抽水试验基本要求

抽水试验基本要求

抽水试验是野外水文地质试验中的其中一种。野外水文地质试验还包括渗水试验、注水试验、地下水流速流向的测定及连通试验。今天给大家主要讲抽水试验类型、工作程序、要求、以及对抽水试验资料的判别：

一、抽水试验工作前：首先要知道抽水试验的目的：即我们通过抽水试验工作应取得什么水文地质资料：

1、岩石（土体）渗透系数、钻孔涌水量；

2、.水位下降与涌水量的变化关系及水力特征（潜水或承压水）；

3、降落漏斗的大小、形状和增长速度；

4、各含水层之间的水力联系。

另外在地表水体附近或地表水体下岩石中进行抽水试验时，应查明地表水与地下水的关系；

二、抽水试验时所用井孔的多少：分为单孔抽水、多孔抽水及干扰井群抽水试验。

1、单孔抽水试验，只有一个抽水井而无观测井。它方法简便，成本低廉，但所能担负的任务有限，成果精度较低，且只适用于稳定流抽水试验。因此多用于普查和初步勘探阶段；

2、多孔抽水试验：是在抽水孔附近还配有若干水位观测孔的抽水试验。它能完成抽水试验的各项任务，所得成果和精度也较高，若专门布置的观测孔多，深度也较大时，则花费成本较大。故少量用于初步勘探阶段，更多用于详细勘探阶段。

3、干扰井群抽水试验：是在多个抽水孔中同时抽水，造成降落漏斗相互重迭干扰的抽水试验。除抽水孔外，还配有若干观测孔。这种试验也称为互阻井群抽水试验。一般干扰井群抽水试验是为了获取相互干扰下井涌水量与水位降深的关系资料；或因为水量较大，单个抽水孔形成的水位降深不大，降落漏斗范围太小，则在较近的距离内打几个抽水孔组成一个孔组同时抽水；或为了模拟开采或疏干的试验，在若干井内同时抽水，观测分析整个流场的变化。由于此种抽水试花费大，所以只在详细勘探阶段或开采阶段使用。

三、按抽水井的类型：可分为完整井和非完整井抽水试验。

1、完整井中抽水时，水主要是从孔的四壁井入孔中，过滤器只须考虑到四壁进水。由于完整井的井流理论较完善，故一般尽量用完整井作试验。

2、非完井中抽水时，除了孔壁进水以外，孔底也进水。只有当含水层厚度很大又是均质层，为了节省费用才进行非完整井抽水。

四、按试验段所包含的含水层情况，可分为分层、分段及混合抽水试验。

1、分层抽水试验是以含水层为单位进行，除不同性质含水层，如潜水、承后或孔隙水与裂隙水层，应进行分层抽水外，对参数、水质差异大的同类含水层也应分层抽水。对新区应先分层抽水，以分别掌握各层的水文地质特征。

2、混合抽水试验是在井中将不同含水层合为一个试验段进行抽水，它只能反映各层的混合平均状况。只有当各分层的参数已掌握，或只需了

解各层总的平均参数，或难于分层抽水时才用混合抽水试验。

3、分段抽水试验是在透水性各不相同的多层含水层组中，或不同深度内透水性有差异的厚层含水层中，对各岩段分别进行抽水试验，用以了解各段的透水性。有时可只对其中主要含水岩段抽水，如对岩溶化强烈的岩段或主要取水岩段等。这时，段间应止水，止水处应位于透水性弱的单层或岩段中。

五、下面给大家讲稳定流抽水试验工作程序及要求。

（一）抽水前的准备工作：准备工作包括：

1、安装地面测水装置（三角堰或定量桶等）及排水装置。利用排水沟将抽出的水排出去，以免流回孔内或在影响范围内渗入补给；

2、检查孔内情况，包括孔深、孔壁稳固、钻孔弯曲及冲洗液等情况；

3、冲洗钻孔，利用泥浆冲洗液的钻孔一定要加以冲洗直至循环水成为清水时为止（冲洗后再检查一次孔深）；

4、测定稳定水位（静止水位）；

5、安装孔内各种抽水机械及测量仪器；

6、准备其他抽水工具。

（二）抽水试验要求：正式抽水前的试抽在以下情况下应用：

1、为了进一步清除孔中的残余岩粉；

2、为了在疏松含水层中形成天然过滤器；

3、根据简易水文地质资料无法判断岩层含水性时，为正确设计抽水设备而进行试抽；

4、为检查抽水机械而试抽。

正式抽水时，对三次水位降低（即三个落程）的距离标准，最好近一定的倍数比值。最大降深（Smax ），对潜水可取含水层厚度的1/3到1/2，承压水可取由静水位至含水层顶板为最大降深。其余两次降深可均匀分布，即：，S ，S S S 2max 3max 21==以便绘制Q~S 曲线。最小降深和两次降深之差，一般均不得小于1m 。

在抽水试验中，我们常利用以固定流量求稳定水位，或反之用以固定水位求稳定流量的方法。水位、流量稳定延续时间愈长，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及“滞后疏干”所造成的假稳定。在供水抽水试验中，三次降深（S3、S2、S1）的稳定延续时间一般为24、16、8小时。

抽水孔水位波波动，不超过降深的1%即为稳定，但当降深较小，则3~5cm 为限。当用空压机抽水时，水位波动允许达10~15cm ，观测孔以不超过2~3cm 为准，但不能有趋势性的变化。涌水量波动不应超过抽水量的5%。

水位及流量观测：抽水前天然稳定水位（静水位）观测：一般地区每小时观测1次，2小时内所测数值不变或4小时内水位相差不超过2cm 者方可作为稳定水位。如天然水位波动，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。

抽水过程中，水位、流量应同时观测。观测时应先密后疏。开始可按5~10分钟观测1次，以后则15~30分钟观测1次。抽水终止或中断后，均应观测恢复水位，观测时也应先密后疏，直至稳定。或以符合抽水前的天然动态为止。对恢复水位稳定的要求与抽水前天然水位相同。如所测水

位与抽水前有差异，可将差值以各落程之延续时间为权分配修正各降深值。

抽水试验原始记录必须在抽水试验过程中随时进行整理，即绘制Q-T 曲线与S-T曲线图，并应绘制Q=f（s）关系曲线草图。如发现所得成果不正确时，应立即延长抽水时间或重做抽水试验。

抽水试验结束后，其成果整理成一系列图件，包括：抽水钻孔结构及地质柱状图，Q-T曲线图与S-T曲线图，恢复水位及时间曲线图，Q=f（s）及q=f（s）关系曲线图等图。

六、下面讲一下，关于抽水试验曲线图的解释：抽水试验的成果主要是涌水量和水位降低关系曲线图，通过它可以检查抽水试验的正确性及地下水的特性。（图1-4）

在Q=f（T）曲线中常出现3种曲线（Ⅰ~Ⅲ曲线）。

在Q=f（s）曲线中常出现5种曲线（曲线Ⅰ~Ⅴ）。

在q=f（s）曲线中常出现5种曲线（曲线Ⅰ~Ⅴ）。

（一）、在Q=f(T)曲线中常出现如图1的几种曲线类型：

曲线Ⅰ：是正常的。

曲线Ⅱ：这种情况易于在泥浆钻孔中发生，有时也因裂隙被天然泥土填塞所致，如曲线继续下降，则应加以技术处理；

曲线Ⅲ：这是由于地下水源有限(如封闭的溶洞水)所致。

图1 Q=f(T)曲线图

（二）、在q=f(s)曲线中常出现图2的几种曲线：

曲线Ⅰ：单位涌水量不变，证明承压水在运动中符合于直线渗透规律；

曲线Ⅱ：单位涌水量在某一平均值附近波动，用下式可得出平均数值；

q平均=(q1+q2+q3)/3

如果(q平均-q X)/q平均>1—3%，则抽水资料是不可靠的，最好重新进行抽水。

如果(q平均-q X)/q平均<1—3%，则单位涌水量可认为是常数，q和S关系的推断范围为1.5～1.73S Max。

曲线Ⅲ：表示单位涌水量随着水位降低而增加，这种资料应当认为不可靠，必须重新抽水；

曲线Ⅳ：单位涌水量随着水位降低的增加而按直线规律减少，此q 应当根据抛物线的关系来进行计算：S=a×Q+b×Q2，允许推断范围为1.75～

2.0S Max。

曲线Ⅴ：单位涌水量按接近于横坐标的曲线逐渐减少，这指出了涌水量与水位降低之间的乘幂关系，阿尔托夫斯基提出用下面的公式计算：Q=a+b×lgS

在这种情况下，允许推断范围为2.0～3.0S Max。

图2 q=f(s)曲线图

（三）、在Q=f(s)曲线中常出现如图3的几种曲线：

曲线Ⅰ：表示承压水的直线渗透规律；

曲线Ⅱ：表明非承压水(包括潜水)的抛物线渗透规律；

曲线Ⅲ：产生这种情况的原因是水源不足，大部分是静储量。

曲线Ⅳ：这种曲线是错误的，资料不能利用，抽水试验须重新进行。

曲线Ⅴ：这种曲线在某个降低值x以上Q不变化。这种情况在图4的条件下可能产生，当S降低至含水层底板以下时，涌水量数值保持某

一数值不变。

这种曲线常出现在煤田及岩溶地区。

图3 Q=f(s)曲线图

图4

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