抽水试验方法及过程

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潜水完整孔示意图稳定水位3.40()0.0(0.00)、过程曲线2007年5月11日0.2(1.00)0.1(0.50)0.3(1.50)0.4(2.00)17151613141112109日期t(h)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过滤器类型选择含水层性质及孔壁稳定情况抽水孔过滤器类型软岩、半坚硬不稳定岩层、构造破碎带、裂隙密集带、岩溶强烈发育带骨架过滤器卵（碎）石、圆（角）砾、粗砂、中砂包网过滤器或缠丝过滤器细砂、粉砂填砾过滤器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/s~30L/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：25ChQ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：23018.0BhQ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：rLLSQk66.0lg366.0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：))(()lg(lg366.0111LSSSSrrQk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：)2)(()lg(lg366.0212112LSSSSSrrQk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——1号观测孔水位下降值（m）；S2——2号观测孔水位下降值（m）；r1——1号观测孔到抽水井中心距离（m）；r2——2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：rSQk2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：hhrrQk11112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：1221112hhrrQkk——渗透系数（m/d）；Q——抽水井涌水量（m3/d）；h1——1号观测孔水柱高度（m）；h2——2号观测孔水柱高度（m）；r1——1号观测孔到抽水井中心距离（m）；r2——2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：SSHrRQk)2(lg732.0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：)2)((lg732.0111SSHSSrrQk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：)2)((lg732.0212112SSHSSrrQkk——渗透系数（m/d）；Q——抽水井涌水量（m3/d）；H——含水层厚度（m）；S1——1号观测孔水位下降值（m）；S2——2号观测孔水位下降值（m）；r1——1号观测孔到中心井距离（m）；r2——2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：rRmSQklg366.0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rRMSQkln2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：rrSSmQk11lg)(366.0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：1221lg)(366.0rrSSmQkk——渗透系数（m/d）；Q——抽水井涌水量（m3/d）；m——含水层厚度（m）；S1——1号观测孔水位下降值（m）；S2——2号观测孔水位下降值（m）；r1——1号观测孔到中心井距离（m）；r2——2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：rQSHkRlg)2(3.1lg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：)2)((lg)2(lg)2(lg11111SSHSSrSHSrSHSR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：)2)((lg)2(lg)2(lg2121122211SSHSSrSHSrSHSRR——影响半径（m）；S1——1号观测井水位下降值（m）；S2——2号观测井水位下降值（m）；H——抽水前潜水层厚度（m）；r1——1号观测孔与抽水井中心的距离（m）；r2——2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：HkSR2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：rQkmSRlg73.2lg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：111lglglgSSrSrSR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：)(lglglg211221SSrSrSRR——影响半径（m）；S1——1号观测井水位下降值（m）；S2——2号观测井水位下降值（m）；r1——1号观测孔与抽水井中心的距离（m）；r2——2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：kSR10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！