抽水试验方法及过程讲解课件
水文地质现场试验抽水试验PPT课件
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2 抽水试验设计
1.设计前的准备工作 ⑴获取井孔的结构情况,明确试验的目的与技术要求; ⑵进行1~2km范围的水文地质勘测,避免周边水体及井孔影响; ⑶推测单井涌水量,进行提水设备(水泵,压风机等)及落程安排; ⑷提出观测时间,观测方法及观测误差的技术要求。 2.抽水试验的观测要求 ⑴抽水井水位观测按非稳定流要求,正式抽水试验前进行几次静止水位观测; ⑵水量观测要求; ⑶气温及水温观测要求; ⑷稳定延续时间要求(不能长也不能短); ⑸恢复水位观测要求; ⑹试验前后的井深测量要求; 3.非稳定流观测孔布置前,应进行抽水试验性能分析,保证观测井数据有效性 4.重大抽水试验,应编制单井抽水试验设计书
考虑到不同深度的观测井或观测井在不同深度具有不同的水位值,观测井与 抽水井尽可能的同结构同孔深。
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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 与水位值随高程的降低而变小,与地表水流的参数分布特征表现出高度的 相似性。
2. 这时的水量均衡关系可表示为:Qb=Qp+ △Qk,这个公式成立吗?,显然是不成 立的,因为未开采时的Qb=Qp,既然开采未影响到边界,那么开采时的补给量和 原有的排泄量也是不变化的。开采的地下水来自何处呢?
八 抽水试验PPT课件
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(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。
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抽水设备的选取主要取决于水文地质条件(包括静 水位、动水位、涌水量等)、钻孔结构和孔内出砂量以 及抽水设备本身的技术特性。
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1.提桶抽水
在地下水位较深、水量不大、试验要求不高的井孔中, 可用提桶进行抽水试验。提桶的桶身长度约1.5~2m,桶底有 活门,上端系以钢丝绳,用钻机升降机提升抽水。
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6
2.人力吸水泵抽水
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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。
深井泵即立式离心泵,泵体在井孔内,没入动水位以下, 可以进行水下的抽水工作。动力机装在地表,用长的立轴传动 水泵。深井泵的扬程可达150m。其主要缺点是有长的传动立轴, 安装复杂,且易在连接处折断。
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二、空气压缩机抽水
1.空气压缩机抽水的工作原理 压缩空气经风管进入井内,经混合器与扬水管中的水混合
空气压缩机抽水的参数包括:沉没深度、风量和风压以 及风管和扬水管规格等。
(1)混合器的沉没深度,用沉降系数k表示。它与扬水高度h 和混合器下入井中的深度H间的关系为:
水文地质勘查技术手段-抽水试验(四)课件
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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
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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
地下水埋藏浅,出水量为0.2 ~2.0L/s
地下水埋藏50~100m,水量 小
地下水埋深浅,井径小,水方便安装方便
扬程高
调整降深方便,水泵属钻机附件 能抽浑水,调整降深方便,出水
均匀,轻便
埋深大,井径小,水量小
加工简易,可利用钻机附件
埋藏深,流量大
出水均匀,扬程高
费用大,水面波动大 ,精度较低,不能控
制定流量
易损坏
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1、提桶抽水
桶身长约1.5~2m,桶底有活门装置,桶口系以钢 丝绳,用钻机升降机或人力提升抽水。 提桶抽水过程——当提桶碰到水面时,因水的浮 力作用,将活门打开;提桶中充水后向上提升时, 活门又自动关闭;桶底接触地面时,活门下面的铁 杆又将活门打开,桶中的水即可流出。 提桶抽水时,水位跳动极大。水位深度一般根据提 桶碰到水面时钢丝绳下入钻孔的长度及桶身长度针 算。提桶抽水所得出的抽水资料可靠性较差,如试 验要求较高时,此法不能采用。
6.汲水管,7.滤头,8.拉杆
示 意
图
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3、拉杆式水泵抽水 拉杆式水泵主要由拉杆、带有压水阀的活 塞,汲水阀及出水管组成。1.拉杆,2.出水 管,3.活塞,4.压水阀,5.吸水阀,6.过滤 器,7.水泵出水管,8.隔板,9.标尺
抽水试验方法及过程讲解
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图5.1.1 潜水非完整井示意图
5.1.2 潜水非完整井,一个观测孔、中心井抽水试验计算 渗透系数k:
k 0.366Q(lg r1 lg r) (S S1 )(S S1 L)
k——渗透系数(m/d); Q——抽水井涌水量(m3/d); S——抽水井水位下降值(m); S1——观测孔水位下降值(m); r——抽水井半径(m) r1——观测孔到抽水井中心距离(m); L——过滤器长度(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。
卵(碎)石、圆(角)砾、粗砂、中砂 包网过滤器或缠丝过滤器
细砂、粉砂
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。
图5.1.3 潜水非完整井示意图
5.1.4 承压水非完整井,单孔抽水试验计算渗透系数k:
k Q
2rS
k——渗透系数(m/d); Q——抽水井涌水量(m3/d); r——抽水井半径(m); S——抽水井水位下降值(m)。
4.4 抽水试验宜三次降深,最大降深应接近工程设计所 需的地下水位降深的标高。三次降深的分配原则宜满足: 最大降深s3(m),s2=2/3s3,s1=1/3s3(s1为第一次降 深,s2为第二次降深)。
抽水试验正式1
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抽水试验一、试验原理通过抽水设备,在揭露含水层的钻孔、竖井、民井、试坑中抽水,获得一定的水位降低值和相应的流量,依据降深和流量,按照不同的边界条件采用相应的计算公式,计算含水层的渗透系数。
二、试验方法本次试验采用小水泵在民井中抽水的方式,获取相应的参数,并按照不同的边界条件采用相应的计算公式,计算含水层的渗透系数。
三、试验步骤(1)描述水井情况以及周围自然环境。
该水井于1995年建成,井台高0.16m,内径0.4m,外径0.5m,深约12m。
周围地表为松散堆积物质,之下为厚度2.5m左右的黄土层,黄土层下是厚度约为2m的粗砂、砾石层。
地表的松散堆积物、杂填土呈现浅黄色至深黄色,稍湿,土质疏松,含少量砾石及植物根茎。
水沟中有善良黑色淤泥质沉积,土质松软。
场地周围植被覆盖良好。
(2)静水位观测,以地面为起点,抽水前3—5min观测静水位。
(3)开始抽水。
在开始抽水的一定的时间间隔后观测实际水位,观测时间设定为开始抽水后30s,1min,2 min,3 min,5 min,7 min,10 min,15 min,20 min,30 min,在30min 后,每隔30min观测一次。
(4)抽水至水位下降稳定后,停止抽水,观测水位恢复情况。
抽水同时进行的还有流量观测,采用容积法(用水桶)。
水桶尺寸:内径2.6dm,高3.07dm,可计算得通的容积为16.3升。
流量每隔5min观测一次。
四、试验记录静水位观测记录见表1表1 静水位观测结果抽水和恢复水位记录见表2表2 抽水和恢复水位记录容积(水桶)法测流量之记录见表3表3 容积(水桶)法测流量之记录五、试验参数、结果求取抽水试验主要求取含水层渗透系数,分为非稳定流方法、稳定流方法两大类。
(一) 非稳定流方法 ①标准曲线法)(08.0u W HS QK ⨯=式中:)(u W ——计算点处与标准曲线配线的泰斯井函数;S ——计算点处与标准曲线配线的降深(m ); H ——潜水含水层厚度(m )。
抽水试验流程
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抽水试验流程抽水试验1)抽水试验的方法(1)单孔孔组抽水试验①单孔孔组抽水试验第一段为煤系砂岩裂隙含水层,选取抽水孔群中孔间距较近的一个孔(抽4孔)进行抽水,另一个孔(观1孔)配对进行观测,如此段时间内有同层位钻孔施工至该层位亦可作为观测孔进行观测,进行单孔孔组非稳定流抽水试验。
②单孔孔组抽水试验第二段为奥陶系峰峰组灰岩含水层,选取抽水孔群中孔间距较近的一个孔(抽4孔)进行抽水,另一个孔(观1孔)配对进行观测,如此段时间内有同层位钻孔施工至该层位亦可作为观测孔进行观测,进行单孔孔组非稳定流抽水试验。
(2)群孔孔组抽水试验群孔抽水试验段含水层为奥陶系灰岩含水层段,共有5个抽水孔同时进行抽水,5个观测孔同时进行水位观测,进行大型群孔非稳定流抽水试验。
2)抽水试验设备要求(1)单孔孔组抽水试验设备、观测仪表和工具①抽水设备使用空压机、潜水泵或提桶抽水;②流量使用标准水箱或三角堰观测;③水位用电测水位计观测;④水温可用温度计测量。
(2)群孔孔组抽水试验设备、观测仪表和工具①抽水设备:抽2、抽3、抽4、抽5四各孔套管为Φ325mm,选用250QJ 型水泵,排量 100m3/h、扬程150m左右;抽1孔套管为Φ219mm,选用150QJ 型水泵,排量30~50m3/h、扬程120~150m左右;②配置:全套标准配置是指泵体、电机和按扬程配带电缆、配电柜、启动控制柜、出水管、弯头、连接件、连接螺丝、止水密封件等安装用配件材料;③水量、水位和水温观测仪表和工具A.抽水时用三角堰观测流量;B.使用电测水位计观测水位;C.用温度计观测水温。
3)煤系地层抽水试验技术要求(1)抽水试验前准备工作①试验前应对抽水孔(抽4)(钻至13号煤层隔水层底板底部)、观测孔(观1)(进度与抽水孔相等,亦钻进到13号煤层隔水层底板底部)进行洗孔;②试验开始前2日,必须在每天的同一时间测量抽水孔和观测孔中的水位。
并对所有施工完这一段(煤系砂岩裂隙含水层)的抽水孔、观测孔统一进行一次稳定水位观测。
第八讲 抽水试验
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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。
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Thank you!
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s2 32s3,s1 13s3
各次水位抽降差和最小抽降值应大于1m。 每次抽降要有一定的稳定延续时间,以保证资料的准 确性。稳定延续时间的长短可根据钻孔性质和含水层性质 而定。
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根据抽水试验的资料绘制出水量与水位下降值关系曲线, 称为Q-S曲线。如图12-22所示。
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如曲线不通过原点时,则说明 最初测定的水位有误差。图中曲线 Ⅰ为非承压水井出水量与水位降值 关系曲线的一般形式;曲线Ⅱ为承 压水井的一般曲线形式。如果出现 曲线Ⅲ的形式,说明洗井或抽水工 作中存在严重问题,一般为洗井时 泥浆未彻底清除,单位抽降出水量 在抽水过程中出现逐渐增大所致, 应重新洗井后再进行抽水试验。
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。
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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。
抽水试验方法及过程讲解课件
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5.1.9 潜水完整井,两个观测孔、中心井抽水试验计算渗透系数k:
k——渗透系数(m/d); Q——抽水井涌水量(m3/d); H——含水层厚度(m); S1——1号观测孔水位下降值(m); S2——2号观测孔水位下降值(m); r1——1号观测孔到中心井距离(m); r2——2号观测孔到中心井距离(m)。
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Байду номын сангаас
4 稳定流抽水试验
4.1 抽水试验成孔宜为清水钻进,当钻孔工艺必须采用泥浆护壁时,应进行严格细致的洗井。
4.2 抽水试验时的排水,应根据抽水场地情况,确定排水方向与距离。
4.3 抽水试验过程中,应同步观测、记录抽水孔的涌水量和抽水孔及观测孔的动水位。涌水量和动水位的观测时间,宜在抽水开始后的第1,2,3,4,5,10,15,20,30,40,50,60min各观测一次,出现稳定趋势以后每隔30min观测一次,直至结束。
单击此处添加正文,文字是您思想的提炼,为了演示发布的良好效果,请言简意赅地阐述您的观点。您的内容已经简明扼要,字字珠玑,但信息却千丝万缕、错综复杂,需要用更多的文字来表述;但请您尽可能提炼思想的精髓,否则容易造成观者的阅读压力,适得其反。
Q——抽水井涌水量(m3/d);
h1——1号观测孔水柱高度(m); h2——2号观测孔水柱高度(m); r1——1号观测孔到抽水井中心距离(m); r2——2号观测孔到抽水井中心距离(m)。
图5.1.2 潜水非完整井示意图
5.1.3 潜水非完整井,两个观测孔、中心井抽水试验计算渗透系数k:
k——渗透系数(m/d); Q——抽水井涌水量(m3/d); S——抽水井水位下降值(m); S1——1号观测孔水位下降值(m); S2——2号观测孔水位下降值(m); r1——1号观测孔到抽水井中心距离(m); r2——2号观测孔到抽水井中心距离(m);L——过滤器长度(m)。
抽水试验_精品文档
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抽水试验概述抽水试验是一种用于评估水泵性能和水系统工作状态的实验方法。
通过在一定时间内对水泵进行抽水操作,可以测量出水泵的流量、扬程、效率等参数,从而判断水泵的运行情况和性能是否符合要求。
实验步骤1.准备工作–根据实验需求选择合适的水泵和测量设备。
–检查水泵和管道系统,确保其正常运行和无任何漏水现象。
–清理水泵和管道系统,确保无杂质和堵塞。
2.安装测量设备–根据实验需求,选择合适的测量设备,如流量计、压力计等。
–根据设备说明书,正确安装和连接测量设备。
3.开始抽水试验–打开水泵的电源,确保水泵正常启动并运行。
–按照实验计划控制水泵的工作时间和工作状态,记录相应的数据。
4.测量参数–实时记录水泵的流量、扬程、功率等参数。
–测量各个测点的压力值。
–记录水泵的运行时间和工作状态变化。
5.分析数据–对测得的数据进行整理和分析。
–计算水泵的流量、扬程、效率等参数。
–根据数据分析结果,评估水泵的运行情况和性能表现。
6.结果和讨论–根据分析结果,得出水泵的性能评估。
–讨论水泵的优缺点,在实际运行中可能遇到的问题。
–提出改进措施和建议,以优化水泵的运行效果和提高性能。
实验注意事项•在进行抽水试验前,确保水泵和管道系统的安全性和稳定性。
•按照实验计划进行操作,保证数据的准确性和可靠性。
•注意保护设备和仪器的正常运行,避免因操作不当导致的故障或损坏。
•实验过程中,应密切注意水泵的运行状态和周边环境的变化,及时调整实验条件。
•实验结束后,及时关闭水泵的电源,并进行设备和测量设备的清理和维护。
结论抽水试验是评估水泵性能和水系统工作状态的重要方法。
通过合理的操作和数据分析,可以得出水泵的流量、扬程、效率等参数。
根据实验结果,可以评估水泵的运行性能,提出改进措施和建议,以优化水泵的运行效果和提高性能。
抽水试验的实施需要注意安全和准确性,合理选择测量设备,并按照实验计划进行操作。
对于实验中发现的问题和不足,应及时进行讨论和改进,以提高实验的可靠性和有效性。
水文地质勘查技术手段-抽水试验(一)课件
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承压水完整井
承压水非完整井
水文地质试验
4、按贯穿含水层的程度及进水条件可分为:完整井 抽水试验、非完整井抽水试验。
a.均质含水层厚度小于15m,宜采用完整孔;大于15m时宜采 用非完整孔。 b.非均质层状含水层,单层厚度大于6m时,可采用非完整孔 进行分段抽水,过滤器置于单层的中部,其长度不大于单层 厚度的1/3,但不小于2m,单层厚度为3~6m时,可视具体 情况选择孔型及确定措施,单层厚度小于3m时不宜分段抽水。 c.基岩地区对于透水性强的构造破碎带、裂隙密集带和岩溶发 育带等,应视其厚度、埋藏情况和均一性等,决定抽水试验 孔的类型。当强透水带全部被揭穿时,视为完整孔,否则为 非完整孔。计算时以孔内强透水带作为含水层厚度。
水文地质试验
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。
水文地质试验
抽水试验的重要性:
01
定量评价含 水层富水性;
02
测定含水层水 文地质参数;
03
判断某些水
04 在各个勘查阶段中
文地质条件;
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。
水文地质试验 5、按揭穿含水层的类型可分为:潜水井抽水试验、承压水井抽水试验。
潜水抽水试验
水文地质勘查技术手段-抽水试验(五)课件
![水文地质勘查技术手段-抽水试验(五)课件](https://img.taocdn.com/s3/m/b7bd6d0fb6360b4c2e3f5727a5e9856a56122608.png)
(2)在以下几种,情况下的特殊要求: 1)对于富水性较差的含水层或非开采含水层,或最大降 深未超过1m时:可只做一次最大降深的抽水试验。 2)对松散孔隙含水层:为有助于在抽水孔周围形成天然 的过滤层,一般采用正向抽水(即抽水水位降深的次序可 由小到大排列)。 3)对于裂隙含水层:为了使裂隙中充填的细粒物质(天 然泥沙或钻进产生的岩粉)及早吸出,增加裂隙的导水性 可采用反向抽水(即抽水降深次序可由大到小排列)。
水位、流量波动值按下式计算:波动值=
最大值(或最小值)-平均值 平均值
100%
点A抽DD击R水E添LA加T试ED相T验IT关LE技标WO题R术D文S 要字 求
4、水位和流量观测时间的总要求:抽水过程中,水位、流量
应同时观测,观测时应先密后疏。一般在抽水开始后的第5、10、 15、25、30min各观测一次,以后每隔30或60min观测一次,直 至水位、流量稳定,并符合稳定延续时间的要求。水位观测一般精 确到“cm”;当用堰板或堰箱测流量时,读数精确到“mm”。 对多孔抽水试验,抽水孔与观测孔应同步观测。抽水停止或中断后 ,应观测恢复水位;恢复水位的观测频率与抽水时相同。另外,在 抽水过程中,应观测水温、气温。一般2~4h同步观测一次,并与 水位、流量观测时间相对应。抽水结束前,一般应取水样,进行水 质分析。
3、稳定延续时间的要求 稳定延续时间是指抽水试验孔某一水位 降深和流量趋于稳定后的抽水延续时间, 它是抽水过程中井的渗流场达到近似稳 定后的延续时间。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。具体要求是:
抽水试验技术要求
除获取水文地质参数外,还必 须确定出水井的出水能力,则 水位和流量的稳定延续时间至 少应达到48~72h或者更长。
抽水试验教程-课件PPT
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欲查明含水层边界性质、边界补给量的抽水孔,应布置在靠近边界 的地方,以便观测到边界两侧明显的水位差异或查明两侧的水力联 系程度。
抽水孔的布置
2、在布置带观测孔的抽水井时,要考虑尽量利用已有水井 作为抽水时的水位观测孔;当无现存水位观测井时,则应 考虑附近有无布置水位观测井的条件。
反向抽水试验
抽水时水位降深由大到小。抽水开始时的大降深有利 于对井壁和裂隙的清洗,多用于基岩中。
正向抽水
初始水位
反向抽水
第二节 抽水试验的技术要求
一、抽水试验的场地布置 二、稳定流抽水试验的技术要求 三、非稳定流抽水试验的技术要求 四、大型群孔干扰抽水试验的主要技术要求
一、抽水试验的场地布置
干扰井群抽水试验
布孔:多个抽水孔同时抽水,另外布置若干观测孔。抽水时,造 成降落漏斗相互重叠干扰,又称互阻井群抽水试验。按抽水试验 的规模和任务,又分为一般干扰井群抽水试验和大型群孔抽水试 验。
一般干扰井群抽水试验是为了研究相互干扰井的涌水量与水位降 深的关系;或因为含水层极富水、单个抽水孔形成的水位降深不 大、降落漏斗范围太小,而需在较近的距离内打几个抽水孔,组 成一个孔组同时抽水;或为了模拟开采或疏干,需在若干井孔内 同时抽水,观测研究整个流场的变化。
适用:仅用于涌水量很大、边界条件不清、水文地质条件复杂的 矿区,近年来多用在一些岩溶大水矿区水文地质精查阶段(或专 题性勘探)中。
例如,1980年在邯郸矿务局王风矿进行了一次包括38个抽水孔、 82个观测孔,抽水量达135200m3/d(1.57m3/s)的大型奥灰岩溶 含水层群孔抽水试验。
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5.1.2 潜水非完整井,一个观测孔、中心井抽水试验计算 渗透系数k:
k 0.366Q(lg r1 lg r ) ( S S1 )(S S1 L)
k——渗透系数(m/d); Q——抽水井涌水量(m3/d); S——抽水井水位下降值(m); S1——观测孔水位下降值(m); r——抽水井半径(m) r1——观测孔到抽水井中心距离(m); L——过滤器长度(m)。
抽水试验方法及过程
1 抽水试验目的 2 抽水试验仪器设备 3 抽水试验分类 4 稳定流抽水试验 5 稳定流抽水试验资料整理
1 抽水试验目的
查明建筑场地地基土层渗透系数、导水系数、压力传导 系数、给水度或弹性释水系数、越流系数、影响半径等有关 水文地质参数,为设计提供水文地质资料。往往采用单孔 (或有一个观测孔)的稳定流抽水试验。
完整孔:进水部分揭穿整个含水层厚度的抽水孔。
非完整孔:未揭穿整个含水层或进水部分仅揭穿部分含 水层的抽水孔。 稳定流抽水试验:在抽水过程中,要求抽水流量和动水 位同时相对稳定,并有一定延续时间的抽水试验。
非稳定流抽水试验:在抽水过程中,保持抽水流量固定 而观测地下水位随时间的变化,或保持水位降深固定而 观测抽水流量随时间的变化的抽水试验。
5 2
Q——流量(L/s); h——水深(cm); C——随h变化的系数,一般取0.014。
图2.6-1 直角三角堰断面结构图
矩形堰流量计算公式:
Q 0.018Bh
3 2
Q——流量(L/s); h——水深(cm); B——堰口宽(cm)。
图2.6-2 矩形堰断面结构图
3 抽水试验分类
3.1 根据抽水试验孔中存在含水岩层的多少可分为:分层 (段)抽水试验与混合抽水试验。 3.2 根据抽水孔进水段长度与含水层厚度的关系可分为: 完整孔抽水试验与非完整孔抽水试验。 3.3 根据抽水试验时水量、水位与时间关系可分为稳定流 抽水试验与非稳定流抽水试验。
图5.1.2 潜水非完整井示意图
5.1.3 潜水非完整井,两个观测孔、中心井抽水试验计算 渗透系数k:
k 0.366Q(lg r2 lg r1 ) ( S1 S 2 )(2S S1 S 2 L)
k——渗透系数(m/d); Q——抽水井涌水量(m3/d); S——抽水井水位下降值(m); S1——1号观测孔水位下降值(m); S2——2号观测孔水位下降值(m); r1——1号观测孔到抽水井中心距离(m); r2——2号观测孔到抽水井中心距离(m); L——过滤器长度(m)。
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
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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。
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 0.366 Q 0.66 L lg LS r
k——渗透系数(m/d); Q——抽水井涌水量(m3/d); L——过滤器长度(m); S——抽水井水位下降值(m); r——抽水井半径(m)。
图5.1.1 潜水非完整井示意图
图5.1.3 潜水非完整井示意图
5.1.4 承压水非完整井,单孔抽水试验计算渗透系数k:
Q k 2rS
k——渗透系数(m/d); Q——抽水井涌水量(m3/d); r——抽水井半径(m); S——抽水井水位下降值(m)。
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。
4 稳定流抽水试验
4.1 抽水试验成孔宜为清水钻进,当钻孔工艺必须采用 泥浆护壁时,应进行严格细致的洗井。 4.2 抽水试验时的排水,应根据抽水场地情况,确定排 水方向与距离。 4.3 抽水试验过程中,应同步观测、记录抽水孔的涌水 量和抽水孔及观测孔的动水位。涌水量和动水位的观测 时间,宜在抽水开始后的第1,2,3,4,5,10,15, 20,30,40,50,60min各观测一次,出现稳定趋势以 后每隔30min观测一次,直至结束。
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
4.4 抽水试验宜三次降深,最大降深应接近工程设计所 需的地下水位降深的标高。三次降深的分配原则宜满足: 最大降深s3(m),s2=2/3s3,s1=1/3s3(s1为第一次降 深,s2为第二次降深)。
4.5 抽水试验每次落程的稳定延续时间,应符合下列 要求:1、卵石、砾石、粗砂含水层,三次降深的稳 定延续时间为4h、4h、8h;2、中砂、细砂、粉砂含 水层,稳定延续时间为8h、8h、16h;3、裂隙和岩溶 含水层,稳定延续时间为16h、16h、24h。 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。