抽水试验,抽水试验方法及过程

抽水试验抽水试验一、抽水试验的目的一、抽水试验的目的试验是以地下水井流理论为基础，在实际井孔中抽试验是以地下水井流理论为基础，在实际井孔中抽水和观测。水和观测。试验的目的任务是：试验的目的任务是：研究井的涌水量与水位降深的关系及其与抽水延续时间的研究井的涌水量与水位降深的关系及其与抽水延续时间的关系：关系：求得含水层及越流层的水文地质参数；求得含水层及越流层的水文地质参数；研究含水层之间及含水层与地表水体之间的水力联系；研究含水层之间及含水层与地表水体之间的水力联系；确定含水层边界位置及性质；确定含水层边界位置及性质；进行开采或疏干的模拟，以确定井间距、开采降深、合理进行开采或疏干的模拟，以确定井间距、开采降深、合理井径等设计井群时所需的参数。井径等设计井群时所需的参数。二、抽水试验类型二、抽水试验类型按照井流理论，可分为稳定流抽水试验和按照井流理论，可分为稳定流抽水试验和非稳定流抽水试验。非稳定流抽水试验。按照抽水试验时所用井孔多少，可分为单按照抽水试验时所用井孔多少，可分为单孔、多孔及干扰井群抽水试验。孔、多孔及干扰井群抽水试验。供水水文地质勘察规范（供水水文地质勘察规范（GB50027-2001GB50027-2001））三、抽水试验的一般规定三、抽水试验的一般规定抽水孔的布置，应根据勘察阶段，抽水孔的布置，应根据勘察阶段，地质、水文地质条件和地下水资源评价方地质、水文地质条件和地下水资源评价方法等因素确定，并宜符合下列要求：法等因素确定，并宜符合下列要求：详查阶段，在可能富水的地段均宜布置详查阶段，在可能富水的地段均宜布置抽水孔。抽水孔。勘探阶段，在含水层（带）富水性较好勘探阶段，在含水层（带）富水性较好和拟建取水构筑物的地段均宜布置抽水孔。和拟建取水构筑物的地段均宜布置抽水孔。抽水孔占勘探孔总数的百分比抽水孔占勘探孔总数的百分比地区地区详查阶段详查阶段勘探阶段勘探阶段基岩地区基岩地区80%80%90%90%岩性变化较大的岩性变化较大的松散层地区松散层地区70%70%80%80%岩性变化不大的岩性变化不大的松散层地区松散层地区60%60%70%70%注：抽水试验的工作量中，宜包括带观测孔的抽水注：抽水试验的工作量中，宜包括带观测孔的抽水试验。试验。抽水试验观测孔的布置，应根据试验目的和抽水试验观测孔的布置，应根据试验目的和计算公式的要求确定，并宜符合下列要求：计算公式的要求确定，并宜符合下列要求：以抽水孔为原点，宜布置以抽水孔为原点，宜布置1—21—2条观测线。条观测线。11条观测线，宜垂直地下水流向布置，条观测线，宜垂直地下水流向布置，22条观测线时，其中条观测线时，其中11条宜平行地下水流向布条宜平行地下水流向布置。置。每条观测线上的观测孔宜为每条观测线上的观测孔宜为33个。个。距离抽水井近的第一个观测孔，应距离抽水井近的第一个观测孔，应避开三维流的影响，其距离不宜小于含水避开三维流的影响，其距离不宜小于含水层的厚度，最远的观测孔距第一个观测孔层的厚度，最远的观测孔距第一个观测孔的距离不宜太远，并应保证各观测孔内有的距离不宜太远，并应保证各观测孔内有一定水位下降值。一定水位下降值。四、现场工作四、现场工作静水位或稳定水位的测定静水位或稳定水位的测定为计算抽水降深，在抽水开始前必为计算抽水降深，在抽水开始前必须测定稳定水位。水位观测一般每小时一须测定稳定水位。水位观测一般每小时一次，若所测数值在次，若所测数值在2h2h内不变，或内不变，或4h4h内水内水位差不超过位差不超过2cm2cm者可认为是水位稳定，如者可认为是水位稳定，如天然水位波动，则可取一个或几个周期中天然水位波动，则可取一个或几个周期中水位的平均值作为天然稳定水位。水位的平均值作为天然稳定水位。试验抽水试验抽水当抽水试验工作准备好之后，进行试验当抽水试验工作准备好之后，进行试验抽水，试验抽水过程中，应检查抽水量是否能达抽水，试验抽水过程中，应检查抽水量是否能达到降深要求，观测工具是否合适，抽水设施是否到降深要求，观测工具是否合适，抽水设施是否合乎要求，抽出的水是否排到了影响半径以外，合乎要求，抽出的水是否排到了影响半径以外，观测孔是否有反应，有无反常现象（近孔下降小，观测孔是否有反应，有无反常现象（近孔下降小，远孔下降大）等。在有水井涌水量及降深资料，远孔下降大）等。在有水井涌水量及降深资料，并且观测井不太远的情况下，可以不进行试验抽并且观测井不太远的情况下，可以不进行试验抽水。水。五、抽水五、抽水抽水试验时水位下降的次数应根据试验目的确定，抽水试验时水位下降的次数应根据试验目的确定，宜进行宜进行33次。次。其中最大下降值，可接近孔内的设计动水位，其其中最大下降值，可接近孔内的设计动水位，其余余22次下降值，宜分别为最大下降值的次下降值，宜分别为最大下降值的1/31/3和和2/2/33，各次下降的水泵吸水管口的安装深度应相同。，各次下降的水泵吸水管口的安装深度应相同。注：当抽水孔出水量很小，试验时的出水量已达注：当抽水孔出水量很小，试验时的出水量已达到抽水孔极限出水能力时，水位下降次数可适当到抽水孔极限出水能力时，水位下降次数可适当减少。减少。抽水试验稳定标准抽水试验稳定标准抽水试验的稳定标准，应符合在抽水稳定抽水试验的稳定标准，应符合在抽水稳定延续时间内，抽水孔出水量和动水位与时延续时间内，抽水孔出水量和动水位与时间关系曲线只在一定的范围内波动，且没间关系曲线只在一定的范围内波动，且没有持续上升或下降的趋势。有持续上升或下降的趋势。注：注：11当有观测孔时应以最远观测孔的动当有观测孔时应以最远观测孔的动水位判定。水位判定。22在判定动水位有无上升或下降趋在判定动水位有无上升或下降趋势时应考虑自然水位的影响。势时应考虑自然水位的影响。稳定流抽水试验，最远观测孔的稳定延续稳定流抽水试验，最远观测孔的稳定延续时间都不得小于时间都不得小于2—4h2—4h。。抽水孔的水位波动，不超过降深的抽水孔的水位波动，不超过降深的1%1%即为即为稳定。但当降深较大，则以稳定。但当降深较大，则以3—5cm3—5cm为限。为限。非稳定流抽水延续时间无统一规定。非稳定流抽水延续时间无统一规定。抽水量：按井上安装水泵的排水量进行抽水。抽抽水量：按井上安装水泵的排水量进行抽水。抽水量观测通过水表读取。水量观测通过水表读取。抽水延续时间抽水延续时间抽水延续时间取决于抽水试验的类型。按照抽水延续时间取决于抽水试验的类型。按照《供水水文地质勘察规范》：《供水水文地质勘察规范》：抽水试验的稳定延续时间宜符合下列要求：抽水试验的稳定延续时间宜符合下列要求：卵石、圆砾和粗砂含水层为卵石、圆砾和粗砂含水层为8h8h。。中砂、细砂和粉砂含水层为中砂、细砂和粉砂含水层为16h16h。。基岩含水层（带）为基岩含水层（带）为24h24h。。注：根据含水层的类型，补给条件、水质变化和注：根据含水层的类型，补给条件、水质变化和试验的目的等因素，稳定延续时间可适当调整。试验的目的等因素，稳定延续时间可适当调整。水位观测水位观测稳定流水位观测稳定流水位观测•抽水试验时动水位和出水量观测的时间宜抽水试验时动水位和出水量观测的时间宜在抽水开始后的第在抽水开始后的第55、、1010、、1515、、2020、、2525、、30min30min各测一次，以后每隔各测一次，以后每隔30min30min或或60min60min测一次。测一次。•在抽水过程中，水位、流量应同时观测。在抽水过程中，水位、流量应同时观测。•水温、气温观测的时间宜每隔水温、气温观测的时间宜每隔2—4h2—4h同步同步测量一次。测量一次。非稳定流抽水试验非稳定流抽水试验•抽水孔的出水量应保持常量。抽水孔的出水量应保持常量。•抽水试验的延续时间应按照水位下降与时抽水试验的延续时间应按照水位下降与时间间[s[s（或（或ΔhΔh22））~lgt]~lgt]关系曲线确定，并关系曲线确定，并应符合下列要求：应符合下列要求：•ss（（ΔhΔh22））~lgt~lgt关系曲线有拐点时，则延关系曲线有拐点时，则延续时间宜至拐点后的线段趋于水平。续时间宜至拐点后的线段趋于水平。•ss（（ΔhΔh22））~lgt~lgt关系曲线没有拐点时，则关系曲线没有拐点时，则延续时间宜根据试验目的确定。延续时间宜根据试验目的确定。抽水试验的延续时间应按水位下降与时间抽水试验的延续时间应按水位下降与时间注：注：11在承压含水层中抽水时采用在承压含水层中抽水时采用s~lgts~lgt关系曲线；关系曲线；在潜水含水层中抽水时采用在潜水含水层中抽水时采用ΔhΔh22~lgt~lgt关系曲线。关系曲线。22拐点是指曲线上斜率的导数等于零的点。拐点是指曲线上斜率的导数等于零的点。33当有观测孔时应采用最远观测孔的当有观测孔时应采用最远观测孔的ss（或（或ΔhΔh22））~l~lgtgt关系曲线。关系曲线。抽水试验时动水位和出水量观测的时间宜在抽水开始抽水试验时动水位和出水量观测的时间宜在抽水开始后第后第11、、22、、33、、44、、66、、88、、1010、、1515、、2020、、2525、、3030、、4040、、5050、、6060、、8080、、100100、、120min120min观测一次。观测一次。四、资料整理四、资料整理稳定流抽水试验的现场资料整理稳定流抽水试验的现场资料整理绘制绘制Q-tQ-t及及S-tS-t曲线图，曲线图，S-tS-t图应该包括水位恢图应该包括水位恢复部分。复部分。绘制绘制Q-SQ-S及及q-Sq-S曲线图，正式抽水试验均需绘制曲线图，正式抽水试验均需绘制涌水量与水位降深，以及单位涌水量与降深关系涌水量与水位降深，以及单位涌水量与降深关系图。图。Q-SQ-S图表明了稳定抽水试验中的几种相关关图表明了稳定抽水试验中的几种相关关系，试验正确时，各数据点应连成一条正常曲线。系，试验正确时，各数据点应连成一条正常曲线。因此，利用它能发现各落程试验的异常和错误。因此，利用它能发现各落程试验的异常和错误。绘制绘制S-lgtS-lgt曲线图。抽水时期要绘制，恢曲线图。抽水时期要绘制，恢复水位时期也要绘制。根据图可以指导抽复水位时期也要绘制。根据图可以指导抽水试验现场的工作的进行，如决定抽水试水试验现场的工作的进行，如决定抽水试验是否需要缩短或延长，及时查明造成实验是否需要缩短或延长，及时查明造成实际曲线与典型曲线差异大的原因，纠正其际曲线与典型曲线差异大的原因，纠正其中的人为差错。中的人为差错。在现场还需要绘制曲线，观测孔较多时，在现场还需要绘制曲线，观测孔较多时，还应绘制还应绘制S-lgrS-lgr等曲线图。等曲线图。参数计算公式参数计算公式潜水井潜水井wwwrRSSHQKln)2(0wwwrRSSHQKln)2(0wwwrRSSHQKln)2(0KSR10潜水井带观测孔wwrrhhQKln)(22