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1、任务四水文地质试验二、抽水试验概述课程目的掌握抽水试验目的任务、抽水试验类型,掌握不同抽水试验的原理、适用条件、用途,具有合理选取抽水试验类型的专业技能课程任务1、掌握抽水试验目的任务2、掌握不同抽水试验的原理、适用条件、用途课程内容1、抽水试验目的任务2、抽水试验目的任务重点、难点不同抽水试验的原理、适用条件、用途一、抽水试验的目的、任务抽水试验:是以地下水井流理论为基础,通过在井孔中进行抽水和观测,来测定含水层水文地质参数,评价含水层富水性和判断某些水文地质条件的一种野外试验工作。抽水试验的目的、任务是:1、直接测定含水层的富水程度和评价井孔的出水能力Q以一定降深(抽水水位降深10m为准一
2、定口径(口径91mm)的单井出水量来表征的含水层富水程度水文地质术语(GB127191991)C1按钻孔单位涌水量(q)富水性注分为以下四级:a.弱富水性:qV0.lL/s.m;b.中等富水性:0.lLs.mql.0Ls.m;c.强富水性:1.OLs.m5.OLs.mo2、确定含水层水文地质参数(如K、T、ue、ud、a、Ke等)3、研究井孔的出水量Q与水位降深S的关系,及其与抽水时间t的关系,研究降落漏斗的形状、大小及扩展过程4、研究含水层之间及地下水与地表水之间的水力联系,以及地下水补给通道和强径流带位置等5、确定含水层(含水体)边界位置及性质6、通过抽水试验,为取水工程设计提供所需水文地
3、质数据。如:通过单孔抽水,确定井孔的影响半径R,单井出水量Q、单位出水量q等;根据开采性抽水试验或疏干模拟抽水,确定合理的井距L、开采降深S、合理井径r。,井间干扰系数等。7、通过开采性抽水试验,直接评价水源地的地下水充许开采量。(二)抽水试验的类型一般根据抽水试验所依据的井流公式原理、抽水试验的目的任务和方法要求等分类。1、按依据的井流理论划分(1)稳定流抽水试验:在抽水过程中,要求流量Q、水位降深S(或动水位h)同时相对稳定(即不随时间而变),并有一定延续时间的抽水试验。适用条件:在补给边界附近,或补给水源充沛且相对稳定的地段抽水可形成相对稳定的渗流场。(2)非稳定流抽水试验:在抽水过程中
4、,只要求水位降深S(动水位h)和流量Q其中一个稳定,观测另一个随时间的变化,用非稳定流井流理论进行分析计算。在实际工作中一般采用定流量Q(变降深S)非稳定流抽水试验。能测定更多的参数:如K、T、a、u、K/M,等。其计算复杂、观测技术要求高。2、按抽水井孔数及是否发生干扰划分(1)单孔抽水试验:只有一个抽水孔而无观测的抽水试验。特点是:试验方法简便,成本较低,但承担任务有限,成果精度较低,一般多用于稳定流抽水试验,常用于普查和补勘阶段。(2)多孔抽水试验:即带观测孔的单孔抽水试验。特点是:能完成抽水试验的各项任务,成果精度较高,但成本一般较高,多用于勘探阶段。(3)干扰抽水试验(群孔抽水试验)
5、:在两个或多个孔中同时抽水,造成水位降落漏斗相互重迭干扰,各孔的水位和流量有明显相互影响的抽水试验。按抽水试验的规模和任务,又可分为一般干扰井群抽水试验和大型群孔抽水试验。3、按抽水试验的任务划分(1)试验抽水:在正式抽水试验前进行的一次降深稳定流单孔抽水,其目的主要是了解井孔的出水能力,最大水位降深和检查抽水设备等。(2)抽水试验:即2-3次降深的稳定流抽水试验或非稳定流抽水试验(3)开采性抽水试验:按开采条件或接近开采条件要求进行的抽水试验,通常在水源地模拟开采或模拟矿床疏干时多采用。特点是:大流量、大降深、长时间(1-3个月)的抽水。目的:充分揭露边界条件和确定试验区的出水量或疏干排水量
6、。一般用于水文地质条件复杂地区,用于详勘或开采阶段。4、按抽水试验的含水层情况划分(1)分层抽水试验:以含水层为单位进行抽水试验,以单独求取各含水层的水文地质参数。(2)混合抽水试验:在井孔中将不同含水层合为一个试验段进行抽水,以了解各层的混合平均状况和井孔的整体出水能力。混合抽水试验如需配备观测孔时,必须分层设置。(3)分段抽水:在透水性有较大差异的巨厚含水层中,分不同岩段进行抽水试验,以了解各段的透水性及水量情况。5、按井的类型划分(1)完整井抽水试验:即在完整井孔(过滤器长度等于含水层厚度)中进行的抽水试验。(2)非完整井抽水试验:在非完整井孔(过滤器长度小于含水层厚度)中进行的抽水试验。6、按抽水时开始降深大小划分(1)正向抽水试验:降深由小至大(SiS3)。多用于松散含水层,有利于抽水井孔周围天然过滤层的形成。(2)反向抽水试验:降深由大至小(S3SD。多用于基岩,开始的大降深有利对井壁和裂隙的清洗。抽水试验类型的选取:根据勘查阶段、勘查主要目的和水文地质条件1、普查阶段一般单孔抽水试验2、只求取K、Q时,一般采用稳定流抽水试验3、要获取更多水文地质参数T、U、Ke等,采用非稳定流抽水试验4、求取群孔开采设计参数如影响半径R、干扰系数a和水源地允许开采量时,采用群孔抽水试验5、当设计开采量小于补给量时,采用稳定流抽水试验