分析供水边界含水层抽水试验数据的新方法
抽水试验,水位观测,qs及历时曲线的绘制新方案
2.2.4.其它要求: 2.2.4.1.在抽水过程中遇有大雨,并对水位、流量观测产生影 响时,应暂停抽水。在停止抽水期间,应每隔2h观测一次水位。 2.2.4.2.抽水孔的动水位和流量的观测,必须同时进行。开始 一般应按每隔5~15min观测一次,延续1h后,可每隔30min Evaluation only. 观测一次,直至抽水结束。观测孔水位的观测应与主孔水位同 时进行,不得提前或延后。在抽水前及抽水过程中,应经常校 ted with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 正测绳的深度记号,若发现误差应及时修正。 Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2.2.4.3.抽水试验应延续进行。如抽水中断,而中断前已超过 6h,且中断时间不超过1h,则中断前的抽水时间仍可计入延续 时间内,否则一律作废。在中断抽水时间内,应按观测稳定 (静止)水位的要求观测水位(包括观测孔),直到重新抽水 为止。
目录
第一部分 水文地质基础知识,岩性描述
第二部分 地下水环评导则
第三部分 绘图软件基本操作 Evaluation
only. ted with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 第四部分 跟井前的准备,钻井的流程,风险识别 Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 第五部分 现场班报填写资料录取
2.1.2.试验抽水应作一次最大降深,初步了解水位降低值与涌
水量的关系,以便正式抽水时合理选择水位的降深。试验过程的
全部资料必须有正式记录。
2.2.正式抽水: 2.2.1.抽水的水位降深: 应尽设备能力做最大降深。降深次数一般不小于3次,每次降距 不小于3m,抽水点应作到分布均匀,合理。若涌水量大于 140m3/h时,因条件所限降深达不到上述要求时,最小降距也 Evaluation only.10m时,可酌情减少 不得小于1m。若含水层底板以上水柱不足 降低次数,但其最大降深应超过含水层水柱的。 ted with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2 2.2.2.水位降低顺序: Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 基岩含水层一般宜先深后浅,松散含水层宜先浅后深,逐次进 行。 2.2.3.抽水时间与稳定时间要求1: 2.2.3.1.第一次水位降深的延续时间不得少于24h,其余各点降 深的延续时间不作具体规定。 2.2.3.2.各点降深的稳定时间必须达8h。有观测孔时,应以最 远观测孔稳定2h为准。有特殊要求时应适当延长。
某水源地抽水试验及成果分析
某水源地抽水试验及成果分析1.引言水源地钻孔抽水试验的主要任务一是确定含水层的钻孔涌水量与水位下降之间关系;二是测定含水层的水文地质参数,为计算和评价地下水资源量,确定水源地的允许开采量提供依据;三是分析和研究水源地的富水性特征和边界条件,确定取水区的开采方式、井深、井距等,为水源地取水合理布局和开发利用提供依据。
在抽水试验前,根据试验地段的水文地质条件做好设计工作至关重要。
在某水源地勘察中,我们对该水源地进行了三组多孔钻孔抽水试验,从而测定了该含水层的渗透系数,确定了水源地的富水性特征和边界条件。
2.试验方法2.1 试验场地水文地质条件及试验点选取试验区位于山前洪积扇的中下部,物探成果资料显示,埋深100米以上含水层厚度30~60米,该洪积扇对称发育良好,含水层主要由冲洪积砂卵砾石层组成,洪积扇含水层从上游而下游、从轴线中心向两翼呈单层厚度变小、颗粒变小、层数增加的渐变规律。
地下水储存类型为松散岩类孔隙潜水。
本次抽水试验在水源区洪积扇的中上部、中下部和前缘带各布置了一组抽水试验,以取得不同地段含水层的水文地质参数,为水源地的开发利用提供依据。
2.2 试验原理进行抽水试验时,抽水孔以设计的流量向外抽水时,在抽水孔影响半径以内会形成降落漏斗,通过对抽水孔的水位、水量和选定观测线上的观测孔的水位变化的观测,依据管井稳定流理论,利用裘布衣计算完整井多孔抽水试验计算公式计算出水文地质参数。
2.3 试验技术要求2.3.1 动水位与涌水量观测及动水位稳定标准。
试验过程对抽水孔和观测孔的动水位和抽水量进行同步观测。
开始观测时,每隔5~10min观测一次,出现稳定趋势后,改为30min观测一次,直至结束。
抽水结束后,立即观测恢复水位,观测时间为1、2、3、5、7、10、15、20、30、40、 60、1OOmin,以后每30~6Omin观测一次,直至稳定。
动水位稳定标准:抽水孔的水位波动值不大于 3cm,观测孔的水位波动值不大于lcm。
水文地质勘探孔分层抽水试验技术分析
水文地质勘探孔分层抽水试验技术分析摘要:在城市化发展过程中,导致城市用地紧张问题日益严峻,因此多数工程开始注重地下空间的开发和应用。
在开发地下空间时对于水文地质勘察的要求比较高。
在开展水文地质勘察时最常应用的技术就是分层抽水技术。
此次研究主要是探讨分析水文地质勘探孔分层抽水试验技术,希望能够对相关人员起到参考性价值。
关键词:水文地质;勘探孔;分层抽水试验;技术应用按照当前发展现状能够看出,不同含水层的地下水位、水质地质参数存在差异性,因此为了获取不同含水层的各项地质参数,应当通过抽水试验法获取相关数据。
当前所应用的水文地质参数获取方法主要包括以下几点:第一,对于含水层来说,采用施工钻探井实施水文地质试验;第二,通过分阶段钻探工艺进行成井施工,对各层含水层开展水文地质试验。
不管使用哪种方法,都存在应用弊端。
第一种方法所应用的工艺手法比较渐变,然而需要大量施工井,且钻探工程量比较大,成本投入比较多。
第二种方法施工工艺复杂,且施工和试验需要分阶段实施,这样就需要花费较长时间进行施工和试验操作,经济性比较低,且钻井事故率比较高。
所以需要分析分层水文地质试验方法。
1、水文地质勘探工作存在的难点和存在问题我国水文地质勘察工作所应用的技术比较落后,因此对勘察结果准确性的影响比较大。
勘察人员技术水平和素养问题会导致勘察报告中存在较多问题。
由于我国缺乏科学合理地勘察工作管理机构和培训机构,因此无法彻底解决勘察人员素质能力低下问题。
在实际施工建设过程中,没有意识到水文地质勘察与工程施工之间的影响关系。
在水文地质勘察范围持续扩大过程中,地下施工人员的技术能力认证不过关,再加上施工条件复杂和周期影响因素,企业在追赶施工工期的同时不注重勘察工作质量,由此引发较多质量安全问题。
在水文地质勘察工作中也没有做好相应的测试工作,导致分层位置不准确问题比较突出。
由于地下水质存在特殊性质,若分层位置不准确,将会导致整个工程建设缺乏参考数据,影响整个工程施工建设质量。
抽水试验方法及过程讲解
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) 0.2(1.00) 0.3(1.50) 0.4(2.00)
稳定水位3.40
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
图5.1.10 承压水完整井示意图
k Q ln R 公式二
2MS r
5.1.11 承压水完整井,一个观测孔、中心井抽水试验计 算渗透系数k:
k 0.366 Q lg r1 m(S S1) r
k——渗透系数(m/d); Q——抽水井涌水量(m3/d); m——含水层厚度(m); S——抽水井水位下降值(m); S1——观测孔水位下降值(m); r1——观测孔到中心井距离(m); r——抽水井半径(m)。
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。
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。
4.6 试验结束后,应进行恢复水位观测,停泵时按1、 3、5、10、15、30min的间隔进行水位观测,以后每 小时进行一次。
5 稳定流抽水试验资料整理
5.1 渗透系数
5.1.1 潜水非完整井,单孔抽水试验计算渗透系数k:
k 0.366Q lg 0.66L
LS
r
ห้องสมุดไป่ตู้
利用大口径井抽水初期试验数据确定含水层参数
1 1 2 3 江思珉 , 周念清 , 施小清 , 郑茂辉
( 1. 同济大学水利工程系,上海 2. 南京大学水科学系,南京
200092 ; 200092 )
210093 ; 3. 同济大学上海防灾所,上海
摘要 : 在满足 Theis 假设 的 前 提 下 , Theis 公 式 是 非 稳 定 流 抽 水 试 验 确 定 含 水 层 参 数 的 基 本 公 式 。
s( ∞ , t) = 0 s( r, 0 ) = 0 , r ≥ rw sw (0 ) = 0 2 πrw T
t) s( r w , s w ( t) - π r2 = - Q, t > 0 c r t ( 1f )
间较长的情形 。 假设某大口 径 开 采 井,井 管 半 径 为 0. 5m ,含水层导水系数 为 62. 5m 2 / d ,则 抽 水 1d 之 后的降深资料 才 符 合 Theis 标 准 曲 线 。 若 要 利 用 抽 水 1d 内的 降 深 资 料 ( 即 抽 水 早 期 资 料 ) 求 解 含 水 层参数, 则 需 借 助 于 Papadopulos-Cooper 解 析 解 和 标准曲线 。
r2 r2 wS wS ; α = 2 , F 为 Papadopulos-Cooper 4 Tt rc
井函数,可 通 过 数 值 积 分 求 值 。 利 用 PapadopulosCooper 的井 函 数 数 值 表[2 ]和 Wenzeld 的 Theis 井 函
[ 1] 数数值表 绘 制 而 成 F ( u w , α) ~ 1 / u w 标 准 曲 线 和 Theis 标准曲线如图 2 所示 。
2 1 s S s s + , r ≥ rw = 2 r r T t r s( r w , t) = s w ( t)
抽水试验规范方法及计算公式
可编辑第四章抽水试验抽水试验是确定含水层参数,了解水文地质条件的主要方法。
采用主孔抽水、带有多个观测孔的群孔抽水试验,包括非稳定流和稳定流抽水实验,要求观测抽水期间和水位恢复期间的水位、流量、水温、气温等内容。
要求了解试验基地及其所在地区的水文气象、地质地貌及水文地质条件,了解并掌握抽水试验的目的意义、工作程序、现场记录的主要内容、数据采集与处理方法,掌握相关资料的整理、编录方法和要求,了解对抽水试验工作质量进行评价的一般原则,能够利用学过的理论及方法进行水文地质参数计算,并对参数的合理性和精确性进行分析和检验。
§4.1 基本要求掌握抽水试验的目的、分类、方法及抽水试验准备工作。
4.1.1 抽水试验的目的(1) 确定含水层及越流层的水文地质参数:渗透系数 K、导水系数 T、给水度、弹性释水系数∗、导压系数 a、弱透水层渗透系数 K'、越流系数 b、越流因素 B、影响半径 R等。
(2) 通过测定井孔涌水量及其与水位下降(降深)之间的关系,分析确定含水层的富水程度、评价井孔的出水能力。
(3) 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。
(4) 确定水位下降漏斗的形状、大小及其随时间的增长速度;直接评价水源地的可开采量。
(5) 查明某些手段难以查明的水文地质条件,如确定各含水层间以及与地表水之间的水力联系、边界的性质及简单边界的位置、地下水补给通道、强径流带位置等。
4.1.2 抽水试验分类抽水试验主要分为单孔抽水、多孔抽水、群孔干扰抽水和试验性开采抽水。
(1)单孔抽水试验:仅在一个试验孔中抽水,用以确定涌水量与水位降深的关系,概略取得含水层渗透系数。
(2)多孔抽水试验:在一个主孔内抽水,在其周围设置若干个观测孔观测地下水位。
通过多孔抽水试验可以求得较为确切的水文地质参数和含水层不同方向的渗透性能及边界条件等。
抽水试验
第一章基本要求掌握抽水试验的目的、分类、方法及抽水试验准备工作。
位置等。
1.2 抽水试验分类抽水试验主要分为单孔抽水、多孔抽水、群孔干扰抽水和试验性开采抽水。
(1)单孔抽水试验:仅在一个试验孔中抽水,用以确定涌水量与水位降深的关系,概略取得含水层渗透系数。
(2)多孔抽水试验:在一个主孔内抽水,在其周围设置若干个观测孔观测地下水位。
通过多孔抽水试验可以求得较为确切的水文地质参数和含水层不同方向的渗透性能及边界条件等。
1.4 抽水试验准备工作(1) 除单孔抽水试验外,均应编制抽水试验设计任务书;(2) 测量抽水孔及观测孔深度,如发现沉淀管内有沉砂应清洗干净;(3) 做一次最大降深的试验性抽水,作为选择和分配抽水试验水位降深值的依据;(4) 在正式抽水前数日对所有的抽水孔和观测孔及其附近有关水点进行水位统测,编制抽水试验前初始水位等水位线图,如果地下水位日变化很大时,还*凡作了群孔干扰抽水试验的水源地,可不作试验性开采抽水试验。
第二章抽水试验孔布置要求2.1 抽水孔的布置要求抽水孔的布置应符合下列要求:(2) 为了测定含水层不同方向的非均质性或确定抽水影响半径,可以根据含水层的不同情况,以抽水孔为中心布置1~4条观测线;如有两条观测线,一条垂直地下水流向,另一条宜平行地下水流向。
(3) 群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验应在抽水孔组中心布置一个观测孔;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。
(4) 多孔抽水孔组的第一个观测孔应尽量避开三维流的影响,相邻两观测孔的水位下降值相差不小于0.1m,最远观测孔的下降值不宜小于0.2m,各观测孔应在对数数轴上呈均匀分布。
第三章稳定流抽水试验要求3.1 水位降深稳定流抽水试验一般进行三次水位降深,最大降深值应按抽水设备能力确定。
水位降深顺序,基岩含水层一般宜先大后小,松散含水层宜按先小后大逐次(1) 水位观测时间一般在抽水开始后第1、3、5、10、20、30、45、60、75、90min进行观测,以后每隔30min观测一次,稳定后可延至1h观测一次。
抽水试验教程
3、观测孔的数量
观测孔的数量主要取决于抽水的目的要求和参数计算方法: ① 用于描述降落漏斗的抽水试验,每条观测线上不应少于
3个观测孔。 ②用于判定水力联系及边界性质的抽水试验,观测孔不应
少于2个。 ③用于求参的抽水试验: S-1gt,每条观测线上仅布置1个孔; S-1gr,每条观测线可布置1-3个孔,但多数是取3个。
优点:接近实际,能研究的因素和测定的参数更多,还能判定简 单条件下的边界,并能充分利用整个抽水过程所提供的全部信息。
适用:更广泛 缺点:解释计算较复杂,观测技术要求较高
3.根据抽水井的类型分
完整井抽水试验
完整井,即钻孔揭穿整个含水层,过滤器长度等于含 水层厚度。
特点:井流理论较完善,故一般应尽量用完整井做抽 水试验。
特点:较简单,费用较低
功能:反映各层的综合平均状况
适用:一般只在含水层富水性弱时采用;或当各分层 的参数已掌握;或只需了解各层的平均参数;或难于 分层抽水时才采用混合抽水试验
5.根据抽水顺序分
正向抽水
抽水时水位降深由小到大,即先进行小降深抽水,后 进行大降深抽水。因其有利于抽水井周围天然过滤层 的形成,多用于松散含水层中。
布置钻孔; 研究河水与地下水的关系时,观测孔应布置在岸边。
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。
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。
水文地质勘察题库
1.论述题:供水水文地质勘察一般划分为几个阶段。
(1)地下水资源调查阶段:应粗略了解区域水文地质条件,推测地下水富水地段及其地下水允许开采量。
提出的允许开采量应满足地下水开采储量E级的精度要求,为国民经济远景规划提供依据。
(2)普查阶段(相当于厂址选择阶段):应概略评价区域或需水地区的水文地质条件,提出有无满足设计所需地下水水量可能性的资料。
对可能富水的地段,估算地下水允许开采量。
提出的允许开采量应满足D级的精度要求,为城镇的规划、建设项目的总体设计或厂址选择提供依据。
(3)详查阶段(相当于初步设计阶段):应在几个可能富水的地段基本查明水文地质条件,初步评价地下水资源,进行水源地的方案比较。
提出的地下水允许开采量应满足C级的精度要求,为水源地的初步设计提供依据。
(4)勘探阶段(相当于详细设计阶段):应查明拟建水源地范围内的水文地质条件,进一步评价地下水资源,提出合理开采方案。
提出的地下水允许开采量应满足B级的精度要求,为水源地的技术设计和施工设计提供依据。
(5)开采阶段:应查明水源地扩大开采的可能性,或研究水量减少、水质恶化和不良工程地质现象等发生的原因;在开采动态和专门试验研究的基础上,重新评价的允许开采量应满足A级的精度要求,为合理开采和保护地下水资源提供依据(各级别精度见下表)。
填空:9.水文地质勘探包括钻探、物探和坑槽探,其中最主要的是钻探,其次是物探。
10.水文地质野外试验包括抽水试验、注水或渗水试验、连通试验、弥散试验、流速、流向测定试验等。
11.地下水动态长期观测的项目一般包括水位、水量、水质、水温等。
12.区域性水文地质调查(水文地质普查)使用的调查手段(工作种类):以水文地质测绘为主,配合少量的勘探和试验工作。
13.水文地质初步勘探阶段使用的调查手段(工作种类)为:水文地质测绘、水文地质勘探、水文地质试验、地下水长期观测。
14.水文地质详细勘探阶段使用的调查手段(工作种类)以勘探和试验为主,以及地下水动态观测和室内分析、实验。
界限含水率的测定及数据处理方法
界限含水率的测定及数据处理方法发布时间:2022-01-11T01:14:45.823Z 来源:《工程管理前沿》2021年第22期作者:张芹1 赵延平2通讯作者[导读] 本文介绍了土体界限含水率常规的测试方法,分别为碟式液限法、搓滚塑限法和收缩皿缩限试验和液塑限联合测定法。
其中,液塑限联合测定法应用最为广泛。
张芹1 赵延平2通讯作者1.广西建筑新能源与节能重点实验室,桂林理工大学(广西桂林 541004)2.桂林航天工业学院 (广西桂林 541004)摘要:本文介绍了土体界限含水率常规的测试方法,分别为碟式液限法、搓滚塑限法和收缩皿缩限试验和液塑限联合测定法。
其中,液塑限联合测定法应用最为广泛。
利用EXCEL表格中函数与数据处理功能,基于液塑限联合测定法,建立了界限含水率的数据处理方法。
关键词:界限含水率,测定方法,数据处理1 前言土的界限含水率又称稠度界限,主要包括缩限WS、塑限WP和液限WL,代表土体从一种状态进入到另一种状态的分界含水量。
界限含水率的测定是最基本的土工试验项目,它与土的大多数工程性质息息相关,如:渗透性、压缩性意见抗剪强度等。
如何准确的测定土的界限含水率对于判断土体的性质显得尤为重要。
2 界限含水率的测定方法根据《土工实验方法标准》(GB/T50123-2019),界限含水率常用的测试方式分为四类,分为碟式液限法、搓滚塑限法和收缩皿缩限试验和液塑限联合测定法。
由于土颗粒的大小对测试结果会产生一定效果的影响,进行试验前均需对土体进行筛分,只取0.5mm筛孔以下的土体使用。
碟式液限法以碟式仪槽底土样合拢所需的击数和含水率之间的关系绘制液限曲线图,取25击次所对应的含水率为液限。
搓滚塑限法又称搓条法,是将土体搓成3mm粗细的土条且表面刚开始出现螺旋状裂纹,则认为其对应的含水率正好为塑限。
该方法受人为因素较大,只适用于工程上粗略且快速的评估土的塑限。
收缩皿缩限试验是通过收缩试验得到线缩率-含水率关系曲线,分别作其线性收缩段和收缩稳定水平段的切线,两条直线交点所对应的含水率即为所求缩限。
利用抽水试验确定承压含水层参数方法
利用抽水试验确定承压含水层参数方法摘要:地下水资源评价与地下水可开采量计算,需要对地下含水层组参数进行分析确定。
本文探讨定流量(单孔或多孔)抽水试验确定含水层参数的可行性,并对定降深抽水试验确定水文地质参数方法进行了探索。
关键词:水文地质参数,抽水试验,承压水地下水资源评价和以地下水作为供水水源的建设项目的水资源论证工作,在对评价区域水文地质条件进行勘测论证之后,主要任务就是对取水水源地所在区域地下水可开采量进行估算,以满足制定水资源开发利用规划和建设项目取用水规划的需要。
浅层地下水的评价论证,可开采量估算通常采用水量均衡法、数值法和统计分析法;但深层承压含水层组地下水可开采量的计算,比较成熟的方法相对较少,水文地质参数确定得合理与否,直接影响到计算成果的可靠程度,进而关系到水资源论证评价的科学性。
本文探讨承压含水层组水文地质参数确定的方法问题。
1.定流量抽水试验确定水文地质参数1.1单井抽水试验推求水文地质参数方法原理:承压完整井非稳定抽水的泰斯公式为:式中:S------与抽水井距离r处得水位降深(m)Q------抽水井流量(m³/d)T-------含水层导水系数(㎡/d)A------含水层压力传导系数(㎡/d)t-------抽水历时(d)W(u)-------井函数,与α、t、r有关。
对式(1)两边取对数可得:(2)式中为常数。
由于,则为常数,两边取对数得:(3)由于(2)、(3)可知:lgs-lgt相当于,与标准曲线lgW(u)-lg(1/u)相似,只能纵横坐标相差一个常数,lgs-lgt是抽水试验观测孔的实测曲线(t为分钟)。
据此可根据抽水试验观测数据,采用图解分析法与分析计算含水参数。
操作步骤:首先制作标准曲线lgW(u)-lg(1/u),.再依据抽水试验资料在双对数纸上点绘lgS-lgt曲线,纵横坐标平行移动,找到一个最佳配合位置,使lgS-lgt 实测点据与标准曲线lgW(u)-lg(1/u)重和度最好,然后固定两曲线图位置,任意找到一个配合点M(S,t取整数),读取其W(u)、l/u/、S、t的值,有下列公式计算含水弹性给水度e::1.2利用水位恢复曲线法推求水文地质参数方法原理:某井以定流量Q抽水停止,水位恢复过程可等同认为从停抽时刻起,有一个流量为Q的注水井开始工作,其水位回升适用泰斯公式。
利用抽水试验确定承压含水层参数方法
利用抽水试验确定承压含水层参数方法抽水试验是一种常用的方法,用于确定承压含水层的参数。
这种试验通过在一定时间内从井中抽取一定量的水来观察井水位的下降情况,从而确定含水层的压力和渗透性参数。
抽水试验的原理是在地下含水层中抽取水分,造成井水位下降。
根据它的下降速率和井底水位的变化,可以计算出压力和渗透性参数。
下面是利用抽水试验确定承压含水层参数的方法:1.设计试验:首先需要确定试验的目标和范围。
根据地质勘探数据和钻孔成果,确定试验井的位置和井筒尺寸。
然后设计试验方案,包括抽水量、抽水时间、观测时间和观测点等。
2.准备设备和材料:选择适当的抽水设备,如水泵和抽水管道。
确保设备的质量和性能符合要求。
同时,准备好观测设备和材料,如水位计、测压仪和数据记录仪等。
3.安装试验井:根据试验方案,在选择的位置钻探井孔。
然后安装试验井筒和井口设备。
确保井筒的密封性和稳定性,以防止漏水和塌陷。
4.进行抽水试验:根据试验方案,启动水泵开始抽水。
记录开始抽水时的井水位和时间。
观测抽水期间井水位的下降情况,并随时记录数据。
5.观测水位变化:在试验期间,通过水位计观测井水位的变化。
间隔一定的时间记录井水位,并绘制水位-时间曲线。
根据曲线的斜率可以确定水位的下降速率。
6.分析数据:根据观测的水位数据,计算出试验井孔的有效渗透性。
根据渗透性和地下水体积平衡原理,可以计算地下含水层的压力。
利用抽水试验确定承压含水层参数的方法是经过实践检验的,可以提供有关地下含水层的重要参数。
然而,需要注意的是,试验结果受多种因素的影响,如地下水层的复杂性和非均质性,试验井孔的尺寸和密封性等。
因此,在进行试验前应进行充分的地质勘探和实地调查,以确保试验的准确性和可靠性。
总之,通过抽水试验可以有效地确定承压含水层的参数,为工程和水资源管理提供重要的参考依据。
矿井主要含水层抽水试验效果分析
矿井主要含水层抽水试验效果分析卞金岭【摘要】鹤煤公司双祥分公司二1煤资源已枯竭,面临矿井闭坑的局面,延深开采一煤组资源面临水文地质条件复杂、采掘工程受水害严重威胁、防治水难度大等问题,查清水文地质条件、正确评价地下水资源是解决问题的关键.通过对主要含水层成功进行抽水试验,对有针对性采取综合防治技术、安全合理、最大效益开采煤炭资源将起到积极作用.【期刊名称】《中州煤炭》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】4页(P47-49,53)【关键词】主要含水层;抽水试验;防治水【作者】卞金岭【作者单位】河南能源化工集团鹤煤公司,河南鹤壁458030【正文语种】中文【中图分类】TD745.21鹤煤公司双祥分公司位于鹤壁矿区北中部,南距鹤壁市山城区6 km,1958年6月建成投产,设计生产能力60万t/a,开采二叠系山西组二1煤层,经过50多年的开采,二1煤资源基本开采完毕,正在回收各类煤柱,为延长矿井服务年限,拟定开采石炭系太原组一煤组资源,为加强研究一煤组资源开采的可行性,需查明一煤组水文地质条件,进行地下水资源评价,此次O2、C3L2抽水试验是获取水文地质资料的主要内容。
1.1 地表水体对矿井的影响双祥分公司矿井范围内地表没有大型水体,井田西北部边界附近有赵家荒水库,面积约18 000 m2,蓄水约40 000 m3。
由于该处表土层较厚(97.40 m),根据生产实际验证,表土层厚度大于开采厚度6~8倍,地表水不易渗入井下,因此地表水体对一煤组开采影响较小。
1.2 地下水补给井田属于许家沟泉岩溶水系统,西部石灰岩出露区接受大气降水入渗后向深部径流,成为主要补给来源,其次为河流渗透、水库、渠道渗漏补给。
1.3 地下水径流井田地下水原始自然径流方向由西向东,地下水径流较畅通。
由于受含水介质导水不均匀性影响,流动方向局部有所变化。
但由于井田西北部鹤煤公司寺湾井的常年开采,井田内地下水径流方向由原始的自西向东变为西北向,形成了向西北方向的岩溶强径流带,该矿开采疏排水将袭夺鹤煤公司寺湾井地下水,径流带导水性进一步加强,形成以矿井排水为中心的降落漏斗。
抽水试验相关内容讲义
实验条件:室内沙层,“岛状含水层”
1、流量基本计算公式
( 2 H 0 SW ) SW lg R lg rw
★潜水井:
Q 1.366K
★承压井:
Q 2.73
KMS w lg R lg rw
2、水文地质参数计算 • 用裘布依公式和影响半径的经验公式联立求解, 通常使用试算法(逼近法)即可得到k、R
(4)利用水位与流量之间的函数关系,评价井(孔)出 水能力。计算含水层渗透系数,确定抽水影响半径(R)和降 落漏斗形状、了解岩层给水度和含水层与地表水及含水层间 的水力联系等。
2、注水试验
是往钻孔中连续定量注水,使孔内保持一定水位,通过水位与水量的函
数关系,测定透水层渗透系数的水文地质试验工作,它的原理与抽水试验相 同,但抽水试验是在含水层内形成降落漏斗,而注水试验是在含水层上形成 反漏斗。其观测要求和计算方法与抽水试验类似。注水试验可用于测定非饱 和水透水层的渗透系数。
(3)裘布依公式的不合理性 公式认为井涌水量的大小与井径的关系不大, 但实际中发现,在含水层渗透系数大于1的条件下, 随着井径的加大,井涌水量成倍地增加,并且根据 大口井径抽水试验的结果计算的渗透系数、单位涌 水量比小口径井抽水试验成果计算的参数大得多。 因此,在矿区水文地质勘探中,采用小口径 钻孔进行抽水试验,利用试验结果评价岩层的富水 性以及求取的水文地质参数,得出的结果是错误的。 (4)不能确定 S a
空压机抽水的优缺点
◆优点 • 可根据静水位设定抽水深度 • 抽水孔径适应范围大 • 可在含泥、沙较多的地下水中进行抽水 • 可随地下水的涌水量变化而变化 ◆缺点 • 抽水成本高 • 噪声较大 • 不利于定流量的非稳定流抽水
水文地质现场试验-抽水试验
⑺ 水文地质参数的正确概念
• 参数的概念 • 参数的应用条件 • 参数的尺度
出现问题? 解决问题!
中外研究交流方面 以为然所以为然 发展与创新
1、K-渗透系数,T-导水系数,S-储水系数,μ-给水度 2、T=K*M S=μ+Ss*M 3、 在 含 水 层 厚 度 变 化 较 大 的 情 况 下 , 采 用 K/Ss 组 合 ; 在 含 水 层 厚 度变化较小的情况下可以采用T/S组合, 4、不存在在潜水含水层中采用K,S;承压含水层中采用T,S或稳定流 为K,非稳定流为T,S说法。 5、含水层参数与井流参数并不完全吻合,对井流而言,不同深度的 K参数
5 抽水试验专题讲座
⑴ 大厚度含水层 ⑵ “影响半径模型”错误 ⑶ 抽水量的保障 ⑷ 由稳定流理论引发的开采量保证问题 ⑸ 抽水会影响到边界吗? ⑹ 三维流及非完整性对抽水试验设计的影响 ⑺ 水文地质参数的正确概念 ⑻ 中外抽水试验的差异及进展 ⑼ 抽水试验性能分析可代替井群规划 ⑽ 抽水试验重要提示
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。
去井损后的潜水非完整井公式 与影响半径经验公式迭代,如 右图。如果只有单落程,则加 入阿勃拉莫夫水跃值经验公式。
K
Q (H 2
h2 )
(ln
抽水试验技术要求和方法(1)
稳定流抽水试验
2、正式抽水: 1)抽水的水位降深:应尽设备能力做最大降深。降 深次数一般不小于3次,每次降距不小于3m,抽水 点应作到分布均匀,合理。若涌水量大于140m3/h 时,因条件所限降深达不到上述要求时,最小降距 也不得小于1m。若含水层底板以上水柱不足10m时, 可酌情减少降低次数,但其最大降深应超过含水层 水柱高度的二分之一。
2
稳定流抽水试验
稳定流抽水试验
1、试验抽水:在正式抽水前均应作试验抽水。 1)试验抽水前,应对抽水含水层(段)反复进行抽 洗,直至孔内出水澄清无沉淀物时为止。松散层, 水由混浊到澄清的时间以及流量变化情况。 2)试验抽水应作一次最大降深,初步了解水位降低 值与涌水量的关系,以便正式抽水时合理选择水位 的降深。试验过程的全部资料必须有正式记录。
稳定流抽水试验
3)静止水位和恢复水位,符合下列条件之一,方可 停止观测: ①连续3h水位不变; ②水位呈单向变化,连续4h内每小时升(降)不超 过1cm; ③水位呈锯齿状变化,连续4h内升、降之最大差值 不超过5cm; ④采用压力表观测时,连续8h指针不动; ⑤达不到上述要求,但观测时间已超过 72h,一般可停止观测。
稳定流抽水试验
⑤在抽水过程中,必须随时绘制Q=f(S)、 q=f(S)曲线,以便及时发现和纠正抽水发生的错 误。 ⑥水样应在最后一个降深结束前按设计要求采 取,其采取方法按《煤炭资源地质勘探地表水、地 下水长期观测及水样采取规程》进行。
稳定流抽水试验
3、稳定时间内水位和流量变化幅度要求: 1)水位变化幅度: S≥5m时,主孔水位变化幅度不大于1%;S<5m时, 则要求主孔水位变化小于5cm。 观测孔水位变化要求小于2cm。 2)流量变化幅度: q≥0.01L/s.m,流量变化幅度不大于3%;q< 0.01L/s.m,流量变化幅度不大于5%。
含水层抽水试验水位恢复过程数据的直线图解分析法
$ ! (%-) " # ( ! %. - ,) 可以利用数个观测孔在某同一观测时间 ! 的资料进行参 %)*)$ 具有 " ( ) 资料情况 在这种情况下, 数计算。在式 (’) 中, 观测时间 ! 为已知的常量。令 (%.) */ # "
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)" " 6 070!, " @ "! 因此, 这样的简化是合理的。而对于水位回升阶段来讲, 这个条件与简化为 89:;< 公式的条件相比较, 在 ) " 6 07" 的情况下, 利用式 (?) 表示的简化公式代替精确解所产生的截断误差不会超过 更容易得到满足。在以下建立数据分析方法的过程中, ( 2) 表示的简化公式, ( ?) 表 ! ! 采用式 ! " 采用式 示的近似表达式。 !"$ 参数计算公式 将式 (2) 和式 (?) 代入式 (!) , 可以得到: ! % 在式 (A) 两端同乘 # , 可以得到: 万方数据 ( # & #$ ) , " " " 45 * " ( ’ # ( ’# !
其次在应用这种方法时要求在试验过程中水位下降与水位恢复的时间都足够长以使两个阶段的无量纲时间均能满足简化th对于抽水过程而言这个条件容易得到满足而对于水位恢复阶段由于是从停止抽水时刻开始计时故相对不易满足特别是水位恢复阶段的初期
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单井稳定抽水试验计算含水层渗透系数的快速求解方法
单井稳定抽水试验计算含水层渗透系数的快速求解方摘要:总结和讨论了根据裘布依公式和单井稳定抽水试验结果,如何快速求解潜水含水层和承压水含水层渗透系数的方法,对于不符合裘布依理论基本假设条件的潜水或承压水含水层,分别以潜水完整井和承压水完整井为例进行了分析和公式求解方法的讨论,在此基础上加以分析整理,完善了潜水或承压水含水层渗透系数求解的截距法并且全部解法进行了计算编程关键词:渗透系数,裘布依公式,抽水试验,含水层稳定流引言水文地质参数是表征含水层性质的重要参数,其数值大小是含水层各种性能的综合反映,是进行水文地质计算和合理开发利用地下水的重要依据,同时关系到水量评价结果的正确与否渗透系数是表示含水层渗透性能的参数,是含水层最重要的水文地质参数之一在水源勘察时,常常是通过单井稳定抽水试验的结果,应用裘布依公式计算含水层的参透系数下面以潜水完整井和承压水完整井为例进行探讨1裘布依公式的基本形式根据导出的适用于潜水含水层和承压含水层的裘布依公式有1.1潜水完整井Q=1.36K rR h H lg 22 式中:Q 为井的出水量,3m /d ,k 为渗透系数,m/d)H 潜水含水层厚度,m ;h 为井内动水位至含水层底板的距离,m ;R 影响半径,m ;管井过滤器半径1.2承压水完整井式中;M 为承压含水层厚度,m ;s 为井的水位下降值,其他变量同式(1)总结上述公式可以看出,对于潜水井的裘布依公式(1),可以以假设,22h H -则Q h -∆2之间呈直线关系,于承压水井的裘布依公式(2),则呈直线关系如图1中的直线A 对于完全符合裘布依理论的含水层可以直接根据单井稳定抽水试验的结果,代入相应的裘布依公式计算含水层的参透系数(K )但是,由于裘布依公式在推导时存在着一些假设条件,如抽水井内及附近都是二维流等等,实际的含水层有时不一定符合裘布依的假设条件,当抽水井井壁及其附近含水层中产生三维紊流时,就出现了这种情况,此时,根据抽水试验结果得出的数据#对于潜水井的Q h -∆2和承压水井的s-Q 之间的关系就不是裘布依公式中所描述的直线关系,而是呈曲线关,如图1中的曲线B 所示,此时!就不能直接应用裘布依公式计算含水层的渗透系数,根据现有的一些资料,可以依公式进行变换后采用截距法计算渗透系数, 下面主要是对潜水井和承压水井截距法计算过程进行了必要的完善,同时编制了相应的计算程序便于更快地利用实验结果进行求解,2 含水层渗透系数的求解抽水试验通常得到的是井的抽水量Q 及其与之相对应的井的水位下降值s ,根据裘布依公式可以看出,承水井s-Q ,间的关系直接反映,在公式 的 表 达 式 中,而 对 于 潜 水 含 水 层,根据H-h 的关系,经过变换后也可得出Q h -∆2 之间的对应关系,2.1潜水完整井的Q h -∆2和承压水完整井的s-Q 呈直线关系 根据单井稳定抽水试验得出的s 及Q 的对应数据,描绘出潜水井的Q h -∆2或承压水井的s-Q 关系曲线,利用得到的直线斜率,代入裘布依公式可直接得出渗透系数(K)如图1中的直线A 所示!计算结果的表达式如下2.2 潜水完整井的Q h -∆2和承压水完整井的s-Q 不呈直线关系如图 1中的曲线B 潜水井的Q h -∆2和承压水井的s-Q 之间的关系可用下式表示根据式(7)和(8)可得出,潜水井的Q Q h -∆2和承压水井的Q Qs -之间为直线关系,且当Q=0时,潜水井的a Q h =∆2承压水井的a Qs =,将潜水井的Q Q h -∆2和承压水井的Q Qs -之间的直线关系描绘在直角坐标系中,可以得到直线在纵轴上的截距a 的数值,见图2然后再利用潜水井的a Q h =∆2和承压水井的a Qs =关系,代入裘布依公式即可以求出相应含水层的渗透系数(K ),此即截距法得出的计算式为2.3含水层渗透系数的求解方法 为了求解的方便,上述讨论的含水层渗透系数求解的各种情况的计算过程可以编制相应的计算机程序,程序流程见图3结 束 语根据单井稳定抽水试验结果和裘布依理论公式,可以求出潜水含水层和承压水含水层的渗透系数 ,求解过程针对Q-s 关系不同的情况可以分别采用相应的不同的方法进行分析计算,经过对计算过程的分析整理编制成相应的计算机程序,计算机程序的运用可以更加简便地计出含水层的渗透系数。
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万方数据
s=啬№+象(·一矿)+丢(象)2∥】
(6)
,其中:p=r7/r。
/
式(6)即为以下推导计算含水层参数和映射井至观测井间距离公式的基础。
在此,需要指出的是式(4)中的无穷级数∑∑告(“)“为一交错级数,若取其中某项以前的若
:高Ⅱ’Ⅱ5
干项作为该级数的近似,所产生的截断误差小于该项,我们知道,将皿eis公式简化为c00pe卜Jacob公式
sushi s K.Aquifer bound“es aIld pammeter identification simplified[J].Joumal of Hydralllic E晒neering,2002,128
(8):774—780.
[6] 齐学斌.非稳定流抽水试验参数计算的迭代算法及计算机模拟[J].水利学报,1995,(7):67—71.
参 考 文 献:
1
water Power Resource service(wPRs).Gmund water manual[M].2nd ed.,u.s.Depanment of tlIe Inte—or,Denver,
2 1lJ]
r}L 3 1J 4 1J
1981.
d洲down Sageev A,Home R N,R啪ey H J. Detection of linear bound崩es by
and 4 terms of the series respectively.With such approximation,a linear regression equation with one
dependent variable and two independent variables is established.All these variables are the functions of the observation data in pump test.and the constants in the regression equation are the functions of the parameters to be estimated.As soon as the test data are transformed into the data of variables in the regression equation the linear least square method Can be applied to calculate the constants in the equation.These constants ale used to determine the aquifer parameters and the distance between imaginary well and observation well.The calculated result of a typical example using this proposed method is in good agreement with those using current methods.ne method is,easily to be used and has
万方数据
一81l一
Linear regression method for identifying aquifer parameters and position of straight line recharge boundary
GU0 Jian.qin91,LI Yah2,WANG Hong.shen91,ZHOU Hong.fei2
和x:数据进行二元线性回归计算,计算结果为:口。=168.959、o。=一8.327和口:=0.315。将其代入式 (12),可得如下计算9(6,)的试算公式
妒(63)=1+o.571 63 ̄/ln63
(15)
在式(15)中,假设不同的6。值,计算相应的驴(6,)值,计算结果见表2。在以妒(6,)为纵坐标,以6,
3参数的计算公式
在式(6)两端同乘以时间£2,可以得到:
^=茄∽nI;82+斋(t一.;92)t+{【等n】
(7)
令:
y√t,x,一x:√椭={番【等弦确=等等(·一p2),一番1n矿,
(8) 则式(6)可以写为
y=口o+口l xj+口2爿≥
(9)
可以看出,式(9)为一自变量为x。和X:,因变量为y的二元线性回归方程。而由式(8)可知,因变
test:a seIIIilog type curve m砒ching
approach[J].Water Resource Research,1985,21:305—310。
chapuis R P. Assessment of metllods and condition to locate boundaries: Ⅱ. 0ne straight recharge boundary[J].
6。=去;62=玎南
(13)
求得6。、6:和6,后,利用式(10)得到如下各式
r:去砖等肛手=压
…)
分别进行各参数值的计算。 至此,已经得到了文中方法的全部参数的计算公式。从以上参数计算公式的推导过程可以看出,将
抽水试验数据分别转化为式(9)表示的二元线性回归方程中的自变量和因变量,然后进行二元线性回归 计算,确定回归方程中常数的过程和利用计算机作图法或迭代法计算6,值的步骤较为繁杂。然而,利 用计算机,可以方便地进行回归计算n 0|。
(1.Changan University,藏’an 710054,China;
2.勋洳增Institute ofEcology and Geography,CAS,Urumqi 830011,China)
Abstract:A new method for estimating aquifer parameters and determining the position of straight linear
迭代计算可采用式(12)的格式进行。 由于利用图解法进行求解,计算结果的精度不易保证,而完全利用迭代法进行求解时,存在着迭代 初值不易选取的困难。因此,在实际计算过程中,可首先利用作图方法初步估算6,值,然后以此作为迭 代初值,进一步进行迭代计算,提高计算结果的精度。
一809—
万方数据
在计算出6,值后,即可利用式(11)分别求得6。、6:值。即
2 500.O 3 061.3 3 729.6
8 7∞.4
16 300.8 26 280.O 38 102.4 52 214.4 68 889.6 87 188.4 109 440.0 132 422.4
100 110 120 180 240 300 360 420 480 S40 600 660
10 000 12 100 14 400
recharge boundary is proposed.The two well functions in the expression describing drawdown of
observation well are expanded into series by different ways and simplified by the sums of the first 3 terms
一810—
万方数据
表2函数9(6,)值
在得到6,值后,利用式(13)计算6,、6:值,结果分别
为6。=0.119、6:=5.306。求得6。、62和6,值后,利用式 (14)计算含水层的导水系数r,结果为r=3.04m2/IIlin;计 算含水层的储水系数,结果为S=0.069;计算观测井至映
射井间的距离r7,结果为r7=114.9m。
量y和自变量彳,和x:表达式中仅含有抽水试验观测数据的函数,3个常数口。、o,和口:含有欲求的含 水层参数和虚拟映射井至观测井问的距离。因此,在将抽水试验数据转化为相应的y、x。和x:数据
后,就可以利用线性回归的计算方法确定口。、口。和o:3个常数值。为了便于推导,令:
6l_番,6:=等,6,=卢2
0.244
1 976.4
90
25 100 225 400 625 900 1 600 2 500 3 600 4 900 6 400 8 100
100 110 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660
O.250 O.253 0.259 0.271 O.283 O.290 0.293 0.296 O.299 0.299 O.303 O.303
时,要求无量纲时间u≤O.01或耻≤0.05[9J。以文中的简化方式,在达到与Coope卜Jacob简化公式相同
精度的情况下,对于抽水实井,则仅要求无量纲时间满足M。≤o.2或M。≤o.447,对于虚拟注水井,满足
M:≤0.565或u:≤0.965即可。显然,文中方法的简化条件较cooper-Jacob公式的更容易得到满足。
(10)
则式(8)中n。、n。、o:可以分别写为
o。=÷6。6;6;, o。=6。6:(1—6,), o:=6。ln6,
(11)
从上面的推导可知,只要利用线性最小二乘法求出回归方程中的常数n。、o。和8:值,就可以通过
求解由式(11)构成的三元非线性方程组得到6。、6:和6,值,进而能够求出待定的参数值。求解式
4.3 结果比较 国外学者采用其它方法也计算了本算例,
计算结果见表3。从表3可以看出,除映射井至观测井间距
离的计算结果与配线法和时间定律法得到的结果差别略大
外,本文建议方法与文献[4]中利用非线性最小二乘法和文
图2曲线甲(63)一63和直线妒(63)=63
献[5]中的简算法的结果非常接近,相对误差小于3%;含水层参数的计算结果也和这两种方法的结果