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文檔簡介

1、第一部分第一部分 抽水試驗(yàn)方法抽水試驗(yàn)方法一、抽水試驗(yàn)的任務(wù)一、抽水試驗(yàn)的任務(wù)二、主要水文地質(zhì)參數(shù)二、主要水文地質(zhì)參數(shù)三、常用的野外水文地質(zhì)試驗(yàn)方法三、常用的野外水文地質(zhì)試驗(yàn)方法四、抽水試驗(yàn)的基本方法四、抽水試驗(yàn)的基本方法五、抽水試驗(yàn)設(shè)備及驗(yàn)安裝五、抽水試驗(yàn)設(shè)備及驗(yàn)安裝第二部分第二部分 抽水試驗(yàn)理論及資料整理抽水試驗(yàn)理論及資料整理一、抽水試驗(yàn)的相關(guān)理論一、抽水試驗(yàn)的相關(guān)理論二、抽水試驗(yàn)二、抽水試驗(yàn)三、資料整理三、資料整理四、抽水試驗(yàn)實(shí)例四、抽水試驗(yàn)實(shí)例第一部分第一部分 抽水試驗(yàn)方法抽水試驗(yàn)方法 抽水試驗(yàn)是掌握含水層富水性,抽水試驗(yàn)是掌握含水層富水性,求取含水層水文地質(zhì)參數(shù)最直接的手段。求取含水

2、層水文地質(zhì)參數(shù)最直接的手段。- -查明含水層的富水性查明含水層的富水性獲取含水層水文地質(zhì)參數(shù)獲取含水層水文地質(zhì)參數(shù)評價(jià)地下水開采對環(huán)境影響評價(jià)地下水開采對環(huán)境影響提出合理供、排水方案提出合理供、排水方案一、水文地質(zhì)試驗(yàn)的任務(wù)一、水文地質(zhì)試驗(yàn)的任務(wù) 釋水系數(shù)釋水系數(shù)s s 水文地質(zhì)參數(shù)水文地質(zhì)參數(shù)滲透系數(shù)滲透系數(shù)(k) (k) 導(dǎo)水系數(shù)導(dǎo)水系數(shù)(T) (T) 越流系數(shù)越流系數(shù)k/m k/m 釋水系數(shù)(釋水系數(shù)(S S)(給水度)(給水度u u)壓力傳導(dǎo)系數(shù)壓力傳導(dǎo)系數(shù)(a) (a) 又稱貯水系數(shù)或彈性給水度。表征單位含水巖體釋水又稱貯水系數(shù)或彈性給水度。表征單位含水巖體釋水(貯水)能力的參數(shù)(無

3、量綱)。(貯水)能力的參數(shù)(無量綱)。二、主要的水文地質(zhì)參數(shù)二、主要的水文地質(zhì)參數(shù) 滲透系數(shù)滲透系數(shù)k k 表征含水層透水能力重要水文地質(zhì)參數(shù)表征含水層透水能力重要水文地質(zhì)參數(shù) ,是水力坡,是水力坡度為度為1 1時(shí),地下水在介質(zhì)中的滲透速度。滲透系數(shù)不僅與時(shí),地下水在介質(zhì)中的滲透速度。滲透系數(shù)不僅與介質(zhì)性質(zhì)有關(guān),還與在介質(zhì)中運(yùn)動的地下水的粘滯系數(shù)、介質(zhì)性質(zhì)有關(guān),還與在介質(zhì)中運(yùn)動的地下水的粘滯系數(shù)、比重及溫度等物理性質(zhì)有關(guān)。量綱為(比重及溫度等物理性質(zhì)有關(guān)。量綱為(m md d)。)。 導(dǎo)水系數(shù)導(dǎo)水系數(shù)T T 表示含水層全部厚度導(dǎo)水能力的參數(shù)。定義為水力坡表示含水層全部厚度導(dǎo)水能力的參數(shù)。定義為

4、水力坡度為度為1 1時(shí),地下水通過單寬含水層垂直斷面的流量。導(dǎo)水時(shí),地下水通過單寬含水層垂直斷面的流量。導(dǎo)水系數(shù)系數(shù)T T等于含水層滲透系數(shù)等于含水層滲透系數(shù)K K與含水層厚度與含水層厚度m m的乘積。量綱的乘積。量綱為為(m2d)。)。 三、常用的野外水文地質(zhì)試驗(yàn)方法三、常用的野外水文地質(zhì)試驗(yàn)方法1 1、抽水試驗(yàn)、抽水試驗(yàn) (1 1)根據(jù)抽水試驗(yàn)的水動力特征:分為穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)、)根據(jù)抽水試驗(yàn)的水動力特征:分為穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)、非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn);非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn); (2 2)根據(jù)抽水試驗(yàn)孔的數(shù)量和組合方式:分為多孔抽水)根據(jù)抽水試驗(yàn)孔的數(shù)量和組合方式:分為多孔抽水試驗(yàn)、單孔抽水試驗(yàn)、干擾孔抽水

5、試驗(yàn)等,試驗(yàn)、單孔抽水試驗(yàn)、干擾孔抽水試驗(yàn)等, (3 3)抽水試驗(yàn)的方法:在水井或鉆孔中進(jìn)行抽水,觀測)抽水試驗(yàn)的方法:在水井或鉆孔中進(jìn)行抽水,觀測記錄水量和水位隨時(shí)間的變化。試驗(yàn)時(shí)要求對抽水時(shí)的水位記錄水量和水位隨時(shí)間的變化。試驗(yàn)時(shí)要求對抽水時(shí)的水位和流量進(jìn)行系統(tǒng)的觀測和記錄,并繪制水位與流量關(guān)系的曲和流量進(jìn)行系統(tǒng)的觀測和記錄,并繪制水位與流量關(guān)系的曲線。線。 (4 4)利用水位與流量之間的函數(shù)關(guān)系,評價(jià)井(孔)出)利用水位與流量之間的函數(shù)關(guān)系,評價(jià)井(孔)出水能力。計(jì)算含水層滲透系數(shù),確定抽水影響半徑(水能力。計(jì)算含水層滲透系數(shù),確定抽水影響半徑(R R)和降)和降落漏斗形狀、了解巖層給水

6、度和含水層與地表水及含水層間落漏斗形狀、了解巖層給水度和含水層與地表水及含水層間的水力聯(lián)系等。的水力聯(lián)系等。 是往鉆孔中連續(xù)定量注水,使孔內(nèi)保持一定水位,通過水位與水量的函是往鉆孔中連續(xù)定量注水,使孔內(nèi)保持一定水位,通過水位與水量的函數(shù)關(guān)系,測定透水層滲透系數(shù)的水文地質(zhì)試驗(yàn)工作,它的原理與抽水試驗(yàn)相數(shù)關(guān)系,測定透水層滲透系數(shù)的水文地質(zhì)試驗(yàn)工作,它的原理與抽水試驗(yàn)相同,但抽水試驗(yàn)是在含水層內(nèi)形成降落漏斗,而注水試驗(yàn)是在含水層上形成同,但抽水試驗(yàn)是在含水層內(nèi)形成降落漏斗,而注水試驗(yàn)是在含水層上形成反漏斗。其觀測要求和計(jì)算方法與抽水試驗(yàn)類似。注水試驗(yàn)可用于測定非飽反漏斗。其觀測要求和計(jì)算方法與抽水試

7、驗(yàn)類似。注水試驗(yàn)可用于測定非飽和水透水層的滲透系數(shù)。和水透水層的滲透系數(shù)。 2 2、注水試驗(yàn)、注水試驗(yàn) 3 3、試坑滲水試驗(yàn)、試坑滲水試驗(yàn) 是在地表挖試坑注水,在坑底保持一定水層厚度,使水在地下是在地表挖試坑注水,在坑底保持一定水層厚度,使水在地下水面以上的干土層中穩(wěn)定下滲,根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)試坑的穩(wěn)定耗水量水面以上的干土層中穩(wěn)定下滲,根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)試坑的穩(wěn)定耗水量測算土層滲透系數(shù)的野外水文地質(zhì)試驗(yàn)方法。在確定渠道、水庫、測算土層滲透系數(shù)的野外水文地質(zhì)試驗(yàn)方法。在確定渠道、水庫、灌區(qū)的滲漏水量時(shí),多采用此法測定干燥土層的滲透系數(shù)。灌區(qū)的滲漏水量時(shí),多采用此法測定干燥土層的滲透系數(shù)。 水文地質(zhì)試驗(yàn)方

8、法的適用條件 在地下水埋深較大,不能滿足抽水試驗(yàn)的條件下,可采用注水試驗(yàn)近似代替抽水試驗(yàn); 滲水試驗(yàn)僅適用于淺部土層滲透系數(shù)的求取。 不同試驗(yàn)方法取得參數(shù)的差異性分析注水試驗(yàn)求取的水文地質(zhì)參數(shù)一般比抽水試驗(yàn)取得的參數(shù)偏小1/51/3.四、抽水試驗(yàn)的基本方法四、抽水試驗(yàn)的基本方法(一)抽水試驗(yàn)(一)抽水試驗(yàn) 的目的的目的驗(yàn)證水文地質(zhì)條件驗(yàn)證水文地質(zhì)條件求取水文地質(zhì)參數(shù)求取水文地質(zhì)參數(shù) 揭露系統(tǒng)邊界條件揭露系統(tǒng)邊界條件 評價(jià)地下水允許開采量評價(jià)地下水允許開采量 查明主要來水方向查明主要來水方向 提供供排結(jié)合方案提供供排結(jié)合方案 查明地下水開采對環(huán)境的影響查明地下水開采對環(huán)境的影響 根據(jù)地下水有無壓

9、力,水井分為無壓井和承壓井。當(dāng)水井布置在根據(jù)地下水有無壓力,水井分為無壓井和承壓井。當(dāng)水井布置在具有潛水自由面的含水層中時(shí)具有潛水自由面的含水層中時(shí), ,稱為稱為無壓井無壓井;當(dāng)水井布置在承壓含水;當(dāng)水井布置在承壓含水層中時(shí)稱為層中時(shí)稱為承壓井承壓井。 當(dāng)水井底部達(dá)到不透水層時(shí)稱為當(dāng)水井底部達(dá)到不透水層時(shí)稱為完整井完整井,否則稱為,否則稱為非完整井非完整井。 在巨厚的巖溶含水層中在巨厚的巖溶含水層中, ,應(yīng)該根據(jù)巖溶發(fā)育深度確定合理的有效含水應(yīng)該根據(jù)巖溶發(fā)育深度確定合理的有效含水帶厚度。帶厚度。無壓完整井抽水試驗(yàn)無壓完整井抽水試驗(yàn) 無壓非完整井抽水試驗(yàn)無壓非完整井抽水試驗(yàn) ( (二二) ) 試

10、驗(yàn)水井分類試驗(yàn)水井分類單孔單孔抽水抽水 井群井群干擾干擾孔抽孔抽水水 沒有觀測孔而只有一個(gè)抽水孔的抽水試驗(yàn)。用于概略求沒有觀測孔而只有一個(gè)抽水孔的抽水試驗(yàn)。用于概略求取含水層的是文地質(zhì)參數(shù)。由于它只能用經(jīng)驗(yàn)公式及試算法取含水層的是文地質(zhì)參數(shù)。由于它只能用經(jīng)驗(yàn)公式及試算法求影響半徑,故測定的滲透系數(shù)精度較差。一般用于水文地求影響半徑,故測定的滲透系數(shù)精度較差。一般用于水文地質(zhì)調(diào)查的初步階段,常用來了解和對比不同地段含水層的透質(zhì)調(diào)查的初步階段,常用來了解和對比不同地段含水層的透水性和富水性。在鉆探成本較高的基巖地區(qū),僅需實(shí)際測定水性和富水性。在鉆探成本較高的基巖地區(qū),僅需實(shí)際測定單孔涌水量時(shí)也采用

11、單孔抽水。單孔涌水量時(shí)也采用單孔抽水。 也稱孔群抽水,即二個(gè)或二個(gè)以上抽水孔同時(shí)抽水,各孔也稱孔群抽水,即二個(gè)或二個(gè)以上抽水孔同時(shí)抽水,各孔的水位和流量有明顯的相互影響,故稱干擾孔抽水。在擬作井的水位和流量有明顯的相互影響,故稱干擾孔抽水。在擬作井群供水或井群降低地下水位的地段和復(fù)雜的巖溶礦區(qū)使用。它群供水或井群降低地下水位的地段和復(fù)雜的巖溶礦區(qū)使用。它的目的不僅為了求參,主要是依靠形成大型降落漏斗,充分暴的目的不僅為了求參,主要是依靠形成大型降落漏斗,充分暴露水文地質(zhì)問題,取得孔群的總涌水量或井群降漏斗中水位降露水文地質(zhì)問題,取得孔群的總涌水量或井群降漏斗中水位降深值的資料,測定水流的主要補(bǔ)

12、給、排泄方向和預(yù)測涌水量等。深值的資料,測定水流的主要補(bǔ)給、排泄方向和預(yù)測涌水量等。 多孔多孔抽水抽水 是由一個(gè)抽水孔和若干個(gè)觀測孔組成的抽水試驗(yàn)。它能是由一個(gè)抽水孔和若干個(gè)觀測孔組成的抽水試驗(yàn)。它能比較精確地測定比較精確地測定T T、S S值、影響半徑和下降漏斗形狀,還能確值、影響半徑和下降漏斗形狀,還能確定含水層間的水力聯(lián)系。多孔抽水時(shí)觀測孔一般以抽水孔為定含水層間的水力聯(lián)系。多孔抽水時(shí)觀測孔一般以抽水孔為中心呈放射線排列或十字形排列。中心呈放射線排列或十字形排列。 (三)抽水試驗(yàn)的種類(三)抽水試驗(yàn)的種類試驗(yàn)性試驗(yàn)性開采抽開采抽水試驗(yàn)水試驗(yàn) 是模擬未來開采方案而進(jìn)行的抽水試驗(yàn);一般是模擬

13、未來開采方案而進(jìn)行的抽水試驗(yàn);一般在地下水天然補(bǔ)給量不很充沛或補(bǔ)給量不易查清,在地下水天然補(bǔ)給量不很充沛或補(bǔ)給量不易查清,或者勘察工作量有限而又缺乏地下水長期觀測資料或者勘察工作量有限而又缺乏地下水長期觀測資料的水源地,為充分暴露水文地質(zhì)問題,宜進(jìn)行試驗(yàn)的水源地,為充分暴露水文地質(zhì)問題,宜進(jìn)行試驗(yàn)性開采抽水試驗(yàn),并用鉆孔實(shí)際出水量作為評價(jià)地性開采抽水試驗(yàn),并用鉆孔實(shí)際出水量作為評價(jià)地下水可開采量的依據(jù)。下水可開采量的依據(jù)。 混合混合抽水抽水 是從兩個(gè)或更多含水層同時(shí)抽水。一次混合是從兩個(gè)或更多含水層同時(shí)抽水。一次混合抽水只能得到各含水層的平均滲透系數(shù)。抽水只能得到各含水層的平均滲透系數(shù)。1 1

14、、穩(wěn)定流抽水、穩(wěn)定流抽水 2 2、非穩(wěn)定流抽水、非穩(wěn)定流抽水 在一定持續(xù)的時(shí)間內(nèi)流量和水位同時(shí)相對穩(wěn)定(即不超過一定的允許波在一定持續(xù)的時(shí)間內(nèi)流量和水位同時(shí)相對穩(wěn)定(即不超過一定的允許波動范圍),可進(jìn)行動范圍),可進(jìn)行1313個(gè)落程的抽水。抽水試驗(yàn)前應(yīng)測量靜止水位,抽水結(jié)個(gè)落程的抽水。抽水試驗(yàn)前應(yīng)測量靜止水位,抽水結(jié)束后應(yīng)測量恢復(fù)水位。穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)主要用于計(jì)算含水層的滲透系數(shù)。分束后應(yīng)測量恢復(fù)水位。穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)主要用于計(jì)算含水層的滲透系數(shù)。分單井(因水躍,單井(因水躍,k k值偏?。┖陀杏^測孔的試驗(yàn)。不足之處在于:試驗(yàn)時(shí)間長值偏?。┖陀杏^測孔的試驗(yàn)。不足之處在于:試驗(yàn)時(shí)間長, ,取得的參數(shù)

15、少。取得的參數(shù)少。 是在抽水鉆孔中僅保持水量穩(wěn)定并使水位不斷改變,或僅保持水位穩(wěn)是在抽水鉆孔中僅保持水量穩(wěn)定并使水位不斷改變,或僅保持水位穩(wěn)定使水量不斷改變的抽水試驗(yàn)。非穩(wěn)定抽水試驗(yàn)的目的是用人工控制的方定使水量不斷改變的抽水試驗(yàn)。非穩(wěn)定抽水試驗(yàn)的目的是用人工控制的方法,使鉆孔周圍含水層中發(fā)生地下水的非穩(wěn)定運(yùn)動,通過測定水位隨時(shí)間法,使鉆孔周圍含水層中發(fā)生地下水的非穩(wěn)定運(yùn)動,通過測定水位隨時(shí)間的變化過程(或水量隨時(shí)間的變化過程),來測求含水層中地下水在非穩(wěn)的變化過程(或水量隨時(shí)間的變化過程),來測求含水層中地下水在非穩(wěn)定運(yùn)動時(shí)的水文地質(zhì)參數(shù)。通過非穩(wěn)定抽水試驗(yàn)可以測求含水層的導(dǎo)水系定運(yùn)動時(shí)的水

16、文地質(zhì)參數(shù)。通過非穩(wěn)定抽水試驗(yàn)可以測求含水層的導(dǎo)水系數(shù)(數(shù)(T T)、壓力傳導(dǎo)系數(shù)()、壓力傳導(dǎo)系數(shù)(a a)、滲透系數(shù)()、滲透系數(shù)(K K),及給水度(),及給水度()或釋水系)或釋水系數(shù)(數(shù)(S S)。具有時(shí)間短(但有越流補(bǔ)給和隔水邊界時(shí)稍長),參數(shù)多,可以)。具有時(shí)間短(但有越流補(bǔ)給和隔水邊界時(shí)稍長),參數(shù)多,可以預(yù)測水位變化的特點(diǎn)。預(yù)測水位變化的特點(diǎn)。 (四)抽水試驗(yàn)的方法(四)抽水試驗(yàn)的方法深井潛水泵 需掌握深井潛水泵的水泵部分、電機(jī)部分、進(jìn)水部分和密封裝置四部分長軸深井泵 需掌握深井水泵的泵體部分、輸水管部分、傳動裝置部分 。特點(diǎn):需電源、水源清潔,大小水量不限,但降深間距不易拉

17、開 五、抽水試驗(yàn)設(shè)備及試五、抽水試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)安裝驗(yàn)安裝1 1、深井泵抽水試驗(yàn)、深井泵抽水試驗(yàn)深井泵抽水試深井泵抽水試驗(yàn)安裝驗(yàn)安裝 深井泵抽水過去主要使用長軸泵,近年較多地采用深井潛水泵抽水。深井潛水泵下入深度沒有多少要求,根據(jù)水泵的揚(yáng)程和水位的降神進(jìn)行調(diào)整。長軸泵降深 長軸泵降深通過地面上的調(diào)節(jié)螺帽調(diào)節(jié)長軸的上下移動,從而達(dá)到調(diào)整泵葉輪進(jìn)水間隙,實(shí)現(xiàn)不同出水量,達(dá)到不同的降深潛水泵降深 潛水泵電機(jī)與泵均在井內(nèi),不能進(jìn)行調(diào)整。要實(shí)現(xiàn)不同的降深和水量,最有效的就是更換不同揚(yáng)程和出水量的深潛水泵來實(shí)現(xiàn)深井泵抽水的優(yōu)缺點(diǎn)深井泵抽水的優(yōu)缺點(diǎn) 水位、水量能在較短的時(shí)間穩(wěn)定 抽水成本較空壓機(jī)低 可實(shí)現(xiàn)高揚(yáng)

18、程的抽水試驗(yàn) 利于定流量的非穩(wěn)定流抽水 不適應(yīng)泥砂含量較重的抽水試驗(yàn),已造成葉輪、長軸、橡膠軸承等的磨損,可造成電機(jī)及其它部位的損壞。 在野外施工中,因缺電需另備發(fā)電機(jī)組??諌簷C(jī)抽水的原理空壓機(jī)抽水的原理 抽水時(shí),空壓機(jī)將壓縮空氣通過風(fēng)管送入井中,通過混合器與水混合成水氣混合物,揚(yáng)水管內(nèi)的水氣混合物相對密度較輕,揚(yáng)水管外(地層)水柱產(chǎn)生壓力差,不斷進(jìn)入管內(nèi),管內(nèi)的水氣混合物又被新形成的水氣混合物向上推,形成氣舉排出井口。2 2、空壓機(jī)抽水試驗(yàn)、空壓機(jī)抽水試驗(yàn) 安裝方法分為同心式和并列式兩種。 選擇空壓機(jī)類型時(shí)要考慮井深、井徑及其他水文地質(zhì)條件,空壓機(jī)通常用9/7、6/7。通常通過通風(fēng)管的沉沒比

19、、沉沒深度及空氣消耗量和空氣壓力來確定。 1、沉沒比 風(fēng)管在動水位以下的浸沒深度與混合器至出水口長度之比(a) a= 沉沒比一般不小于5060%,沉沒比愈大,水汽混合與抽水效果愈好。但要考慮空壓機(jī)的壓力。 2、風(fēng)管下入深度 風(fēng)管下入靜水位以下深度 H= 式中: H-風(fēng)管沉沒靜水位以下深度(m) p-壓風(fēng)管路損失(一般為0.050.08mpa) r1-水的相對密度%100hHH1100)(rpp空壓機(jī)抽水的優(yōu)缺點(diǎn)空壓機(jī)抽水的優(yōu)缺點(diǎn) 可根據(jù)靜水位設(shè)定抽水深度可根據(jù)靜水位設(shè)定抽水深度 抽水孔徑適應(yīng)范圍大抽水孔徑適應(yīng)范圍大 可在含泥、沙較多的地下水中進(jìn)行抽水可在含泥、沙較多的地下水中進(jìn)行抽水 可隨地下

20、水的涌水量變化而變化可隨地下水的涌水量變化而變化 抽水成本高抽水成本高 噪聲較大噪聲較大 不利于定流量的非穩(wěn)定流抽水不利于定流量的非穩(wěn)定流抽水 第二部分第二部分 抽水試驗(yàn)理論及資料整理抽水試驗(yàn)理論及資料整理一、抽水試驗(yàn)相關(guān)理論(一)裘布依穩(wěn)定流理論(一)裘布依穩(wěn)定流理論基本假設(shè):含水層均質(zhì)、等厚、無限、各向同性。實(shí)驗(yàn)條件:室內(nèi)沙層,“島狀含水層”潛水井:潛水井:wWWrRSSHKQlglg)2(366. 10wwrRKMSQlglg73. 2承壓井:承壓井:2 2、水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算、水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算 用裘布依公式和影響半徑的經(jīng)驗(yàn)公式聯(lián)立求解用裘布依公式和影響半徑的經(jīng)驗(yàn)公式聯(lián)立求解, ,通常使用

21、試算法(逼近法)即可得到通常使用試算法(逼近法)即可得到k k、R R1 1、流量基本計(jì)算公式、流量基本計(jì)算公式 由于在過水?dāng)嗝嫣幍乃ζ露炔⒎呛阒?,靠近井的四周誤差較由于在過水?dāng)嗝嫣幍乃ζ露炔⒎呛阒担拷乃闹苷`差較大大,k,k值一般偏小。但對于離井外有相當(dāng)距離處,其誤差是很小的值一般偏小。但對于離井外有相當(dāng)距離處,其誤差是很小的 。為。為降水影響半徑范圍內(nèi)的平均滲透系數(shù)降水影響半徑范圍內(nèi)的平均滲透系數(shù) 。裘布依公式中滲透系數(shù)裘布依公式中滲透系數(shù)K K及影響半徑及影響半徑R R經(jīng)驗(yàn)公式經(jīng)驗(yàn)公式rRSSHQKwwlg)2(732. 0rRMSQKWlg366. 0KHSRw2KSR10潛水

22、潛水承壓水承壓水計(jì)算方法,根據(jù)含水層的性質(zhì)分別選擇計(jì)算模型。首先給定一個(gè)任意小的值 ,作為確定計(jì)算精度的約束值,然后任意給出一個(gè)假定的影響半徑 ,代入公式中計(jì)算出 ,再將計(jì)算出的 帶入式中計(jì)算出 ,.,。如處反復(fù)計(jì)算,直到滿足 為止,此時(shí)的 和 就是計(jì)算得最終結(jié)果。0R1K1K1RnnKK11nK1nR曲線類型判斷及系數(shù)求解(曲度法)曲線類型判斷及系數(shù)求解(曲度法) 若若 n1n1,為反常型,為反常型 n n1 1,為直線型,為直線型 1 1n n2 2,為指數(shù)型,為指數(shù)型 n n2,2,為拋物線型為拋物線型 n n2 2,為對數(shù)型,為對數(shù)型若只有兩次降深資料,只能用曲度法判定若只有兩次降深資

23、料,只能用曲度法判定用圖解法和最小二乘法用圖解法和最小二乘法類型判斷類型判斷求解系數(shù)求解系數(shù))(sfQ 1212lglglglgQQssn,1212QQss( (坐標(biāo)圖解判斷或根據(jù)曲率判斷坐標(biāo)圖解判斷或根據(jù)曲率判斷, ,推算最大推算最大Q Q值一般值一般1.5-21.5-2倍倍) )直線方程:直線方程: (承壓水)(承壓水) (2)(2)冪函數(shù)曲線:冪函數(shù)曲線: (滲透好但補(bǔ)給差的地區(qū))(滲透好但補(bǔ)給差的地區(qū))拋物線方程:拋物線方程: (補(bǔ)給條件好水量大的地區(qū))(補(bǔ)給條件好水量大的地區(qū))對數(shù)曲線:對數(shù)曲線: (相對隔離補(bǔ)給差的地區(qū))(相對隔離補(bǔ)給差的地區(qū))反常型反常型( (抽水錯誤或條件變化抽

24、水錯誤或條件變化, ,不能用于計(jì)算不能用于計(jì)算) )3 3、 推求最大涌水量推求最大涌水量Q Qmaxmax用抽水試驗(yàn)所作用抽水試驗(yàn)所作Q-SQ-S曲線的經(jīng)驗(yàn)方程曲線的經(jīng)驗(yàn)方程SqQbSaQSBaQlgmsnQ 4 4、裘布依理論不合理性的幾點(diǎn)討論、裘布依理論不合理性的幾點(diǎn)討論(1 1)基本假設(shè)與自然界實(shí)際條件差別較大)基本假設(shè)與自然界實(shí)際條件差別較大。 地質(zhì)體是非均勻的,很難完全滿足基本假設(shè)。推導(dǎo)前提與結(jié)論相矛盾。前提:無垂直方向的滲入補(bǔ)給及越流補(bǔ)給;無側(cè)向補(bǔ)給;原始水面水平;含水層及地下水不可壓縮等。結(jié)論:各斷面流量非常量也不等于抽水井的涌水量;R并非定值。(2 2)地下水的運(yùn)動是變化的,

25、穩(wěn)定只是暫時(shí)和相對的)地下水的運(yùn)動是變化的,穩(wěn)定只是暫時(shí)和相對的 潛水含水層中抽水是逐漸疏干含水層的過程,承壓含水層中抽水來源于彈性儲量的補(bǔ)給(釋放)。抽水影響范圍內(nèi)水位是不斷下降的,直到抽水影響擴(kuò)大到補(bǔ)給邊界,井的水量完全來自邊界的補(bǔ)給所保證時(shí)為止。穩(wěn)定流理論只是非穩(wěn)定流理論在抽水很長時(shí)間以后達(dá)到的一個(gè)特例。(3 3)裘布依公式的不合理性)裘布依公式的不合理性 公式認(rèn)為井涌水量的大小與井徑的關(guān)系不大,但實(shí)際中發(fā)現(xiàn),在含水層滲透系數(shù)大于1的條件下,隨著井徑的加大,井涌水量成倍地增加,并且根據(jù)大口井徑抽水試驗(yàn)的結(jié)果計(jì)算的滲透系數(shù)、單位涌水量比小口徑井抽水試驗(yàn)成果計(jì)算的參數(shù)大得多。 因此,在礦區(qū)水

26、文地質(zhì)勘探中,采用小口徑鉆孔進(jìn)行抽水試驗(yàn),利用試驗(yàn)結(jié)果評價(jià)巖層的富水性以及求取的水文地質(zhì)參數(shù),得出的結(jié)果是錯誤的。(4 4)不能確定)不能確定Sa(5 5)“井損井損”與與“水躍水躍”問題討論問題討論 實(shí)際抽水試驗(yàn)中,井筒中的水位與井壁含水層的水位是不一致,這個(gè)差值h由兩大部分組成,一是井損,二是水躍。 水躍是受過水?dāng)嗝嬗绊懚霈F(xiàn)的差值。井損是由于井中濾水管及其填礫造成的。 因此,采用單孔抽水試驗(yàn)從試驗(yàn)中測得的水位實(shí)際上僅是一個(gè)近似水位,求得的水文地質(zhì)參數(shù)是偏小的。解決該問題的方法是采用帶觀測孔的抽水試驗(yàn)。 (二)非穩(wěn)定流理論(二)非穩(wěn)定流理論( (泰斯泰斯TheisTheis) )理論理論

27、1 1、基本觀點(diǎn):認(rèn)為非均質(zhì)是含水介質(zhì)的基本屬性,地、基本觀點(diǎn):認(rèn)為非均質(zhì)是含水介質(zhì)的基本屬性,地下水的運(yùn)動不穩(wěn)定是絕對的,穩(wěn)定是有條件的、相對的。下水的運(yùn)動不穩(wěn)定是絕對的,穩(wěn)定是有條件的、相對的。2、滲流基本理論xTHxyTHysHtwx yttH x y thx yx yttTHnq x y tx yttH x y th x y tx yttxy ;,;( , , )( , );( , );( , , );( , );( , , )( , , );( , );0002010)(4wuWTQSTtSru42W(u)-W(u)-井函數(shù)井函數(shù) u-u-參變量參變量 雅可布雅可布、漢圖什漢圖什 、

28、博爾頓博爾頓和和紐曼紐曼在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了發(fā)展。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了發(fā)展。對于地下水的承壓運(yùn)動,滲流偏微分方程經(jīng)離散后,對于滲流場中任一點(diǎn)的水位降深,由下式給出: 模擬抽水試驗(yàn)流場過程模擬抽水試驗(yàn)流場過程正演求參正演求參利用抽水試驗(yàn)資料求取參數(shù)利用抽水試驗(yàn)資料求取參數(shù)反演求參反演求參標(biāo)準(zhǔn)曲線對比法(雙對數(shù)W(u)-1/u配線法):tS 2 rstrs2直線圖解法:tslgrslg2lgrts水位恢復(fù)法:1tts3、水文地質(zhì)參數(shù)的求取方法(3 3)非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)的基本規(guī)律)非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)的基本規(guī)律水位:水位:t t一定,一定,r r越近,越近,s s越大;反越大;反之之s s越小。越小。r r一定

29、,一定,t t越大,越大,s s越大。越大。隨著抽水時(shí)間愈長,水位隨著抽水時(shí)間愈長,水位降速愈來愈小,表現(xiàn)為曲降速愈來愈小,表現(xiàn)為曲線隨時(shí)間逐漸變平緩。最線隨時(shí)間逐漸變平緩。最后趨于穩(wěn)定。后趨于穩(wěn)定。水量:水量:r r越近,水力坡度越大,水越近,水力坡度越大,水量也越大,非常量。量也越大,非常量。通過任一斷面的流量都小通過任一斷面的流量都小于井的涌水量。于井的涌水量。 (一)(一)抽水試驗(yàn)方法的適用勘查階段抽水試驗(yàn)方法的適用勘查階段 在基本查明水源地水文地質(zhì)條件在基本查明水源地水文地質(zhì)條件, ,初步掌握地下水補(bǔ)、逕、初步掌握地下水補(bǔ)、逕、排規(guī)律以及富水性情況下進(jìn)行鉆孔布設(shè);排規(guī)律以及富水性情況

30、下進(jìn)行鉆孔布設(shè); 一般詳查以下階段都采用單孔抽水試驗(yàn)一般詳查以下階段都采用單孔抽水試驗(yàn), ,抽水孔應(yīng)該布置在抽水孔應(yīng)該布置在徑流排泄區(qū)及強(qiáng)富水地段;徑流排泄區(qū)及強(qiáng)富水地段; 多孔或孔群抽水試驗(yàn)一般在水源地勘探階段使用,由于成多孔或孔群抽水試驗(yàn)一般在水源地勘探階段使用,由于成本較高,主孔應(yīng)該布置在有代表性的典型地段;根據(jù)水源本較高,主孔應(yīng)該布置在有代表性的典型地段;根據(jù)水源地規(guī)模及復(fù)雜程度確定孔組數(shù)量。地規(guī)模及復(fù)雜程度確定孔組數(shù)量。二、非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)二、非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn) (二)多(群)孔試驗(yàn)組布設(shè)的原則 主副孔布置:主孔口徑滿足安設(shè)大泵以發(fā)揮單井最大出水效能;為避免三維流及水躍一般應(yīng)設(shè)計(jì)副孔作

31、觀測孔; 觀測孔:布置一般呈放射狀或十字形,以了解降落漏斗的發(fā)展形態(tài)和不同方向透水性,計(jì)算礦塵及含水層參數(shù),充分揭露邊界條件及地下水補(bǔ)、排方向?yàn)樵瓌t;各觀測孔應(yīng)在對數(shù)數(shù)軸上呈均勻分布; 鉆孔深度:應(yīng)大于疏干深度和揭露強(qiáng)含水帶(完整或非完整),預(yù)留沉砂段。觀測孔深度一般要求與抽水孔大致相同,按測孔施工。 抽水井及觀測孔的設(shè)計(jì),主要有三方面的內(nèi)容:抽水井及觀測孔的設(shè)計(jì),主要有三方面的內(nèi)容: 一是確定一是確定井位井位;二是;二是 井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);三是確定;三是確定井的施工工藝井的施工工藝。 在合理的選擇好孔位后,水井的出水量與井的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和成井工藝在合理的選擇好孔位后,水井的出水量與井的結(jié)構(gòu)設(shè)

32、計(jì)和成井工藝有很大的關(guān)系。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,施工工藝有漏洞,都有可能達(dá)不到目有很大的關(guān)系。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,施工工藝有漏洞,都有可能達(dá)不到目的,甚至成為廢井。因此應(yīng)對水井的結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì),保證過濾器的,甚至成為廢井。因此應(yīng)對水井的結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì),保證過濾器有足夠的過水能力;在施工過程盡量少堵塞或不堵塞含水層,不影響水有足夠的過水能力;在施工過程盡量少堵塞或不堵塞含水層,不影響水井過濾器周圍含水層的過水能力。井過濾器周圍含水層的過水能力。 單孔抽水試驗(yàn)鉆孔的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),原則上抽水試驗(yàn)段的井徑應(yīng)滿足抽單孔抽水試驗(yàn)鉆孔的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),原則上抽水試驗(yàn)段的井徑應(yīng)滿足抽水設(shè)別的下入。水設(shè)別的下入。 甕福磷化

33、基地丁家寨水源地十字形排列的多孔抽水試驗(yàn)現(xiàn)場甕福磷化基地丁家寨水源地十字形排列的多孔抽水試驗(yàn)現(xiàn)場抽水試驗(yàn)孔組:抽水試驗(yàn)的主孔是試驗(yàn)孔組的核心,主孔應(yīng)布置在地下水的主徑流帶上,并在施工主孔前,應(yīng)先施工副孔,一是避免主孔的失誤,二是利用副孔在試驗(yàn)中觀測試驗(yàn)中心的水位,避免抽水孔中出現(xiàn)的“水躍”。主控應(yīng)按照大口徑成井的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工,保證出水量足夠大,充分揭露試驗(yàn)場中的隱蔽的水文地質(zhì)問題。觀測孔原則上應(yīng)與主孔深度一致,并按垂直河平行地下水流向布置觀測線,每條向上觀測孔的分布應(yīng)在對數(shù)曲線上呈均勻分布。并且最近的孔位距抽水主井壁應(yīng)大于50m。 (三)多(群孔)抽水試驗(yàn)的階段劃分: 第一階段試驗(yàn)性抽水(目

34、的為檢驗(yàn)設(shè)備、人員、組織的合理性和有效性) 第二階段初始流場測量(了解試驗(yàn)的初始條件,建立個(gè)觀測點(diǎn)天然條件下的動態(tài)趨勢方程) 第三階段正式抽水試驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)的核心,并將資料分析和研究貫穿于全過程) 第四階段恢復(fù)流場測量 第五階段資料綜合分析和成果編制。a除單孔抽水試驗(yàn)外,均應(yīng)編制抽水試驗(yàn)設(shè)計(jì)任務(wù)書; b測量抽水孔及觀測孔深度,如發(fā)現(xiàn)沉淀管內(nèi)有沉砂應(yīng)清洗干凈; c.為防止抽出水的回滲,在預(yù)計(jì)抽水影響范圍內(nèi)的排水溝必須采取防滲措施。d、環(huán)境調(diào)查。查明試驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)場中的化境條件。對特殊地段布設(shè)觀測點(diǎn)。 (四)抽水試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作(四)抽水試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作 1、鉆孔涌水量應(yīng)保持常量(或階梯流量),其變化幅度

35、不大于3。 2、抽水延續(xù)時(shí)間除多孔一般要求10天、群 孔 干擾抽水要求15天外,并可結(jié)合最遠(yuǎn)觀測孔水位下降與時(shí)間關(guān)系曲線S(或h2)lgt來確定。 a當(dāng)S(或h2)lgt曲線至拐點(diǎn)后出現(xiàn)平緩段,并可以推出最大水位降深時(shí),抽水方可結(jié)束; 注:在承壓含水層中抽水,采用Slg t曲線,在潛水含水層中抽水采用h2-lgt曲線。h2是指潛水含水層在自然情況下的厚度H和抽水試驗(yàn)時(shí)的厚度h的平方差,即h2H2-h2。 b當(dāng)S(或h2)-lg t曲線沒有拐點(diǎn)或出現(xiàn)幾個(gè)拐點(diǎn),則延續(xù)時(shí)間宜根據(jù)試驗(yàn)的目的確定。(五)非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)觀測技術(shù)要求(五)非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)觀測技術(shù)要求 3 觀測頻率及精度應(yīng)符合下列要求:

36、a水位觀測宜按第05、1、15、2、25、3、35、4、5、6、7、8、10、12、15、20、25、30、40、50、60、75、90、105、120分鐘進(jìn)行觀測,以后每隔30分鐘觀測一次,其余觀測項(xiàng)目及精度要求可參照穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)要求進(jìn)行; b抽水孔與觀測孔水位必須同步觀測; c抽水結(jié)束后,或試驗(yàn)期間因故中斷抽水時(shí),應(yīng)觀測恢復(fù)水位,觀測頻率應(yīng)與抽水時(shí)一致,水位應(yīng)恢復(fù)到接近抽水前的靜止水位。 群孔干擾抽水試驗(yàn)群孔干擾抽水試驗(yàn)除按除按非穩(wěn)定流抽水要求進(jìn)行外,還應(yīng)滿足非穩(wěn)定流抽水要求進(jìn)行外,還應(yīng)滿足下列要求:下列要求: a a干擾孔之間的距離,應(yīng)保證一孔干擾孔之間的距離,應(yīng)保證一孔抽水,使另一孔

37、產(chǎn)生一定的水位削減;抽水,使另一孔產(chǎn)生一定的水位削減; b b水位降深次數(shù)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)目的而水位降深次數(shù)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)目的而定,一般應(yīng)盡抽水設(shè)備能力做一次最定,一般應(yīng)盡抽水設(shè)備能力做一次最大降深;大降深; c c各干擾孔過濾器的規(guī)格和安裝深各干擾孔過濾器的規(guī)格和安裝深度應(yīng)盡量相同;度應(yīng)盡量相同; d d各抽水孔抽水起、止時(shí)間應(yīng)該相各抽水孔抽水起、止時(shí)間應(yīng)該相同;同; e e試驗(yàn)過程中,宜同時(shí)對泉和可能試驗(yàn)過程中,宜同時(shí)對泉和可能受影響的地表水點(diǎn)進(jìn)行水位、流量和受影響的地表水點(diǎn)進(jìn)行水位、流量和水溫的觀測。水溫的觀測。 試驗(yàn)性開采抽水試驗(yàn)性開采抽水試驗(yàn)試驗(yàn)除除按群孔干擾抽水要求進(jìn)按群孔干擾抽水要求進(jìn)行外

38、(作過群孔干擾抽水則行外(作過群孔干擾抽水則可以不再進(jìn)行此項(xiàng)目),還可以不再進(jìn)行此項(xiàng)目),還應(yīng)滿足下列要求:應(yīng)滿足下列要求: a a抽水試驗(yàn)一般在枯水期進(jìn)抽水試驗(yàn)一般在枯水期進(jìn)行;行; b b抽水鉆孔總涌水量盡量接抽水鉆孔總涌水量盡量接近設(shè)計(jì)需水量;近設(shè)計(jì)需水量; c c水位下降漏斗中心水位穩(wěn)水位下降漏斗中心水位穩(wěn)定時(shí)間不宜少于一個(gè)月;定時(shí)間不宜少于一個(gè)月; d d若水位不能達(dá)到穩(wěn)定,應(yīng)若水位不能達(dá)到穩(wěn)定,應(yīng)及時(shí)調(diào)節(jié)總涌水量,使其達(dá)及時(shí)調(diào)節(jié)總涌水量,使其達(dá)到穩(wěn)定。到穩(wěn)定。 ( (六六) )群孔干擾抽水及試驗(yàn)性開采抽水試驗(yàn)群孔干擾抽水及試驗(yàn)性開采抽水試驗(yàn) 1、試驗(yàn)期間,對原始資料應(yīng)及時(shí)進(jìn)行整理,

39、編制各類歷時(shí)曲線,并進(jìn)行綜合研究,發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)查找原因,對錯誤進(jìn)行更正。 現(xiàn)場編制曲線圖包括: 四、抽水試驗(yàn)資料整理四、抽水試驗(yàn)資料整理)(tfS tSlglgtSlg 2、試驗(yàn)結(jié)束后: 抽水試驗(yàn)應(yīng)提交抽水孔和觀測孔平面位置圖(以水文地質(zhì)圖為底圖)、勘查區(qū)初始水位等水位線、地下水水位下降漏斗平面圖、剖面圖、水位下降漏斗發(fā)展趨勢圖(編制等水位線圖系列)、水位下降漏斗剖面圖、水位恢復(fù)后的等水位線圖、觀測孔的St、Slg t曲線、各抽水孔單孔流量和孔組總流量過程曲線等。 3、編寫試驗(yàn)小結(jié),其內(nèi)容包括:試驗(yàn)?zāi)康?、要求、方法、獲得的主要成果及其質(zhì)量評述和結(jié)論。 五、抽水試驗(yàn)資料應(yīng)用五、抽水試驗(yàn)資料應(yīng)用

40、(一)根據(jù)單對數(shù)曲線形狀判斷邊界條件(一)根據(jù)單對數(shù)曲線形狀判斷邊界條件無限邊界無限邊界一個(gè)直線隔水邊界一個(gè)直線隔水邊界一個(gè)直線補(bǔ)給邊界一個(gè)直線補(bǔ)給邊界(二)抽水試驗(yàn)反演求參方法及應(yīng)用(二)抽水試驗(yàn)反演求參方法及應(yīng)用1 1、雙對數(shù)配線法雙對數(shù)配線法優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):實(shí)測數(shù)據(jù)越多,愈利于擬合,資料應(yīng)用充分;實(shí)測數(shù)據(jù)越多,愈利于擬合,資料應(yīng)用充分;少數(shù)有誤差的點(diǎn)一般是觀測問題,可以舍去;少數(shù)有誤差的點(diǎn)一般是觀測問題,可以舍去; 重合程度反映了水文地質(zhì)條件及抽水試驗(yàn)條件是否滿足重合程度反映了水文地質(zhì)條件及抽水試驗(yàn)條件是否滿足泰斯公式的推導(dǎo)前提。泰斯公式的推導(dǎo)前提。應(yīng)用:用曲線較陡的部分利于擬合,即初期資料

41、曲線應(yīng)用:用曲線較陡的部分利于擬合,即初期資料曲線 tS 2 rstrs2tlgslgTQ4lg)(lguWu1lgar4lg2),(08. 0DruWSQTa),(08. 0DruWSQTyyurTt142Ta MTK aurTt142*利用抽水初期資料配線(雙對數(shù)lgslgt)法求參利用抽水后期資料優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):作圖與計(jì)算相對作圖與計(jì)算相對較繁;較繁; 檢驗(yàn)條件是否滿檢驗(yàn)條件是否滿足泰斯公式。足泰斯公式。 應(yīng)用應(yīng)用:用短時(shí)間抽水和較用短時(shí)間抽水和較長時(shí)間抽水資料均可。長時(shí)間抽水資料均可。觀測孔距離抽水孔近的觀測孔距離抽水孔近的資料曲線資料曲線 2、直線(單對數(shù))法反演求參iQT183. 022

42、5. 2rTttTa MTK tlgS優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):作圖與計(jì)算相對作圖與計(jì)算相對簡便;簡便; 便于確定直線段,便于確定直線段,一般情況都十分直觀;一般情況都十分直觀; 檢驗(yàn)條件是否滿檢驗(yàn)條件是否滿足泰斯公式。足泰斯公式。應(yīng)用應(yīng)用:用:用抽水時(shí)間較長的抽水時(shí)間較長的和距離抽水孔近的資和距離抽水孔近的資料曲線料曲線 3 3、水位恢復(fù)法、水位恢復(fù)法( )優(yōu)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):避免了流量不穩(wěn)避免了流量不穩(wěn)定和復(fù)雜的水力條件定和復(fù)雜的水力條件應(yīng)用:應(yīng)用:有兩點(diǎn)法、選擇有兩點(diǎn)法、選擇法和直線法,建議用法和直線法,建議用恢復(fù)水位的恢復(fù)水位的中、后期中、后期資料資料的直線段資料的直線段資料tts-1+ (三)地下水系統(tǒng)仿

43、真模型建立及正演求參(三)地下水系統(tǒng)仿真模型建立及正演求參剖剖 分分 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù) 表表對實(shí)驗(yàn)區(qū)按照有限差分計(jì)算的要求進(jìn)行空間離散(剖分)。 根據(jù)勘探和試驗(yàn)成果資料綜合分析,將計(jì)算區(qū)分為n個(gè)參數(shù)區(qū),并初步賦予各參數(shù)區(qū)相逢應(yīng)的水文地質(zhì)參數(shù)。 水源地水文地質(zhì)參數(shù)一覽表水源地水文地質(zhì)參數(shù)一覽表 數(shù)值模型識別建立流程 選擇試驗(yàn)區(qū)內(nèi)有代表性的觀測孔,運(yùn)行數(shù)學(xué)模型,進(jìn)的檢驗(yàn),在模擬檢驗(yàn)中不斷調(diào)整參數(shù)分區(qū)和參數(shù),最終使得各觀測孔水位下降與試驗(yàn)中的實(shí)際歷史曲線趨勢一致。從而建立實(shí)驗(yàn)區(qū)地下水系統(tǒng)的數(shù)學(xué)真模型。并得到實(shí)驗(yàn)區(qū)的參數(shù)分區(qū)和個(gè)分區(qū)水文地質(zhì)參數(shù)。輸 入 N.M.K.t.a.Q( P)打 印 Q( P)FOR

44、 E=0 TO T STEP30 FOR i=1TO MFOR J=1TO N讀 入 Rij,計(jì) 算 單 井 對 i點(diǎn) 影響 降 深 , 疊 加 各 井 對 i點(diǎn)的 累 加 影 響 水 位 降NEXT JNEXT I時(shí) 段 輸 出NEXT EEND5 LPRINT “礦區(qū)疏干井群干擾計(jì)算”6 LPRINT “-”10 INPUT “N=?”; N13 INPUT “M=?”; M15 INPUT “t=?”; T20 INPUT “k=?”; K30 INPUT “a=?”; A35 DIM Q(N),S(M),H(M),Z(M)40 FOR P=1 TO N45 INPUT “q(”;P;

45、“)=?”; Q(p)50 LPRINT “Q(”;P; “)=?”; Q(p)56 LPRINT “-”57 LPRINT60 FOR L=1 TO M62 INPUT “H(”;L; “)=?”;H(L)64 NEXT L66 T1=070 FOR E=0 TO T STEP 3080 T1=T1+3082 LPRINT “ 第”;T1; “ 天”83 LPRINT “-”85 LPRINT90 FOR I=1 TO M95 D=0: S(I)=0100 FOR J=1 TO N105 READ R110 U=Q(J)*LN(2.25*A*/R2)120 IF U0 THEN GOTO 1

46、50130 U=0150 G=U/(2*3.1416*K)200 D=D+U230 NEXT G240 S(I)=H(I)-SQR(H(I)2-D)250 NEXT I260 FOR W=1 TO M270 LPRINT USING“#.#”; “S(”;W; “)=?”; S(W)275 S(W)=0280 NEXT W285 FOR K=1 TO M290 Z(K)=H(K)-S(K)300 LPRINT USING“#.#”; “Z(”;K; “)=?”; Z(K);310 NEXT K320 RESTORE330 LPRINT “-”340 LPRINT 350 NEXT E400 E

47、ND500 DATA抽水試驗(yàn)流場編制綜合圖表編制五、抽水試驗(yàn)實(shí)例五、抽水試驗(yàn)實(shí)例實(shí)例一:甕安縣丁家寨水源地初勘實(shí)例一:甕安縣丁家寨水源地初勘貴州省甕福磷化基地丁家寨水源地供水水文地質(zhì)初勘在丁家寨背斜核部23ls含水層中地下水富集的西坡地段布置了一組多孔抽水試驗(yàn)。力求通過本次多孔抽水試驗(yàn)解決下列問題: (一)為評價(jià)地下水資源提供確切的水文地質(zhì)計(jì)算參數(shù)。 (二)了解23ls主要含水層的富水性、含水均勻程度,以及抽水的降落漏斗形態(tài)和影響半徑。 (三)確定斷裂破碎帶的導(dǎo)水性,F(xiàn)1斷層兩盤23ls含水層之間以及地下水與地表水之間的水力聯(lián)系。 (四)揭示可能的透水或隔水邊界。 (五)暴露由于抽水而可能引起

48、的不良工程地質(zhì)問題。 A甕福磷化基地丁家寨甕福磷化基地丁家寨根據(jù)初勘設(shè)計(jì),本組多孔抽水試驗(yàn)孔組由DZKI(主井)、ZK22(付孔)、觀1、觀2、觀3、觀4、觀5、觀6、觀?、觀8、觀9、觀10、觀11組成,呈“十”字型分布,分別垂直和平行地下水流向,每條觀測線上布56個(gè)觀測孔。 試驗(yàn)方法及情況簡述試驗(yàn)方法及情況簡述 采用采用120120千瓦可移動式發(fā)電千瓦可移動式發(fā)電機(jī)組作為動力機(jī)組作為動力(50(50千瓦機(jī)組千瓦機(jī)組作為備用作為備用) )。用用10JDl40X1210JDl40X12型深井泵抽水。型深井泵抽水。主井出水量和觀測泉點(diǎn)流量主井出水量和觀測泉點(diǎn)流量采用三角堰觀測,讀數(shù)精確采用三角堰

49、觀測,讀數(shù)精確到毫米;主井動水位采用到毫米;主井動水位采用DSHDSH一一3 3型力式液位自計(jì)儀測型力式液位自計(jì)儀測量,付孔和觀測孔動水位采量,付孔和觀測孔動水位采用電測水位計(jì)測量,各孔動用電測水位計(jì)測量,各孔動水位測量要求精確到厘米。水位測量要求精確到厘米。各觀測點(diǎn)時(shí)間統(tǒng)一以主井使各觀測點(diǎn)時(shí)間統(tǒng)一以主井使用的力式液位自計(jì)儀打出的用的力式液位自計(jì)儀打出的北京時(shí)間為準(zhǔn),觀測間隔與北京時(shí)間為準(zhǔn),觀測間隔與主井同步。主井同步。 抽水試驗(yàn)期間,每日的觀測抽水試驗(yàn)期間,每日的觀測數(shù)據(jù)均及時(shí)進(jìn)行整理,同時(shí)數(shù)據(jù)均及時(shí)進(jìn)行整理,同時(shí)繪制出繪制出Q Q、S S歷時(shí)曲線,歷時(shí)曲線,S S一一1gt1gt曲線,曲線

50、,IgSIgS一一1gt1gt曲線以曲線以及等水壓線。以便在抽水同及等水壓線。以便在抽水同時(shí),分析原始資料,指導(dǎo)抽時(shí),分析原始資料,指導(dǎo)抽水試驗(yàn)的順利進(jìn)行。水試驗(yàn)的順利進(jìn)行。抽水主孔及觀測孔抽水主孔及觀測孔試驗(yàn)情況簡述 本組多孔抽水試驗(yàn)自1989年11月17日至12月16日24時(shí),共歷時(shí)30天。進(jìn)行了水位統(tǒng)測、放水試驗(yàn)、試抽、第一次正式抽水、第二次正式抽水,并觀測了恢復(fù)水位。抽出總水量77906623米3。各次抽水試驗(yàn)成果及技術(shù)參數(shù)見表一(1)、(2)、(3)、(4)。整個(gè)抽水過程比較順利,未出現(xiàn)不良工程地質(zhì)問題。水文地質(zhì)參數(shù)K計(jì)算成果表 表四試驗(yàn)階段參數(shù)值主要成果 試驗(yàn)孔組位于丁家寨背斜西翼

51、23ls白云巖含水層分布區(qū),受控于F16壓性斷裂引起的局部承壓地帶。地下水類型為承壓水,水文地質(zhì)參數(shù)的計(jì)算采用泰斯公式。付孔 和6個(gè)潛水觀測孔因?yàn)槲催_(dá)到承壓深度,不參與計(jì)算。階梯流量法計(jì)算階梯流量法計(jì)算T、S成果表成果表主要成果主要成果 利用各觀測孔第二次抽水歷時(shí)21900分的觀測資料,在S一1gt座標(biāo)系中編制了降深(S)與時(shí)間(t)的單對數(shù)曲線圖。水力坡度水力坡度J J計(jì)算結(jié)果表計(jì)算結(jié)果表 表六表六 這次多孔抽水試驗(yàn),經(jīng)過對各次抽水試驗(yàn)資料的分析比較后,選出放水試驗(yàn)及第一次、第二次正式抽水階段相對穩(wěn)定時(shí)段的Q、S值資料,見表七。這三個(gè)降次的Q=f(S),q=f(S)曲線見圖3、4,根據(jù)曲度法

52、判別,曲度值1666,1n2,屬指數(shù)型。 主要成果質(zhì)量評述質(zhì)量評述 (一)本組第二次正式抽水歷時(shí)365小時(shí),主井出水量誤差n=145,所取資料完整齊全,數(shù)據(jù)可靠,滿足了水文地質(zhì)參數(shù)的計(jì)算要求,達(dá)到了設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求。 (二)各項(xiàng)水文地質(zhì)參數(shù)通過幾種方法進(jìn)行了計(jì)算,并且通過“優(yōu)選程序”用PC1500微機(jī)進(jìn)行了電算,幾種方法相互驗(yàn)證,其結(jié)果較為接近。由電算進(jìn)行了優(yōu)化處理,比手算更準(zhǔn)確,故水文地質(zhì)參數(shù)用電算結(jié)果。另外,階梯流量法考慮了整個(gè)抽水過程中的流量變化,資料利用充分,其結(jié)果也是較為準(zhǔn)確的。 (三)影響半徑利用實(shí)測方法求得,并用理論公式進(jìn)行了計(jì)算。但由于構(gòu)成隔水層頂板的F16斷層面是傾斜的,各孔

53、水位又受深度的影響,該影響半徑值較實(shí)際的偏小。 (四)繪制Q=f(S),q=f(S)曲線以及推算最大涌水量系利用放水、第一次、第二次抽水試驗(yàn)相對穩(wěn)定階段的資料,用推出的Q、s相關(guān)關(guān)系式來計(jì)算的理論值與實(shí)測值誤差很小(小于27),因此,推算出的最大涌水量可靠。 結(jié)論 (一)通過本組多孔抽水試驗(yàn),查明了背斜西翼2-3ls含水層在西坡一帶由于斷裂控制而含豐富的深部承壓水,q=201升秒米,由南西方向遠(yuǎn)距離補(bǔ)給,到該地段沿F16破碎帶溢出,形成沼澤。 (二)本組多孔抽水試驗(yàn)形成的降落漏斗形態(tài)嚴(yán)格受構(gòu)造條件控制,呈長軸方向?yàn)镹NESSW的扁豆體形,但不對稱,與構(gòu)造線方向一致,短軸方向近東西向。水力坡度橫

54、向陡,縱向緩。說明縱向水力聯(lián)系好、傳遞能力強(qiáng)、水位變化反映快的南西方向是主要來水方向。(三)在整個(gè)抽水過程中,位于主斷層Fl下盤的觀11孔及S115泉未受到影響,根據(jù)對抽水試驗(yàn)及水文地質(zhì)條件分析,我們認(rèn)為是由于抽水時(shí)間短,補(bǔ)給較強(qiáng)烈,而掩蓋了漏斗向東翼擴(kuò)展,因此,未能揭露Fl的性質(zhì)。 (四)這次多孔抽水試驗(yàn),受到西側(cè)P1l與南部的弱透水層這兩條隔水邊界影響,表明2-3ls含水層的富水性在平面上具有分帶性,但又相互聯(lián)系,其富水性差異較大。 (五)據(jù)各次恢復(fù)水位資料來看,水位恢復(fù)較快,說明補(bǔ)給充沛,徑流途徑遠(yuǎn),主孔位于主要的徑流方向上,按推算最大涌水量進(jìn)行開采時(shí)水量有保證。 (六)抽水期間,在主孔

55、北東及東面隔水頂板(F16)上面的潛水皆有較小程度的下降,隨著時(shí)間的延長,潛水處于相對穩(wěn)定或非常緩慢的下降,說明在抽水降深未達(dá)潛水位或隔水頂板以下時(shí),潛水對抽水的補(bǔ)給作用甚微。(七)主孔東側(cè)溪溝地表水對抽水無影響,西側(cè)溪溝流量由于沼澤溢出的水被疏干而減小,隨著抽水時(shí)間的延長,地表水可能會反補(bǔ)地下水。 (八)多孔抽水時(shí),未出現(xiàn)任何不良工程地質(zhì)問題,僅是西側(cè)沼津地帶的水漸漸被疏干。 實(shí)例二:牛場水源地多孔抽水試驗(yàn)實(shí)例二:牛場水源地多孔抽水試驗(yàn) 第一組多孔抽水試驗(yàn)第一組多孔抽水試驗(yàn) 為查明朵郎坪水文地質(zhì)計(jì)算塊段的邊界條件,為評價(jià)地下水資源提供確切的水文地質(zhì)計(jì)算參數(shù),設(shè)計(jì)第一組多孔抽水試驗(yàn)。 本組多孔抽水試驗(yàn)按非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)要求進(jìn)行,采用10JDl4012型深井泵抽水,鉆孔出水量要保持常量,其變化幅度不大于3。 第二組多孔抽水試驗(yàn)第二組多孔抽水試驗(yàn) 為了進(jìn)一步了解八路井附近牛場斷層帶的富水程度,為評價(jià)牛場斷層富水帶及牛場斷層下盤Plq+m含水巖組的地下水資源提供確切的水文地質(zhì)

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