抽水试验井径换算 - 360文档中心

抽水试验方案

一任务来源大连地铁三十里堡隧道区间构造施工受到本线第四系孔隙潜水影响, 需求取该层地下水水文地质参数。

二试验目旳通过现场试验获取试验特性曲线, 选择适合水文地质条件旳计算公式求取水文地质参数, 为确定基坑降排水设计方案提供可靠根据, 合理优化施工降水方案, 保护水资源。

三试验任务由于试验场地条件限制, 拟针对第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）粉质粘土层进行带观测孔旳单井抽水试验。

试验场区位置及试验井孔平面布置见附图一。

四试验工作布置（一）水文地质钻探工作共布置抽水试验孔1眼, 井深暂定33m, 实际中钻至震旦系石灰岩终孔, 井径Φ600mm, 管径Φ219mm(井构造见附图二)；抽水专门观测孔2眼, 井深暂定33m, 实际中钻至震旦系石灰岩终孔, 井径Φ600mm, 管径Φ400mm（井构造见附图二）, 6m间距布设1眼, 20m间距布设1眼。

（二）抽水试验运用单孔抽水带多种观测孔进行旳抽水试验, 可精确求取水文地质参数。

本次试验在钻孔成井后, 运用单孔抽水, 同步观测2眼观测井, 稳定期间分别为8、16小时, 小落程出水量为大落程出水量旳1/2—2/3。

（三）抽水试验观测频率、精度规定及所有试验工作时间1. 抽水试验技术规定抽水试验旳布置应满足国家现行规范旳规定, 同步应观测水位和水量；抽水稳定延续时间不不大于8H。

抽水结束后应进行恢复水位观测直至稳定。

2. 静水位观测每小时观测一次, 三次所测水位相似或4小时内水位相差不超过2厘米, 即为静止水位。

3. 抽水试验稳定原则动水位无持续上升或下降趋势, 若有观测孔则以距抽水主孔最远端旳观测孔鉴定；同步考虑区域该时段旳自然水位变化状况, 若与区域自然水位变化一致, 同样鉴定稳定。

4. 水跃值确实定在抽水井外环滤层中安放专门水位观测管, 用于观测水跃值。

5. 观测频率抽水孔、观测孔均按稳定流抽水试验频率进行观测, 即开泵前测初始静水位, 开泵后第1.2.3、4、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120分各测一次, 之后每隔30分观测一次直至结束。

常用抽水试验工作方法及参数计算

钻孔抽水试验工作方法一、目的、任务抽水试验的目的是查明含水层（组）的渗透性能、涌水量的大小、地下水埋藏运动特征及含水层（组）间的水力联系，为预算矿坑涌水量及确定未来矿井疏干排水方案的设计提供依据，任务是：1、确定含水层（组）水文地质参数，主要包括：渗透系数（K）、影响半径（R）等；2、测定抽水孔实际涌水量、单位涌水量，绘制涌水量特性曲线及推断和计算最大可能涌水量，评价各含水层（组）的富水性；3、揭示地下水与地表水及各含水层（组）间的水力联系；二、工作依据工作依据为原煤炭工业部1980年颁发的《煤田水文地质测绘规程》、《煤田地质勘探钻孔简易水文地质观测规程》、《煤炭资源地质勘探抽水试验规程》、《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》和国家标准《矿区水文地质工程地质勘探规范》（GB 12719-91）。

三、技术要求本次抽水试验的类型为无观测孔的单孔稳定流抽水试验，其目的层为上三叠统塔里奇克组（T3t）含水层。

（一）钻孔结构钻孔孔径主要与抽水设备相适应，但抽水试验段最小孔径不应小于110mm。

在考虑利用提筒抽水的同时，不排除采用水泵进行抽水试验。

若采用水泵进行抽水试验，扩孔最终孔径Φ127mm。

扩孔深度以揭露整个含水层为目的，控制在穿过最末一层煤5～10米，至少应保证50—60米的水柱，以能满足规范中要求的一次降深时不得少于10米的技术要求。

（二）抽水试验技术要求1、正式抽水前（1）在正式抽水前应进行认真的洗孔，直至流出孔口的水完全返清时为止。

（2）观测静止水位，水位呈单向变化时，连续四小时内水位变化每小时不大于2厘米，或水位升降与自然水位变化一致时，即可停止观测。

当水位静止困难，累计观测时间大于72小时，亦可停止观测。

（3）另试验抽水应作一次最大的水位降深，初步了解水位降低值（S）与涌水量（Q）的关系，以便是正式抽水时合理选择水位的降深。

2、正式抽水（1）抽水时应尽设备能力做最大降深，降深次数一般不少于3次，抽水点应做到合理分布，每次水位降深间距不应小于3米。

铁路抽水水自动计算(N多种公式,自己编制)

巴布什金公式）
2m 4m r 0.756 36.29 16.61 432.6 0.053 20.5 216.3 0 98.6 325 25.6 - A)- log 4m R
}
m3 ←涌水量（m3/d) ←抽水时水位降深（m） ←过滤器有效渗透部分的长度（m）即抽水过程稳定水位以下过滤器有效长度 ←试验段钻孔半径（m) ←影响半径（m） ← 过滤器中部以下有效带厚度（m）（一般可计算为1/2L） ←系数（根据a=L/m确定，查图表得）
影响半径R的计算 R= 2S（HK） R=
-2
27.13315636 (m)
H= K= S=
K=（ K=
R ）2 2S 0.000847752 (m/d)
÷
H
注：只需输入红色条件： 1，抽水稳定
潜水完整井抽水试验K值计算公式试验井深降深稳定水位 30分钟的稳定流量 R Q= r H= S= h= R= r= 试验段￠91有效长度= 试验段￠110有效长度= 试验段￠130有效长度=
注：只需输入红色部
潜水不完整井抽水试验渗透系数K的计算（巴布什金公式）
0.732Q K= S*
{
R r =
L+S log R r + m 2L
2m
*(2log
计算： ① ② ③ ④ ⑤
L+S log m 2L 2log
=
0.25
4m r 4m log = R 渗透系数K= 0.00148512
30分钟的稳定流量 173.9 其中： Q= S= L= r= R= A= 8.4177548 m= A= 1.625 试验段￠91有效长度= 试验段￠110有效长度= (m/d) 试验段￠130有效长度=

浅谈煤矿防治水规定中单位涌水量的换算分析与应用

浅谈煤矿防治水规定中单位涌水量的换算分析与应用王灿;孟怀安【摘要】依据煤矿防治水规定、煤矿床水文地质、工程地质及环境地质勘查评价标准、水文地质手册、对抽水实验钻孔单位涌水量曲线来确定最佳选配类型,换算成口径91 mm,抽水水位降深10 m来评价其富水性.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2016(038)002【总页数】3页(P67-69)【关键词】煤矿防治水规定;抽水试验;涌水量公式;口径91 mm;降深10 m【作者】王灿;孟怀安【作者单位】安徽省煤田地质局水文勘探队,安徽宿州234000;安徽省煤田地质局水文勘探队,安徽宿州234000【正文语种】中文【中图分类】P641.4+1根据《煤矿防治水规定》(国家安全监管总局令第28号)已于2009年12月1日起施行，各大煤矿企业深入贯彻《防治水规定》，加强煤矿防治水工作，对井田内主要充水含水层进行水文地质补勘工作，建立水位动态长期监测网，有效防范遏制煤矿重特大水害事故，为促进煤矿安全生产，将含水层富水性按钻孔单位涌水量(q)以口径91 mm、抽水水位降深10 m为准分为以下4级：(1)弱富水性：q≤0.1 L/s·m；(2)中等富水性：0.1 L/s·m <q≤1.0 L/s·m；(3)强富水性：1.0 L/s·m <q≤5.0 L/s·m；(4)极强富水性：q>5.0 L/s·m。

若口径、降深与上述不符时，应当进行换算后再比较富水性。

下面结合日常学习和工作实践及参考资料，就其换算的过程与其浅谈。

共分三部分：一是根据抽水试验Q=f(s)曲线确定涌水量的经验公式，二是换算成口径91 mm，降深10 m的单位涌水量，三是结合工程实例演示其过程。

计算井涌水量的稳定流理论公式在导出过程中假定了许多理想的水文地质条件，而在实际抽水时往往超出了这些假定条件，计算时带来较大的误差。

抽水试验参数计算

抽水试验参数计算抽水试验是一种用于测量地下水井的产水能力和水井与地下水的互作用的方法。

它能够提供有关水井的许多重要参数，例如渗透系数、有效孔隙度、渗透容许值等。

在进行抽水试验之前，需要确定一系列参数，包括抽水率、试验时间、水井变水位、渗透系数等。

下面是抽水试验参数计算的详细步骤。

1.确定抽水井的地下水位（基准水位）和抽水井孔底低于地下水位的提升值。

这些值可以通过在井中放置压力传感器、液位计等仪器来测量得到。

2.确定试验井周围的水位变化。

通常，在试验井周围的井点或观测孔中安装相应的水位测量仪器，以记录试验期间的水位变化情况。

3.确定试验开始时刻的初始水位（H0）和试验结束时的终止水位（Ht）。

4.通过观测井中的液位变化来计算地下水干扰头的取水量。

地下水干扰头是指与试验井相隔一定距离的控制点或均匀分布的观测井点，在试验期间的水位变化可用于计算地下水干扰头取水量。

5.确定抽水井的抽水率（Q）。

抽水率是指单位时间内从井中抽出的水量。

可以通过流量计等仪器来测量得到，也可以通过Q=ΔV/Δt来计算，其中ΔV是试验期间抽出的总水量，Δt是试验时间。

6.确定试验井的抽水水位变化量（ΔH）。

试验井的抽水水位变化量与抽水水位变化量之比可用于计算地下水井的产水能力。

7.确定试验井的储水系数（S）。

储水系数是指单位体积土壤或岩石中储存的有效水量。

可通过试验井抽水期间的总抽水量与试验井的有效孔隙容积来计算。

8.确定地下水位对时间的变化曲线（泻水曲线）。

根据抽水试验期间的水位变化情况，可以绘制地下水位对时间的变化曲线，从而得到地下水位的泻水规律和特征。

9.根据抽水试验数据，可以计算地下水井的渗透系数（K）。

渗透系数是指岩石或土壤中单位时间单位面积的水流通过能力。

可通过多种公式计算得到，如T-方法、电脑算法等。

10.最后，利用得到的抽水试验数据计算其他参数，如渗透容许值、渗透强度等。

这些参数对于工程设计和地下水资源评价具有重要意义。

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。

抽水试验公式计算

(1)采用承压转无压完整式大井涌水量解析法公式计算，即:K[(2H M)M ho]inR o式中：Q —大井涌水量，m 3/d ；K —含水层渗透系数，m/d ；H —抽水前大井的水柱高度（从含水层底板到初始静止水位）（m ）M —承压含水层厚度，（m ）h o —抽水稳定后大井中的水柱高度（从含水层底板到动水位）（m ）r o —大井的引用半径（基坑的等效半径），（m ）； R o —引用影响半径，R o =R+r ，其中R —为用抽水试验资料或者经验公式计算出的影响半径,（m ）:（1）基坑等效半径的确定r o 引用半径为基坑的假想等效半径，当基坑为矩形或者长条形时，基坑的等效半径可可按下式计算:式中，a――基坑长度;b --- 基坑宽度（m）；(3)对于潜水，当降深一定时,可采用下面的经验公式来计算大井的影响半径：R 2s 「KH(4)n 为概化系数，n 值取值见下表：(基坑工程手册)表1 系数n 与b/a 关系表本次降水基坑长度为98m ，宽度为3m ，这样计算出的r 为:r 0=1.15 X 98+43 ) /4=40.54m (2)大井法引用影响半径的确定对承压水，当降深一定时，可采用承压水影响半径的经验公式吉哈尔特公式近似计算大井的影响半径:R 10sJkR --- 影响半径，m ; s --- 大井中的水位降深，m ; K --- 渗透系数其中，H ――含水层厚度，m ;若采用承压水计算影响半径的公式，贝卅算出的影响半径为:R 10s虑10 5.0 J75.17 =433.5m若采用潜水计算影响半径的公式，则计算出的影响半径为：R 2s、KH 2 5.0、75.17 6 212.37m由于本次基坑的降水过称为承压转无压，所以既不能采用承压水的经验公式，也不能采用潜水的经验公式来计算大井的影响半径。

而应该根据实际情况和以往经验综合判定。

结合以往的降水经验，本次采用二者的平均值，即323m。

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

抽水试验方案

抽水试验方案(总8页)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March一任务来源大连地铁三十里堡隧道区间结构施工受到本线第四系孔隙潜水影响，需求取该层地下水水文地质参数。

二试验目的通过现场试验获取试验特性曲线，选择适合水文地质条件的计算公式求取水文地质参数，为确定基坑降排水设计方案提供可靠依据，合理优化施工降水方案，保护水资源。

三试验任务由于试验场地条件限制，拟针对第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）粉质粘土层进行带观测孔的单井抽水试验。

试验场区位置及试验井孔平面布置见附图一。

四试验工作布置（一）水文地质钻探工作共布置抽水试验孔1眼，井深暂定33m，实际中钻至震旦系石灰岩终孔，井径Φ600mm，管径Φ219mm(井结构见附图二)；抽水专门观测孔2眼，井深暂定33m，实际中钻至震旦系石灰岩终孔，井径Φ600mm，管径Φ400mm（井结构见附图二），6m 间距布设1眼，20m间距布设1眼。

（二）抽水试验利用单孔抽水带多个观测孔进行的抽水试验，可精确求取水文地质参数。

本次试验在钻孔成井后，利用单孔抽水，同时观测2眼观测井，稳定时间分别为8、16小时，小落程出水量为大落程出水量的1/2—2/3。

（三）抽水试验观测频率、精度要求及全部试验工作时间1．抽水试验技术要求抽水试验的布置应满足国家现行规范的规定，同时应观测水位和水量；抽水稳定延续时间不小于8H。

抽水结束后应进行恢复水位观测直至稳定。

2．静水位观测每小时观测一次，三次所测水位相同或4小时内水位相差不超过2厘米，即为静止水位。

3．抽水试验稳定标准动水位无持续上升或下降趋势，若有观测孔则以距抽水主孔最远端的观测孔判定；同时考虑区域该时段的自然水位变化情况，若与区域自然水位变化一致，同样判定稳定。

4．水跃值的确定在抽水井外环滤层中安放专门水位观测管，用于观测水跃值。

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：

抽水试验公式计算

采用承压转无压完整式大井涌水量解析法公式计算，即：20ln ])2[(r R h M M H K Q --=π （1）式中：Q —大井涌水量，m 3/d ；K —含水层渗透系数，m/d ；H —抽水前大井的水柱高度（从含水层底板到初始静止水位），（m ）M —承压含水层厚度，（m ）h 0—抽水稳定后大井中的水柱高度（从含水层底板到动水位），（m ）r 0—大井的引用半径（基坑的等效半径），（m ）； R 0—引用影响半径，R 0=R+r ，其中R —为用抽水试验资料或者经验公式计算出的影响半径，（m ）：（1）基坑等效半径的确定r 0引用半径为基坑的假想等效半径，当基坑为矩形或者长条形时，基坑的等效半径可可按下式计算：40ba r +=η，（2）式中，a ——基坑长度；b ——基坑宽度（m ）；η为概化系数，η值取值见下表：（基坑工程手册）表1 系数η与b/a关系表本次降水基坑长度为98m，宽度为3m，这样计算出的r为：r0=1.15×（98+43）/4=40.54m（2）大井法引用影响半径的确定对承压水，当降深一定时，可采用承压水影响半径的经验公式吉哈尔特公式近似计算大井的影响半径：kR10=（3）sR——影响半径，m；s——大井中的水位降深，m；K——渗透系数对于潜水，当降深一定时，可采用下面的经验公式来计算大井的影响半径：=（4）KHR2s其中，H——含水层厚度，m；若采用承压水计算影响半径的公式，则计算出的影响半径为：==k⨯sR=433.5m7517.0.51010⨯若采用潜水计算影响半径的公式，则计算出的影响半径为：2=0.52⨯==⨯75⨯sKHmR37.176212.由于本次基坑的降水过称为承压转无压，所以既不能采用承压水的经验公式，也不能采用潜水的经验公式来计算大井的影响半径。

而应该根据实际情况和以往经验综合判定。

结合以往的降水经验，本次采用二者的平均值，即323m。

抽水试验原始资料以及数据计算实例

原始资料1、根据资料作Q~S 曲线(见图表)，呈直线型。

2、利用最小二乘法确定单位涌水量q 值。

∑Q i S in = 37.13 m 3/h.m∑( S i )2i=1ni=1q3、计算最大涌水量根据曲线形状，可将抽水井最大降深延伸至1.5S max ，即S max =1.5ⅹ3.78=5.67 (m)，最大涌水量Q max =qS=37.13ⅹ5.67=210.53 (m 3/h)=5052.48 (m 3/d)。

根据开挖深度为16m 左右，地下水位需控制在17 m 左右，降深为13 m ，其涌水量为Q=qS=37.13ⅹ13=482.69 (m 3/h)=11584.56 (m 3/d)。

4、计算K 值根据Q-S 曲线形状，选择带两个观测孔的承压完整井公式计算：其中 Q----涌水量，单位(m 3/d)，取3360m 3/d M----含水层厚度，单位（m ），取35mr 1----观测孔r 1距抽水井的距离，单位单位（m ），取10.8m r 2----观测孔r 2距抽水井的距离，单位单位（m ），取46m采用最大涌水量计算K 值5、计算引用影响半径R采用图解法，因为S-lgr 呈直线关系，当r=R 时，S=0。

作S-lgr 关系曲线，该直线在r 轴（对数轴）上截点处的读数目即为R 值，R=179 m ，具体见附图表。

采用公式计算，带两个观测孔的承压完整井公式：Lgr 2/r 1= 55.50 (m 3/d) k Q S 2 = - 0366S 1 . M( ) S 1Lgr 2- S 2Lgr 1 = 176 (m) （S1 - S2）R = Lgr 2/r 1 = 82.90 (m 3/d) k Q max S2 = - 0366S 1 . M( )。

抽水试验规范方法及计算公式.

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。