⑴ 抽水/回灌試驗相關參數獲取
靜水位、動水位、出水量為抽灌試驗實測值,其他參數由計算或數值模擬獲得。
(一)抽水、回灌試驗相關參數計算方法
(1)降深(m)=動水位-靜水位
(2)單位涌水量(m3/(d·m))
(3)滲透系數
式中:K———滲透系數(m/d);
Q———出水量(m3/d);
S———水位降深(m);
M———承壓水含水層的厚度(m);
r———抽水井過濾器的半徑(m);
R———影響半徑(m)。
(二)抽水井影響半徑數值模擬
下面利用Feflow軟體模擬抽水井影響半徑。以中國地質大學(北京)地下水熱泵系統為例,模擬區面積約為1km2,邊界條件為開放邊界。地面標高為40m,底板標高為-60m。區內布置兩眼抽水井W1,W2(圖10-8),井間距為100m,每眼井的抽水量為120m3/h,初始水位標高為12m,模擬期為3d。經過模擬、擬合、調參等一系列過程,最終得到模擬末期研究區地下水位等值線圖(圖10-9)。
圖10-8 模型示意圖
圖10-9 示範區地下水位等值線圖
由圖10-9可以看出,鑽孔中心處水位值約為7.28m,鑽孔抽水的影響半徑約為78m。
為檢驗輸入的地質、水文地質參數是否與當地條件一致,模擬的結果是否與實際相符,以實際抽水試驗結果與軟體模擬的抽水試驗結果比較(圖10-10)。
圖10-10 抽水降深歷時曲線對比圖
通過對比可以看出,模擬的抽水降深變化與實際情況相符,在很短時間內降深即達到穩定,說明這一區域第四系水文地質條件較好,地下水徑流速度較快,因此可以判斷在此區域,當第四系水井單井出水量達到120m3/h時,其影響半徑為78m。
(三)回灌水溫度場影響半徑
下面通過Flowheat軟體模擬回灌水的溫度場影響半徑。
本次模擬邊界設置為開放邊界,網格大小為1m2/格,地下水流向為由北向南,水力坡度為3‰,地質、水文地質參數的設置與Feflow模型一致。
如圖10-11所示,區內共布置三眼井W1,P,W2,其中W1為抽水井,出水量為120m3/h,初始溫度為15℃;W2為回灌井,回灌量為114m3/h,回灌溫度分別為20℃,22℃,25℃,W1與W2井間距為50m;P為觀測井,位於兩井中間。
圖10-11 模型示意圖
在縱向上將90m地層劃分為18層,5m一層,由「地大2#」井孔柱狀圖可知,工區地層以粘土、粉質粘土、砂質粉土、粉細砂及砂礫石層為主。其中砂礫石層有4層,總厚度約35m。當系統連續運行120h(5d)後,5℃,10℃兩種不同溫差的回灌水影響范圍如圖10-12,圖10-13所示。
由圖10-12,圖10-13可以看出,在中國地質大學(北京)的地質、水文地質背景下,當以5℃,10℃兩種不同溫差連續回灌120h後,回灌水的溫度場影響半徑分別為42m和46m。
(四)抽水、回灌試驗的結果分析
抽水、回灌試驗的主要成果見表10-7,由表可以看出,降深在5m以內時,單井出水量在102~172m3/h之間;水位抬升在3.2m以內時,單井回灌量在80~114m3/h之間,水位穩定時間均大於8h,並根據抽水試驗結果計算其滲透系數和單位涌水量。
綜合比較四處抽水、回灌試驗結果,以及計算而得的單位涌水量和滲透系數,可以發現海劍大廈水文地質條件最好,中國科學院軟體研究所較好,四道口次之,中國地質大學(北京)相對較差。分析其地層結構和水文地質特徵可以發現,按照由西向東的方向,四個項目的位置在永定河沖洪積扇上從上游至中游依次排列,第四系厚度逐漸增大,含水層由單一、單層厚度較大逐漸過渡為多層、單層厚度較小,岩性顆粒由粗變細。
圖10-12 溫差為5℃時回灌水影響范圍圖
圖10-13 溫差為10℃時回灌水影響范圍圖
表10-7 抽水、回灌試驗結果一覽表
⑵ 抽水試驗與涌水量評估
一、抽水試驗
(一)抽水試驗任務
1)確定各含水層的富水性或出水能力。
2)確定含水層的水文地質參數,如滲透系數(K)、導水系數(T)、導壓系數(a)、給水度(μ)等。
3)判斷地下水運動性質,了解地下水與地表水以及不同含水層之間的水力聯系。
4)判斷地下水系統的邊界性質及位置。
(二)抽水試驗基本要求
抽水試驗技術要求按GB—J27執行。
1)1∶5萬水文地質調查抽水試驗以帶觀測孔非穩定流抽水為主,穩定流抽水試驗為輔。
2)抽水試驗孔一般宜採用完整井型。
3)抽水試驗一般宜利用機民井或天然水點作觀測點;當需布置專門的抽水試驗觀測孔時,觀測孔布置應根據水文地質條件和要解決的水文地質問題確定。
4)對工作區水文地質條件具有控制意義的不同含水層(組)的典型地段,應有抽水試驗工作控制。
5)一般抽水試驗不必做復雜的大規模的群孔抽水,以單孔抽水多孔觀測為主。
6)工作區有多個強含水層時,應布置少數的分層抽水試驗。
7)在抽水試驗前、中、後採取水樣,確定抽水對水質變化的影響。
(三)抽水試驗穩定延續時間和穩定標准
1)按穩定流公式計算參數時,一般進行2~3次水位降深,其中最大降深值應視抽水設備能力確定。每次水位降深、降深與涌水量需保持8~24小時相對穩定。
抽水試驗水位下降穩定標准:穩定時間內,主孔水位波動值不超過水位降低值的3~5cm,觀測孔水位波動值不超過2~3cm。主孔涌水量波動值不能超過平均流量的3%。
2)按非穩定流公式計算參數時,非穩定狀態延續至s—lgt曲線呈直線延展時,其水平投影在lgt軸的數值(單位為分或秒)不少於兩個對數周期。抽水孔涌水量應基本保持常量,波動值不超過正常流量的3%,當涌水量很小時,可適當放寬。
(四)抽水試驗原始資料與成果
1)抽水試驗觀測記錄表,現場應繪制流量、水位、水溫等歷時曲線。
2)現場應繪制s—lgt、lgs—lgt曲線,有多個觀測孔時,還應繪制s—lgr曲線。
3)抽水試驗結束後,應對所有觀測資料進行檢查、校核,繪制各種關系曲線圖,計算水文地質參數,編制抽水試驗綜合成果表,編寫抽水試驗工作小結。
4)採用抽水孔抽水資料計算水文地質參數時,應消除井損影響。
以小關鎮水道口村水井為例,洗井結束後,水位恢復至靜止水位,地下水靜水位埋深為35.6m。於次日6時開始進行抽水試驗,共進行8小時,觀測時間序列為:0min、0.5min、1min、2min、3min、4min、5min、6mm、8min、10min、15min、20min、25mm、30min、40min、50min、60min、70min、80min、100min、120min、150min、180mm、240min、300min、360min、420min、480min。抽水試驗進行到240min時水位埋深降至108.8m,並持續兩小時不再變化,總降深為73.2m,平均涌水量為21.2m3/h。下午14時停泵結束抽水試驗,開始水位恢復記錄,於17時水位恢復至原靜止水位,並繼續進行觀測兩小時水位沒有變化(圖5-39和圖5-40)。
圖5-39 水道口村水井抽水試驗曲線
圖5-40 水道口村水井恢復試驗曲線
又如鐵匠爐村深水井在洗井結束後,水位恢復至靜止水位88.26m。於當日18時04分開始進行抽水試驗,共進行8小時,觀測時間序列為:0min、0.5min、1min、2min、3mm、4min、5min、6min、8min、10min、15min、20min、25min、30min、40min、50mm、60min、70min、80min、100min、120min、150min、180min、240min、300min、360min、420min、480min。抽水試驗進行到300min時水位降至92.83m,並持續兩小時不再變化,總降深為67m,平均涌水量為46.7m3/h。3月31日凌晨2時04分停泵結束抽水試驗,開始水位恢復記錄,於4時34分水位恢復至原靜止水位88.26m,並繼續進行觀測2.5小時水位沒有變化(圖5-41)。
二、涌水量評估
通過分析擬合非穩定流定流量抽水試驗s-t曲線,獲得了各水文地質參數(表5-4和表5-5)。其中,對於承壓水井,採用Theis公式進行水文地質參數求解,對於非承壓水井,則採用Neuman公式進行水文地質參數求解。通過Aquifer Test軟體進行曲線擬合,獲得各水文地質參數。在此基礎上得到了各井單井涌水量評估值(表5-6)。
圖5-41 鐵匠爐村水井抽水試驗水埋深歷時曲線
表5-4 承壓含水層水文地質參數
表5-5 非承壓含水層水文地質參數
表5-6 單井涌水量評估值
三、單井涌水量變化預測評估
利用各水文地質參數,在一定時間和水位降深的條件下對各單井涌水量進行預測,預測時間為10年。其中,承壓含水層預測水位降深不低於承壓含水層的頂板,非承壓含水層水位降深不低於含水層厚度的2/3處,多以含水層厚度的1/3值為降深底板預測其涌水量。由於Neuman降深-時間曲線隨著抽水時間的延長,Neuman曲線漸與給水度所對應的Theis曲線一致。因此,在預測時間為10年的情況下,承壓與非承壓水井均可採用Theis公式進行單井涌水量的預測。
由於預測時間長達10年,滿足
淮河流域(河南鞏義)嚴重缺水地區地下水勘查
因此,通過該公式計算可得各單井在10年內一定降深條件下的單井涌水量(表5-7):
表5-7 水井定流量抽水水量預測表
由於野外實際的水文地質條件相比與Theis和Neuman公式所要求的條件復雜得多,因此所預測的水量會存在一定偏差。同時,對於非承壓含水層,由於Neuman公式要求水位降深相比於含水層厚度要足夠小,所以非承壓含水層所預測的水量會比實際水量略大。因為在非承壓含水層中,隨著水位的降低,導水系數會隨之減小。
⑶ 抽水試驗的資料整理
在抽水試驗進行過程中,需要及時對抽水試驗的基本觀測數據——抽水流量(Q)、水位降深(S)及抽水延續時間(t)進行現場檢查與整理,並繪制出各種規定的關系曲線。現場資料整理的主要目的是:(1)及時掌握抽水試驗是否按要求正常地進行,水位和流量的觀測成果是否有異常或錯誤,並分析異常或錯誤現象出現的原因。需要及時糾正錯誤,採取補救措施,包括及時返工及延續抽水時間等,以保證抽水試驗順利進行。(2)通過所繪制的各種水位、流量與時間關系曲線及其與典型關系曲線的對比,判斷實際抽水曲線是否達到水文地質參數計算的要求,並決定抽水試驗是否需要縮短、延長或終止,並為水文地質參數計算提供基本的可靠的原始資料。
⑷ 水文地質鑽孔(井)抽水試驗表
地質鑽孔資料庫中水文地質鑽孔 (井) 抽水試驗表見表3.5。
表3.5 水文地質鑽孔 (井) 抽水試驗表
(1) 鑽孔 (井) 編號: 同表3.2。
(2) 洗井方法: 參見 GB9649.20—2009P31。
(3) 洗井所用時間: 按 GB /T7408—2005 周期標識 PnHnMnS 格式填寫。
(4) 含水段起止深度: 對潛水含水系統指潛水面、底板深度,對承壓水系統指頂、底板深度,填寫方法為 0020.00 ~0080.00,0100.00 ~0150.00、0170.00 ~0200.00,多於3個含水系統時,填 3 個主要的含水系統,單位為 m。
(5) 水泵名稱: 即抽水設備,參見 GB9649.20—2009 P127。
(6) 試驗次數: 在不同抽水試驗段的抽水次數。
(7) 水位落程的順序號: 指抽水試驗過程中不同降深的順序號。
(8) 試驗段起始深度: 抽水試驗段的頂界深度值,單位為 m。
(9) 試驗段終止深度: 抽水試驗段的底界深度值,單位為 m。
(10) 抽水前的天然水位: 又稱靜止水位,是指抽水試驗前孔內的地下水天然水位標高,通常施工中常填水位埋深值,單位為 m。
(11) 水位降深值: 即消除井損後實際的水位降深值,這里指水位達到穩定後的水位降深值,單位為 m。
(12) 抽水孔流量: 在抽水試驗中抽水鑽孔 (井) 的出水量即涌水量,這里指水位達到穩定後的出水量,單位為m3/d。
(13)試驗總延續時間:指抽水試驗從開始至結束的持續時間,單位為min。
(14)穩定延續時間:又稱抽水穩定時間,指抽水試驗過程中孔內水位達到穩定後的持續時間,單位為min。
(15)單位涌水量:即水位每下降1m的出水量,單位為L/s·m。
(16)抽水試驗類型:參見GB/T9649.20—2009P36。
(17)非穩定流參數確定(方法):參見GB/T9649.20—2009P76,取其中一種方法。
(18)水井半徑:指抽水試驗時試驗孔的半徑,單位為mm。
(19)影響半徑計算方法:參見GB/T9649.20—2009P76,取其中一種方法。
(20)影響半徑:由影響半徑計算公式獲得,指抽水井至降落漏斗周邊的平均距離,單位為m。
(21)滲透系數:又稱水力傳導系數,指水力坡度為1時地下水在介質中的滲透速度,可填寫抽水試驗的計算值,單位為m/d。
(22)導水系數:表示含水層全部厚度導水能力的參數。通常可定義為水力坡度為1時地下水通過單位含水層垂直斷面的流量。其值等於含水層滲透系數與含水層厚度的乘積,保留兩位小數,單位為m2/d。
⑸ 抽水試驗報告
沒學過水文地質嗎,,1前言
1.1工程概況
南京長江**大橋初步設計階段方案擬定的橋位為棲霞山附近的石埠橋橋位,橋型設計為懸索橋,跨徑擬為1380m。其南、北錨碇位於兩岸江堤外河漫灘上,設計尺寸為65.2m×55.2m。南錨碇基底標高-30.50m。北錨碇有兩個選擇方案,一是錨碇基底在埋深10~25m(基底標高為-5.60~20.60m),其岩性主要為鬆散~中密狀粉細砂;另一個是錨碇基底標高-53.50m。
受中交公路規劃設計院有限公司委託,江蘇省水文地質工程地質勘察院承擔了南京長江**大橋工程初步設計階段南、北錨碇抽水試驗任務。
1.2目的和任務
本次抽水試驗目的是為南、北錨碇的設計、施工提供所必需的水文地質資料,主要任務如下:
⑴ 查明錨碇區目的含水層地下水類型、水位及變化幅度、地下水與地表水體(主要為江水)以及不同含水層之間的水力聯系;
⑵ 通過抽水試驗,計算目的含水層的滲透系數、影響半徑等水文地質參數;根據單井實際出水量,推測大降深下的單井涌水量;
⑶ 評價錨碇處地下水對混凝土的腐蝕性;
⑷ 結合本工程特點,提出施工降水方案建議。
⑸ 對抽水試驗可能影響的區域內進行地面沉降觀測。
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⑹ 鑽孔抽水試驗成果表
地質鑽孔資料庫中鑽孔抽水試驗成果表見表5.8。
⑺ 誰有水文地質試驗中提水試驗的數據記錄表
提水試驗不就是簡易抽水試驗嗎,用抽水試驗的表格嗎,只是記錄時適當變通一下就可以了吧。
⑻ 財政評審階段機井抽水試驗有沒有成果文件
財政評審階段積極井抽水試驗有沒有成果文件?這個應該是有,他們既然抽水了,就有時間的,結果才能出去,才能把自己的產品賣出去
⑼ 抽水試驗的類型
抽水試驗的類型較多,分類也不盡統一。一般根據抽水試驗所依據的井流公式原理、抽水試驗的目的任務和方法要求等分類(表5-1)。各種單一抽水試驗類型,又可組合成多種綜合性的抽水試驗類型。如表5-1中的Ⅰ類和Ⅱ類抽水試驗,可組合成穩定流單孔抽水試驗和穩定流干擾抽水試驗,非穩定流單孔抽水試驗和非穩定流干擾抽水試驗等。
)等更多水文地質參數時,則須進行非穩定流抽水試驗。抽水試驗時,應盡量利用已有井孔作為水位觀測孔。在專門性水文地質調查的勘探階段,當希望獲得開采孔群(組)設計所需水文地質參數(如影響半徑R,井間干擾系數α)和水源地允許開采量(或礦區排水量)時,則須選用群孔干擾抽水。當設計開采量(或排水量)小於地下水補給量時,可選用穩定流的抽水試驗方法,反之,則選用非穩定流的抽水試驗方法。
⑽ 抽水試驗記錄文件格式
地質鑽孔資料庫中抽水試驗記錄文件格式見表5.20。
表5.20 抽水試驗記錄文件格式
續表