稳定流抽水试验的主要技术要求

如题所述

稳定流抽水试验,在技术要求上主要有水位降深(或落程)、水位降和流量稳定后的抽水延续时间及水位和流量的观测等。

1.对水位降深的要求

水位降深(或落程)是指天然情况下的静水位与抽水时稳定动水位之间的距离。正式的稳定流抽水试验,一般要求进行三次不同水位降深(落程)的抽水,并要求各次降深的抽水连续进行,以便于确定流量(Q)和水位降(S)之间的关系,提高水文地质参数的计算精度和预测更大水位降深时的井出水量。对于富水性较差的含水层或非开采层,或最大降深未超过1m时,可只做一次最大降深的抽水试验。对于松散孔隙含水层,为有助于在抽水孔周围形成天然的过滤层,一般采用正向抽水,降深次序由小到大(S1→S2→S3),对于裂隙含水层,为了使裂隙中充填的细粒物质吸出,增加裂隙的导水性,可采用反向抽水,降深次序由大到小(S3→S2→S1)。

对最大降深值的要求主要取决于试验目的,当为求参数时,降深值可小些,为地下水资源评价和疏干计算,降深值应能保证外推至设计要求,一般抽水试验所选择的最大水位降深值(Smax),对潜水含水层,Smax=(

)H(H为潜水含水层厚度),对承压含水层,Smax=承压含水层顶板以上的水头高度,对于三次不同水位降深的抽水试验,其余两次降深可均匀分布,即S1=

Smax,S2=

Smax,以便绘制Q~S曲线。当含水层富水性较好,而勘探中使用的水泵出水量又有限时,则很难达到上述抽水降深的要求,此时,Smax应等于水泵的最大扬程(或吸程)即可。另外最小降深和两次降深之差,一般均不得小于1m。

2.稳定延续时间

稳定延续时间是指抽水试验孔在某一降深下水位降和流量趋于稳定后的抽水延续时间,它实际上是抽水过程中井的渗流场达到近似稳定后的延续时间。对稳定延续时间提出要求,主要是检验抽水量和补给量是否达到平衡,保证抽水井的水位和流量真正达到稳定状态,满足稳定流抽水试验对水位和流量均应达到稳定的要求,保证试验的可靠性。稳定延续时间愈长,愈容易发现微小而有趋势性的变化和临时性补给所造成的短暂稳定或某些假稳定。

如果抽水试验的目的仅为获得含水层的水文地质参数,水位和流量的稳定延续时间可短些,一般24小时即可。如果还必须确定出水井的出水能力,则水位和流量的稳定延续时间应长些,一般至少应达到48~72h或者更长。无论何种目的试验,当抽水试验带有专门的水位观测孔时,距主孔最远的水位观测孔的水位稳定延续时间不应少于2~4h。此外,在确定抽水试验是否真正达到稳定状态时,还必须注意:①稳定延续时间必须从抽水孔的水位和流量均达到稳定后计算;②要注意抽水孔和观测孔水位或流量微小而有趋势性的变化。如果存在这种变化,说明抽水试验尚未真正进入稳定状态。

《供水水文地质勘察规范》(GB50027—2001)中关于抽水试验稳定延续时间要求是:①卵石、圆砾和粒砂含水层为8h;②中砂、细砂和粉砂含水层为16h;③基岩含水层(带)为24h。

通常,抽水孔水位波动不超过平均水位降深的1%,涌水量波动不超过抽水量的3%即可视为稳定。水位、流量波动值按下式计算:

专门水文地质学

当降深较小(<10m),水位波动值以3~5cm为限,且不能有趋势性的变化(如持续下降或上升)。

3.水位和流量观测要求

抽水前应观测天然条件下的静水位,并测量井(孔)深。

抽水过程中,水位、流量应同时观测,观测时应先密后疏。一般,应在抽水开始后的第5、10、15、20、25、30min各测一次,以后每隔30min或60min观测一次,直至水位、流量稳定,并符合稳定延续时间的要求。水位观测精度精确到厘米,当用堰板或堰箱测流量时,读数准确到毫米,对多孔抽水试验(在一个井孔中抽水,周围有观测孔),抽水孔与观测孔应同步观测。抽水停止或中断后,应观测恢复水位,恢复水位的观测频率与抽水时相同。

另外,抽水过程中,应观测水温、气温,一般2~4 小时同步观测一次,并与水位、流量观测时间相对应。抽水结束前,一般应取水样,进行水质分析。

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