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抽水试验

通过抽水设备,在揭露含水层的钻孔、竖井、民井、试坑中抽水,可以获得一定的水位降低值(降深)和相应的流量,依据降深和流量,按不同的边界条件采用相应的计算公式,计算含水层的渗透系数。钻孔抽水试验可分为单孔抽水和多孔抽水,稳定流抽水和非稳定流抽水。单孔抽水只在抽水孔中获取流量与降深,多孔抽水一般布置1~2条观测线,每条观测线上布置的观测孔一般不少于三个

通过抽水设备,在揭露含水层的钻孔、竖井、民井、试坑中抽水,可以获得一定的水位降低值(降深)和相应的流量,依据降深和流量,按不同的边界条件采用相应的计算公式,计算含水层的渗透系数。钻孔抽水试验可分为单孔抽水和多孔抽水,稳定流抽水和非稳定流抽水。单孔抽水只在抽水孔中获取流量与降深,多孔抽水一般布置1~2条观测线,每条观测线上布置的观测孔一般不少于三个,除在抽水孔(主孔)中获得流量与降深外,同时还在观测孔中获取相应的降深。无论单孔抽水或多孔抽水,其抽水孔都可分为完整孔和非完整孔。前者适用于厚度小于15米的均质含水层,后者适用于非均质层状含水层。在具备一定条件的情况下,采用非完整孔可以进行分段抽水,以取得各含水层中分层的渗透系数。稳定流抽水,即在一定的抽水时间内,水位下降和流量的波动值不超过最大允许误差范围。一般在含水层渗透性强,补给水源充足地区,能取得较好效果。非稳定流抽水,在抽水过程中,水位降深和流量控制其中一项相对不变,记录另一项随时间变化的数值,前者适用于工程地质勘察,后者适用于供水计算。目前两种抽水试验并存,视实际情况选用,但在水利工程中仍以稳定流抽水为主。

抽水试验设备主要有抽水机械、过滤器和水位、流量测试工具。过滤器的选择:半坚硬不稳定岩层、构造破碎带、裂隙密集带和含砂量很少的卵石层,宜采用管架过滤;砂砾石和中粗砂层,宜采用包网或缠丝过滤器;细砂层和粉砂层宜采用填砾石过滤器。抽水机械根据地下水的埋深、最大出水量以及过滤器直径选择。拉杆式水泵适用于地下水位较深且流量不大的钻孔抽水;离心式水泵用于地下水位较浅的钻孔中,其吸程一般为7~9米;对地下水位埋深大于9米、总流量大于60吨/小时的,宜选空气压缩机抽水。水位观测,一般使用电测水位计地下水位较浅时,可采用浮标水位计。流量的量测用具根据水量大小选定,流量小于2升/秒时,采用量水桶;流量2~30升/秒时,采用三角堰;大于30升/秒时采用矩形堰。

抽水试验一般需三次降深,单孔抽水试验的最小降深值不应小于0.5米;多孔抽水试验应保证最远观测孔的降深不小于0.1米,或相邻观测孔的降深差值不小于0.2米。抽水孔最大降深,潜水含水层不宜大于含水层厚度的0.3倍;承压含水层不宜降到含水层顶板以下。抽水试验过程中动水位和流量的观测时间,开始抽水时,每隔5~10分钟观测一次,出现稳定趋势后,每20~30分钟观测一次。抽水结束后,观测恢复水位的时间,开始间隔时间短,随后逐渐加长,单孔抽水试验和多孔抽水试验的各次降深稳定时间,均不应小于4~8小时,但多孔抽水试验应以最远观测孔为准。流量稳定标准,在抽水稳定延续时间内所观测的最大流量与最小流量之差与平均流量(或常见流量)之比小于或等于百分之五。动水位稳定标准,用离心泵抽水时,抽水孔的水位波动值不大于3厘米,观测孔的水位波动值不大于1厘米;用空压机抽水时,抽水孔的水位波动值不大于10厘米。

钻孔抽水试验需要时间长、费用较贵,因此试验前要根据试验地段的地质和水文地质条件做好设计,并在实施中保证每一环节的质量。抽水孔和观测孔一般均须采用清水钻进,并做到孔壁铅直,孔内情况清楚。抽水试验孔的孔径,松散层中不小于168毫米;基岩中不小于108毫米。正式试验前,抽水孔和观测孔均须进行彻底洗孔,同时进行试验抽水检查水泵、动力、测试等机具的工作情况,并实测可能达到的最大降深,试验抽水结束后,观测静止水位,一般每10~20分钟观测一次,两小时内变幅不大于1厘米,且无连续上升或下降时,即视为稳定。抽水试验过程一般不宜间断,要详细记载试验过程中的有关情况,随时检查各种观测记录,并现场绘制各关系曲线。当曲线反常时,应分析原因,必要时重做。

抽水试验资料整理,应首先检查观测数据和上述曲线是否正确,然后根据试验地段的地质和水文地质条件、抽水孔结构和观测孔的布置形式,选择适合的计算公式,计算渗透系数