降深的1/3,特别是当需要通过抽水时地下水流场分析或查明某些水文地质条件时，更须有较大的水位降深。