抽水試驗方法及過程

關于抽水試驗方法及過程1抽水試驗目的2抽水試驗儀器設備3抽水試驗分類4穩(wěn)定流抽水試驗5穩(wěn)定流抽水試驗資料整理第2頁,共37頁，2024年2月25日，星期天1抽水試驗目的

查明建筑場地地基土層滲透系數(shù)、導水系數(shù)、壓力傳導系數(shù)、給水度或彈性釋水系數(shù)、越流系數(shù)、影響半徑等有關水文地質參數(shù)，為設計提供水文地質資料。往往采用單孔（或有一個觀測孔）的穩(wěn)定流抽水試驗。第3頁,共37頁，2024年2月25日，星期天完整孔：進水部分揭穿整個含水層厚度的抽水孔。非完整孔：未揭穿整個含水層或進水部分僅揭穿部分含水層的抽水孔。穩(wěn)定流抽水試驗：在抽水過程中，要求抽水流量和動水位同時相對穩(wěn)定，并有一定延續(xù)時間的抽水試驗。非穩(wěn)定流抽水試驗：在抽水過程中，保持抽水流量固定而觀測地下水位隨時間的變化，或保持水位降深固定而觀測抽水流量隨時間的變化的抽水試驗。第4頁,共37頁，2024年2月25日，星期天圖1-1潛水非完整孔示意圖圖1-2潛水完整孔示意圖第5頁,共37頁，2024年2月25日，星期天第6頁,共37頁，2024年2月25日，星期天2抽水試驗儀器設備2.1過濾器安裝在管井中對應的含水層部位，帶有濾水孔，主要起到濾水、擋砂及護壁作用。抽水孔過濾器的類型，宜根據(jù)不同含水層的性質和孔壁穩(wěn)定情況按表2.1選用。抽水試驗的觀測孔，宜采用包網過濾器。第7頁,共37頁，2024年2月25日，星期天表2.1過濾器類型選擇含水層性質及孔壁穩(wěn)定情況

抽水孔過濾器類型

軟巖、半堅硬不穩(wěn)定巖層、構造破碎帶、裂隙密集帶、巖溶強烈發(fā)育帶骨架過濾器卵（碎）石、圓（角）礫、粗砂、中砂包網過濾器或纏絲過濾器細砂、粉砂填礫過濾器第8頁,共37頁，2024年2月25日，星期天2.3深井泵或潛水泵當孔（井）水位深度較大、要求抽水降深大、出水量也較大時，宜選用深井泵或深井潛水泵。2.4空壓機當抽水孔直徑較小，水位埋深較深，含水層富水性好，且要求降深很大時，宜采用空壓機抽水。2.5抽筒當鉆孔水位較深，水量不大，試驗要求不高時，可選擇抽筒提水。2.2離心泵當含水層地下水位高出地面或埋藏較淺，動水位在吸程范圍內時，宜采用離心泵抽水。第9頁,共37頁，2024年2月25日，星期天2.6量測器具觀測水位宜使用電測水位計。地下水位較淺時，可采用浮標水位計。觀測讀數(shù)應精確到1cm。流量的測試用具應根據(jù)流量大小選定。流量小于1L/s時，可采用容積法或水表；流量為1L/s~30L/s時，宜采用三角堰；流量大于30L/s時，應采用矩形堰。第10頁,共37頁，2024年2月25日，星期天三角堰流量計算公式：

Q——流量（L/s）；h——水深（cm）；C——隨h變化的系數(shù)，一般取0.014。圖2.6-1直角三角堰斷面結構圖第11頁,共37頁，2024年2月25日，星期天矩形堰流量計算公式：

Q——流量（L/s）；h——水深（cm）；B——堰口寬（cm）。圖2.6-2矩形堰斷面結構圖第12頁,共37頁，2024年2月25日，星期天3抽水試驗分類3.1根據(jù)抽水試驗孔中存在含水巖層的多少可分為：分層（段）抽水試驗與混合抽水試驗。3.2根據(jù)抽水孔進水段長度與含水層厚度的關系可分為：完整孔抽水試驗與非完整孔抽水試驗。3.3根據(jù)抽水試驗時水量、水位與時間關系可分為穩(wěn)定流抽水試驗與非穩(wěn)定流抽水試驗。第13頁,共37頁，2024年2月25日，星期天4穩(wěn)定流抽水試驗4.1抽水試驗成孔宜為清水鉆進，當鉆孔工藝必須采用泥漿護壁時，應進行嚴格細致的洗井。4.2抽水試驗時的排水，應根據(jù)抽水場地情況，確定排水方向與距離。4.3抽水試驗過程中，應同步觀測、記錄抽水孔的涌水量和抽水孔及觀測孔的動水位。涌水量和動水位的觀測時間，宜在抽水開始后的第1，2，3，4，5，10，15，20，30，40，50，60min各觀測一次，出現(xiàn)穩(wěn)定趨勢以后每隔30min觀測一次，直至結束。第14頁,共37頁，2024年2月25日，星期天4.4抽水試驗宜三次降深，最大降深應接近工程設計所需的地下水位降深的標高。三次降深的分配原則宜滿足：最大降深s3（m），s2=2/3s3，s1=1/3s3（s1為第一次降深，s2為第二次降深）。4.5抽水試驗每次落程的穩(wěn)定延續(xù)時間，應符合下列要求：1、卵石、礫石、粗砂含水層，三次降深的穩(wěn)定延續(xù)時間為4h、4h、8h；2、中砂、細砂、粉砂含水層，穩(wěn)定延續(xù)時間為8h、8h、16h；3、裂隙和巖溶含水層，穩(wěn)定延續(xù)時間為16h、16h、24h。4.6試驗結束后，應進行恢復水位觀測，停泵時按1、3、5、10、15、30min的間隔進行水位觀測，以后每小時進行一次。

第15頁,共37頁，2024年2月25日，星期天5穩(wěn)定流抽水試驗資料整理5.1滲透系數(shù)5.1.1潛水非完整井，單孔抽水試驗計算滲透系數(shù)k：k——滲透系數(shù)（m/d）；Q——抽水井涌水量（m3/d）；L——過濾器長度（m）；S——抽水井水位下降值（m）；r——抽水井半徑（m）。

圖5.1.1潛水非完整井示意圖

第16頁,共37頁，2024年2月25日，星期天5.1.2潛水非完整井，一個觀測孔、中心井抽水試驗計算滲透系數(shù)k：k——滲透系數(shù)（m/d）；Q——抽水井涌水量（m3/d）；S——抽水井水位下降值（m）；S1——觀測孔水位下降值（m）；r——抽水井半徑（m）r1——觀測孔到抽水井中心距離（m）；L——過濾器長度（m）。

圖5.1.2潛水非完整井示意圖

第17頁,共37頁，2024年2月25日，星期天5.1.3潛水非完整井，兩個觀測孔、中心井抽水試驗計算滲透系數(shù)k：

k——滲透系數(shù)（m/d）；Q——抽水井涌水量（m3/d）；S——抽水井水位下降值（m）；S1——1號觀測孔水位下降值（m）；S2——2號觀測孔水位下降值（m）；r1——1號觀測孔到抽水井中心距離（m）；r2——2號觀測孔到抽水井中心距離（m）；L——過濾器長度（m）。圖5.1.3潛水非完整井示意圖

第18頁,共37頁，2024年2月25日，星期天5.1.4承壓水非完整井，單孔抽水試驗計算滲透系數(shù)k：k——滲透系數(shù)（m/d）；Q——抽水井涌水量（m3/d）；r——抽水井半徑（m）；S——抽水井水位下降值（m）。圖5.1.4承壓水非完整井示意圖第19頁,共37頁，2024年2月25日，星期天5.1.5承壓水非完整井，一個觀測孔、中心井抽水試驗計算滲透系數(shù)k：k——滲透系數(shù)（m/d）；Q——抽水井涌水量（m3/d）；h1——觀測孔中水柱高度（m）；h——抽水井中水柱高度（m）；r——抽水井半徑（m）；r1——觀測孔到抽水井中心距離（m）。圖5.1.5承壓水非完整井示意圖第20頁,共37頁，2024年2月25日，星期天5.1.6承壓水非完整井，兩個觀測孔、中心井抽水試驗計算滲透系數(shù)k：k——滲透系數(shù)（m/d）；Q——抽水井涌水量（m3/d）；h1——1號觀測孔水柱高度（m）；h2——2號觀測孔水柱高度（m）；r1——1號觀測孔到抽水井中心距離（m）；r2——2號觀測孔到抽水井中心距離（m）。

圖5.1.6承壓水非完整井示意圖

第21頁,共37頁，2024年2月25日，星期天5.1.7潛水完整井，單孔抽水試驗計算滲透系數(shù)k：k——滲透系數(shù)（m/d）；Q——抽水井涌水量（m3/d）；H——含水層厚度（m）；S——抽水井水位下降值（m）；R——影響半徑（m）；r——抽水井半徑（m）。圖5.1.7潛水完整井示意圖

第22頁,共37頁，2024年2月25日，星期天5.1.8潛水完整井，一個觀測孔、中心井抽水試驗計算滲透系數(shù)k：k——滲透系數(shù)（m/d）；Q——抽水井涌水量（m3/d）；H——含水層厚度（m）；S——抽水井水位下降值（m）；S1——觀測孔水位下降值（m）；r1——觀測孔到抽水井中心距離（m）；r——抽水井半徑（m）。圖5.1.8潛水完整井示意圖

第23頁,共37頁，2024年2月25日，星期天5.1.9潛水完整井，兩個觀測孔、中心井抽水試驗計算滲透系數(shù)k：k——滲透系數(shù)（m/d）；Q——抽水井涌水量（m3/d）；H——含水層厚度（m）；S1——1號觀測孔水位下降值（m）；S2——2號觀測孔水位下降值（m）；r1——1號觀測孔到中心井距離（m）；r2——2號觀測孔到中心井距離（m）。圖5.1.9潛水完整井示意圖

第24頁,共37頁，2024年2月25日，星期天5.1.10承壓水完整井，單孔抽水試驗計算滲透系數(shù)k：k——滲透系數(shù)（m/d）；Q——抽水井涌水量（m3/d）；m——含水層厚度（m）；S——抽水井水位下降值（m）；R——影響半徑（m）；r——抽水井半徑（m）。圖5.1.10承壓水完整井示意圖公式二公式一第25頁,共37頁，2024年2月25日，星期天5.1.11承壓水完整井，一個觀測孔、中心井抽水試驗計算滲透系數(shù)k：k——滲透系數(shù)（m/d）；Q——抽水井涌水量（m3/d）；m——含水層厚度（m）；S——抽水井水位下降值（m）；S1——觀測孔水位下降值（m）；r1——觀測孔到中心井距離（m）；r——抽水井半徑（m）。

圖5.1.11承壓水完整井示意圖第26頁,共37頁，2024年2月25日，星期天5.1.12承壓水完整井，兩個觀測孔、中心井抽水試驗計算滲透系數(shù)k：k——滲透系數(shù)（m/d）；Q——抽水井涌水量（m3/d）；m——含水層厚度（m）；S1——1號觀測孔水位下降值（m）；S2——2號觀測孔水位下降值（m）；r1——1號觀測孔到中心井距離（m）；r2——2號觀測孔到中心井距離（m）。

圖5.1.12承壓水完整井示意圖

第27頁,共37頁，2024年2月25日，星期天5.2影響半徑5.2.1潛水條件下單孔抽水試驗，計算影響半徑R：R——影響半徑（m）；Q——抽水井的涌水量（m3/d）；k——含水層滲透系數(shù)（m/d）；H——抽水前潛水層厚度（m）；S——抽水井水位下降值（m）；r——抽水井半徑（m）。

圖5.2.1潛水單井抽水示意圖

第28頁,共37頁，2024年2月25日，星期天5.2.2潛水條件下，一個觀測孔、中心孔抽水試驗，計算影響半徑R：R——影響半徑（m）；S——抽水井水位下降值（m）；S1——觀測井水位下降值（m）；H——抽水前潛水層厚度（m）；r——抽水井半徑（m）；r1——抽水孔至觀測孔之間的距離（m）。

圖5.2.2潛水井抽水、一個觀測井示意圖

第29頁,共37頁，2024年2月25日，星期天5.2.3潛水條件下，兩個觀測孔、中心孔抽水試驗，計算影響半徑R：R——影響半徑（m）；S1——1號觀測井水位下降值（m）；S2——2號觀測井水位下降值（m）；H——抽水前潛水層厚度（m）；r1——1號觀測孔與抽水井中心的距離（m）；r2——2號觀測孔與抽水井中心的距離（m）。第30頁,共37頁，2024年2月25日，星期天5.2.4潛水條件下，根據(jù)經驗公式計算影響半徑R：R-——影響半徑（m）；S——抽水孔水位下降值（m）；H——抽水前潛水層厚度（m）；k——含水層滲透系數(shù)（m/d）。庫薩金經驗公式第31頁,共37頁，2024年2月25日，星期天5.2.5承壓水條件下單孔抽水試驗，計算影響半徑R：

R——影響半徑（m）；Q——抽水井的涌水量（m3/d）；k——含水層滲透系數(shù)（m/d）；m——承壓含水層的厚度（m）；S——抽水井的水位下降值（m）；r——抽水井的半徑（m）。