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。
（3）群孔干扰抽水试验：在影响半径范围内，两个或两个以上钻孔中同时进行的抽水试验；通过干扰抽水试验确定水位下降与总涌水量的关系，从而预测一定降深下的开采量或一定开采定
额下的水位降深值，同时为确定合理的布井方案提供依据。
（4）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。
4.1.3 抽水试验的方法
单孔抽水试验采用稳定流抽水试验方法，多孔抽水、群孔干扰抽水和试验性开采抽水试验一
般采用非稳定流抽水试验方法。在特殊条件下也可采用变流量(阶梯流量或连续降低抽水流量)抽
水试验方法。抽水试验孔宜采用完整井(巨厚含水层可采用非完整井)。观测孔深应尽量与抽水孔
一致。
4.1.4 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，还应取得典型地段抽水前的日水位动
态曲线；
(5) 为防止抽出水的回渗，在预计抽水影响范围内的排水沟必须采取防渗措施。当表层有 3 m 以上的粘土或亚粘土时，一般可直接挖沟排水。
(6) 需要对多层含水层地下水进行分层评价时，应分层进行抽水试验，或用井中流速、流量
仪解决分层抽水问题。
抽水试验工作量要求见表 4-1。
表 4-1 抽水试验工作量一览表
勘察阶段试验类别孔隙水岩溶水裂隙水
初抽水钻孔占控制性勘探孔(不包>60 凡具有供水价值和对参数计算有步单孔抽水括观测孔)数的百分比 /% 意义的钻孔均应抽水
勘
察
稳定时间/h 8～24
阶段多孔抽水
抽水孔组数
最短延续时间 /d
每个有供水价值的参数区至少 1 组
7 10
续表 4-1
勘察阶段试验类别孔隙水岩溶水裂隙水
抽水孔组数 1
详细群孔干
扰抽水
总抽水量占提交可开采量的百
分比 /%
>30 >50
勘
察
最短延续时间/d 10 15
阶段试验性开
采抽水
抽水孔组数
总出水量
最短延续时间/d
1*
接近需水量
30 (枯水期进行)
1
*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。
§4.2 抽水试验孔布置要求
4.2.1 抽水孔的布置要求
抽水孔的布置应符合下列要求：
(1) 对勘察区水文地质条件具有控制意义的典型地段，应布置单孔抽水试验孔，根据单孔抽水试验资料计算的水文地质参数编制参数分区图；
(2) 多孔抽水试验孔组，一般参照导水系数分区图，并结合水文地质条件布置，每个有供水意义的参数区至少布置一组，其抽水试验资料所求参数可作为该区计算参数(不用平均参数)；
(3) 群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验应在拟建水源地范围内，选择有代表性的典型地段，并结合开采生产井布置。
4.2.2 观测孔的布置要求
观测孔的布置应符合下列要求：
(1) 为了计算水文地质参数，在抽水孔的一侧宜垂直地下水的流向布置 2~3 个观测孔。
(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 0.1 m，最远观测孔的下降值不宜小于 0.2 m，各观测孔应在对数数轴上呈均匀分布。
(5) 在半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。
(6) 在进行试验性开采抽水试验时，应在水位下降漏斗范围内的重要建筑物附近增设工程地质、环境地质观测点。
§4.3 稳定流抽水试验要求
4.3.1 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进行。
4.3.2 涌水量及水位变化
在稳定延续时间内，涌水量和动水位与时间关系曲线在一定范围内波动，而且没有持续上升
或下降的趋势。当水位降深小于 10 m，用压风机抽水时，抽水孔水位波动值不得超过 10~20 cm；
用离心泵、深井泵等抽水时，水位波动值不超过 5 cm。一般不应超过平均水位降深值的 1％，涌
水量波动值不能超过平均流量的 3％。
注意：①当有观测孔时，应以最远观测孔的动水位判定；②应考虑自然水位影响；③在
滨海地区应考虑潮汐对动水位的影响。
4.3.3 观测频率及精度要求
(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、90 min 进行观
测，以后每隔 30 min 观测一次，稳定后可延至 1h 观测一次。水位读数应准确到厘米（cm）；
(2) 涌水量观测应与水位观测同步进行；当采用堰箱或孔板流量计时，读数应准确到毫米
（mm）；
注意：为保证测量精度要求，可根据流量大小，选用不同规格的堰箱。当流量小于 10 L/s
时，堰箱断面面积应大于 25 dm2(即0.5×0.5 m)；流量为 10~50 L/s 时，堰箱断面面积应大于 100 dm2 (即1×1 m)；流量为 50~100 L/s 时，堰箱断面面积应大于 200 dm2 (即1×2 m)。
(3) 水温、气温宜 2～4 h 观测一次，读数应准确到 0.5 ℃，观测时间应与水位观测时间相对
应。
4.3.4 恢复水位观测要求
停泵后应立即观测恢复水位，观测时间间隔与抽水试验要求基本相同。若连续 3 h 水位不变，
或水位呈单向变化，连续 4 h 内每小时水位变化不超过 1 cm，或者水位升降与自然水位变化相一
致时，即可停止观测。
试验结束后应测量孔深，确定过滤器掩埋部分长度。淤砂部位应在过滤器有效长度以下，否
则，试验应重新进行。
§4.4 非稳定流抽水试验要求
4.4.1 钻孔涌水量
钻孔涌水量应保持常量，其变化幅度不大于 3％。
4.4.2 抽水延续时间
抽水延续时间除满足表 4-1 的要求外，并可结合最远观测孔水位下降与时间关系曲线[S(或Δ
h2)-lg t]来确定。
(1) 当 S(或Δh2)-lg t曲线至拐点后出现平缓段，并可以推出最大水位降深时，抽水方可结束；
注意：在承压含水层中抽水，采用 S-lg t曲线，在潜水含水层中抽水采用Δh2-lg t曲线。
Δh2是指潜水含水层在自然情况下的厚度 H和抽水试验时的厚度 h的平方差，即Δh2＝H2-h2。
(2) 当 S(或Δh2)-lg t曲线没有拐点或出现几个拐点，则延续时间宜根据试验的目的确定。
4.4.3 观测频率及精度要求
观测频率及精度应符合下列要求：
(1) 水位观测宜按第 0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、7、8、10、12、15、20、25、30、40、50、60、75、90、105、120 min 进行观测，以后每隔 30 min 观测一次，其余观测项目
及精度要求可参照稳定流抽水试验要求进行；
(2) 抽水孔与观测孔水位必须同步观测；
(3) 抽水结束后，或试验期间因故中断抽水时，应观测恢复水位，观测频率应与抽水时一致，
水位应恢复到接近抽水前的静止水位。
4.4.4 群孔干扰抽水试验要求
群孔干扰抽水试验除按非稳定流抽水要求进行外，还应满足下列要求：
(1) 干扰孔之间的距离，应保证一孔抽水，使另一孔产生一定的水位削减；
(2) 水位降深次数应根据设计目的而定，一般应尽抽水设备能力做一次最大降深；
(3) 各干扰孔过滤器的规格和安装深度应尽量相同；
(4) 各抽水孔抽水起、止时间应该相同；
(5) 试验过程中，宜同时对泉和可能受影响的地表水点进行水位、流量和水温的观测。
4.4.5 试验性开采抽水试验
试验性开采抽水试验除按群孔干扰抽水要求进行外，还应满足下列要求：
(1) 抽水试验一般在枯水期进行；
(2) 抽水钻孔总涌水量尽量接近设计需水量；
(3) 水位下降漏斗中心水位稳定时间不宜少于一个月；
(4) 若水位不能达到稳定，应及时调节总涌水量，使其达到稳定。
§4.5 抽水试验资料整理及参数确定方法
4.5.1 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
ln 1
ln 2
ln 1 编绘导水系数分区图。
多孔抽水试验还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、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。
4.5.2 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：
K
Q
2 s w M
l
n R
r w
R 10s w K
潜水完整井：
K
Q
( H 2? h
2
)
ln
R
r w
R 2s w KH
式中 K ——含水层渗透系数 (m/d);
Q —— 抽水井流量 (m 3/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 承压完整井：
Thiem 公式：
h 1?
h w Q 2 KM r r w
潜水完整井：
h 2?
h 1
Q 2 KM r r 1
h 12? h w 2
Q KM r r w
ln 2
r 2 [ ] ln 2
Thiem 公式：
h 22? h 12
Q KM r r 1
式中 h w ——抽水井中水柱高度 (m);
h 1、h 2——与抽水井距离为 r 1 和 r 2 处观测孔（井）中水柱高度 (m)，分别等于初始水位 H 0
与井中水位降深 s 之差，h 1= H 0 –s 1；h 2= H 0 –s 2。
其余符号意义同前。
当前水井中的降深较大时，可采用修正降深。修正降深 s’与实际降深 s 之间的关系为：
s ′
s ?
s 2
2H 0
4.5.3 非稳定流抽水试验求参方法
4.5.3.1承压水非稳定流抽水试验求参方法
1.Theis 配线法
在两张相同刻度的双对数坐标纸上，分别绘制 Theis 标准曲线 W (u )-1/u 和抽水试验数据曲 线 s-t ，保持坐标轴平行，使两条曲线配合，得到配合点 M 的水位降深[s ]、时间[t ]、Theis 井函数 [w (u )]及[1/u ]的数值，按下列公式计算参数（r 为抽水井半径或观测孔至抽水井的距离）：
T
K
0.08Q [s ]
T M
[w (u )]
s a
4T [t ] 1
u r 2 1
[ ] 4[t ] u
以上为降深——时间法（s -t ）。也可以采用降深---时间距离法（s -t /r 2）、降深---距离法（s-r ）
进行参数计算。
2.Jacob 直线图解法
当抽水试验时间较长，u = r 2/(4at )<0.01 时，在半对数坐标纸上抽水试验数据曲线 s-t 为一直
线（延长后交时间轴于 t 0， 此时 s =0.00 m ），在直线段上任取两点 t 1、s 1、t 2、s 2，则有
3.Hantush 拐点半对数法
T
0.183Q s 2? s 1
s
a
t
t 1
2.25Tt 0 r 2
r 2
2.25t 0
r
r e K 0 ( ),
0.183Q B ln 2
s 0 s 1 t 2
10 s 1
s 2 t
1
对半承压完整井的非稳定流抽水试验（存在越流量，K’/b’为越流系数），当抽水试验时间较 长，u = r 2/(4at )<0.1 时，在半对数坐标纸上抽水试验数据曲线 s-t ，外推确定最大水位降深 S max ， 在 s-lgt 线上确定拐点 S i = S max /2， 拐点处的斜率 m i 及时间 t i ， 则有
m i
2.3s i
m i s 2? s 1
lg t 2? lg t 1
r
e B K 0 ( )
B
查表求得：
则：
r B B r B
T
s
m i 2T t i B r r K ' b ' T B 2
4.水位恢复法
当抽水试验水位恢复时间较长，u = r 2/(4at )<0.01 时，在半对数坐标纸上绘制停抽后水位恢复 数据曲线 s-t ，在直线段上任取两点 t 1，s 1，t 2，s 2，则有
T
0.183Q s 1? s 2
t
t 1
a
s
r 2 2.25t 1
T
a
lg
5.水位恢复的直线斜率法
当抽水试验水位恢复时间较长，u = r 2/(4at )<0.1 时，在半对数坐标纸上绘制停抽后水位恢复 数据曲线 s-t ，直线段的斜率为 B ，则有
T
B
2 . 3Q 4 B
s r t lg t '
t ' t ? t 0
4.5.3.2潜水非稳定流抽水试验求参方法
潜水参数计算可采用仿泰斯公式法、Boulton 法和 Neuman 法。 1.仿泰斯公式法
H 02?h w2
Q
2 K
W (u)
u r 2
4at
r 2
4Tt
式中 H0、h w——初始水头及抽水后井中水头；
W(u)——泰斯井函数；
Q——抽水井的流量(m3/d)；
r——到抽水井的距离(m)；
t——自抽水开始起算的时间(d)；
T——含水层的导水系数(m2/d)；T=Kh m；
h m——-潜水含水层的平均厚度(m)；
K——含水层的渗透系数(m/d)；
a---含水层的导压系数(1/d)
——潜水含水层的给水度。
具体计算时可采用配线法、直线图解法、水位恢复法等。
2.潜水完整井考虑迟后疏干的 Boulton 公式
s
Q
4 T
∞
u
2??
u?
x??
?
(1? x
2 )t
2u2
shu2?? J 0? x?dx
?
Q
4 T w(u a , y ,
r
D
)
式中：
?
1
*
*
*
抽水早期：D
T
(疏干因素)
s
Q
4 T
W (u a ,
r
D
) u a
r 2
4at
r 2 *
4Tt
抽水中期：
抽水晚期：
s
Q
2 T
r
K 0 ( )
D
s
Q
4 T
W (u y ,
r
D
) u y
r 2
4at
r 2
4Tt
+
?1 e 1
'chu 2 +
/ ? r ?↑ ?D
? 可根据抽水早期、中期、晚期的观测资料，采用相应的方法计算参数。
3.Neuman 法
对于潜水含水层完整井非稳定流抽水试验，也可以采用 Neuman 模型求参，具体求参过程可
参阅《地下水动力学》等教科书。
4.5.4 参数计算结果的验证
上述参数计算结果的精度如何，取决于试验场地水文地质条件的概化，也取决于观测数据的
精度。对于所求得的参数，应将其代入相应的公式，通过对比计算降深与实测降深的差值，分析
所求参数的精度及其可靠性和代表性，最终确定抽水试验场地的有代表性意义的参数值。
§4.6 报告提纲
4.6.1 抽水试验设计提纲
抽水试验设计提纲内容包括：
（1）前言（目的及意义）；（2）水文地质概念模型；（3）技术要求（场地、抽水井、观测井、
观测要求、事故处理）；（4）求参方法；（5）时间安排与质量保证；（6）注意事项；（7）摘要（500 字）及英文摘要。
4.6.2 抽水试验报告提纲
（１）前言（目的及意义）：目的及意义、试验完成情况、存在问题及解决方法。
（２）气象与水文条件：
a. 气象条件：气温、降水、蒸发、风等；
b. 水文条件：江河、湖泊、流量、水位等。
（３）地质与水文地质条件：
a.地形地貌；
b.地质条件：地层岩性、地质构造；
c.水文地质条件：含水层与地下水类型、地下水埋藏分布条件、地下水循环条件、地下水
动态特征、地下水化学特征。
（４）抽水试验观测：
a.观测内容：水位、流量、水温；
b.观测方法及工具、精度及要求；
c.观测记录成果。
（５）水文地质参数计算：
a.稳定流求参方法；
b.非稳定流求参方法：配线法、直线图解法、水位恢复法、有越流补给的拐点法。
（６）参数分析与讨论：
a.计算结果的合理性分析与可靠性分析；
b.参数计算的影响因素；
c.参数的时空变化特点。
（７）结论及建议。
（８）参考文献。
（９）英文摘要。
（10）附图附表：
a. 抽水试验平面位置图；
b. 抽水井钻孔柱状图；
c. 初始流场图；
d. 抽水历史曲线图；
e. 水位、流量观测记录表；
f. 参数计算有关图表。
抽水试验确定渗透系数的方法及步骤 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); 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
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 al+pl）粉质粘土层进行带拟针对第四系全新统冲洪积层（Q由于试验场地条件限制，4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
第一步：抽水试验孔点位的确定 凡是有基坑开挖的区域都要进行抽水试验，通过抽水试验得到水文地质参数，为基坑支护设计及 基坑降水设计提供参数。 抽水试验类型的确定，为求得含水层的渗透系数和抽水降落漏斗的影响范围，应用多孔抽水试验 （一个主孔，三个观测孔） 主孔位置的确定，一个是要考虑基坑开挖的位置，另外一个是要考虑含水层的厚度，如果含水层 厚度太薄（这个需要结合以前的勘察资料来确定，参考），那就要另外选择主孔的位置了。 第二步：水文孔地质勘查 查明主抽水孔的地层分布，查明含水层厚度及起止深度，孔深的确定是要将含水层（砂层）打穿，以本工程为例，含水层主要是⑩1-3层的砂，那么在打地质勘察孔的时候就要将该层砂打穿，进入 下面粘土层5m左右。 根据含水层的厚度确定观测孔的位置。首先是观测孔走向的问题，当布置一条观测线（三个观测 孔在一条观测线上）时，观测线要垂直于地下水流向布置。以本工程为例一般是南北走向布置。 观测孔距主孔的距离，根据冶金工业水文地质勘查规范，“要求第一个观测孔距主孔的距离应该避开三维流的影响”（大约是1.6倍的含水层厚度）第二个观测孔距第一个观测孔的距离是1.6倍的含水层厚度，第三个观测孔距主孔的距离不宜太远，要保证在主孔降水的同时，观测孔的水 位也有下降，本工程基本都控制在50-80m的距离。 确定了观测孔的位置后要分别进行地质勘查，查明地层的分布，控制观测孔孔深的条件和主孔的 相同。 第三步：材料的准备 在抽水试验过程中涉及的材料主要有主孔井管（需订做）、观测孔井管（包括实管和虑管）、滤料（要考虑滤料的级配问题，砂不能太细也不能太粗，一开始搞的时候没有经验，滤料用的是像大豆大小的均匀石子，这样就没有起到滤料的作用）、粘土（起隔水作用）、滤网、水泵（要结合承压水含水层的厚度及含水量确定泵的功率，本工程采用175QJ-20型深井潜水泵进行抽水）、电测水位仪（实际上就是万用电表改装的）、发电机（注意功率的选择，不要太大了，那样很不合算的，我们做第一组的时候，一天油费都得1000块，后来换成小了功率的了）、水箱（测流 量用，当然最理想的还是用堰箱，截面有梯形的、矩形的等）、水管接头（调出水和回水用的）。 详细的说一下主抽水孔井管的制作，我们项目用的抽水孔井管直径219mm，壁厚4mm，上部为实管，中间为过滤器，过滤器下部为长1.0m-2.0m沉淀管。上部实管的长度（从过滤器顶端一直到高出地面30公分左右都是实管）和过滤器（过滤器的长度和含水层厚度相同）的长度要根据主孔的地质勘查资料来确定。比如主孔的地层如下：0-5.6m为粘性素填土、5.6-8.7m为砂性素填土（透镜体）、8.7-9.8m为粘土、9.8-15.1m为⑩1-3含粘性土中粗砂（这一层就为承压水含水层）、15.1m-17.6m为粘土，根据上述地层，井管的尺寸为实管（0.3m+9.8m）、虑管（15.1-9.8m=5.3m）、
单孔抽水试验测定渗透系数 室内试验具有设备简单、费用低的特点，但由于取样的扰动和土样尺寸、方向的局限性，使得测得的渗透系数与土的实际渗透系数有所偏差，室内试验测出的渗透系数往往不能很好地反映土体的实际渗透性，相比之下，现场渗透试验测得的结果为整个渗流区较大范围内土体渗透系数的平均值，更能贴近实际情况。现场测定渗透系数的方法常用注水试验和抽水试验，这里只介绍不设置观测孔的单孔抽水试验。 单孔抽水试验要求 抽水设备的选取：地下水位埋深小于6.5m时宜选用地面离心式水泵；地下水位埋藏较深,但钻孔出水量不大时,宜选用潜水电泵；地下水位埋藏较深,且钻孔出水量较大时宜选用空气压缩机。 测试工具：观测地下水位宜采用电测水位计或自动测试水位计观测，读数应精确到0.5cm；出水量的测试工具应根据水量大小、精度要求和方便实用的原则选择，并应符合下列规定：当出水量小于0.001m3/s时，宜选用量杯或量桶其充满水所需时间不宜少于15s，观测读数应精确到0.5s；当出水量不小于0.001m3/s时，宜选用三角堰或水表堰，水位读数应精确到0.1cm,水表读数应精确到0.001m3。 抽水孔孔径要求：松散含水层的抽水孔孔径不宜小于200mm，基岩含水层的抽水孔孔径不宜小于130mm。 正式抽水前,静水位观测应每30min观测一次,2h内变幅不大于2cm，且无连续上升或下降趋势时，即可视为稳定。 每组抽水孔进行三次降深，最小降深不宜小于0.5m。 稳定流抽水试验时抽水开始后的第5min、10min、15min、20min、30min、40min、50min、60min宜各观测一次动水位和出水量，以后每隔30min观测一次。非稳定流试验时，出水量和动水位的观测时间宜在抽水开始后的第1min、2min、3min、4min、6min、8min、10min、15min、20min、25min、30min、40min、50min、60min、80min、100min、120min各观测一次，以后每隔30min观测一次,直至结束。 单孔抽水试验渗透系数计算公式 2.1 单孔稳定流抽水试验 承压水含水层单孔完整井： 承压水含水层单孔完整井渗透系数计算公式 0366Q R K MS r . lg =
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。 （3）群孔干扰抽水试验：在影响半径范围内，两个或两个以上钻孔中同时进行的抽水试验；通过干扰抽水试验确定水位下降与总涌水量的关系，从而预测一定降深下的开采量或一定开采定 额下的水位降深值，同时为确定合理的布井方案提供依据。 （4）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。
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。 （3）群孔干扰抽水试验：在影响半径范围内，两个或两个以上钻孔中同时进行的抽水试验；通过干扰抽水试验确定水位下降与总涌水量的关系，从而预测一定降深下的开采量或一定开采定 额下的水位降深值，同时为确定合理的布井方案提供依据。 （4）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。
黑龙江省干流嫩江干流堤防工程 第七标段 巨宝排水闸站基坑降水 抽水试验 施工单位：湖北水总水利水电工程有限责任公司 二零一六年九月
审定：审核：校核：项目负责人：编写人：主要参加人：
1 工程概况 巨宝排水闸站为自排与强排相结合的改建排水闸站，位于巨宝堤防上，桩号为10+877；自排流量21.3m3/s，强排流量10.08m3/s。巨宝堤防工程级别2级，防洪标准50年一遇，防洪水位162.79m，建筑物级别为2级。 1.1 工程任务与规模 根据《泵站设计规范》（GB/T50265-2010）中规定，排水闸站规模属于小（1）型，泵站等别Ⅳ等，泵站建筑物级别为5级。防洪标准20年一遇。 巨宝排水闸站为改建泵站，本次改建的主要土建工程由引渠、前池、进水池、泵房、压力水池及自排控制闸门、交通桥等组成，压水池与原排水闸涵洞衔接。 1.2 工程地质及水文地质条件 1.2.1 工程地质 巨宝排水闸站位于嫩江左岸漫滩之上，地势较低，地面高程在161.20～163.21m。 本次勘察所揭露的地层岩性为第四纪全新统（Q4al+l）及上更新统（Q3al+l）冲积地层，自上而下分述如下。 人工填土(Qr)： ①1堤身填土：高度3.0m，主要由低液限粘土填筑，呈可塑状态。 ①4杂填土：分布于堤段两侧，厚度1.6～3.2m，主要由杂土充填，松散，稍湿。 第四系全新统冲积层（Q4al+l）： ①低液限粘土：黄色，层厚0.8～2.4m，呈可塑状态，干强度中等，韧性中等，切面稍光滑，微透水～弱透水，分布连续。 ①3低液限粘土：灰色，层厚0.8～1.5m，呈软塑～流塑状态，干强度中等，韧性中等，切面稍光滑，微透水～弱透水，分布连续。 ②级配不良细砂：灰黄色，层厚2.6～8.0m，稍湿～饱和、松散为主，局部稍密，成分以石英、长石为主，中等透水，分布不连续。 ③级配不良砾：黄色、灰黄色，部分钻孔揭穿该层，层厚11.6～
单孔非稳定流抽水试验参数计算 ：（定流量） 1） 根据单孔稳定流抽水试验水位下降资料（也就是抽水稳定之前的加密数值）计算水文地质参数 本公式适合所有抽水试验前的非稳定加密观测 用Jacob 近似公式： 2.3Q 2.25T 2.3Q t s =lg +lg 4πT μ*4πT r2 （1） 第一步：先画出抽水试验开始非稳定流时的s-lgt 时间曲线。 第二步：求s-lgt 的斜率 我们称之为i 根据（1公式）s-lgt 时间曲线的斜率 就是 根据s-lgt 曲线的形态 去除非点去一段比较缓的短画一条直线，i 就是这条直线的斜率，在excel 中可以实现。（i 就是在lgt 坐标轴上一个周期的s 差值） 第三步：根据第一步代入公式 i= 转换为 2.3Q T =4πi (T 为导水系数、Q 为抽水试验出水量) T=km （m 含水层厚度、k 渗透系数） 最厚专变为 km= 2） 根据单孔稳定流抽水试验水位恢复资料（也就是抽水结束后的加密数值）计算水文地质参数 注：本计算适合以1个稳定流降深点的计算 非稳定流抽水试验水位恢复参数计算公式为： k T Q t K =ln(1+)4πMs t Q……….稳定流抽水的流量(m 3/d) t k ………抽水开始至停止的时间（就是抽水总延续时间） t T ………抽水停止时算起的恢复时间
S………水位恢复时的剩余下降值（m ） M………含水层真厚度(m) g k T Q t K =l (1+)/lg(e)4πMs t 变换后可得： T=Q 0.183i 第一步：先画出抽水试验开始非稳定流时的s-g k T t l (1+ )t 时间曲线。 第二步：求s-g k T t l (1+ )t 的斜率 我们称之为i （i 就是在g k T t l (1+)t 坐标轴一个周期的s 差值。 根据s-g k T t l (1+)t 曲线的形态 去除非点去一段比较缓的短画一条直线，i 就是，这条直线的斜率，在excel 中可以实现。 i Q =4πMKlg(e) 最后转化为T=km=Q 0.183i 因此只要求出i 就可以就得k
井孔抽水试验 一、抽水试验的目的、任务及原理 （一）目的与任务 1、确定含水层的水文地质参数，如渗透透系数、导水系数、给水系数、弹性储水系数等， 为计算井孔涌水量和评价地下水资源提供数据。 2、确定影响半径的大小，了解降落漏斗的形状及其扩展情况，为合理开发利用和有效管理 地下水资源取得依据。 3、确定地下水动力性质，查清地下水与地表水之间以及不同含水层之间的水力联第，阐明 地下水的补、径、排关系，为各种水源间的补偿调节提供数据资料。 4、确定单井或群井涌水量与水位降深之间的关系，进而拟定合理的适宜的井径、井深、井 距等布井方案。 （二）基本原理 把流向垂直井中的地下水导引或汲取到井外，使井内的位下降，而进壁外含水层中的地下水在降落漏斗范围内，由于水头差的作用，连续不断地流入进内，逐渐的在井壁周围形成一个以井轴为中心的由小支大以至稳定的降落漏斗。初期降落漏斗范围攻很小，因地下水流向井的坡度较大，使流速和流量也较大。但是随着时间的推移，影响范围会不断扩大，水力坡度逐渐变小，所以在抽水设备及井的出水能力很大的情况下，如果控制水位降深不变时，井孔出水量必将逐渐减小；或保持出水量不变则井内水位将会不断下降。但是，在实际工作中，井的出水能力都是有限的，在满足控制出水量的情况下，水位降深也会逐渐达到相对稳定。上述过程可以从两个方面加以利用和研究，如采用非稳定流理论，应取用水位降深和出水量尚未达到稳定但变化较小的抽水过程段的观测资料求得水文地质参数。如采用稳定流理论，则取用水位降深与出水量均达到相对稳定的抽水过程段的观测资料，求得水文地质参数。 二、抽水试验的类型 （一）稳定流和非稳定流抽水试验 非稳定流抽水试验要求井（孔）出水量或水位两者之中的一个保持为常量，观测另一个的数据随时间变化的关系，而后将其代入相应的计算公式，则可求得渗透系数、导水系数、贮水系数或压力传导系数。 稳定流抽水试验要求水位降深与井（孔）出水量均须达到相对稳定状态，即保持近似的常量，代入计算公式求得渗透系数。 非稳定流抽水试验应用比较广泛，获取得的参数比较接近实际。稳定流抽水试验多使用在地下水补给来源充沛，抽水量远远小于补给量，并在井（孔）附近可相对形成稳定流场的地区。在实际工作中，这两种方法都可使用，特别是同时使用，以相互校验，使取得的数据资料更接近实际。 （二）单孔抽水、多孔抽水、互阻孔抽水试验 1、单孔抽水试验：是指在一个井抽水，无观测孔的试验工作。方法简便，成本费用低。但 是这种试验只能取得含水层井（孔）出水量与水位下降关系的资料，以及概略算出含水层的渗透系数。在普查阶段，对初步掌握含水层的富水性和圈定富水地段，检查止水效果等方面，随其实用价值。在其它的勘察阶段，当含水层深埋或是坚硬基岩地区，钻进施工困难，成本费用很高时，如能基本满足资料及精度要求，可考虑不打观测孔，只进行单孔抽水试验。 2、多孔抽水试验：地指一个主孔进行抽水，同时在其周围配置一定数量的观测孔进行地下 水位变化的观测。这种试验方法获得的资料较为齐全，精度也较高。能够测得试验段含
常用实验动物的给药途径和方法 在动物实验中，为了观察药物对机体功能、代及形态的变化，常需将药物注入动物体。由于实验目的、动物种类、药物剂型不同，给药途径和方法也多种多样。 一经口给药法 (一)灌胃法 此法给药剂量准确，是借灌胃器将药物直接灌到动物胃的一种常用给药方法。 1、白鼠灌胃法：抓起小鼠，以左手拇指、食指固定头部，小指、无名指和掌心夹注尾巴，使腹部朝上，颈部拉直，右手持灌胃器，将灌胃针从鼠的口角插入口腔，从舌背沿上腭插入食道。灌胃量0.2～0.5ml/10g。 胃管可用适宜口径的硬质塑料管或磨去针头的8号注射针头弯成适当的弧度制成。 注意，操作时不要用力猛插，以免插破食道或误插入器官造成动物死亡。 2、白鼠灌胃法：左手戴上棉手套，用左手拇指和食指将大鼠头部固定，将大鼠 灌胃器沿腭后壁慢慢插入食道。灌胃针插入时应无阻力，如有阻力或动物挣扎则应退针或将针拔出，重新再插。灌胃器由注射器和特殊的灌胃针构成。灌胃量10～20ml/kg 3 兔、犬等:灌胃一般要借助于开口器、灌胃管进行。先将动物固定，再将开口器固定于上下门齿之间，然后将灌胃管(常用导尿管代替)从开口器的小孔插入动物口中，沿咽后壁而进入食道。插入后应检查灌胃管是否确实插入食道。可将灌胃管外开口放入盛水的烧杯中，若无气泡产生，表明灌胃管被正确插入胃中，未误入气管。此时将注射器与灌胃管相连，注入药液。 4、猪的胃灌注法：给猪下鼻饲管较困难，因猪的鼻翼与上唇联合形成吻突，鼻腔上下鼻夹与鼻中隔通道极窄，只能通过F10－12号的导尿管，F14号以上的导尿管不能插入，故一般均给猪采用经口入胃的灌胃方法。具体方法是，预先做好一矩形小木块，中间有一洞，让小猪咬住，将其固定，然后再由此洞下胃管。此种操作较为简便。 5、鸟类：包括鸽、鸡等，经口灌胃给药，可由助手将其身体用毛巾裹住固定好。实验者用左手将动物向后拉，使其颈部倾斜，用左拇指和食指将动物嘴撬开，其他三只手指固定好动物头部，右手取带有灌胃针头的注射器，将灌胃针头由动物舌后插入食管。不要象其它动物灌胃时插的太深，如动物不挣扎，插针头又很顺利，即可将药液经口或食管上端罐入胃。罐入速度要慢。
动物实验基本操作一（固定、性别判定、标识） 【实验目的】在做动物试验时，为确保给药、实验顺利进行，防止被动物咬伤、准确辨别动物性别、准确标识动物，要学会用正确方法捉拿实验动物、掌握辨别动物性别的方法以及掌握标识动物的方法。 【实验对象】SD大鼠，KM小鼠，雌雄各半，体重180-250g。 【实验器材和药品】 器材：鼠笼、大小鼠固定器、方木板、美式图钉、细绳、防护手套 药品：苦味酸80%~90%酒精饱和溶液、20%乌拉坦 【实验步骤】 一、小鼠的捉拿 1、徒手固定：用右手提起尾巴中部，放在鼠笼盖或其他粗糙面上。向后上方轻拉，此时，小鼠前肢紧紧抓住粗糙表面。左手拇指和食指迅速捏住小鼠颈背部皮肤，再置小鼠于左手心，并以左手掌心和中指夹住小鼠背部皮肤，无名指压住小鼠尾根部，将其固定于手中。右手可行注射或其它操作。 2、固定器固定：尾静脉注射或给药时，将小鼠放进固定器中或者大小和重量适当的容器（如烧杯），只露出尾巴，该类容器能够压住尾部，避免其活动。勿固定过紧造成窒息死亡。进行腹腔手术或心脏采血时，先准备一个15-20cm的方木板，边缘钉入五颗钉子。将小鼠四肢分别用20-30cm的线绳捆绑，线的另一头分别绑在方木板的钉子上，并且在头部上颚切齿牵引一根线绳，也固定在钉子上，达到完全固定。 二、大鼠的捉拿 4-5周内的大鼠，方法同小鼠。周龄较大的，则：1、首先戴好防护手套。2、用右手拇指和食指抓住大鼠尾巴中部将大鼠提起，放在大鼠饲养盒的面罩上。3、左手顺势按、卡在大鼠躯干背部，稍加压力向头颈部滑行。4、以左手拇指和食指捏住大鼠两耳后部的头颈皮肤，其余三指和手掌握住大鼠背部皮肤，完成抓取保定。 三、性别判定 小鼠、大鼠性别判定 （1）幼鼠外生殖器与肛门间隔短的是♀，外生殖器与肛门间隔长的是♂。 （2）成年动物可直接肉眼辨认，雄性有膨起的阴囊和阴茎，雌性动物有阴道口。 四、动物的标记 小鼠的短期标记法：苦味酸80%~90%酒精饱和溶液（黄色），标出属于自己的编号 【注意事项】 1、实验人员要有精神准备：掌握方法，胆大心细，做好防护。 2、动物兴奋的时候不要抓取，待其安静下来。 3、根据受试动物的给药部位或采血方法的不同，事先选择徒手固定还是固定器固定。 4、固定时把握好力度，过分用力会使小鼠颈椎脱臼或窒息死亡，若用力过轻头部能反转过来咬伤实验者的手。 【思考题】 1.在固定实验动物时如何才能快、准、稳？ 动物实验基本操作二（给药途径、采血） 【实验目的】在做动物试验时，为确保给药、采血实验顺利进行，要掌握根据不同的情况进行动物给药以及采血的正确方法。 【实验对象】SD大鼠（180-250g），KM小鼠（18-22g），雌雄各半。 【实验器材和药品】 器材：鼠笼、大小鼠固定器、方木板、长钉、细绳、防护手套,灌胃针，注射器（1ml,5ml）、棉球，剪毛剪、手术剪、手术刀、采血管、弯头镊子
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。最大降深S1对于潜水应等于1/3至1/2H（H为从含水层底板算起的水位高度）；对于承压水应尽可能降至含水层顶板。且S2=2/3S1，S3=1/3S1。 （2）各点抽水的水位、流量的稳定时间不少于8小时。稳定的标准是： ①水位稳定标准：当水位降深大于5米时，水位变化幅度不超过水位降深平均值的1%；当水位降深小于5米时，水位变化幅度不应超过3～5cm；
抽水试验技术要求 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。 §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。 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μ、弹性释水系数μ、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。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。 （3）群孔干扰抽水试验：在影响半径范围内，两个或两个以上钻孔中同时进行的抽水试验；通过干扰抽水试验确定水位下降与总涌水量的关系，从而预测一定降深下的开采量或一定开采定额下的水位降深值，同时为确定合理的布井方案提供依据。 （4）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。 抽水试验的方法 单孔抽水试验采用稳定流抽水试验方法，多孔抽水、群孔干扰抽水和试验性开采抽水试验一般采用非稳定流抽水试验方法。在特殊条件下也可采用变流量
单孔抽水试验计算水文地质参数方法探讨 侯建军 黄建忠 张茂盛 张义海 李文春 内蒙古自治区地质调查院 在水文地质勘探过程中，必须通过施工水文地质孔了解含水层的水文地质条件。抽水试验 是正确地获得水文地质参数极为重要的手段。工作中多用单孔、多孔、互阻孔及其观测孔的试验资料耒求解水文地质参数。但在实际工作中，很多情况下由于资金及施工条件等的限制，达不到以上要求，只能利用单井无观测孔进行抽水试验求解水文地质参数。因此，笔者就单井无观测孔，资料不足的情况下，如何利用其试验资料来计算水文地质参数的方法及程序进行探讨，使计算尽量达到应有的精度。 一、单井试验资料求解水文地质参数方法（以承压水完整井为例） （一）、计算公式 1、稳定流理论计算公式 w w r R KMs Q lg lg 732.2-= （1） w s R 10=K （2） 2、非稳定流理论计算方法 （1）直线图解法 i Q T 183.0= (3 ) 20 25.2w r Tt S = (4) (2)、标准曲线配线法 )(4u W s Q T w π= （5） u r Tt S w 142= （6） （3）、水位恢复法 ??? ? ?+=/1lg 183.0t t s Q T ★ （7） （二）、公式中的符号意义： Q ——井孔涌水量 m 3 /d s w ——井孔水位降深 m R ——引用影响半径 m r w —— 井孔半径 m M ——含水层厚度过 m K ——渗透糸数 m/d T ——含水层导水糸数 m 2/d S ——含水层弹性释水糸数 i ——直线斜率 t 0——s w =0时的时间 min W （u ）——井函数 u ——井函数自变量 t ——抽水累计时间 min t /——停止抽水后恢复水位时间 min s ★——剩余降深 m s /——降深修正值 m s i ——第i 次抽水降深值 m s i+1—第i+1次抽水降深值 m Q i ——第i 次抽水涌水量 m 3/d Q i+1——第i+1次抽水涌水量 m 3/d n ——降深修正糸数
精品文档 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。 （3）群孔干扰抽水试验：在影响半径范围内，两个或两个以上钻孔中同时进行的抽水试验；通过干扰抽水试验确定水位下降与总涌水量的关系，从而预测一定降深下的开采量或一定开采定额下的水位降深值，同时为确定合理的布井方案提供依据。 （4）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。
吉林大学精品课>>专门水文地质学>>教材>>水文与水资源工程教学实习指导 §4.5抽水试验资料整理及参数确定方法 4.5.1 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。 多孔抽水试验还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、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。 4.5.2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： K s R r R M s Q K w w w 10ln 2== π 潜水完整井： KH s R r R h H Q K w w 2ln )(2 2=-= π 式中 K ——含水层渗透系数 (m/d); Q —— 抽水井流量 (m 3/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);
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： 4 0b a 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： k R10 =（3） s R——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） KH R2 s 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 ? s R=433.5m 75 17 . 0.5 10 10?