水文地质钻孔抽水试验主要步骤培训课件
水文地质钻孔抽水试验主要步骤演示教学
第一步:抽水试验孔点位的确定
凡是有基坑开挖的区域都要进行抽水试验,通过抽水试验得到水文地质参数,为基坑支护设计及
基坑降水设计提供参数。
抽水试验类型的确定,为求得含水层的渗透系数和抽水降落漏斗的影响范围,应用多孔抽水试验
(一个主孔,三个观测孔)
主孔位置的确定,一个是要考虑基坑开挖的位置,另外一个是要考虑含水层的厚度,如果含水层
厚度太薄(这个需要结合以前的勘察资料来确定,参考),那就要另外选择主孔的位置了。
第二步:水文孔地质勘查
查明主抽水孔的地层分布,查明含水层厚度及起止深度,孔深的确定是要将含水层(砂层)打穿,以本工程为例,含水层主要是⑩1-3层的砂,那么在打地质勘察孔的时候就要将该层砂打穿,进入
下面粘土层5m左右。
根据含水层的厚度确定观测孔的位置。首先是观测孔走向的问题,当布置一条观测线(三个观测
孔在一条观测线上)时,观测线要垂直于地下水流向布置。以本工程为例一般是南北走向布置。
观测孔距主孔的距离,根据冶金工业水文地质勘查规范,“要求第一个观测孔距主孔的距离应该避开三维流的影响”(大约是1.6倍的含水层厚度)第二个观测孔距第一个观测孔的距离是1.6倍的含水层厚度,第三个观测孔距主孔的距离不宜太远,要保证在主孔降水的同时,观测孔的水
位也有下降,本工程基本都控制在50-80m的距离。
确定了观测孔的位置后要分别进行地质勘查,查明地层的分布,控制观测孔孔深的条件和主孔的
相同。
第三步:材料的准备
在抽水试验过程中涉及的材料主要有主孔井管(需订做)、观测孔井管(包括实管和虑管)、滤料(要考虑滤料的级配问题,砂不能太细也不能太粗,一开始搞的时候没有经验,滤料用的是像大豆大小的均匀石子,这样就没有起到滤料的作用)、粘土(起隔水作用)、滤网、水泵(要结合承压水含水层的厚度及含水量确定泵的功率,本工程采用175QJ-20型深井潜水泵进行抽水)、电测水位仪(实际上就是万用电表改装的)、发电机(注意功率的选择,不要太大了,那样很不合算的,我们做第一组的时候,一天油费都得1000块,后来换成小了功率的了)、水箱(测流
水文地质钻孔抽水试验主要步骤
水文地质钻孔抽水试验主要步骤
1.钻井准备:在确定试验点位后,首先进行钻井准备工作。包括验明
钻井设计图纸、准备钻探设备和相关试验仪器,并确保所有仪器和设备的
正常工作状态。
2.钻孔施工:根据水文地质调查的需要,进行钻孔施工。采用不同类
型的钻探方式,如旋转钻探、静水压回钻、循环钻井等,根据地层情况选
择合适的钻探方法和材料。钻井深度通常根据需要决定,但一般要求至少
深入到不受地表污染的深层。
3.安装抽水装置:在钻完孔后,按照试验需要,安装抽水装置。抽水
装置可以是简单的抽水管、抽水泵或者更为复杂的抽水井和管道系统。根
据实际情况选择合适的抽水装置,并保证装置的稳定性和密封性。
4.监测井位:设置监测井位以监测钻孔周围的地下水位变化。监测井
位通常由井筒、水位计和记录器组成。井筒需要与钻孔连接,并能保持稳
定的通透性。水位计用于测量地下水位,记录器用于记录水位数据。
5.抽水试验:按照试验设计要求,开始进行抽水试验。试验过程中,
通过抽水装置对钻孔中的地下水进行抽取,观察并记录地下水位的变化。
同时,还需要对抽水流量进行测量以获取地下水的出流速度。
6.采样分析:在抽水试验过程中,可以采集地下水样品进行水质分析。通过对水样的分析,可以获得地下水的水质情况,在评价地下水资源的同时,还可以对地下水的适用性做出初步判断。
7.数据分析:根据试验过程中所记录的数据,进行数据分析和处理。
包括地下水位变化曲线的绘制、抽水速度的计算以及水质数据的统计分析。
通过这些数据的分析,可以得到地下水的动力特征以及对地下水资源的初步评价。
水文地质现场试验抽水试验PPT课件
4 抽水试验小结
一、文字部分 ⑴抽水试验的类型,时间,落程安排及人员观测情况; ⑵场地水文地质条件背景情况; ⑶抽水试验观测值及误差统计情况; ⑷抽水试验参数计算; ⑸存在问题; 二、图表部分 ⑴抽水试验现场曲线二条(稳定流),非稳定流一条; ⑵降深与涌水量历时曲线,相应观测记录表; ⑶ 配线及参数(非稳定流); ⑷抽水试验统计表及实际材料图。
第25页/共33页
⑻中外抽水试验的差异及进展
抽水试验井只提供激发,计算依靠水位观测井; 单孔稳定流抽水试验参数计算结果受成井及冼井效果影响,多不采用; 不只有稳定流试验才能计算井损,阶梯式非稳定流抽水试验同样也能提 供; 孔隙水与裂隙水的渗流计算公式并不等同; 不同于国内,要求提供填砾层的厚度及渗透系数值; 在抽水试验计算中允许变流量或流量有变化,并不影响非稳定流配线; 在非稳定流计算前要进行异常值剔除及曲线类型判别; 随着算法进步及计算机的利用,除了泰斯配线,博尔顿及纽曼等滞后给 水越流存在的算法,出现了很多新的算法。
第8页/共33页
3 抽水试验计算
稳定流抽水试验计算步骤与要点: ⑴分析抽水试验资料,用曲度法或差分法(包括相关系数法)确定抽水试
验sw-Q,sw-q曲线类型,是否反常; ⑵进行抽水试验sw-Q曲线方程拟合,并确定曲线类型及系数; ⑶如果有2个以上落程试验则进行层流降深计算(去井损); ⑷确定井孔的非完整性及井孔特征值; ⑸选择合理公式进行K值迭代计算; ⑹进行涌水量外推计算。
抽水试验教程课件
04
CATALOGUE
抽水试验的数据分析
数据处理与解释
过滤和修正错误数据
识别和删除不准确或错误的数据,以确wenku.baidu.com数 据分析的可靠性。
数据缩放
调整数据尺度以更清楚地揭示数据的特征和 关系。
数据转换
将原始数据转换为更适合分析的形式,例如 将模拟数据转换为数字数据。
数据分组和分类
将数据按照相似性和相关性分组,以便更好 地理解数据。
数据分析的方法与工具
统计分析
使用统计方法来描述和解释数据,识 别数据的分布和关系。
数据挖掘技术
应用数据挖掘技术来发现数据中的模 式和关联。
专业软件
使用专门的数据分析软件,如SPSS 、Excel等,来执行计算和分析。
编程语言
使用编程语言,如Python、R等,来 编写自定义的分析脚本。
数据结果的展示与报告
检查设备
在开始试验前,对所有设备进 行检查和测试,确保设备能够
正常工作。
开始抽水
连接设备
将抽水设备连接到水源,确保连 接牢固可靠。
设置参数
根据试验目标,设置抽水设备的参 数,如抽水速率、抽水时间等。
开始抽水
在确保安全的前提下,开始抽水试 验。
数据记录与整理
记录数据
在试验过程中,定时记录水源的水位变化、抽水量等数据。
抽水试验方法及过程(PPT)
图1-1 潜水非完整孔示意图
图1-2 潜水完整孔示意图
( ) 0.0(0.00) 0.1(0.50) 稳定水位3.40
0.2(1.00) 0.3(1.50)
0.4(2.00)
t(h) 日期
9
10
11
12
13
14
15
16
17
2007年5月11日
、
过程曲线
2 抽水试验仪器设备
2.1 过滤器 安装在管井中对应的含水层部位,带有滤水孔,主要起 到滤水、挡砂及护壁作用。 抽水孔过滤器的类型,宜根据不同含水层的性质和孔壁 稳定情况按表2.1选用。抽水试验的观测孔,宜采用包网 过滤器。
2.6 量测器具 观测水位宜使用电测水位计。地下水位较浅时,可采用浮 标水位计。观测读数应精确到1cm。 流量的测试用具应根据流量大小选定。流量小于1L/s时, 可采用容积法或水表;流量为1L/s~30L/s时,宜采用三角 堰;流量大于30L/s时,应采用矩形堰。
三角堰流量计算公式:
Q Ch
表2.1 过滤器类型选择
含水层性质及孔壁稳定情况 抽水孔过滤器类型
软岩、半坚硬不稳定岩层、构造破碎带、 骨架过滤器 裂隙密集带、岩溶强烈发育带 卵(碎)石、圆(角)砾、粗砂、中砂 细砂、粉砂 包网过滤器或缠丝过滤器 填砾过滤器
2.2 离心泵 当含水层地下水位高出地面或埋藏较浅,动水位在吸程范 围内时,宜采用离心泵抽水。 2.3 深井泵或潜水泵 当孔(井)水位深度较大、要求抽水降深大、出水量也较 大时,宜选用深井泵或深井潜水泵。 2.4 空压机 当抽水孔直径较小,水位埋深较深,含水层富水性好,且 要求降深很大时,宜采用空压机抽水。 2.5 抽筒 当钻孔水位较深,水量不大,试验要求不高时,可选择抽 筒提水。
专门水文地质学PPT课件(共12章)第四章水文地质试验
抽水试验的分类
按抽水井与地下水流态关系可分为:稳定流抽水试验 、非稳定流抽水试验。
(1)稳定流抽水试验:要求在一定持续的时间内流量和 水位同时相对稳定(即不超过一定的允许波动范围),可 进行1~3个落程的抽水,抽水后还要对水位恢复情况进行 观测和记录。
稳定流抽水试验主要用于计算含水层的渗透系数。 (2)非稳定流抽水试验:是在抽水钻孔中仅保持水量稳 定并使水位不断改变,或仅保持水位稳定使水量不断改变 的抽水试验。
抽水试验的方法
抽水试验的方法有:
1、单孔抽水试验采用稳定流抽水试验方法; 2、多孔抽水、群孔干扰抽水和试验性开采抽水 试验一般采用非稳定流抽水试验方法; 3、抽水试验孔宜采用完整井(巨厚含水层可采用 非完整井); 4、观测孔深应尽量与抽水孔一致。
水文地质试验
抽水试验的目的和任务 抽水试验的分类和方法
抽水试验的目的和任务
抽水试验的目的和任务是: 1、确定含水层的富水程度、评价井孔的K出水能力;
2、确定含水层水文地质参数:渗透系数K、导水系数T、给水度 μ、弹性释水系数μ*、导压系数a;
3、确定降落漏斗的形状及影响范围,为取水工程设计提供所需 的水文地质数据,如影响半径、单井出水量、单位出水量、井间干 扰出水量、干扰系数等,依据降深和流量选择适宜的水泵型号;
抽水试验的目的和任务
抽水试验的概念
抽水试验是通过钻孔或水井抽水,定量评价含水层富 水性,测定含水层水文地质参数和判断某些水文地质条件 的一种野外试验方法。
水文地质勘查技术手段-抽水试验(四)课件
拉
1
杆 水
2泵
构
造
3
示 意
4图
5
6
点AD抽D击R水E添LA加T试ED相验TIT关设LE标W备O题R与D文S现字场流程
4、往复式水泵抽水 往复式水泵抽水原理:如图所示1.工 作室,2.活塞,3.泵筒,4.拉杆,5.连 接杆,6.曲柄,7.汲水管,8.压水管, 9.十字接头,KH.压水阀,KB.汲水阀。
点AD抽D击R水E添LA加T试ED相验TIT关设LE标W备O题R与D文S现字场流程
7、深井泵抽水 小 直 径 高 扬 程 深 井 潜 水 泵 系 统 图
点AD抽D击R水E添LA加T试ED相验TIT关设LE标W备O题R与D文S现字场流程
8、空气压缩机(风泵)抽水
空
气
空气压缩机抽水原理如图所示:当压缩空气
压
由风管3经混合器6喷入水管4时,水管内空气
缩
机
与水混合成为比重较轻的水泡,迅速地向上
抽
运动,并喷出水管。1.水气分离器中的反射器,
水
示
2.集水筒,3.风管,4.水管,5.井壁或套管,
意
6.混合器,7.出水口,a.静止水位b.动水位。
图
抽水试验设备与现场流程
本章总结
二、抽水设备的选择(本章总结) 选择抽水设备时, 应考虑吸程、扬程、出水量等能否满足设计要求; 还要考虑孔深、孔径是否满足水泵等设备下入的要 求,以及搬迁难易及花费大小等因素。
水文地质钻探与钻孔抽水试验
a
5
1、 钻 孔 施 工 , 冲 洗 液 要 1、 钻 机 动 力 设 备 要 求 安 1、 本 孔 设 计 两 层 三 次 降 深
求 清 水 钻 进 。
装 平 稳 、 协 调 , 做 到 安 全抽 水 试 验 , 砂 砾 石 含 水 层 拟 用
2、 孔 深 直 径 按 钻 孔 结 构 设 生 产 。
放 水 试 验 。
工 程 师 具 体 设 计 不 同 地 层
5、 岩 芯 按 规 定 顺 序 摆 放结 构 的 钻 探 工 艺 、 技 术 方
整 齐 , 用 岩 芯 牌 和 隔 板 隔 离 法 和 止 水 、 抽 水 试 验 工 作 , 岩 芯 箱 标 记 孔 深 和 顺 序 编 管 安 装 事 宜 。
深 井 潜 水 泵 抽 水 , 出 水 管 、 测
计 要 求 ,100m深 孔 斜 < 1.5° 。 2、 按 不 同 地 层 结 构 和 岩水 位 管 按 钻 孔 结 构 示 意 图 安 装 3、 岩 芯 采 取 率 要 求 : 土性 确 定 钻 进 过 程 中 的 转 速 、 ; 灰 岩 含 水 层 用 空 气 压 缩 机 抽
质测绘和物探成果为依据,设计出科学、合理的钻孔结构,从粤北地区
地下水赋存的特点出发,此次勘查中不同类型或不同地质条件下的钻孔
结构,有下面几种类型:
a
7
(二)、水文钻孔设计书的编制
水文地质勘查技术手段之抽水试验介绍课件
试验过程中,注意观察 周围环境,防止意外事
故发生
试验结束后,及时关闭 电源,防止设备损坏或
人员受伤
试验过程中,注意保持 良好的通风条件,防止
有害气体中毒
试验结束后,及时清理 现场,避免环境污染
试验过程中,注意遵守 相关法律法规,确保试
验的合法性
抽水试验的环境影响
地下水位下降:抽水试验可能导致地下水位下降, 影响地下水资源的分布和生态环境。
水系数等
评价地下水 资源:如地 下水储量、
水质等
预测地下水 位变化:如 抽水对地下 水位的影响
指导地下水 资源开发: 如确定开采 方案、优化 开采方式等
抽水试验的原理
抽水试验是一种通过抽 取地下水来测量地下水 水位和水量的方法。
抽水试验可以测量地下 水的渗透性和储量,为 地下水资源的评估和管 理提供依据。
环境影响分析:分析抽水试验对地下水环境和周 边环境的影响,确定抽水试验的可行性和安全性
3
抽水试验的注意事项
点击此处添加正文,文字是您思想的提炼,为了演示发布的良好效果, 请言简意赅的阐述您的观点。
抽水试验的安全问题
确保试验场地安全,避 免塌陷、滑坡等事故
试验过程中,注意用电 安全,防止触电事故
试验人员应佩戴安全防 护设备,如安全帽、手
下水位,观测水位变化, 设备、抽水、观测水位、 抽水设备,控制抽水流 地下水污染调查、地下
抽水试验的理论及资料整理PPT课件
无压非完整井抽水试验
单孔 抽水
多孔 抽水
井群 干扰 孔抽
水
(三)抽水试验的种类
没有观测孔而只有一个抽水孔的抽水试验。用于概略求取 含水层的是文地质参数。由于它只能用经验公式及试算法求影 响半径,故测定的渗透系数精度较差。一般用于水文地质调查 的初步阶段,常用来了解和对比不同地段含水层的透水性和富 水性。在钻探成本较高的基岩地区,仅需实际测定单孔涌水量 时也采用单孔抽水。
3、试坑渗水试验
是在地表挖试坑注水,在坑底保持一定水层厚度,使水在地下水 面以上的干土层中稳定下渗,根据单位时间内试坑的稳定耗水量测 算土层渗透系数的野外水文地质试验方法。在确定渠道、水库、灌 区的渗漏水量时,多采用此法测定干燥土层的渗透系数。
• 水文地质试验方法的适用条件 在地下水埋深较大,不能满足抽水试验的条件
①空压机抽水的原理 抽水时,空压机将压缩空气
通过风管送入井中,通过混 合器与水混合成水气混合物, 扬水管内的水气混合物相对 密度较轻,扬水管外(地层) 水柱产生压力差,不断进入 管内,管内的水气混合物又 被新形成的水气混合物向上 推,形成气举排出井口。
空压机抽水设备安装
安装方法分为同心式和并列式两种。
第二部分 抽水试验理论及资料整理
一、抽水试验相关理论
(一)裘布依稳定流理论
基本假设:含水层均质、等厚、无限、各向同性。 实验条件:室内沙层,“岛状含水层”
抽水试验教程ppt课件
31
为查明相邻已采水源地的影响,应在连接两个开采中心方 向布置观测孔。
为确定水位下降漏斗形态和补给(或隔水)边界,应在边界 和外围一定范围内布设一定数量的观测孔。
在承压水含水层进行抽水试验时,宜在观测孔附近覆盖层 (半透水层或弱含水层)中布置副观测孔。
B 均质各向同性、水力坡度较大的
含水层,其抽水降落漏斗形状为椭圆 形,下游一侧的水力坡度远较上游一 侧大,故除垂直地下水流向布置一条 观测线外,应在上、下游方向上布置 一条水位观测线。
29
C
对非均质含水层,水力坡度不大时,应布置 三排观测孔,其中两排垂直流向、一排平行
流向。
D
对非均质各向异性含水层,水力坡度较大时
33
4、观测孔的间距
观测孔的间距应近主孔者小,远主孔者大, 即距抽水孔由近至远,观测孔间距由小到大。
近小
远大
抽水孔
观测孔
最近:不应小于含水层厚度的1倍 相邻:应保 证其降深差 不于小0.1m
最远:能观测到明显的水位下降
15
抽水井的类型
完整井
非完整井
16
4、根据试验段所包含的含水层情况分
分层抽水
每次只抽一个含水层。对不同性质的含水层(如潜水与 承压水)应采用分层抽水。对参数、水质差异较大的同 类含水层,也应分层抽水,以分别掌握各层的水文地 质特征。
第八讲 抽水试验
为了做到所取资料准确,抽水试验必须符合下述四项基 本要求:
●洗井后和抽水试验前,应测量静止水位和丈量井孔深 度。
●探采结合孔每一含水层的抽水试验应进行两个以上的 落程,每个落程的稳定时间为8~24h。供水量大的井孔,每 一含水层应抽三个落程,稳定时间分别为8、16、24h。每个 落程结束后,应观测其恢复水位。
(3)空气压缩机压力计算 开始抽水时,起动压力P0=0.1(H-h0)+ΔP, 大气压
连续抽水时,工作压力P=0.1(H-h)+ΔP , 大气压
式中:ΔP—压缩空气在风管中流动时的压力损失, ΔP=0.2~0.5大气压
由于:H-h0>H-h→P0>P 所以,选择空压机压力应以 P0为依据。
.
(4)风管、扬水管(井管)的安装形式与计算
三、抽水时水位水量的测量
1.水量测量 抽水试验中常用量水堰测量出水量,量水堰测量出 水量是将由井内扬水管排出的水导入量水堰箱中,经前 后挡板阻波稳定后由堰箱的堰口流出,测量水流经过堰 口时水断面的高度,经换算求得出水量。 堰口的形式有三角形、梯形或矩形。水文地质钻探 常用的堰口形式是三角形。
.
三角形堰箱测量出水量时,可采用下公式计算: 当H=0.021~0.20m时 Q=1.4H2.5 当H=0.301~0.350m时 Q=1.343H2.47 当H=0.201~0.300m时 取上两公式计算的平均值。 式中:H——水流经过堰口时水断面的高度(m)。由于计算 较复杂,一般可通过查表法求得水量。
第X讲水文地质钻探与抽水试验
第X讲
水文地质钻探与抽水试验
一、概述
(一)水文地质钻探与抽水试验的目的及重要性
水文地质钻探与抽水试验是水文地质勘查工作的重要内容,在一般水文地质勘查项目中,所占投资比重一般在70%以上,这足以说明此项工作的重要程度。水文地质钻探与抽水试验的目的是什么?简单地说就是为了求取水文地质参数,求参数的目的就是为地下水资源计算与评价提供科学依据。
通过水文地质钻探与抽水试验,取得地质和水文地质资料,验证其它勘查方法分析推断的结论是否正确。其主要任务是查明勘探深度内地层的时代、岩性、位置、厚度、空间变化规律及含水层的水量、水质、水温、含水层的水力特征、层间水力联系、地下水的形成及其变化规律等,为厂矿及城镇供水、农牧业供水、矿床充水因素分析、确定矿坑涌水量等项勘查工作提供基础资料,为地下水资源计算和评价、矿坑涌水量计算提供必要的水文地质参数。实践证明,勘查成果的精度和使用价值,在很大程度上取决于水文地质钻探与抽水试验资料的准确程度。
(二)水文地质钻孔的种类
根据不同的用途,可分为地质孔、水文地质孔、探采结合孔、生产井。
1、地质孔:主要在未进行过水文地质工作的地区,为查明地质情况,如地层、岩性、构造、含水层数、厚度、埋深、结构而布置。
2、水文地质孔:除要查明地质孔内容外,还要查明含水层的埋藏条件,水力特征,井水位、抽水降深、涌水量,水质及含水层的水力联系,地下水动态特征等,并获取水文地质参数。
3、探采结合孔:完成水文地质勘探试验工作后,结合地方需要将勘探孔改建成供水井。
4、生产井:为工农业生产需要打的供水井。
水文地质勘查技术手段-抽水试验(一)课件
一).抽水试验 的目的、任务
2、确定含水层的水文地质参数如:渗 透系数K、导水系数T、给水度μ、弹性 释水系数μ*、导压系数a、弱透水层渗透 系数K'、越流系数ke、越流因素B、影 响半径R等;
03
3、研究井孔的出水量Q与水位降 深S、抽水时间t的关系,研究降
落漏斗的形状、大小及扩展过程;
5、确定含水层的 05
水文地质试验
水文地质试验
水文地质试验
( 二).抽水试验的类型及主要用途 1、按抽水井与地下水流态关系可分 为:稳定流抽水试验、非稳定流抽 水试验。
水文地质试验 2、按抽水井与观测井的关系可分:单孔抽水试验、多孔抽水试验。
单孔抽水试验潜水完整井
多孔抽水试验潜水非完整井
水文地质试验 3、按是否隔离不同含水层可分为:混合抽水试验、分层抽水试验。
都占有重要的比重;
直接影响着对水文
05 地质条件的认识和
06
费用仅次于钻 探工作费用;
计算成果的精度;
有时,整个钻探
07
工程主要是为了
抽水试验而进行。
水文地质试验
1、直接测定含水层的富水程
度和评价井孔的出水能力Q; 01
02
6、为取水工程提供所需水文
地质数据如影响半径、单井出 06
水量、单位出水量、井间干扰 出水量、干扰系数等,评价水 源地的地下水允许开采量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第一步:抽水试验孔点位的确定
凡是有基坑开挖的区域都要进行抽水试验,通过抽水试验得到水文地质参数,为基坑支护设计及
基坑降水设计提供参数。
抽水试验类型的确定,为求得含水层的渗透系数和抽水降落漏斗的影响范围,应用多孔抽水试验
(一个主孔,三个观测孔)
主孔位置的确定,一个是要考虑基坑开挖的位置,另外一个是要考虑含水层的厚度,如果含水层
厚度太薄(这个需要结合以前的勘察资料来确定,参考),那就要另外选择主孔的位置了。
第二步:水文孔地质勘查
查明主抽水孔的地层分布,查明含水层厚度及起止深度,孔深的确定是要将含水层(砂层)打穿,以本工程为例,含水层主要是⑩1-3层的砂,那么在打地质勘察孔的时候就要将该层砂打穿,进入
下面粘土层5m左右。
根据含水层的厚度确定观测孔的位置。首先是观测孔走向的问题,当布置一条观测线(三个观测
孔在一条观测线上)时,观测线要垂直于地下水流向布置。以本工程为例一般是南北走向布置。
观测孔距主孔的距离,根据冶金工业水文地质勘查规范,“要求第一个观测孔距主孔的距离应该避开三维流的影响”(大约是1.6倍的含水层厚度)第二个观测孔距第一个观测孔的距离是1.6倍的含水层厚度,第三个观测孔距主孔的距离不宜太远,要保证在主孔降水的同时,观测孔的水
位也有下降,本工程基本都控制在50-80m的距离。
确定了观测孔的位置后要分别进行地质勘查,查明地层的分布,控制观测孔孔深的条件和主孔的
相同。
第三步:材料的准备
在抽水试验过程中涉及的材料主要有主孔井管(需订做)、观测孔井管(包括实管和虑管)、滤料(要考虑滤料的级配问题,砂不能太细也不能太粗,一开始搞的时候没有经验,滤料用的是像大豆大小的均匀石子,这样就没有起到滤料的作用)、粘土(起隔水作用)、滤网、水泵(要结合承压水含水层的厚度及含水量确定泵的功率,本工程采用175QJ-20型深井潜水泵进行抽水)、电测水位仪(实际上就是万用电表改装的)、发电机(注意功率的选择,不要太大了,那样很不合算的,我们做第一组的时候,一天油费都得1000块,后来换成小了功率的了)、水箱(测流
量用,当然最理想的还是用堰箱,截面有梯形的、矩形的等)、水管接头(调出水和回水用的)。
详细的说一下主抽水孔井管的制作,我们项目用的抽水孔井管直径219mm,壁厚4mm,上部为实管,中间为过滤器,过滤器下部为长1.0m-2.0m沉淀管。上部实管的长度(从过滤器顶端一直到高出地面30公分左右都是实管)和过滤器(过滤器的长度和含水层厚度相同)的长度要根据主孔的地质勘查资料来确定。比如主孔的地层如下:0-5.6m为粘性素填土、5.6-8.7m为砂性素填土(透镜体)、8.7-9.8m为粘土、9.8-15.1m为⑩1-3含粘性土中粗砂(这一层就为承压水含水层)、
15.1m-17.6m为粘土,根据上述地层,井管的尺寸为实管(0.3m+9.8m)、虑管(15.1-9.8m=5.3m)、
沉淀管(1.5m),去加工管材的地方,只需要这些参数。
观测管用工程勘察Φ108mm岩芯管,单根管长3.0m,用管箍丝扣连接。观测管底部为滤管,外
设双层孔数20的尼龙方格网,上部为实管。观测孔井管的尺寸确定方法如主孔。
这样主孔和观测孔井管就确定下来了!
第四步:扩孔及井管安装
在勘察孔的基础上用较大直径的转头将其扩大到要求的直径,其中主孔是用500mm直径的转头扩孔,观测孔是用350mm的转头扩孔,当转进至预定深度时,停止转进,空转30mm左右,在空转的过程中继续往孔内送稀释过后的泥浆,泥浆越稀越好但是要保证孔壁不坍塌。然后将转头、转
杆从孔中提出,开始下井管。
抽水孔井管各管用钻机吊装、孔口电焊连接,每两根管焊接前对中、垂直,然后焊接,焊接完成
后,冷却焊缝15分钟再放入孔内垂直居中。全部井管安装完成后,将管用井架固定于孔口中心。观测管用管箍丝扣连接。各观测管安装以滤管底端标高控制在抽水孔过滤器底端同一标高的位置上。
第五步:洗孔、填滤料
抽水孔与观测孔填砾前,钻机再次下钻进行压清水换浆。
抽水孔钻杆下部装活塞洗井器,水泵压入的清水冲洗过滤器附着包网上的泥浆颗粒与渗入到反滤
层砾料与孔壁砂层孔隙中的泥浆,使含水层与反滤层的透水性少受影响。
观测孔则在孔管顶部安装钻杆与孔管接头,利用接头向管内送清水,将管内泥浆从管外的钻孔中
排出。
在泥浆换成稀泥浆后开始填砾,填砾采用边冲边填法进行,在砾料填充高度超过滤管上端4m后停止压水,让砾料下沉,当测得砾料顶面不再降低后,投入粘土球和粘土粉4~5m,最后填入松
散粘土至地面封闭孔口。
主抽水孔填砾与粘土封孔后,抽水井安装175QJ20型深井潜水泵进行抽水洗井,抽水洗井水泵排水量仍由小到大进行。在水泵出水管安装“三通”,小泵量抽水调小出水阀门,另将部分出水用回水管流到井内,小泵量抽水延续4小时后,再调大出水量,在延续4小时之后,以水泵最大出
水量抽水洗井,抽水洗井至水清砂净后结束。
观测孔填砾与粘土封孔后,安装深井潜水泵进行抽水洗井,直到抽出清水为止。
第六步:抽水、观测
以本项目为例来说明。
本次抽水试验采用稳定流法,试验于2012年9月8日0时50分开始,至2012年9月11日17
时结束,历时88小时(在此期间抽水不能间断,我们一般是三班倒)
抽水用泵为175QJ20深井潜水泵,泵的出水处装有“三通”,以调节出水量和控制动水位。出水量用量桶和秒表测量,秒表读数精确到0.1秒,水位测量用水位仪,读数以cm计。观测孔水位
用测钟,读数为mm。
本次抽水试验进行三次落程,三次落程的动水位均不超过含水层顶板,以确定Q-f(s)、q-f(s)曲线特性。试验落程由小到大依次进行,在正式抽水前,测量抽水井和观测孔的静止水位,然后
开泵进行抽水试验。
第一次下降(S1)于2012年9月8日零时50分开始,至9月9日1时结束,抽水连续24小时,其中稳定延续时间12小时,水位降深7.28m,出水量0.70L/S(60.48m3/d);第二次下降(S2)与2012年9月9日1时开始,至9月10日9时结束,,抽水延续32小时,其中稳定延续时间12小时,水位降深14.51m,出水量1.39L/S(119.23m3/d);第三次下降(S3)于9月10日9时开始,至9月11日17时结束,抽水延续32个小时,其中稳定延续时间11小时30分,水位降深21.03m,出水量2.01L/S(173.66m3/d)。恢复水位观测从9月11日17时开始,至9月
12日9时结束,12日以后将继续观测2~3天。
本次抽水试验抽水孔出水量和水位观测时间依规范规定,自抽水开始后,前30分钟每隔5分钟观测一次,30分钟后每隔30分钟测一次,当出水量和水位接近稳定后,每隔1小时观测一次。观测孔水位观测与抽水孔同时进行,抽水稳定延续时间为12小时,出水量的稳定标准,波动差为正常出水量的3%控制。水位稳定标准,波动差不超过2%,波动幅度为较大值—平均值除以平
均值来控制。
抽水试验结束后进行恢复水位的观测,抽水恢复水位观测时间为自停抽后的第1、3、5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120分钟各测一次,2小时后每隔30分钟测一次,恢复水位观测于2012年9月12日8时结束。观测孔水位观测时间为:前30分钟每隔5分钟测一次,
30分钟后,每隔30分钟测一次至观测结束。
第七步:数据整理和报告的编写
1、首先对主孔的原始数据进行整理,分别找出每个降深连续稳定12h的区间,然后计算出每个
区间的动水位深度和流量的平均值。
2、选择计算公式,本次抽水试验选择的是承压水完整井,并且有两个观测孔(实际布孔以三个来布,计算、数据处理的时候用两个观测孔的数据即可)的计算公式。
取抽水孔与观测孔NG1、NG2抽水试验第三次降深数据:
式中: