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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。
1、一般要求1.1.抽水试验是煤炭资源地质勘探的重要手段，其目的是研究含水层重要水文地质特征，取得含水层水文地质参数，评价含水层的富水性，并为预计矿井涌水量与对地下水综合利用的评价提供资料。
1.2.抽水试验工作应在分析勘探区及邻区已有的水文地质资料的基础上，根据《煤炭资源地质勘探规范》的要求进行合理布置。
对富水性不均一的含水层，应注意选择遇有漏（涌）水的地质勘探钻孔改作抽水试验孔。
根据水文地质条件复杂程度、水量大小和设计目的，可分别选择单孔、群孔、孔组进行抽水试验。
1.3.抽水试验空必须编制施工设计书。
内容包括：抽水试验任务及要求；试验含水层（段）的起、止深度；孔径大小、止水套管的直径及下入层位、下入深度以及止水方法；简易水文地质观测；所采用的抽水设备；抽水试验质量要求等。
1.4.抽水试验的段距应根据抽水的目的确定，以能分别获得各含水层（带）的水位、流量、水质、渗透性为原则。
1.5.抽水试验层（段）的孔径一般不应小于100mm；下过滤器时，过滤管的直径不应小于108mm。
观测孔的孔径不应小于75mm；下过滤器时，过滤管的直径不应小于73mm。
大口径（或孔组、群孔）抽水，其抽水层（段）的孔径一般不应小于200mm。
孔深超过300m时，对于非大水矿区，其孔径可减小到168mm。
1.6.抽水试验层（段）与隔离止水层（段）必须取芯，其采取率要求见表1。
1.7.抽水试验钻孔的孔斜要求，应严于《煤田地质勘探钻孔质量标准》的规定。
使用深井泵抽水时，深井泵下放深度以上的钻孔段，其孔斜均不得超过2度。
1.8.抽水试验钻孔与观测孔，一般应采取清水钻进。
若必须采用泥浆时，在正式抽水前必须采用活塞洗井或空气压缩机反复抽洗或其它有效的洗井方法，使泥浆排出，至水澄清为止。
1.9.抽水试验钻孔与观测孔的止水层（段）必须选择在岩石完整的隔水层（段）内，且应用可靠的方法检查止水效果，并作正式记录。
1.10.抽水试验所抽放至孔外的水，若有可能重新渗入含水层时，必须有防渗漏措施，保证不抽循环水。
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。
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。
机民井简易抽水试验参数计算机民井简易抽水试验参数计算说明（2005年11月）2005年度共进行机民井简易抽水试验5眼，并进行了有关水文地质参数的计算。
计算方法主要采用非稳定流的抽水数据直线图解法、恢复数据直线图例法、稳定流方法等。
一、抽水数据直线图解法 本次计算理论基础为泰斯公式：()u W TQ S π4=225.2ln 4r at T Q π≈（承压水）)(42u W KQ H H S π--=2225.2ln2r atK Q H H π--≈ （潜水）其中：S ——降深； Q ——涌水量；T ——导水系数； K ——渗透系数； H ——初始水位； W （u ）——泰斯井函数； u=r 2/4at ；r ——观测点至抽水井距离（抽水井取井半径）； a ——压力传导系数（T/μ）； μ——给水度（弹性释水系数）； t ——抽水时间。
将实测数据投在单对数座标（时间正取对数天度）纸上并作成曲线，此实测数据曲线将在一定的区间上呈线直线，因而可以依据直线的两个要素确定含水层的两个参数。
本次采用S-lgt 曲线。
1、原理当u ≤0.05时，泰斯公式（承压水）可以近似表示为：t TQ r a T Q S lg 183.025.2lg 183.02+=此方程为直线方程此直线的斜率为：TQI 183.0=T QT 183.0=则此直线的截距为S 0 ：22025.2lg 25.2lg 183.0raI r T Q S ⋅==则：)(210445.0IS r a ⋅=潜水时⎪⎩⎪⎨⎧⋅==SI r a I Q K 10445.0366.02()[]IS S H SI 02⋅-=maT S μμμ==（m 含水层厚度）2、步骤：①在单对数坐标纸上作S-lgt 曲线（承压水）或（2H-S ）·S-lgt 曲线（潜水）；②将曲线的直线部分延长，交纵轴坐标得S 。
或[（2H-S ）S]。
；③求直线斜I ；④利用上述有关公式求有关参数。
(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。
抽水经验公式及其适用条件序号线型曲线类型及其经验公式经验参数计算公式S值外延极限适用条件说明Q=f(S)图像抽水曲线方程式直线图解法解析法均衡误差法最小二乘法Ⅰ直线型Q=q n S 当抽水试验有两次水位降深时，可由两相应的出水量点绘Q=f(S)曲线是否通过原点来判断有无直线关系<1.5S n承压水近似计算Q：推算设计出水量（吨/日）。
S：相应Q时的水位降深（米）。
Q n：单井实抽最大出水量（吨/日）。
S n：相应Q n时的最大水位降深（米）。
q n：单位出水量（吨/日米）。
S0=S/Qq、a、b、m、n：由抽水试验决定的经验参数。
N：降深次数。
n1、n2：均衡误差法求参数时将三次以上抽水试验资料分成两组，计算第组和第二组的次数。
曲度法鉴别曲线类型：用Q=f(S)曲线的曲度值（n）来鉴别：n=(lgS2-lgS1)/(lgQ2-lgQ1)当n=1时，为直线型；当n=2时，为抛物线型；当1<n<2时，为指数曲线型；当n>2时，为对数曲线型；当n<1时，一般为异常型曲线。
Ⅰ为抛物线型，Ⅱ为指数曲线型，Ⅲ对数曲线型。
Ⅱ抛物线型Q={(2H-S)S}/[2H-]S n]S=[H2-S n\Q n(2H-S n)Q]1\2Q n=Q n/S nA=q n/(2H-S n)/ / <1.5S n<(0.5-0.8)H潜水近似计算Ⅲ抛物线型Q=[√(a2+4bS)-a]/(2b)S=aQ+bQ2S0=S/Qa=(S1Q22-S2Q12)/(Q1Q22-Q2Q12)b=(S1Q2-S2Q1)/(Q12Q2-Q22Q1)a=（∑S0-b∑Q）/Nb=(N∑S0-∑S0∑Q)/[(N∑Q2-(∑Q)2)(1.75-2.0)S n用于承压水，当抽水试验与公式计算相符时，也可用于潜水Ⅳ指数曲线型Q=nS=(Q/n)mm=(lgS2-lgS1)/(lgQ2-lgQ1)lgn=lgQ1-lgS1/m=n1lgn+1/m=n2lgn+1/mm=N∑(lgS)2-(∑lgS)2/[N∑(lgslgQ)-∑lgQ∑lgS]lgn=(∑lgQ-1/m∑lgS)/N(1.75-2.0)S n用于承压水，当抽水试验与公式计算相符时，也可用于潜水Ⅴ对数曲线型Q=a+blgSS=arclg(Q-a)/ba=Q1-blgS1b=(Q2-Q1)/(lgS2-lgS1)=n1a+b=n2a+ba=（∑Q-b∑lgS）/Nb=(N∑(QlgS)-∑Q∑lgS)/[(N∑(lgS)2-(∑lgS)2)(2.0-3.0)S n用于承压水，当抽水试验与公式计算相符时，也可用于潜水QSQSQSQSQS。
