抽水试验的理论及资料整理PPT课件
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2、非稳定流抽水
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。非稳定抽水试验的目的是用人工控制的方法， 使钻孔周围含水层中发生地下水的非稳定运动，通过测定水位随时间的变化 过程（或水量随时间的变化过程），来测求含水层中地下水在非稳定运动时 的水文地质参数。通过非稳定抽水试验可以测求含水层的导水系数（T）、 压力传导系数（a）、渗透系数（K），及给水度（μ）或释水系数（S）。 具有时间短（但有越流补给和隔水边界时稍长），参数多，可以预测水位变 化的特点。
混合 抽水
是从两个或更多含水层同时抽水。一次混合抽 水只能得到各含水层的平均渗透系数。
试验性 开采抽 水试验
是模拟未来开采方案而进行的抽水试验；一般在 地下水天然补给量不很充沛或补给量不易查清，或 者勘察工作量有限而又缺乏地下水长期观测资料的 水源地，为充分暴露水文地质问题，宜进行试验性 开采抽水试验，并用钻孔实际出水量作为评价地下 水可开采量的依据。
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。
下，可采用注水试验近似代替抽水试验； 渗水试验仅适用于浅部土层渗透系数的求取。
• 不同试验方法取得参数的差异性分析 注水试验求取的水文地质参数一般比抽水试验取得
的参数偏小1/5～1/3.
四、抽水试验的基本方法
（一）抽水试验 的目的来自验证水文地质条件 揭露系统边界条件 查明主要来水方向 查明地下水开采对环境的影响 求取水文地质参数 评价地下水允许开采量 提供供排结合方案
非稳定流抽水试验的 理论及资料整理
主要内容
第一部分 抽水试验方法
一、抽水试验的任务 二、主要水文地质参数 三、常用的野外水文地质试验方法 四、抽水试验的基本方法 五、抽水试验设备及验安装
第二部分 抽水试验理论及资料整理
一、抽水试验的相关理论
二、抽水试验
三、资料整理
四、抽水试验实例
第一部分 抽水试验方法
五、抽水试验设备及试 验安装
表征含水层k透/m水能力重要水文地质参数 ，是水力坡度
为1时，地下水在介质中的渗透速度。渗透系数不仅与介
质性质有关，还与在介质中运动的地下水的粘滞系数、比
重及温度等物理性质有关。量纲为（m／d）。
导水系数T 释水系数s
表示含水层全部厚度导水能力的参数。定义为水力坡度 为1时，地下水通过单宽含水层垂直断面的流量。导水系 数T等于含水层渗透系数K与含水层厚度m的乘积。量纲为 （m2／d）。
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
（四）抽水试验的方法
1、稳定流抽水
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。抽水试验前应测量静止水位，抽水结 束后应测量恢复水位。稳定流抽水试验主要用于计算含水层的渗透系数。分 单井（因水跃，k值偏小）和有观测孔的试验。不足之处在于：试验时间长, 取得的参数少。
(二) 试验水井分类
根据地下水有无压力，水井分为无压井和承压井。当水井布置在具 有潜水自由面的含水层中时,称为无压井；当水井布置在承压含水层中 时称为承压井。
当水井底部达到不透水层时称为完整井，否则称为非完整井。 在巨厚的岩溶含水层中,应该根据岩溶发育深度确定合理的有效含水带 厚度。
无压完整井抽水试验
又称贮水系数或弹性给水度。表征单位含水岩体释水 （贮水）能力的参数（无量纲）。
三、常用的野外水文地质试验方法
1、抽水试验
（1）根据抽水试验的水动力特征：分为稳定流抽水试验、 非稳定流抽水试验；
（2）根据抽水试验孔的数量和组合方式：分为多孔抽水试 验、单孔抽水试验、干扰孔抽水试验等，
（3）抽水试验的方法：在水井或钻孔中进行抽水，观测记 录水量和水位随时间的变化。试验时要求对抽水时的水位和流 量进行系统的观测和记录，并绘制水位与流量关系的曲线。
是由一个抽水孔和若干个观测孔组成的抽水试验。它能比 较精确地测定T、S值、影响半径和下降漏斗形状，还能确定 含水层间的水力联系。多孔抽水时观测孔一般以抽水孔为中心 呈放射线排列或十字形排列。
也称孔群抽水，即二个或二个以上抽水孔同时抽水，各孔的 水位和流量有明显的相互影响，故称干扰孔抽水。在拟作井群 供水或井群降低地下水位的地段和复杂的岩溶矿区使用。它的 目的不仅为了求参，主要是依靠形成大型降落漏斗，充分暴露 水文地质问题，取得孔群的总涌水量或井群降漏斗中水位降深 值的资料，测定水流的主要补给、排泄方向和预测涌水量等。
（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。
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。
-
一、水文地质试验的任务
查明含水层的富水性 获取含水层水文地质参数 评价地下水开采对环境影响
提出合理供、排水方案
二、主要的水文地质参数
水文地质参数
渗透系数(k) 释水系数（S）（给水度u） 导水系数(T)
渗透系数k
越流系数
压力传导系数(a)
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。非稳定抽水试验的目的是用人工控制的方法， 使钻孔周围含水层中发生地下水的非稳定运动，通过测定水位随时间的变化 过程（或水量随时间的变化过程），来测求含水层中地下水在非稳定运动时 的水文地质参数。通过非稳定抽水试验可以测求含水层的导水系数（T）、 压力传导系数（a）、渗透系数（K），及给水度（μ）或释水系数（S）。 具有时间短（但有越流补给和隔水边界时稍长），参数多，可以预测水位变 化的特点。
混合 抽水
是从两个或更多含水层同时抽水。一次混合抽 水只能得到各含水层的平均渗透系数。
试验性 开采抽 水试验
是模拟未来开采方案而进行的抽水试验；一般在 地下水天然补给量不很充沛或补给量不易查清，或 者勘察工作量有限而又缺乏地下水长期观测资料的 水源地，为充分暴露水文地质问题，宜进行试验性 开采抽水试验，并用钻孔实际出水量作为评价地下 水可开采量的依据。
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。
下，可采用注水试验近似代替抽水试验； 渗水试验仅适用于浅部土层渗透系数的求取。
• 不同试验方法取得参数的差异性分析 注水试验求取的水文地质参数一般比抽水试验取得
的参数偏小1/5～1/3.
四、抽水试验的基本方法
（一）抽水试验 的目的来自验证水文地质条件 揭露系统边界条件 查明主要来水方向 查明地下水开采对环境的影响 求取水文地质参数 评价地下水允许开采量 提供供排结合方案
非稳定流抽水试验的 理论及资料整理
主要内容
第一部分 抽水试验方法
一、抽水试验的任务 二、主要水文地质参数 三、常用的野外水文地质试验方法 四、抽水试验的基本方法 五、抽水试验设备及验安装
第二部分 抽水试验理论及资料整理
一、抽水试验的相关理论
二、抽水试验
三、资料整理
四、抽水试验实例
第一部分 抽水试验方法
五、抽水试验设备及试 验安装
表征含水层k透/m水能力重要水文地质参数 ，是水力坡度
为1时，地下水在介质中的渗透速度。渗透系数不仅与介
质性质有关，还与在介质中运动的地下水的粘滞系数、比
重及温度等物理性质有关。量纲为（m／d）。
导水系数T 释水系数s
表示含水层全部厚度导水能力的参数。定义为水力坡度 为1时，地下水通过单宽含水层垂直断面的流量。导水系 数T等于含水层渗透系数K与含水层厚度m的乘积。量纲为 （m2／d）。
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
（四）抽水试验的方法
1、稳定流抽水
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。抽水试验前应测量静止水位，抽水结 束后应测量恢复水位。稳定流抽水试验主要用于计算含水层的渗透系数。分 单井（因水跃，k值偏小）和有观测孔的试验。不足之处在于：试验时间长, 取得的参数少。
(二) 试验水井分类
根据地下水有无压力，水井分为无压井和承压井。当水井布置在具 有潜水自由面的含水层中时,称为无压井；当水井布置在承压含水层中 时称为承压井。
当水井底部达到不透水层时称为完整井，否则称为非完整井。 在巨厚的岩溶含水层中,应该根据岩溶发育深度确定合理的有效含水带 厚度。
无压完整井抽水试验
又称贮水系数或弹性给水度。表征单位含水岩体释水 （贮水）能力的参数（无量纲）。
三、常用的野外水文地质试验方法
1、抽水试验
（1）根据抽水试验的水动力特征：分为稳定流抽水试验、 非稳定流抽水试验；
（2）根据抽水试验孔的数量和组合方式：分为多孔抽水试 验、单孔抽水试验、干扰孔抽水试验等，
（3）抽水试验的方法：在水井或钻孔中进行抽水，观测记 录水量和水位随时间的变化。试验时要求对抽水时的水位和流 量进行系统的观测和记录，并绘制水位与流量关系的曲线。
是由一个抽水孔和若干个观测孔组成的抽水试验。它能比 较精确地测定T、S值、影响半径和下降漏斗形状，还能确定 含水层间的水力联系。多孔抽水时观测孔一般以抽水孔为中心 呈放射线排列或十字形排列。
也称孔群抽水，即二个或二个以上抽水孔同时抽水，各孔的 水位和流量有明显的相互影响，故称干扰孔抽水。在拟作井群 供水或井群降低地下水位的地段和复杂的岩溶矿区使用。它的 目的不仅为了求参，主要是依靠形成大型降落漏斗，充分暴露 水文地质问题，取得孔群的总涌水量或井群降漏斗中水位降深 值的资料，测定水流的主要补给、排泄方向和预测涌水量等。
（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。
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。
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一、水文地质试验的任务
查明含水层的富水性 获取含水层水文地质参数 评价地下水开采对环境影响
提出合理供、排水方案
二、主要的水文地质参数
水文地质参数
渗透系数(k) 释水系数（S）（给水度u） 导水系数(T)
渗透系数k
越流系数
压力传导系数(a)