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抽水试验方法及过程,1 抽水试验目的 2 抽水试验仪器设备 3 抽水试验分类 4 稳定流抽水试验 5 稳定流抽水试验资料整理,1 抽水试验目的,查明建筑场地地基土层渗透系数、导水系数、压力传导系数、给水度或弹性释水系数、越流系数、影响半径等有关水文地质参数,为设计提供水文地质资料。往往采用单孔(或有一个观测孔)的稳定流抽水试验。,完整孔:进水部分揭穿整个含水层厚度的抽水孔。 非完整孔:未揭穿整个含水层或进水部分仅揭穿部分含水层的抽水孔。 稳定流抽水试验:在抽水过程中,要求抽水流量和动水位同时相对稳定,并有一定延续时间的抽水试验。 非稳定流抽水试验:在抽水过程中,保持抽水流量固定而观测地下水位随时间的变化,或保持水位降深固定而观测抽水流量随时间的变化的抽水试验。,图1-1 潜水非完整孔示意图,图1-2 潜水完整孔示意图,2 抽水试验仪器设备,2.1 过滤器,安装在管井中对应的含水层部位,带有滤水孔,主要起到滤水、挡砂及护壁作用。 抽水孔过滤器的类型,宜根据不同含水层的性质和孔壁稳定情况按表2.1选用。抽水试验的观测孔,宜采用包网过滤器。,表2.1 过滤器类型选择,2.3 深井泵或潜水泵 当孔(井)水位深度较大、要求抽水降深大、出水量也较大时,宜选用深井泵或深井潜水泵。,2.4 空压机 当抽水孔直径较小,水位埋深较深,含水层富水性好,且要求降深很大时,宜采用空压机抽水。,2.5 抽筒 当钻孔水位较深,水量不大,试验要求不高时,可选择抽筒提水。,2.2 离心泵 当含水层地下水位高出地面或埋藏较浅,动水位在吸程范围内时,宜采用离心泵抽水。,2.6 量测器具,观测水位宜使用电测水位计。地下水位较浅时,可采用浮标水位计。观测读数应精确到1cm。,流量的测试用具应根据流量大小选定。流量小于1L/s时,可采用容积法或水表;流量为1L/s30L/s时,宜采用三角堰;流量大于30L/s时,应采用矩形堰。,三角堰流量计算公式:,Q流量(L/s); h水深(cm); C随h变化的系数,一般取0.014。,图2.6-1 直角三角堰断面结构图,矩形堰流量计算公式:,Q流量(L/s); h水深(cm); B堰口宽(cm)。,图2.6-2 矩形堰断面结构图,3 抽水试验分类,3.1 根据抽水试验孔中存在含水岩层的多少可分为:分层(段)抽水试验与混合抽水试验。,3.2 根据抽水孔进水段长度与含水层厚度的关系可分为:完整孔抽水试验与非完整孔抽水试验。,3.3 根据抽水试验时水量、水位与时间关系可分为稳定流抽水试验与非稳定流抽水试验。,4 稳定流抽水试验,4.1 抽水试验成孔宜为清水钻进,当钻孔工艺必须采用泥浆护壁时,应进行严格细致的洗井。,4.2 抽水试验时的排水,应根据抽水场地情况,确定排水方向与距离。,4.3 抽水试验过程中,应同步观测、记录抽水孔的涌水量和抽水孔及观测孔的动水位。涌水量和动水位的观测时间,宜在抽水开始后的第1,2,3,4,5,10,15,20,30,40,50,60min各观测一次,出现稳定趋势以后每隔30min观测一次,直至结束。,4.4 抽水试验宜三次降深,最大降深应接近工程设计所需的地下水位降深的标高。三次降深的分配原则宜满足:最大降深s3(m),s2=2/3s3,s1=1/3s3(s1为第一次降深,s2为第二次降深)。,4.5 抽水试验每次落程的稳定延续时间,应符合下列要求:1、卵石、砾石、粗砂含水层,三次降深的稳定延续时间为4h、4h、8h;2、中砂、细砂、粉砂含水层,稳定延续时间为8h、8h、16h;3、裂隙和岩溶含水层,稳定延续时间为16h、16h、24h。,4.6 试验结束后,应进行恢复水位观测,停泵时按1、3、5、10、15、30min的间隔进行水位观测,以后每小时进行一次。,5 稳定流抽水试验资料整理,5.1 渗透系数,5.1.1 潜水非完整井,单孔抽水试验计算渗透系数k:,k渗透系数(m/d); Q抽水井涌水量(m3/d); L过滤器长度(m); S抽水井水位下降值(m); r抽水井半径(m)。,图5.1.1 潜水非完整井示意图,5.1.2 潜水非完整井,一个观测孔、中心井抽水试验计算渗透系数k:,k渗透系数(m/d); Q抽水井涌水量(m3/d); S抽水井水位下降值(m); S1观测孔水位下降值(m); r抽水井半径(m) r1观测孔到抽水井中心距离(m); L过滤器长度(m)。,图5.1.2 潜水非完整井示意图,5.1.3 潜水非完整井,两个观测孔、中心井抽水试验计算渗透系数k:,k渗透系数(m/d); Q抽水井涌水量(m3/d); S抽水井水位下降值(m); S11号观测孔水位下降值(m); S22号观测孔水位下降值(m); r11号观测孔到抽水井中心距离(m); r22号观测孔到抽水井中心距离(m);L过滤器长度(m)。,图5.1.3 潜水非完整井示意图,5.1.4 承压水非完整井,单孔抽水试验计算渗透系数k:,k渗透系数(m/d); Q抽水井涌水量(m3/d); r抽水井半径(m); S抽水井水位下降值(m)。,图5.1.4 承压水非完整井示意图,5.1.5 承压水非完整井,一个观测孔、中心井抽水试验计算渗透系数k:,k渗透系数(m/d); Q抽水井涌水量(m3/d); h1观测孔中水柱高度(m); h抽水井中水柱高度(m); r抽水井半径(m); r1观测孔到抽水井中心距离(m)。,图5.1.5 承压水非完整井示意图,5.1.6 承压水非完整井,两个观测孔、中心井抽水试验计算渗透系数k:,k渗透系数(m/d); Q抽水井涌水量(m3/d); h11号观测孔水柱高度(m); h22号观测孔水柱高度(m); r11号观测孔到抽水井中心距离(m); r22号观测孔到抽水井中心距离(m)。,图5.1.6 承压水非完整井示意图,5.1.7 潜水完整井,单孔抽水试验计算渗透系数k:,k渗透系数(m/d); Q抽水井涌水量(m3/d); H含水层厚度(m); S抽水井水位下降值(m); R影响半径(m); r抽水井半径(m)。,图5.1.7 潜水完整井示意图,5.1.8 潜水完整井,一个观测孔、中心井抽水试验计算渗透系数k:,k渗透系数(m/d); Q抽水井涌水量(m3/d); H含水层厚度(m); S抽水井水位下降值(m); S1观测孔水位下降值(m); r1观测孔到抽水井中心距离(m); r抽水井半径(m)。,图5.1.8 潜水完整井示意图,5.1.9 潜水完整井,两个观测孔、中心井抽水试验计算渗透系数k:,k渗透系数(m/d); Q抽水井涌水量(m3/d); H含水层厚度(m); S11号观测孔水位下降值(m); S22号观测孔水位下降值(m); r11号观测孔到中心井距离(m); r22号观测孔到中心井距离(m)。,图5.1.9 潜水完整井示意图,5.1.10 承压水完整井,单孔抽水试验计算渗透系数k:,k渗透系数(m/d); Q抽水井涌水量(m3/d); m含水层厚度(m); S抽水井水位下降值(m); R影响半径(m); r抽水井半径(m)。,图5.1.10 承压水完整井示意图,公式二,公式一,5.1.11 承压水完整井,一个观测孔、中心井抽水试验计算渗透系数k:,k渗透系数(m/d); Q抽水井涌水量(m3/d); m含水层厚度(m); S抽水井水位下降值(m); S1观测孔水位下降值(m); r1观测孔到中心井距离(m); r抽水井半径(m)。,图5.1.11 承压水完整井示意图,5.1.12 承压水完整井,两个观测孔、中心井抽水试验计算渗透系数k:,k渗透系数(m/d); Q抽水井涌水量(m3/d); m含水层厚度(m); S11号观测孔水位下降值(m); S22号观测孔水位下降值(m); r11号观测孔到中心井距离(m); r22号观测孔到中心井距离(m)。,图5.1.12 承压水完整井示意图,5.2 影响半径,5.2.1 潜水条件下单孔抽水试验,计算影响半径R:,R影响半径(m); Q抽水井的涌水量(m3/d); k含水层渗透系数(m/d); H抽水前潜水层厚度(m); S抽水井水位下降值(m); r抽水井半径(m)。,图5.2.1 潜水单井抽水示意图,5.2.2 潜水条件下,一个观测孔、中心孔抽水试验,计算影响半径R:,R影响半径(m); S抽水井水位下降值(m); S1观测井水位下降值(m); H抽水前潜水层厚度(m); r抽水井半径(m); r1抽水孔至观测孔之间的距离(m)。,图5.2.2 潜水井抽水、 一个观测井示意图,5.2.3 潜水条件下,两个观测孔、中心孔抽水试验,计算影响半径R:,R影响半径(m); S11号观测井水位下降值(m); S22号观测井水位下降值(m); H抽水前潜水层厚度(m); r11号观测孔与抽水井中心的距离(m); r22号观测孔与抽水井中心的距离(m)。,5.2.4 潜水条件下,根据经验公式计算影响半径R:,R影响半径(m); S抽水孔水位下降值(m); H抽水前潜水层厚度(m); k含水层渗透系数(m/d)。,库萨金经验公式,5.2.5 承压水条件下单孔抽水试验,计算影响半径R:,R影响半径(m); Q抽水井的涌水量(m3/d); k含水层渗透系数(m/d); m承压含水层的厚度(m); S抽水井的水位下降值(m); r抽水井的半径(m)。,图5.2.5 承压水单井抽水示意图,5.2.6 承压水条件下,一个观测孔、中心孔抽水试验,计算影响半径R:,R影响半径(m); S抽水井水位下降值(m); S1观测井水位下降值(m); r1观测孔到抽水孔中心的距离(m); r抽水井的半径(m)。,5.2.7 承压水条件下,两个观测孔、中心井抽水试验,计算影响半径R:,R影响半径(m); S11号观测井水位下降值(m); S22号观测井水位下降值(m); r11号观测孔与抽水井中心的距离(m); r22号观测孔与抽水井中心的距离(m)。,图5.2.7 承压水两个观测孔示意图,5.2.8 承压水条件下,根据经验公式计算影响半径R:,R影响半径(m); S抽水孔水位下降值(m); k含水层渗透系数(m/d)。,集哈尔特经验公式,谢谢!,
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