抽水试验与涌水量评估
发布网友
发布时间：2022-06-07 04:57
共1个回答
热心网友
时间：2023-10-16 04:22
一、抽水试验
（一）抽水试验任务
1）确定各含水层的富水性或出水能力。
2）确定含水层的水文地质参数，如渗透系数（K）、导水系数（T）、导压系数（a）、给水度（μ）等。
3）判断地下水运动性质，了解地下水与地表水以及不同含水层之间的水力联系。
4）判断地下水系统的边界性质及位置。
（二）抽水试验基本要求
抽水试验技术要求按GB—J27执行。
1）1∶5万水文地质调查抽水试验以带观测孔非稳定流抽水为主，稳定流抽水试验为辅。
2）抽水试验孔一般宜采用完整井型。
3）抽水试验一般宜利用机民井或天然水点作观测点；当需布置专门的抽水试验观测孔时，观测孔布置应根据水文地质条件和要解决的水文地质问题确定。
4）对工作区水文地质条件具有控制意义的不同含水层（组）的典型地段，应有抽水试验工作控制。
5）一般抽水试验不必做复杂的大规模的群孔抽水，以单孔抽水多孔观测为主。
6）工作区有多个强含水层时，应布置少数的分层抽水试验。
7）在抽水试验前、中、后采取水样，确定抽水对水质变化的影响。
（三）抽水试验稳定延续时间和稳定标准
1）按稳定流公式计算参数时，一般进行2～3次水位降深，其中最大降深值应视抽水设备能力确定。每次水位降深、降深与涌水量需保持8～24小时相对稳定。
抽水试验水位下降稳定标准：稳定时间内，主孔水位波动值不超过水位降低值的3～5cm，观测孔水位波动值不超过2～3cm。主孔涌水量波动值不能超过平均流量的3%。
2）按非稳定流公式计算参数时，非稳定状态延续至s—lgt曲线呈直线延展时，其水平投影在lgt轴的数值（单位为分或秒）不少于两个对数周期。抽水孔涌水量应基本保持常量，波动值不超过正常流量的3%，当涌水量很小时，可适当放宽。
（四）抽水试验原始资料与成果
1）抽水试验观测记录表，现场应绘制流量、水位、水温等历时曲线。
2）现场应绘制s—lgt、lgs—lgt曲线，有多个观测孔时，还应绘制s—lgr曲线。
3）抽水试验结束后，应对所有观测资料进行检查、校核，绘制各种关系曲线图，计算水文地质参数，编制抽水试验综合成果表，编写抽水试验工作小结。
4）采用抽水孔抽水资料计算水文地质参数时，应消除井损影响。
以小关镇水道口村水井为例，洗井结束后，水位恢复至静止水位，地下水静水位埋深为35.6m。于次日6时开始进行抽水试验，共进行8小时，观测时间序列为：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。抽水试验进行到240min时水位埋深降至108.8m，并持续两小时不再变化，总降深为73.2m，平均涌水量为21.2m3/h。下午14时停泵结束抽水试验，开始水位恢复记录，于17时水位恢复至原静止水位，并继续进行观测两小时水位没有变化（图5-39和图5-40）。
图5-39 水道口村水井抽水试验曲线
图5-40 水道口村水井恢复试验曲线
又如铁匠炉村深水井在洗井结束后，水位恢复至静止水位88.26m。于当日18时04分开始进行抽水试验，共进行8小时，观测时间序列为：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。抽水试验进行到300min时水位降至92.83m，并持续两小时不再变化，总降深为67m，平均涌水量为46.7m3/h。3月31日凌晨2时04分停泵结束抽水试验，开始水位恢复记录，于4时34分水位恢复至原静止水位88.26m，并继续进行观测2.5小时水位没有变化（图5-41）。
二、涌水量评估
通过分析拟合非稳定流定流量抽水试验s-t曲线，获得了各水文地质参数（表5-4和表5-5）。其中，对于承压水井，采用Theis公式进行水文地质参数求解，对于非承压水井，则采用Neuman公式进行水文地质参数求解。通过Aquifer Test软件进行曲线拟合，获得各水文地质参数。在此基础上得到了各井单井涌水量评估值（表5-6）。
图5-41 铁匠炉村水井抽水试验水埋深历时曲线
表5-4 承压含水层水文地质参数
表5-5 非承压含水层水文地质参数
表5-6 单井涌水量评估值
三、单井涌水量变化预测评估
利用各水文地质参数，在一定时间和水位降深的条件下对各单井涌水量进行预测，预测时间为10年。其中，承压含水层预测水位降深不低于承压含水层的顶板，非承压含水层水位降深不低于含水层厚度的2/3处，多以含水层厚度的1/3值为降深底板预测其涌水量。由于Neuman降深－时间曲线随着抽水时间的延长，Neuman曲线渐与给水度所对应的Theis曲线一致。因此，在预测时间为10年的情况下，承压与非承压水井均可采用Theis公式进行单井涌水量的预测。
由于预测时间长达10年，满足
条件，Theis公式可以近似表示为
淮河流域（河南巩义）严重缺水地区地下水勘查
因此，通过该公式计算可得各单井在10年内一定降深条件下的单井涌水量（表5-7）：
表5-7 水井定流量抽水水量预测表
由于野外实际的水文地质条件相比与Theis和Neuman公式所要求的条件复杂得多，因此所预测的水量会存在一定偏差。同时，对于非承压含水层，由于Neuman公式要求水位降深相比于含水层厚度要足够小，所以非承压含水层所预测的水量会比实际水量略大。因为在非承压含水层中，随着水位的降低，导水系数会随之减小。
