分析供水边界含水层抽水试验数据的新方法
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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。
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。
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。
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。