利用单井进行多含水层分层抽水试验的方法
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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。
水文地质试验为测定水文地质参数和了解地下水的运动规律而进行的试验工作,内容包括抽水、注水、压水、渗水、连通、流速和弥散系数测定等。
其中抽水试验是最主要的手段。
抽水试验利用井(孔)抽取地下水,以了解井的涌水量及其与水位下降的历时变化关系。
抽水试验按地下水流态可分为稳定流和非稳定流抽水。
按抽水井与观测孔的关系可分为单孔抽水和多孔抽水;按井孔贯穿含水层的程度可分为完整井抽水和非完整井抽水;按抽水井与含水层的关系可分为分层抽水和混合抽水等。
①稳定流抽水。
抽水时流量和水位降同时保持不变,适用于抽水量小于补给量的地区,这种抽水一般需进行三次水位降。
其最大降深值,潜水应介于其含水层厚度的1/3~1/2之间;承压水不得大于其承压水头。
稳定时间一般为8~24小时当水质和水量发生突然变化时则要延长稳定时间。
②非稳定流抽水。
保持抽水量为常量,观测水位随时间的变化,在抽水量大于补给量或抽水过程中水位一直持续下降的地区更为适用。
抽水时间视其目的、水文地质特征、水位降与时间关系曲线类型和选用计算参数的公式而定。
一般为12~24小时。
稳定流与非稳定流抽水可结合进行,观测孔兼顾两者的计算要求布设,既满足后者对水量、水位的观测精度,又达到前者的延续时间,互相校正,以获得较理想的成果。
抽水试验的设备通常为空气压缩机或深井泵。
当地下水最大动水位深度小于7.5米时,可采用卧式离心泵。
若是非稳定流抽水,则宜采用电动离心泵或深井泵。
抽水试验过程中,为便于发现和及时处理异常现象,确定抽水试验延续时间,应根据试验要求并作为成果绘制和提交下列资料:当进行稳定流抽水时,绘制涌水量、水位降-历时(、-)曲线、涌水量-水位降关系[=()]曲线(图1[地下水水位及流量历时曲线])及单位涌水量-水位降关系[=()]曲线。
当进行非稳定流抽水时,应绘制抽水井水位降与时间,观测孔水位降与抽水井距离()、水位恢复与时间的对数关系曲线,即-lg(图2[水位下降-时间对数关系曲线])、-lg、-lg(1+/)(图[kg2]3[水位恢复-时间对数关系曲线])曲线。
抽水试验基本要求抽水试验是野外水文地质试验中的其中一种。
野外水文地质试验还包括渗水试验、注水试验、地下水流速流向的测定及连通试验。
今天给大家主要讲抽水试验类型、工作程序、要求、以及对抽水试验资料的判别:一、抽水试验工作前:首先要知道抽水试验的目的:即我们通过抽水试验工作应取得什么水文地质资料:1、岩石(土体)渗透系数、钻孔涌水量;2、.水位下降与涌水量的变化关系及水力特征(潜水或承压水);3、降落漏斗的大小、形状和增长速度;4、各含水层之间的水力联系。
另外在地表水体附近或地表水体下岩石中进行抽水试验时,应查明地表水与地下水的关系;二、抽水试验时所用井孔的多少:分为单孔抽水、多孔抽水及干扰井群抽水试验。
1、单孔抽水试验,只有一个抽水井而无观测井。
它方法简便,成本低廉,但所能担负的任务有限,成果精度较低,且只适用于稳定流抽水试验。
因此多用于普查和初步勘探阶段;2、多孔抽水试验:是在抽水孔附近还配有若干水位观测孔的抽水试验。
它能完成抽水试验的各项任务,所得成果和精度也较高,若专门布置的观测孔多,深度也较大时,则花费成本较大。
故少量用于初步勘探阶段,更多用于详细勘探阶段。
3、干扰井群抽水试验:是在多个抽水孔中同时抽水,造成降落漏斗相互重迭干扰的抽水试验。
除抽水孔外,还配有若干观测孔。
这种试验也称为互阻井群抽水试验。
一般干扰井群抽水试验是为了获取相互干扰下井涌水量与水位降深的关系资料;或因为水量较大,单个抽水孔形成的水位降深不大,降落漏斗范围太小,则在较近的距离内打几个抽水孔组成一个孔组同时抽水;或为了模拟开采或疏干的试验,在若干井内同时抽水,观测分析整个流场的变化。
由于此种抽水试花费大,所以只在详细勘探阶段或开采阶段使用。
三、按抽水井的类型:可分为完整井和非完整井抽水试验。
1、完整井中抽水时,水主要是从孔的四壁井入孔中,过滤器只须考虑到四壁进水。
由于完整井的井流理论较完善,故一般尽量用完整井作试验。
2、非完井中抽水时,除了孔壁进水以外,孔底也进水。
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。
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。
榆林市阴塔水源地水文地质调查张余波【摘要】Based on the hydrogeological exploration of the water source area of Yinta in Fugu County, Yulin City, Shaanxi Province,the basic data of topography, hydrogeology, stratigraphic division and geological structure are studied.The regional aquifers are dominated by the Upper Triassic sandstone and Quaternary deposits,and the aq-uifer thickness,lithology and water are identified.By means of pumping water test,the boundary of water source, water rich region and water abundance area,water medium area are determined.Dynamic observation of water in-cluding underground water and Yellow River water about water level,water quality,etc.,are carried out to compare with the annual precipitation,with the aim of finding out the groundwater dynamic law and determining the ground-water dynamic type and the Yellow River water impact area.Some reasonable suggestions of water resources utiliza-tion and water resources development for economic construction are also put forward.%通过对陕西省榆林市府谷县阴塔水源地水文地质进行勘查,研究该区地形地貌、水文地质及地层分层、地质构造等基本问题,研究了其含水层厚度、岩性、富水性等.借助抽水试验勘定水源地边界,划分水量丰富区、水量较丰富区、水量中等区;水动态观测包括地下水动态观测和黄河水的动态观测,观测的项目包括水位、水质等,将其与该地区的年降水量进行对比分析,查明区内地下水动态规律确,定地下水动态类型、黄河水渗影响范围,为研究区水资源利用和经济建设提出合理的水资源开发建议.【期刊名称】《重庆科技学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(020)001【总页数】5页(P11-14,62)【关键词】水源地;抽水试验;水动态【作者】张余波【作者单位】西北大学地质学系,西安710069;大陆动力学国家重点实验室,西安710069【正文语种】中文【中图分类】P641阴塔水源地位于陕西省榆林市府谷县府谷镇阴塔村,黄河河谷西岸,距县城约6 km。
利用抽水试验确定承压含水层参数方法抽水试验是一种常用的方法,用于确定承压含水层的参数。
这种试验通过在一定时间内从井中抽取一定量的水来观察井水位的下降情况,从而确定含水层的压力和渗透性参数。
抽水试验的原理是在地下含水层中抽取水分,造成井水位下降。
根据它的下降速率和井底水位的变化,可以计算出压力和渗透性参数。
下面是利用抽水试验确定承压含水层参数的方法:1.设计试验:首先需要确定试验的目标和范围。
根据地质勘探数据和钻孔成果,确定试验井的位置和井筒尺寸。
然后设计试验方案,包括抽水量、抽水时间、观测时间和观测点等。
2.准备设备和材料:选择适当的抽水设备,如水泵和抽水管道。
确保设备的质量和性能符合要求。
同时,准备好观测设备和材料,如水位计、测压仪和数据记录仪等。
3.安装试验井:根据试验方案,在选择的位置钻探井孔。
然后安装试验井筒和井口设备。
确保井筒的密封性和稳定性,以防止漏水和塌陷。
4.进行抽水试验:根据试验方案,启动水泵开始抽水。
记录开始抽水时的井水位和时间。
观测抽水期间井水位的下降情况,并随时记录数据。
5.观测水位变化:在试验期间,通过水位计观测井水位的变化。
间隔一定的时间记录井水位,并绘制水位-时间曲线。
根据曲线的斜率可以确定水位的下降速率。
6.分析数据:根据观测的水位数据,计算出试验井孔的有效渗透性。
根据渗透性和地下水体积平衡原理,可以计算地下含水层的压力。
利用抽水试验确定承压含水层参数的方法是经过实践检验的,可以提供有关地下含水层的重要参数。
然而,需要注意的是,试验结果受多种因素的影响,如地下水层的复杂性和非均质性,试验井孔的尺寸和密封性等。
因此,在进行试验前应进行充分的地质勘探和实地调查,以确保试验的准确性和可靠性。
总之,通过抽水试验可以有效地确定承压含水层的参数,为工程和水资源管理提供重要的参考依据。
任务四水文地质试验二、抽水试验概述掌握抽水试验目的任务、抽水试验类型,掌握不同抽水试验的原理、课程目的适用条件、用途,具有合理选取抽水试验类型的专业技能1、掌握抽水试验目的任务课程任务2、掌握不同抽水试验的原理、适用条件、用途1、抽水试验目的任务课程内容2、抽水试验目的任务重点、难点不同抽水试验的原理、适用条件、用途一、抽水试验的目的、任务抽水试验:是以地下水井流理论为基础,通过在井孔中进行抽水和观测,来测定含水层水文地质参数,评价含水层富水性和判断某些水文地质条件的一种野外试验工作。
抽水试验的目的、任务是:1、直接测定含水层的富水程度和评价井孔的出水能力Q以一定降深(抽水水位降深10m为准\一定口径(口径91mm)的单井出水量来表征的含水层富水程度《水文地质术语》(GB12719∙1991)C1按钻孔单位涌水量(q)富水性[注]分为以下四级:a.弱富水性:qV0.lL/s.m;b.中等富水性:0.lL∕s.m≤q≤l.0L∕s.m;c.强富水性:1.OL∕s.m<q≤5.OL∕s.m;d.极强富水性:q>5.OL∕s.m o2、确定含水层水文地质参数(如K、T、ue、ud、a、Ke等)3、研究井孔的出水量Q与水位降深S的关系,及其与抽水时间t的关系,研究降落漏斗的形状、大小及扩展过程4、研究含水层之间及地下水与地表水之间的水力联系,以及地下水补给通道和强径流带位置等5、确定含水层(含水体)边界位置及性质6、通过抽水试验,为取水工程设计提供所需水文地质数据。
如:通过单孔抽水, 确定井孔的影响半径R,单井出水量Q、单位出水量q等;根据开采性抽水试验或疏干模拟抽水,确定合理的井距L、开采降深S、合理井径r。
,井间干扰系数等。
7、通过开采性抽水试验,直接评价水源地的地下水充许开采量。
(二)抽水试验的类型一般根据抽水试验所依据的井流公式原理、抽水试验的目的任务和方法要求等分类。
1、按依据的井流理论划分(1)稳定流抽水试验:在抽水过程中,要求流量Q、水位降深S(或动水位h)同时相对稳定(即不随时间而变),并有一定延续时间的抽水试验。
抽水试验方案(总8页)本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March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。
单井稳定流抽水试验确定地下水允许开采量韩志文(四川省冶金地质勘查院,四川 成都 610000)摘 要: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,水文地质参数是进行地下水资源评价及地下水流数值模拟的基础。
在矿泉水资源储量核实工作中经常采用单孔无观测孔做抽水试验来求取水文地质参数(渗透系数K和影响半径R)。
以自贡市大安区某矿泉水为例,利用单孔稳定流抽水试验的数据成果,绘制Q、S/t及q=f(s)关系曲线图,按承压水完整井公式计算含水层渗透系数K和影响半径R,采用直线方程式来计算该井的允许开采量。
关键词:水文地质参数;地下水;允许开采量中图分类号:P641.2 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2021)04-0164-3Single well steady flow pumping test to determine allowable groundwater exploitationHAN Zhi-wen(Sichuan Metallurgical Geological Exploration Institute,Chengdu 610000,China)Abstract: Pumping test is the most direct method to master the water rich property of aquifer and to obtain hydrogeological parameters of aquifer. Hydrogeological parameters are the basis for groundwater resource evaluation and numerical simulation of groundwater flow. In the verification of mineral water resources reserves, the hydrogeological parameters (permeability coefficient K and influence radius R) are often obtained by pumping test with single hole and no observation hole. Taking a mineral water in Daan District of Zigong City as an example, the relationship curves of Q, s/t and q=f (s) are drawn by using the data of single hole steady flow pumping test. The permeability coefficient K and influence radius r of aquifer are calculated according to the formula of the complete well of confined water, and the allowable exploitation of the well is calculated by using the linear equation.Keywords: hydrogeological parameters; groundwater; allowable exploitation抽水试验是以地下水井流理论为基础,用抽水设备在钻孔或水井中抽水以测定含水层渗透系数和孔井涌水量、水质和各含水层水力补给的水文地质试验。