单孔稳定流抽水试验求取水文地质参数
水文地质参数计算公式(精)
⽔⽂地质参数计算公式(精)8.1 ⼀般规定8.1.1 ⽔⽂地质参数的计算,必须在分析勘察区⽔⽂地质条件的基础上,合理地选⽤公式(选⽤的公式应注明出处)。
8.1.2 本章所列潜⽔孔的计算公式,当采⽤观测孔资料时,其使⽤范围应限制在抽⽔孔⽔位下降漏⽃坡度⼩于1/4处。
8.2 渗透系数8.2.1 单孔稳定流抽⽔试验,当利⽤抽⽔孔的⽔位下降资料计算渗透系数时,可采⽤下列公式:1 当Q~s(或Δh2)关系曲线呈直线时,1)承压⽔完整孔:(8.2.1-1)2)承压⽔⾮完整孔:当M>150r,l/M>0.1时:(8.2.1-2)或当过滤器位于含⽔层的顶部或底部时:(8.2.1-3)3)潜⽔完整孔:(8.2.1-4)4)潜⽔⾮完整孔:当>150r,l>0.1时:(8.2.1-5)或当过滤器位于含⽔层的顶部或底部时:(8.2.1-6)式中K——渗透系数(m/d);Q——出⽔量(m3/d);s——⽔位下降值(m);M——承压⽔含⽔层的厚度(m);H——⾃然情况下潜⽔含⽔层的厚度(m);h——潜⽔含⽔层在⾃然情况下和抽⽔试验时的厚度的平均值(m);h——潜⽔含⽔层在抽⽔试验时的厚度(m);l——过滤器的长度(m);r——抽⽔孔过滤器的半径(m);R——影响半径(m)。
2 当Q~s(或Δh2)关系曲线呈曲线时,可采⽤插值法得出Q~s 代数多项式,即:s=a1Q+a2Q2+……a n Qn (8.2.1-7)式中a1、a2……a n——待定系数。
注:a1宜按均差表求得后,可相应地将公式(8.2.1-1)、(8.2.1-2)、(8.2.1-3)中的Q/s和公式(8.2.1-4)、(8.2.1-5)、(8.2.1-6)中的以1/a1代换,分别进⾏计算。
3 当s/Q (或Δh2/Q)~Q关系曲线呈直线时,可采⽤作图截距法求出a1后,按本条第⼆款代换,并计算。
8.2.2 单孔稳定流抽⽔试验,当利⽤观测孔中的⽔位下降资料计算渗透系数时,若观测孔中的值s(或Δh2)在s(或Δh2)~lgr关系曲线上能连成直线,可采⽤下列公式:1 承压⽔完整孔:(8.2.2-1)2 潜⽔完整孔:(8.2.2-2)式中s1、s2——在s~lgr关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值(m);——在Δh2~lgr关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值(m2);r1、r2———在s(或Δh2)~lgr关系曲线上纵坐标为s1、s2(或)的两点⾄抽⽔孔的距离(m)。
水文地质试验
水文地质试验为测定水文地质参数和了解地下水的运动规律而进行的试验工作,内容包括抽水、注水、压水、渗水、连通、流速和弥散系数测定等。
其中抽水试验是最主要的手段。
抽水试验利用井(孔)抽取地下水,以了解井的涌水量及其与水位下降的历时变化关系。
抽水试验按地下水流态可分为稳定流和非稳定流抽水。
按抽水井与观测孔的关系可分为单孔抽水和多孔抽水;按井孔贯穿含水层的程度可分为完整井抽水和非完整井抽水;按抽水井与含水层的关系可分为分层抽水和混合抽水等。
①稳定流抽水。
抽水时流量和水位降同时保持不变,适用于抽水量小于补给量的地区,这种抽水一般需进行三次水位降。
其最大降深值,潜水应介于其含水层厚度的1/3~1/2之间;承压水不得大于其承压水头。
稳定时间一般为8~24小时当水质和水量发生突然变化时则要延长稳定时间。
②非稳定流抽水。
保持抽水量为常量,观测水位随时间的变化,在抽水量大于补给量或抽水过程中水位一直持续下降的地区更为适用。
抽水时间视其目的、水文地质特征、水位降与时间关系曲线类型和选用计算参数的公式而定。
一般为12~24小时。
稳定流与非稳定流抽水可结合进行,观测孔兼顾两者的计算要求布设,既满足后者对水量、水位的观测精度,又达到前者的延续时间,互相校正,以获得较理想的成果。
抽水试验的设备通常为空气压缩机或深井泵。
当地下水最大动水位深度小于7.5米时,可采用卧式离心泵。
若是非稳定流抽水,则宜采用电动离心泵或深井泵。
抽水试验过程中,为便于发现和及时处理异常现象,确定抽水试验延续时间,应根据试验要求并作为成果绘制和提交下列资料:当进行稳定流抽水时,绘制涌水量、水位降-历时(、-)曲线、涌水量-水位降关系[=()]曲线(图1[地下水水位及流量历时曲线])及单位涌水量-水位降关系[=()]曲线。
当进行非稳定流抽水时,应绘制抽水井水位降与时间,观测孔水位降与抽水井距离()、水位恢复与时间的对数关系曲线,即-lg(图2[水位下降-时间对数关系曲线])、-lg、-lg(1+/)(图[kg2]3[水位恢复-时间对数关系曲线])曲线。
5.3 水文地质参数的测定
表5-5 孔隙水压力测定方法和适用条件
仪器类型
适用条件
测定方法
立管式测压计
渗透系数大于 10-4cm/s 将带有过滤器的测压管打入土层,直接在
的均匀孔隙含水层
管内测量
测 水压式测压计 压
渗透系数低的土层,量 测由潮汐涨落、挖方引 起的压力变化
用装在孔壁的小型测压计探头,地下水压 力通过塑料管传至水银压力计测定
抽水试验分稳定流抽水试验和非稳定流抽水试验两种类型。 抽水孔位置应根据试验的目的,结合场地水文地质条件、地形地貌 条件等,布置在有代表性的地段。 观测孔的布置应围绕抽水孔,可布置1~2排,首先应布置在与地下 水流向相垂直的方向上,当布置两排时,另一排应布置在平行地下水流 向的方向上。与抽水孔的距离以1~2个含水层厚度为宜,并掌握近抽水 孔处较密,远抽水孔处较稀,透水性强的岩土较透水性弱的岩土距离较 稀的原则。观测孔深度一般要求进入抽水试验段厚度之中,若为非均质 含水层,观测孔的深度应与抽水孔相一致。
六、孔隙水压力的测定
在饱和的地基土层中进行地基处理和基础施工过程中,往往产生孔 隙水压力的变化,而孔隙水压力对土体的变形和稳定性有很大影响,因 此在Байду номын сангаас程施工中对土体中孔隙水压力的量测非常重要。
孔隙水压力测试点应根据地层岩性、渗透性能的变化、工程性质以 及基础形式等进行布置。孔隙水压力的测定方法可按表5-5确定。
三、地下水流向流速测定
测定地下水流向宜采用几何法,即沿等边三角形顶点布置三 个钻孔,孔距50~100m(水力坡降越小,钻孔间距应越大),同 时量测各钻孔内水位,用等水位线的垂线确定流向(如图所示)。
地下水流速的测定宜采用指示剂法。当地下水流向确定后,沿流 向线布置两个钻孔,上游钻孔投放指示剂,下游钻孔进行观测,指 示剂投放孔与观测孔的距离由含水层的透水条件确定,见表5-3。为 避免指示剂绕观测孔流过,可在观测孔两侧0.5~1.0m处各布置一辅 助观测孔,见下图。按下式计算流速:
甘肃张掖甘浚镇水文地质参数计算及地下水水质评价
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际测量值与相应的评估标准值进行比较。依据各组
分含量高低,将地下水水质分为五类:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、
Ⅴ类,具体见表2,然后在所有评价指标的评价结果
中选择最高的类别作为水质类别[9]。按《地下水水
质标准》(
DZ/T0290—2015)评价,该井地下水水质
本井水化学类型为 C
l·SO4-Na型水,按矿化
度分类属于微咸水,按酸碱度分类属碱性水,按硬度
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抽水试验确定水文地质参数的方法
在进行水 资源 分析工作时 ,常常使 用到地质水文参数 ,
目前 ,对 于 地 质 水 文 参 数 的推 求 方 法 有 很 多 种 ,其 中利 用抽
1 、观 6 ) ,其 中主 孔及 观 测 孔各 项 指 标 详 见 表 1 。
表 1 测 井 基 本 情 况 表
水实验来 确定地下水文参数是其 中之一 ,本文主要探 求通过
三 、各 项 参 数 计 算
域 内主要为粉砂一 粘土结构 ,该类结构岩性单一 ,层 次划 分较
为 明显 。 以主 孔 岩 性 可 知 ,0 - 5 . 7 m 为粉 砂 、 5 . 7  ̄ 7 . 6 m 为
依据实验区域的实际水文地质特点 , 其地下水为浅层地下 水 ,抽水底板是一层较厚的粘土层 ,因此是完全井观测。其中 对各项参数 的计算一般使 用以下 4中方法 ,即稳定流计算法 、 降深一 距离配线法、漏斗疏干法及直线解析法等方法 。
数据 的记 录 ,及做好安全保 障工作 ,抽 水结束要观测水位恢 复情况并做好记录工作 。
抽 水 过 程 中使 用 1 9 5柴 油 机 两 台 ,3台 自吸 泵 ,在 抽 水
参数 。该抽水试验实例首先进行非稳定流单 孔抽水 ,然后详细 的记录实验时各阶段 的信息 , 最后以这些资料信息来计算该 区 域的水文地质参数,本文详细的罗列了实验中应该收集的数据 及资料 ,并且详细的阐述 了如何计算水文地质参数 的方法 。
对 静 水 水 位 的观 测 ,准 备 需 要 使 用 的测 具 ,调 试 机 械 设 备 , 预 抽 及 对 观 测 人 员 的 培 训 等 ,抽 水 过 程 中 ,主 要 包 括 对 各 项
握某河流某段地质水文特点 ,因此选取了某河流流域某段抽水
稳定流抽水试验规程
稳定流抽水试验一、抽水孔(主孔)的布置要求布置抽水孔的主要根据是抽水试验的任务和目的,目的任务不同其布置原则也不同。
二、水位观测孔的布置要求不同目的的抽水试验,其水位观测孔布置的原则是不同的。
为求取含水层水文地质参数,一般应和抽水主孔组成观测线,所求水文地质参数应具有代表性。
一般应根据抽水时可能形成的水位降落漏斗的特点,来确定观测线的位置。
三、稳定流抽水试验的主要技术要求1.对水位降深的要求正式的稳定流抽水试验,一般要求进行三次不同水位降深(落程)的抽水,以确定Q–s 间的关系,要求各次降深的抽水连续进行;对于富水性较差的含水层或非开采含水层,可只做一次最大降深的抽水试验。
2.抽水试验流量的设计最大出水量,可根据同一含水层中已有水井的出水量推测,或根据含水层的经验渗透系数值和设计水位降深值估算,也可根据洗井时的水量来确定。
欲作为生产水井使用的抽水试验钻孔,其抽水试验的流量最好能和需水量一致。
3.对水位降深和流量稳定后延续时间的要求稳定延续时间必须从抽水孔的水位和流量均达到稳定后计算起。
根据《供水水文地质勘察规范》(中华人民共和国国家标准,GB50027-2001):(1)卵石、圆砾和粗砂含水层8h;(2)中砂、细砂和粉砂含水层16h;(3)基岩含水层(带)为24h4.水位和流量观测时间的要求抽水主孔的水位和流量与观测孔的水位,都应同时进行观测,应由密到疏。
《供水水文地质勘察规范》(中华人民共和国国家标准,GB50027-2001):抽水开始后的第5、10、15、20、25、30min各测一次,以后每隔30min或60min测一次。
四、抽水试验设备及用具1.抽水设备选择抽水设备时,应考虑吸程、扬程、出水量、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。
(1)水量较大,地下埋藏浅,降深小时可用离心式水泵。
(2)埋深或降深大、精度要求高,井径足够大时可使用深井泵。
通过抽水试验计算水文地质参数
一
、
工作 区概况
水 文地质钻孔 w1 为傍河钻孔 , 本次试验为潜水非完整井稳定 流
根据现场 收集 的原始数据 , 包括 流量 、 水位 、 降深等 , 绘 乌拉 陶勒盖矿 区地貌成 因类 型属剥蚀堆积类 型 ,矿 区植被较 发 单孔抽水试验 , 育, 属草原低丘陵地形地貌 , 地形起伏较小 , 切割深度 中等。矿区内地 制得相关抽水试验 Q、 s — t 曲线。 下水类型主要为基岩裂隙水 , 对矿床开采有一定影响的含水岩组。基 岩裂隙水又分为基岩裂隙风化层水和深部基岩裂 隙水 。
《 论文天地 l
的抽水试验 。同时说 明该 目的层 的补给条件较好 , 涌水 量与渗透系数 的数据关系符合客观实际 。
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孔 含 水 层 有 试段深 静 止 水位 试验时 试 号 效 厚 度 ㈣ 度 )
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的层 ) 的水文地质参数 。 三、 试验数据及处理计算
静水位 。 Q、 s - t 曲线形态符合地下水 涌水量与降深之间的关系 , 即涌水 量随着水位降深的增加而增大 , 其 增加量越来越小 。水位恢复 曲线呈 基本平滑 曲线 , 并需要很长时间 , 说 明该 区域含水层的补给条 件较 差 ,
渗透系数较小 。 该抽水试验求解水文地质参数为渗透系数 K, 计算公式采用 以下 公式进行 :
其中, K为渗透系数 ; Q为涌水量 ; s为抽水试验稳定流降深值 ; H 为含水层厚度 , 即降深值 s与含水层余 值 l 之和 ; b为抽水 钻: f L N河 流 的垂直距离 ; r 为钻孔半径 。 经计算 ,得到 本次 该工 作 区抽水 试验 的渗 透 系数 , K为 O . 0 0 3
多种抽水试验方法确定水文地质参数
多种抽水试验方法确定水文地质参数摘要:随着地铁建设的突飞猛进,越来越多的基坑临近地铁线路,特别是建成并运行的地铁线路,基坑施工降水对地铁的影响问题越发突出。
本文通过工程实践,采用多种抽水试验方法,为设计提供准确的水文地质参数。
关键词:地铁基坑抽水试验水文地质参数抽水试验[pumping test],包括自试井抽取一定水量而在某距离之各观测井测定各种时间距地下水位的变化,观测数据利用各种地下水流理论式或其图解法分析抽水试验的结果。
抽水试验按孔数可分为:单孔抽水试验、多孔抽水、群孔干扰抽水;按水位稳定性分为:稳定流抽水试验和非稳定流抽水试验方法;按抽水孔类型分为:完整井和非完整井。
抽水试验应在洗井结束,洗井质量已达规定要求后进行。
抽水试验的类型、下降次数及延续时间应按照《供水水文地质勘察规范》(TJ27—78)及《城市供水水文地质勘察规范》中有关规定执行。
试验前,应根据井孔结构、水位降深、流量及其它条件,合理选择抽水设备和测试仪具。
抽水设备可用量桶、空气压缩机及各种水泵;流量测量,当流量小于2 L/s时,可用量桶;大于2 L/s时;应用堰箱(三角堰、梯形堰或矩形堰)或孔板流量计;高压自流水可用喷水管喷发高度测量法测量流量;水位测量可用测钟、浮标水位计或电测水位计;水温测量一般可用缓变温度计或带温度计的测钟。
抽水设备安装后,应先进行试抽,经调试能满足试验要求后,再正式抽水。
采用空气压缩机作抽水试验时,应下测水位管,在测水位管内测量动水位。
抽水试验中应做好地面排水,使抽出的水排至试验孔影响范围以外。
在抽水试验中,应及时进行静止水位、动水位、恢复水位、流量、水温、气温等项观测,并及时如实记录,不得任意涂改或追记。
如遇水位、流量、水的浑浊度及机械运转等发生突变时,应做详细记录,并及时查明原因。
1 工程概况拟建场地原始地貌单元属冲积阶地。
本项目场地表面多为建筑垃圾堆填。
场次范围内埋藏地层的岩性及野外特征自上而下分别为人工填土、冲洪积黏土、砾砂、黏土、砾砂、残积砾质粘性土、燕山期粗粒花岗岩。
水文地质参数求取的试验方法
水文地质参数求取的试验方法水文地质试验(hydrogeological test)供水水文地质勘察中在现场测定水文地质参数和了解地下水运动特征及其规律的各种试验工作。
包括抽水、注水、压水、渗水、管井回灌、连通和弥散试验,以及流向和流速测定。
抽水试验从钻孔、井或泉中抽取地下水,测定出水量与水位下降历时变化的试验。
通过抽水试验,可以确定出水量与水位下降的关系和该抽水点的最大出水量与降落漏斗半径;判定地下水运动的性质和地下水与地表水或不同含水层间的水力联系;利用抽水试验资料可计算水文地质参数。
抽水试验按地下水的稳定状态可分为稳定流抽水试验和非稳定流抽水试验;按有无观测孔可分为单孔抽水试验和带观测孔的抽水试验;按试验段揭露含水层的程度可分为完整井抽水试验和非完整井抽水试验;按抽水井与多层含水层的关系可分为分层抽水试验和混合抽水试验;按试验目的可分为干扰孔抽水试验和开采抽水试验。
试验开始前要测量静水位,以确定地下水的初始状态;停止抽水后要观测恢复水位,根据恢复水位可大致判断出水量是否超过补给量,并能计算水文地质参数。
为保证抽出的水不渗回试验地段,影响试验质量,抽出的水需排至影响范围以外。
稳定流抽水试验要求水位和出水量都达到稳定的抽水试验。
确定的标准是,出水量和水位(单孔抽水为抽水孔水位,带观测孔的抽水为观测孔水位)都在一定范围内波动,且无持续上升或下降的趋势。
抽水孔的水位最大降深,承压水一般不超过压力水头,潜水一般不超过含水层厚度的1/2。
抽水的稳定延续时间一般为8~24h。
试验过程中,要及时绘制出水量与水位降深的历时曲线,即Q–t和S–t历时曲线(图1);出水量与水位降深关系曲线,即Q–S曲线(图2);单位出水量与水位降深关系曲线,即q–S曲线(图3)。
非稳定流抽水试验保持出水量(或水位)稳定,观测水位(或出水量)随时间变化的抽水试验。
当抽水区域内不能得到足够补给水量时,抽水势必引起水位降落漏斗的逐渐扩大,直至达到补给边界;只有当增加补给量或减少排泄量,使补给量与包括出水量在内的排泄量达到动态平衡后,漏斗才趋于稳定。
抽水试验确定水文地质参数
1.抽水试验资料整理试验期间,对原始资料和表格应及时进行整理。
试验结束后,应进行资料分析、整理,提交抽水试验报告。
单孔抽水试验应提交抽水试验综合成果表,其内容包括:水位和流量过程曲线、水位和流量关系曲线、水位和时间(单对数及双对数)关系曲线、恢复水位与时间关系曲线、抽水成果、水质化验成果、水文地质计算成果、施工技术柱状图、钻孔平面位置图等。
并利用单孔抽水试验资料编绘导水系数分区图。
多孔抽水试验尚应提交抽水试验地下水水位下降漏斗平面图、剖面图。
群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验还应提交抽水孔和观测孔平面位置图(以水文地质图为底图)、勘察区初始水位等水位线图、水位下降漏斗发展趋势图(编制等水位线图系列)、水位下降漏斗剖面图、水位恢复后的等水位线图、观测孔的S-t、S-lg t曲线[注]、各抽水孔单孔流量和孔组总流量过程曲线等。
注意:(1)要消除区域水位下降值;(2)在基岩地区要消除固体潮的影响;3)傍河抽水要消除河水位变化对抽水孔水位变化的影响。
多孔抽水试验、群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验均应编写试验小结,其内容包括:试验目的、要求、方法、获得的主要成果及其质量评述和结论。
2. 稳定流抽水试验求参方法求参方法可以采用Dupuit 公式法和Thiem公式法。
(1) 只有抽水孔观测资料时的Dupuit 公式承压完整井:潜水完整井:式中K——含水层渗透系数(m/d);Q——抽水井流量(m3/d);s w——抽水井中水位降深(m);M——承压含水层厚度(m);R——影响半径(m);H——潜水含水层厚度(m);h——潜水含水层抽水后的厚度(m);r w——抽水井半径(m)。
(2) 当有抽水井和观测孔的观测资料时的Dupuit 或Thiem公式式中h w ——抽水井中水柱高度(m);h1、h2——与抽水井距离为r1和r2处观测孔(井)中水柱高度(m),分别等于初始水位H0与井中水位降深s之差,h1= H0 –s1;h2= H0 –s2。
基于抽水试验方法确定水文地质参数
基于抽水试验方法确定水文地质参数发布时间:2022-08-08T07:05:50.158Z 来源:《工程管理前沿》2022年第8卷3月6期作者:程辉[导读] 水文地质参数对于地铁抗浮设计水位的确定,工程建设安全及安全运行等具有重要意义程辉(武汉市政工程设计研究院有限责任公司,430023)摘要:水文地质参数对于地铁抗浮设计水位的确定,工程建设安全及安全运行等具有重要意义,野外抽水试验是确定水文地质参数的主要方法。
本文以“两湖隧道三标一段”抽水试验资料为依托,采用渗透系数计算公式,结合工程实际水文地质条件,确定该标段地块石炭系灰岩中,该层含水类型为岩溶裂隙水,经计算渗透系数为0.30m/d,影响半径为31.68m。
本次抽水试验所得各项水文地质参数,可为后续设计施工提供可靠的水文地质依据[1-2]。
关键词:单孔非完整井抽水试验;水文地质参数;渗透系数1.引言抽水试验所得各项水文地质参数,可为后续设计施工提供可靠的水文地质依据,同时地下水水位的动态变化会造成所在区域局部地表形变,一些大规模的抽水所带来的形变最终演变成地表沉降或形成地质灾难的事件屡见不鲜。
为了获得水文地质参数,了解其基本水文情况,在武汉市两湖隧道三标一段进行了抽水试验。
采用单孔非完整井抽水试验(三个落程)。
采用深井潜水泵进行抽水,电测水位计测量水位。
同时考虑了天气变化对抽水试验可能产生的影响,选择在连续晴朗的天气情况下进行试验。
通过分析确定最优的水文地质参数。
2.抽水试验概况两湖隧道工程,北端分别起于秦园路和二环线东湖路,下穿东湖后在卓刀泉北路合并,南行依次下穿珞瑜路、雄楚大街和南湖,止于三环线,隧道主线全长19.25km。
本工程布置在二环线与民族大道中间位置。
距离东西两条骨干路网分别为1.9km和2.8km。
路线顺接秦园路过江通道后,沿黄鹂路向东,在省博东侧进入东湖,沿东湖南路东侧湖面布线,过珞瑜路后走卓刀泉北路和卓刀泉南路,在卓刀泉南路终点位置进入南湖,穿过南湖和狮子山后沿华中农大东侧的南荟路布线,最终在庙山立交和野芷湖立交中点位置接入三环线。
水文地质勘查技术:抽水试验概述
A
r1 r2 r3
r4
r5
5
1
2
3
4
干扰井群布置平面示间图
干扰井群布置剖面示间图
干扰(群孔)抽水试验
3、按抽水试验的任务 划分
试验抽水 抽水试验 开采性抽水试验
4、按抽水试验的含 水层情况划分
分层抽水试验 混合抽水试验 分段抽水试验
混合抽水试验如需配备观测孔时,必须分层设置。
5、按井的类型划分
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 含水层边界类型有哪些?
6、通过抽水试验,为取水工程设计提供所需水文地质数据。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r0,井间干 扰系数等。
例:一抽取砾卵层中地下水的水井,口径91mm,水位降深5m,水量为 20L/s,判断含水层富水程度?
2、确定含水层水文地质参数(如K、T、ue、ud、a、Ke等)
T=MK a=T/u
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
出水量Q与水位降深S的关系:无关系、相关关系、函数关系
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、抽水试验类型 1、按依据的井流理论划分
稳定流抽水试验
非稳定流抽水试验
井流: 流量Q 降深S 影响半径R 井孔单径r0 原始水位(含水层厚度)H 动水位h0
影响半径计算经验公式?
2、按抽水井孔数及是否 发生干扰划分
单孔抽水试验 多孔抽水试验 干扰(群孔)抽水试验
多种抽水试验方法确定水文地质参数
S C l E N C E &T E C H N 0 L O 0 Y
皿圆
多 种 抽 水 试 验 方法 确 定 水 文 地 质 参 数 ①
谢 昭 字 ( 中南建 筑设 计 院股份有 限公 司 湖北武汉
4 3 0 0 7 I )
摘 要: 随 着地铁 建设 的突 飞猛进 , 越 来越 多的基坑 临近 地铗线路 , 特 别是建 成并运 行 的地 铁线路 , 基坑施 工降水对 地铁的 影响问题 越发 突出。 本 文通 过 工程 实践 , 采 用多种抽 水试 验 方法 , 为设计提 供 准确 的水 文 地质参 数 。 关键 词 : 地铰 基坑 抽水试验 水文地质参数 中 图 分类 号 : T U 4 1 3 文 献标 识 码 : A 文章 编 号 : 1 6 7 2 " 3 7 9 1 ( 2 o 1 3 ) 0 7 ( a ) 一0 0 4 1 - 0 2
抽 出 的水 排至 试 验 孔影 响 范 围 以外 。 在 抽
优化基坑设计 、 施工、 防 渗排水方案 , 确 保
1 工程概况
拟建场 地原 始地貌 单元 属冲 积阶地 。 范 围 内埋 藏 地 层 的 岩 性 及 野 外特 征 自上 而
1 8 . 0m( 标高 ~1 1 . 7 0 m) , 基坑 底板 岩性 主 要
口标 高变 化 于6. 0 9 ~7 . 0 4 m。 地 下水 埋深 为
本 项 目场 地 表 面 多 为 建 筑 垃 圾 堆 填 。 场 次 为 残 积 土 层 。 本 次 勘 察 抽 水 孔 与观 测 孔 孔
抽 水试 验[ p u mp i n g t e s t ] , 包括 自试 井抽 取 一定 水 量 而 在 某 距 离 之 各 观 测 井 测 定 各 种 时间 距地下水 位的变化 , 观 测 数 据 利 用 各 种 地 下 水 流 理 论式 或其 图 解 法 分 析 抽 水 试验的结果 。 抽 水试 验 按 孔 数 可 分 为 : 单 孔 抽水试 验 、 多孔抽水 、 群孔干 扰抽水 , 按 水 位稳 定性分 为 : 稳 定 流 抽 水 试 验 和 非 稳 定 流 抽 水 试 验 方法 , 按抽水孔类型分为 : 完 整 井和非 完 整井。 达规定要求后进行。 抽水 试 验 的 类 型 、 下 降
常用抽水试验工作方法及参数计算
R 10s w K
式中:K—含水层渗透系数 (m/d); Q—抽水井流量 (m3/d); sw—抽水井中水位降深 (m); M—承压含水层厚度 (m); R—影响半径 (m); H—潜水含水层厚度 (m); h—潜水含水层抽水后的厚度 (m); rw—抽水井半径 (m)。
2.当有抽水井和观测孔的观测资料时的 Dupuit 或 Thiem 公式 承压完整井:
抽水试验参数计算公式:
1.只有抽水孔观测资料时的 Dupuit 公式 潜水完整井:
(H 2 h2 ) Q K ln R ln rw K Q R ln 2 2 ( H h ) rw
R 2s w KH
承压完整井:
Q 2KM K sw ln R ln rw
Q R ln 2 s w M rw
间的起点和确定稳定延续时间。 ②绘制涌水量与水位降深关系曲线 Q=f(S) 其目的在于了解含水层的水力特征、钻孔出水能力,推算钻孔的最 大涌水量与单位涌水量,并检验抽水试验成果是否正确。 ③绘制单位涌水量与水位降深关系曲线 q=f(S) 。 ④绘制水位恢复曲线。 (2)室内整理 抽水试验结束后应将野外所得原始数据、草图进行详细检查与校对, 然后进行室内系统整理,其内容有: ①绘制抽水试验综合成果图 包括 Q—t、S—t 过程曲线、Q=f(S) 、q=f(S)关系曲线,抽水试 验成果表、水质分析成果表、钻孔平面位置图、钻孔结构及地层柱状图 等。 ②计算水文地质参数,包括影响半径(R) 、渗透系数(K) 。 ③抽水试验工作总结报告 其内容主要包括试验目的与要求、试验方法及过程、试验所得的主 要成果、试验中的异常现象及处理、质量评价及结论等。
h1 hw r Q ln 1 2KM rw
Thiem 公式:
单井稳定流抽水试验确定地下水允许开采量
单井稳定流抽水试验确定地下水允许开采量韩志文(四川省冶金地质勘查院,四川 成都 610000)摘 要:抽水试验是掌握含水层富水性,求取含水层水文地质参数最直接的手段,水文地质参数是进行地下水资源评价及地下水流数值模拟的基础。
在矿泉水资源储量核实工作中经常采用单孔无观测孔做抽水试验来求取水文地质参数(渗透系数K和影响半径R)。
以自贡市大安区某矿泉水为例,利用单孔稳定流抽水试验的数据成果,绘制Q、S/t及q=f(s)关系曲线图,按承压水完整井公式计算含水层渗透系数K和影响半径R,采用直线方程式来计算该井的允许开采量。
关键词:水文地质参数;地下水;允许开采量中图分类号:P641.2 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2021)04-0164-3Single well steady flow pumping test to determine allowable groundwater exploitationHAN Zhi-wen(Sichuan Metallurgical Geological Exploration Institute,Chengdu 610000,China)Abstract: Pumping test is the most direct method to master the water rich property of aquifer and to obtain hydrogeological parameters of aquifer. Hydrogeological parameters are the basis for groundwater resource evaluation and numerical simulation of groundwater flow. In the verification of mineral water resources reserves, the hydrogeological parameters (permeability coefficient K and influence radius R) are often obtained by pumping test with single hole and no observation hole. Taking a mineral water in Daan District of Zigong City as an example, the relationship curves of Q, s/t and q=f (s) are drawn by using the data of single hole steady flow pumping test. The permeability coefficient K and influence radius r of aquifer are calculated according to the formula of the complete well of confined water, and the allowable exploitation of the well is calculated by using the linear equation.Keywords: hydrogeological parameters; groundwater; allowable exploitation抽水试验是以地下水井流理论为基础,用抽水设备在钻孔或水井中抽水以测定含水层渗透系数和孔井涌水量、水质和各含水层水力补给的水文地质试验。
浅析抽水试验在确定水文地质参数中的计算及应用
193管理及其他M anagement and other浅析抽水试验在确定水文地质参数中的计算及应用张伟伟(安徽省化工地质勘查总院,安徽 马鞍山 243000)摘 要:本文以钟九铁矿回风井抽水试验为例,通过对单孔进行5组15次降深的抽水试验数据分析,依据潜水完整井稳定流抽水试验公式和承压水完整井稳定流抽水试验公式、图解分析法等,依次计算了涌水量Q、影响半径R、渗透系数K、降深S 和单位用水量q 等水文地质参数,为钟九铁矿回风井施工设计防治水提供了可靠的理论依据。
关键词:抽水试验;参数;稳定流;单孔中图分类号:P641.73 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2021)03-0193-2 收稿日期:2021-02作者简介: 张伟伟,男,生于1985年,山西晋城人,硕士研究生,研究方向:矿物学、岩石学、矿床学。
采用深井泵的试验方法,从下往上反向进行抽水试验。
其基本原理是利用深水泵或者空压机等设备,将井底、井壁流入竖直井内的地下水抽出到井外,从而降低竖井的水位,而竖井壁外含水层中地下水在降落漏斗范围内,因水位差的作用使得水不断流入井筒内,逐渐在井壁附近形成了一个以井轴为中心的由小到大稳定的降落漏斗,出水量和水位降深同时达到相对稳定状态时,记录抽水时间、出水量等试验数据,采用合理的试验公式求得水文地质参数[1]。
1 实施程序1.1 钻探实施过程钻探使用HXY-4A 型岩芯钻机,岩层采用PHP 冲洗液护壁金刚石绳索取芯钻具钻进。
钻孔的孔径Φ146mm 至设计深度终孔,钻孔弯曲度采用KXP-3D 型无线数字罗盘测斜仪20m ~30m 测量一次,终孔后测量一次,测出钻孔的顶角和方位角并记录,经计算测点偏移孔口距离最大为1.28m,钻孔斜率<1.00,质量符合要求。
钻孔钻进过程中每100m 孔深校正一次,另在钻进下套管前以及钻探施工结束后分别测一次。
钻进时对冲洗液的损耗量以及每回次提钻后下钻前的动水位进行动态测量,终孔后测量记录稳定水位;施工过程中观测并记录涌(漏)水、掉块、塌孔、缩(扩)径、逸气、涌砂等现象发生的深度。
运用单孔抽水实验计算岩溶区的水文地质参数
运用单孔抽水实验计算岩溶区的水文地质参数李扬;胡建波;卿艳彬【摘要】在水文地质普查阶段和初步勘查阶段,常采用单孔抽水试验计算水文地质参数,但是岩溶含水层的极不均匀性使得其水文地质参数的获取变得困难。
本文以新化县孟公集镇的泥盆系棋子桥组(D2q)灰岩含水层为例进行单孔抽水试验,绘制Q-S-t曲线,通过对井孔结构及曲线的分析,选取无压稳定流抽水试验的裘布依公式计算了该区岩溶含水层的水文地质参数,为在岩溶地区求取水文地质参数提供参考。
【期刊名称】《资源信息与工程》【年(卷),期】2018(033)006【总页数】2页(P59-60)【关键词】单孔抽水试验;岩溶区;裘布依公式;水文地质参数【作者】李扬;胡建波;卿艳彬【作者单位】[1]湖南省煤炭地质勘查院,湖南长沙410014;[1]湖南省煤炭地质勘查院,湖南长沙410014;[1]湖南省煤炭地质勘查院,湖南长沙410014;【正文语种】中文【中图分类】P641岩溶含水介质具有的高度非均质性,导致地下水分布不均匀,地下水运动状态复杂多变,因此在岩溶含水层中获取水文地质参数施工难度大、成本高。
单孔抽水试验以其实施过程简单、成本可控、成果精度基本可靠的特点,被广泛应用于水文地质普查阶段和初步勘查阶段,用以初步查明含水层水文地质参数。
本文通过在新化县孟公集镇的泥盆系棋子桥组(D2q)灰岩含水中的单孔抽水试验,对运用单孔抽水试验获取岩溶含水层的水文地质参数的计算方法及应用条件进行了探讨,为在岩溶地区求取水文地质参数提供参考。
1 水文地质条件工作区地貌以溶蚀丘陵为主,降水充沛,地下水也比较丰富。
区内地下水类型主要为岩溶裂隙溶洞水,主要含水岩层为泥盆系棋子桥组(D2q)深灰色厚-巨厚层状灰岩,岩溶发育程度中等,局部地段发育溶洞,成为地下水运移和储存场所,地下水水位及流量随季节变化较明显;上覆地层为第四系橘子洲组(Qj),岩性以网纹状红土或似网纹状红色亚黏土为主,下部由砾石层,松散的砂砾、黏土组成,砾石层、松散的砂砾层中含有一定量的地下水,水位及水量受季节影响较大。
鄂尔多斯盆地北缘单孔稳定流抽水试验求取水文地质参数
鄂尔多斯盆地北缘单孔稳定流抽水试验求取水文地质参数摘要:水文地质在地下水环境评价以及砂岩型铀矿成矿有着重要的作用,因此可以借助单孔无观测孔做抽水试验来获取必要的水文地质参数(渗透系数K和影响半径R)。
以鄂尔多斯盆地北缘地下水与生态关系研究科研平台建设项目中单孔稳定流抽水为主要研究对象,处理抽水试验数据,绘制Q-S、q-S过程曲线图,按承压水完整成井公式计算含水层的渗透系数和影响半径。
关键词:抽水试验;水文地质参数;稳定流;鄂尔多斯盆地北缘;承压水完整井;渗透系数;影响半径1引言抽水试验是以地下水井流理论为基础,通过在钻孔中抽水与观测水位变化,研究钻孔的涌水量与水位降深的关系及其与抽水延续时间的关系、含水层之间及含水层与地表水体之间的水力联系,求得含水层水文地质参数、评价含水层富水性的一种野外水文地质试验。
下面以《鄂尔多斯盆地水与生态关系研究科研平台建设》项目中的DS2水文地质钻孔为例,采用稳定流承压水完整井公式计算得出含水层的渗透系数和影响半径。
2含水层特征研究区地层主要为第四系细砂、中砂,白垩系细砂岩、粉砂岩。
抽水试验目的层为白垩系含水层,含水层厚度105.6m。
白垩系地层岩性主要为灰白色、灰绿色、细砂岩粉砂岩互层,夹有薄层中砂岩。
白垩系上段细砂岩较多且风化严重,透水性好;下段以细砂岩为主,胶结程度较好,透水性较好,利于地下水运移和储存。
隔水顶底板由不透水的粉砂岩组成。
3抽水试验概况DS2钻孔在第四系与白垩系风化基岩孔段下入φ273×7mm钢质套管,下入深度为48.60m,用黄泥球封填进行止实管水;48.60m以下为裸眼,岩性为白垩系胶结程度较好的细砂岩。
抽水设备采用200QJ20-175型潜水泵。
流量观测采用2m3三角堰箱,三角堰水头观测精度达到毫米级。
动水位及恢复水位观测采用电测水位计,观测精度达到厘米级。
白垩系下部含水层试段抽水延续时间三个落程分别为39h、23.5h、19.5h,达到稳定流抽水试验的标准。
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2019年第5期西部探矿工程173单孔稳定流抽水试验求取水文地质参数
黄义佳"
(广东省有色金属地质局九三二队,广东韶关512026)
摘要:在建设项目场地地下水环境影响评价中经常借助单孔无观测孔做抽水试验来得出必要的水文地质参数(渗透系数K和影响半径R)因此,以广东韶关地区的环评水文地质勘查报告中单孔稳定流抽水试验为主要研究对象,处理试验数据,绘制Q、S-t过程曲线以及q=f(s)关系曲线图,按潜水非完整井公式计算求取含水层的渗透系数K和影响半径
关键词:抽水试验;水文地质参数;韶关地区;稳定流;潜水非完整井公式;渗透系数;影响半径
中图分类号:P641.2文献标识码:A文章编号:1004-5716(2019)05-0173-03
1概述
抽水试验是以地下水井流理论为基础,通过在井孔中抽水与观测,研究井的涌水量与水位降深的关系及其与抽水延续时间的关系、含水层之间及含水层与地表水体之间的水力联系.求得含水层水文地质参数、评价含水层富水性的一种野外水文地质试验叫目前抽水试验数据分析处理方法多种多样,包括使用专门设计用于对抽水试验和段塞实验数据进行图形化分析和报告的AquiferTest软件,以及常用Excel应用程序处理试验数据进而分析求取相关水文地质参数讥下面以“韶关市某新建厂区环评水文地质勘查报告的岩溶含水层中单孔抽水试验”⑷为例,采用稳定流潜水非完整井公式计算得出含水层的渗透系数,
2含水层特征
建设项目场地地层主要为石炭系中上统壶天群,抽水试验孔均分布在建设项目场地周边,抽水试验目的层为石炭系中上统壶天群(C”H),地层厚度约为450m。
壶天群裂隙溶洞含水系统.壶天群岩性为白云岩、白云质灰岩,分布在建设项目场地两侧,广泛分布于评价区。
受褶皱和断层错动的影响.底板标高变化非常大'壶天群白云岩、白云质灰岩岩溶极为发育,含有丰富的地下水:壶天群白云岩、白云质灰岩的岩溶发育程度.钻孔见洞率50%左右,岩溶率高达17.52%,富水性中等一强,对于同一水文地质单元的壶天群含水层,尽管岩溶发育存在着明显的不均一性,但在强岩溶带内水力联系较密切,宏观上有统一的地下水位叫3抽水试验概况
抽水试验孔ZK4、ZK8、ZK11、ZK15、ZK16及ZK17均分布在岩溶分布区由于孔内补充涌水量较大,试抽12h后水位保持稳定,补给量和抽水量保持平衡时,地下水向(井)孔的运动便可达到稳定状态。
5个抽水试验孔不同降深与涌水量数据见表1。
经整理本次抽水试验现场资料.绘制Q、S-/过程曲线以及忤)先系曲线图(以抽水试验孔ZK16为例,见图1和图2),参考《专门水文地质学》巴对本次抽水试验综合分析,区内地下水类型进行判定,结论如下:qg关系曲线属[I 类曲线(抛物线型),区内地下水抽水试验地下水类型为潜水型,单孔抽水试验不同降深及涌水量数据见表l o
4渗透系数计算
本文假设岩溶含水层满足以下3个条件:①含水层均质,各向同性.产状水平,厚度不变,分布面积很大,可视为无限延伸;②抽水前地下水面是水平的,并视为稳定。
③含水层的水服从Darcy定律,并在水头下降的瞬间水就释放出来叫抽水试验孔(井)稳定流抽水试验满足潜水井的Dupuit假设条件,根据中华人民共和国行业标准《抽水试验规程》(YS5215-2000)4抽水试验按潜水非完整井公式计算含水层的渗透系数K,公式如下:
K0.366Q Q.66L
LS“r
R=2S47痕
*收稿日期:2018-12-07
作者简介潢义佳(1988-),^(汉族),广西钟山人.工程师.现从爭水丁环地质工作
174西部探矿丁-程2019年第5期
Q S
(m'/d)(m)
图10、ST过程曲线图
Q(L/s)
2
4
10 12 14
S]=l0.45(m)
Q=O.783(L/s)
S2=7.05(m)
©=0.670(L/s)
0.15
0.10
0.05
5,=3.53(m)
(3=0.506(L/s)
0.20
246810 1214/(5)(m)
图2Q-As).q-f(s)关系曲线图
表1单孔抽水试验数据表
大降深S小降深S;
中降深S
降深(m)涌水量(m7d)降深(m)涌水量(m7d)降深(m)涌水t i(m7d)
ZK48.05125.34 5.44115.78 2.7089.77 ZK810.7954.907.2046.38 3.6734.05 ZK1113.81111.169.2493.83 4.6774.59 ZK159.0257.93 5.9251.96 2.9641.17 ZK1610.4567.627.0557.93 3.5343.73 ZK177.96135.36 5.22120.50 2.6398.00
式中:K—
—渗透系数,m/d;
Q----涌水量,m;7d;
L—
—过滤器长度,m;
S——水位降深,m;
R---抽水孔半径,m;
H---含水层厚度,m〉
利用上述公式,以抽水试验孔ZK16为例计算渗透系数和影响半径,抽水试验成果表见表2
根据抽水试验孔ZK16抽水试验成果表可得其渗透系数K为0.332m/d,影响半径R为160.50m;,以此也可计算得抽水试验孔ZK4的渗透系数K为1.246m/d,影响半径R为236.57m;ZK8的渗透系数K为0.350m/d,影响半径R为216.25m;ZKll的渗透系数K为0.212m/d,影响半径R为132.99m;ZK15的渗透系数K为0.343m/d,影响半径R为136.22m;ZK17的渗透系数K为0.892m/d,影响半径R为
189,31m.
2019年第5期西部探矿工程175
表2抽水试验孔ZK16抽水试验成果表
抽水次数抽水延续抽水稳定抽水恢复水位降深抽水流量单位涌水量渗透系数K(m/d)
时间(h)时间(h)时间(h)(m)(L/s)(m7h)(m7d)Ki=0.238K2=0.302K s=0.455
第一次 6.08.0 6.010.450.783 2.81767.620.075
第二次 5.58.5 5.07.050.670 2.41457.930.095/<=0.332
第三次 5.08.5 4.0 3.530.506 1.82243.730.143
注:抽水层地层为石炭系中上统壶天群(C“M).抽水层厚度W=450m,钻孔深度L=24.30m,钻孔平均半径0.058m,影响半径R= 160.50m。
经过对抽水试验孔ZK4、ZK8、ZK11、ZK15、ZK16及ZK17抽水试验计算成果的对比分析,渗透系数K为0.212〜1.246m/d,平均值为0.56m/d;影响半径R为132.99〜236.57m,平均值为17&64m。
结合地区经验,建设项目场地潜水层的渗透系数K建议取0.56m/d,影响半径R建议取178.64m。
5结语
(1)在野外单孔抽水试验中,不考虑井损的情况下.采用潜水非完整井公式计算得出含水层的渗透系数K和影响半径是比较简单有效的方法。
(2)通过潜水非完整井公试计算得渗透系数K和影响半径7?可以为地下水环境影响评价项目提供有力的依据。
参考文献:
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层渗透系数实例与分析[J].地下水.2009,31(3):31-35. [3]黄义佳.等.广东省韶关市某厂区环评水文地质勘查报告
[R].广东省有色金属地质局丿L三二队,2018.
[4]曹剑锋.等.专门水文地质学[M].3版科学111版社,2006.
[5]薛禹群,吴吉春.地下水动力学[M].3版.地质出版社,2010.
⑹中华人民共和国行业标准.YS5215-2000抽水试验规程
[SJ.2001.
(上接第172页)
(2)接收机位置误差。
在精密定位测量中必须严格整平对中GPS接收机,此次测量过程中要求,仪器采用基座光学下对中,整平对中后,分别从0。
、120。
、240。
三个方向检查其对中误差不大于2mm,否则重新对中,
(3)天线相位中心变化。
在GPS测量中,观测值都是以接收机天线相位中心为准的,而天线向位中心理论上应与其几何中心一致。
而天线向位中心随输入信号的方向和强度不同而有所变化,即理论位置与瞬时位置不同。
通过对GPS接收机检定,来获取其值。
本次所用GPS接收机均检定合格,其影响对于本次测量过程可以忽略。
本次控制测量成果为E级GPS点,依据上述《全球定位系统(GPS)测量规范》,结合本次控制测量范围;本次控制测量无须考虑地球自转的影响、地球潮汐改正的影响。
参考文献:
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择研究[J].测绘通报,2016(12)
:16-19.。