《非稳定流抽水试验的理论及资料整理.ppt

第一部分  抽水试验方法 是往钻孔中连续定量注水，使孔内保持一定水位，通过水位与水量的函数关系，测定透水层渗透系数的水文地质试验工作，它的原理与抽水试验相同，但抽水试验是在含水层内形成降落漏斗，而注水试验是在含水层上形成反漏斗。其观测要求和计算方法与抽水试验类似。注水试验可用于测定非饱和水透水层的渗透系数。 水文地质试验方法的适用条件 在地下水埋深较大，不能满足抽水试验的条件下，可采用注水试验近似代替抽水试验； 渗水试验仅适用于浅部土层渗透系数的求取。 不同试验方法取得参数的差异性分析 注水试验求取的水文地质参数一般比抽水试验取得的参数偏小1/5～1/3. 根据地下水有无压力，水井分为无压井和承压井。当水井布置在具有潜水自由面的含水层中时,称为无压井；当水井布置在承压含水层中时称为承压井。  当水井底部达到不透水层时称为完整井，否则称为非完整井。 在巨厚的岩溶含水层中,应该根据岩溶发育深度确定合理的有效含水带厚度。 深井泵抽水试验安装 深井泵抽水过去主要使用长轴泵，近年较多地采用深井潜水泵抽水。深井潜水泵下入深度没有多少要求，根据水泵的扬程和水位的降神进行调整。 长轴泵降深 长轴泵降深通过地面上的调节螺帽调节长轴的上下移动，从而达到调整泵叶轮进水间隙，实现不同出水量，达到不同的降深 潜水泵降深 潜水泵电机与泵均在井内，不能进行调整。要实现不同的降深和水量，最有效的就是更换不同扬程和出水量的深潜水泵来实现 深井泵抽水的优缺点 ◆优点 水位、水量能在较短的时间稳定 抽水成本较空压机低 可实现高扬程的抽水试验 利于定流量的非稳定流抽水 ◆缺点 不适应泥砂含量较重的抽水试验，已造成叶轮、长轴、橡胶轴承等的磨损，可造成电机及其它部位的损坏。 在野外施工中，因缺电需另备发电机组。 安装方法分为同心式和并列式两种。 选择空压机类型时要考虑井深、井径及其他水文地质条件，空压机通常用9/7、6/7。通常通过通风管的沉没比、沉没深度及空气消耗量和空气压力来确定。 1、沉没比 风管在动水位以下的浸没深度与混合器至出水口长度之比（a） a= 沉没比一般不小于50—60%，沉没比愈大，水汽混合与抽水效果愈好。但要考虑空压机的压力。 2、风管下入深度 风管下入静水位以下深度 H= 式中： H-风管沉没静水位以下深度（m） Δp-压风管路损失(一般为0.05～0.08mpa) r1-水的相对密度 空压机抽水的优缺点 ◆优点 可根据静水位设定抽水深度 抽水孔径适应范围大 可在含泥、沙较多的地下水中进行抽水 可随地下水的涌水量变化而变化 ◆缺点 抽水成本高 噪声较大 不利于定流量的非稳定流抽水 第二部分 抽水试验理论及资料整理 曲线类型判断及系数求解（曲度法） 3、 推求最大涌水量Qmax (坐标图解判断或根据曲率判断,推算最大Q值一般1.5-2倍) ⑴直线方程：　　 （承压水） (2)幂函数曲线：　　 （渗透好但补给差的地区） ⑶抛物线方程： （补给条件好　水量大的地区） ⑷对数曲线：　 （相对隔离　补给差的地区） ⑸反常型(抽水错误或条件变化,不能用于计算) 4、裘布依理论不合理性的几点讨论 （1）基本假设与自然界实际条件差别较大。 地质体是非均匀的，很难完全满足基本假设。推导前提与结论相矛盾。前提：无垂直方向的渗入补给及越流补给；无侧向补给；原始水面水平；含水层及地下水不可压缩等。结论：各断面流量非常量也不等于抽水井的涌水量；R并非定值。 （2）地下水的运动是变化的，稳定只是暂时和相对的 潜水含水层中抽水是逐渐疏干含水层的过程，承压含水层中抽水来源于弹性储量的补给（释放）。抽水影响范围内水位是不断下降的，直到抽水影响扩大到补给边界，井的水量完全来自边界的补给所保证时为止。稳定流理论只是非稳定流理论在抽水很长时间以后达到的一个特例。 （3）裘布依公式的不合理性 公式认为井涌水量的大小与井径的关系不大，但实际中发现，在含水层渗透系数大于1的条件下，随着井径的加大，井涌水量成倍地增加，并且根据大口井径抽水试验的结果计算的渗透系数、单位涌水量比小口径井抽水试验成果计算的参数大得多。 因此，在矿区水文地质勘探中，采用小口径钻孔进行抽水试验，利用试验结果评价岩层的富水性以及求取的水文地质参数，得出的结果是错误的。 （4）不能确定 （5）“井损”与“水跃”问题讨