提水试验方法及公式

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公式式中hw ——抽水井中水柱高度 (m);h1、h2——与抽水井距离为r1和r2处观测孔（井）中水柱高度 (m)，分别等于初始水位H0与井中水位降深s之差，h1= H0 –s1；h2= H0 –s2。

一任务来源大连地铁三十里堡隧道区间构造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。

二试验目旳通过现场试验获取试验特性曲线, 选择适合水文地质条件旳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根据, 合理优化施工降水方案, 保护水资源。

三试验任务由于试验场地条件限制, 拟针对第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）粉质粘土层进行带观测孔旳单井抽水试验。

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(井构造见附图二)；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（井构造见附图二）, 6m间距布设1眼, 20m间距布设1眼。

（二）抽水试验运用单孔抽水带多种观测孔进行旳抽水试验, 可精确求取水文地质参数。

本次试验在钻孔成井后, 运用单孔抽水, 同步观测2眼观测井, 稳定期间分别为8、16小时, 小落程出水量为大落程出水量旳1/2—2/3。

（三）抽水试验观测频率、精度规定及所有试验工作时间1. 抽水试验技术规定抽水试验旳布置应满足国家现行规范旳规定, 同步应观测水位和水量；抽水稳定延续时间不不大于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, 三次所测水位相似或4小时内水位相差不超过2厘米, 即为静止水位。

3. 抽水试验稳定原则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旳观测孔鉴定；同步考虑区域该时段旳自然水位变化状况, 若与区域自然水位变化一致, 同样鉴定稳定。

4. 水跃值确实定在抽水井外环滤层中安放专门水位观测管, 用于观测水跃值。

5. 观测频率抽水孔、观测孔均按稳定流抽水试验频率进行观测, 即开泵前测初始静水位, 开泵后第1.2.3、4、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120分各测一次, 之后每隔30分观测一次直至结束。

中华人民共和国行业标准抽水试验规程Y S5215—x x x x条文说明修订说明《抽水试验规程》YS/T 5215-201X，经工业和信息化部201 年XX月XX日以(工信厅科〔201x〕xx号)文批准、发布。

本规程是在《抽水试验规程》(YS5215－2000)的基础上修订而成。

上一版的主编单位为中国有色金属工业长沙勘察设计研究院，主要起草人是谭寿林、宋楚根。

本规程修订过程中，修订组进行了广泛深入的调查研究，总结了近年来我国工程建设过程中抽水试验研究成果和实践应用经验，参考了国内外先进仪器设备类型和技术法规，许多单位和学者的研究成果是本次修订的极有价值的参考资料，通过调研征求意见及工程试验，对修订内容反复讨论、分析、论证，取得了重要的技术资料和技术参数。

为便于广大勘察、设计、施工、科研、学校等单位的有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定，《抽水试验规程》修订组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。

但是，本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。

目次1 总则 (34)2 术语和符号 (35)3 仪器设备 (36)3.1一般规定 (36)3.2过滤器 (36)3.3抽水设备 (36)3.4量测器具 (39)4 试验方法 (41)4.1一般规定 (41)4.1试验准备工作 (41)4.3试验工作 (41)5 资料整理 (54)5.1一般规定 (54)5.2影响半径 (54)5.3渗透系数 (54)5.4 抽水试验报告 (55)1总则1.0.1 本规程适用于有色金属工业工程建设工程水文地质勘察中场地含水层渗透性评价。

抽水试验是评价含水层渗透性最常见、最直观、最有效的试验方法，实际工作中，宜根据勘察工作的目的、要求和水文地质条件的差异采用不同的抽水试验方法。

2 术语和符号2.1 术语本规程增加了抽水试验术语，术语的定义参照国家标准《岩土工程基本术语标准》GB/T50279-2014进行了修订；2.2 符号已将本规程中的符号全部列出，由原来的12个符号增加到1个，并进行了重新排序，方便查阅。

隧道涌水量的预测摘要：通过对隧道工程地质勘察，以不同方法计算的隧道涌水量，经分析对比，确定隧道最大涌水量，对隧道的设计、施工起到超前预防作用。

关键词：隧道涌水量，水文地质试验，渗透系数，汇水面积，降水入渗系数1前言隧道涌水量的计算，是工程地质勘察过程中非常重要的一环，尤其对于长-特长隧道，其数值的大小，直接关系到设计、施工所采取的涌、排水措施。

本文通过工程地质勘察过程中不同隧道涌水量计算的实例，讨论了隧道涌水量预测过程中需要注意的几个问题。

2水文地质试验水文地质试验是隧道涌水量计算的关键一环，应根据水文地质条件和场地条件，选用抽水、压水、注水及提水试验等方法。

下面仅就各种试验时应注意的问题介绍如下：2.1抽水试验1、稳定流抽水试验的水位降深次数，一般进行3次，当勘探孔的出水量较小或试验时出水量已达到极限时，水位降深可适当减少，但不得少于2次。

2、当出水量和动水位与时间关系曲线只在一定范围内波动，且没有持续上升或下降趋势时，判断为抽水试验稳定。

2.2压水试验1、压水试验宜采用自上而下的分段压水方法，同一工程中试验段长度应保持一致。

2、试验段长度一般为5m，最长不得超过10m。

3、压水试验宜采用3个压力阶段，一般采用0.3Mpa、0.6 Mpa、1.0 Mpa。

4、压水试验中，每10min宜观测一次压水流量，每一压力阶段在流量达到稳定后延续1.5-2.0h即可结束。

2.3注水试验注水试验一般采用钻孔常水头注水法。

1、采用清水向孔内注水，当水位升高到设计的高度后，控制水头、水量保持稳定。

2、注水试验应进行3次水位升高，每次水位升高宜采用2、4、6m，间距不宜小于1m。

2.4提水试验提水试验采用定水位降深法。

1、单位时间内提水次数应均匀，提出的水量大致相等，并达到水位水量相对稳定。

2、水位水量每隔30min测定一次，计算出出水量，出水量波动值为±10%，水位波动范围10-20cm，即为稳定。

3、提水试验延续时间，应在水位、水量相对稳定后在进行4h即可结束。

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。

Q~S 曲线方程外推法（一）原理与应用条件指用稳定井流条件下抽水试验的Q=f （s ）方程，外推未来疏干水位降的涌水量。

实质上也是一种相似条件下的比拟法。

应用时的前提条件是：一、抽水试验建立Q=f （s ） ，应符合稳定井流条件；二、抽水试验的各种条件应与预测对象的疏干条件接近。

因此，必须重视试验的技术条件，包括：1.应将抽水试验孔布置在预测对象的分布地段，保证水文地质条件的一致性；2.采用大口径（或孔组）试验，计算时为消除井径对涌水量的影响，需做井径换算；3.抽水降深应大于疏干水位水柱高度的1/2~1/3，计算时的外推疏干降深不应超过1.75倍的抽水降深，主要考虑疏干状态下的补给条件；4.用枯季抽水试验预测正常涌水量，根据雨季试验预测季节性最大涌水量；5.要排除抽水过程中一切自然和人为随机影响因素的干扰。

Q~s 曲线方程法的优点是：回避各种水文地质参数求参过程中的失真，计算简单易行。

适用于建井初期的井筒涌水量预测。

上水平疏干资料外推下水平的涌水量，以及矿床规模小、矿体分布集中、边界条件和含水结构复杂的涌水量预测。

（二）计算方法与步骤1. 鉴别Q~s 曲线类型（1）曲度法：即用曲度n 值进行鉴别：1212lg lg lg lg Q Q S S n --=，当n ＝1时，为直线Q =qS ；1＜n ＜2时，为幂曲线Q =b S a ；n ＝2时，为抛物线S=aQ+bQ 2；n ＞2时，为半对数曲线S=a+blgS 。

如果n ＜1时，表明抽水试验不正确。

2. 确定方程参数（1）最小二乘法：应根据Q=f （s ）类型选用最小二乘法，如常见的幂函数型：∑∑∑∑∑=-⋅-Q S Q S NS S b lg lg )lg (lg )lg ()(lg 22NS bQ a ∑∑-=lg 1lg lg（2）图解法：即利用直角坐标的图解，a 为图解中纵坐标上所切的截距线段；b 为直线对水平倾角的正切。

其它类型详见地下水动力学。

第三节、隧道洞室涌水量预测一、水文地质参数计算为取得计算洞室涌水量的水文地质参数，进行钻孔提（抽）水试验，利用提水试验和抽水试验结果，采用地下水动力学方法及相关计算公式，大部分按潜水非完整井计算出提水的渗透系数K 抽水，另外根据提水后的恢复水位与时间的关系，即s~t 关系计算出恢复的渗透系数K恢复，并参照当地岩性的渗透系数K ，将该三种方法求得的渗透系数K 值并结合钻探过程中冲洗液的消耗量，岩体的破碎性、岩性的矿物组成及充填胶结情况，给定一个建议的渗透系数K 值。

求得水文地质参数，其提水时K 值计算公式如下：K=22)lg (lg 733.0hH r R Q --ω 其中：K ——渗透系数（m/d ）。

Q ——出水量（m 3/d ）。

R ——影响半径（此值根据《工程地质手册》第二版表9-3-12查得） r ω——钻孔半径（m ）。

H ——自然情况下潜水含水层的厚度（m ）。

h ——抽水稳定时含水层的厚度（m ）。

恢复水位计算渗透系数K 值公式如下：()212ln 25.3S St r H r K ωω+=（完整井）其中：K ——渗透系数（m/d ）。

r ω——钻孔半径（m ）。

H ——自然情况下潜水含水层的厚度（m ）。

S 1——抽水稳定时的水位降深（m ）。

S 2——地下水恢复时间t 后水位距离静止水位的深度（m ）。

t ——水位从S 1恢复到S 2的时间（d ）。

具体计算过程及计算结果见附表5：钻孔提（抽）水试验渗透系数（恢复水位）计算成果表。

二、洞室涌水量的估算方法 （一）、洞室涌水量的补给来源为了更准确预测隧道洞室涌水量，通过野外水文地质调绘，并分析洞室地下水的补给来源，含水岩性的空间分布、富水性，结合钻孔对地下深处地质情况的揭露，参考物探测井成果，我们认为隧道洞室涌水量的补给来源由以下几部分组成：a ．洞室影响范围内汇集的大气降水渗漏补给量；b ．洞室附近地下水的补给量（包含隧道上行线、下行线间含水层的静储量及洞室两侧地下水的侧向补给量）；c ．地表水流过洞室上方时的渗入补给量；d ．地表水通过节理裂隙、断层破碎带给洞室的侧向补给量；e ．断层破碎带导入洞室的地下水量。