第八讲 抽水试验
合集下载
抽水试验的初步讲解ppt课件
1.抽水试验的目的与方法 2. 抽水试验孔布置要求 3. 稳定流抽水试验要求 4. 非稳定流抽水试验要求 5. 抽水试验资料整理
一、抽水试验的目的与方法
1.抽水试验的目的
(1) 确定含水层及越流层的水文地质参数：渗透系数K、导水系数T、 给水度μ、弹性释水系数μ∗、导压系数a、弱透水层渗透系数K'、 越流系数b、越流因素B、影响半径R 等。
3.观测孔的布置要求
(4) 多孔抽水孔组的第一个观测孔应尽量避开三维流的影响，相 邻两观测孔的水位下降值相差不小于0.1m，最远观测孔的下降值 不宜小于0.2m。 (5) 在半承压水含水层进行抽水试验时，宜在观测孔附近覆盖层 (半透水层或弱含水层)中布置副观测孔。 (6) 在进行试验性开采抽水试验时，应在水位下降漏斗范围内的 重要建筑物附近增设工程地质、环境地质观测点。
4
混合抽水
是从两个或更多含水层 同时抽水。一次混合抽 水只能得到各含水层的 平均渗透系数。
5
试验性开采抽水试验
是模拟未来开采方案而进 行的抽水试验；一般在地 下水天然补给量不很充沛 或补给量不易查清，或者 勘察工作量有限而又缺乏 地下水长期观测资料的水 源地，为充分暴露水文地 质问题，宜进行试验性开 采抽水试验，并用钻孔实 际出水量作为评价地下水 可开采量的依据。
三、稳定抽水试验
1.试验水井分类
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。
注意：①要消除区域水位下降值；②在基岩地区要消除固体潮的影响； ③傍河抽水要消除河水位变化对抽水孔水位变化的影响。
一、抽水试验的目的与方法
1.抽水试验的目的
(1) 确定含水层及越流层的水文地质参数：渗透系数K、导水系数T、 给水度μ、弹性释水系数μ∗、导压系数a、弱透水层渗透系数K'、 越流系数b、越流因素B、影响半径R 等。
3.观测孔的布置要求
(4) 多孔抽水孔组的第一个观测孔应尽量避开三维流的影响，相 邻两观测孔的水位下降值相差不小于0.1m，最远观测孔的下降值 不宜小于0.2m。 (5) 在半承压水含水层进行抽水试验时，宜在观测孔附近覆盖层 (半透水层或弱含水层)中布置副观测孔。 (6) 在进行试验性开采抽水试验时，应在水位下降漏斗范围内的 重要建筑物附近增设工程地质、环境地质观测点。
4
混合抽水
是从两个或更多含水层 同时抽水。一次混合抽 水只能得到各含水层的 平均渗透系数。
5
试验性开采抽水试验
是模拟未来开采方案而进 行的抽水试验；一般在地 下水天然补给量不很充沛 或补给量不易查清，或者 勘察工作量有限而又缺乏 地下水长期观测资料的水 源地，为充分暴露水文地 质问题，宜进行试验性开 采抽水试验，并用钻孔实 际出水量作为评价地下水 可开采量的依据。
三、稳定抽水试验
1.试验水井分类
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。
注意：①要消除区域水位下降值；②在基岩地区要消除固体潮的影响； ③傍河抽水要消除河水位变化对抽水孔水位变化的影响。
第八讲--抽水试验
抽水设备的选取主要取决于水文地质条件（包括静 水位、动水位、涌水量等）、钻孔结构和孔内出砂量以 及抽水设备本身的技术特性。
1．提桶抽水
在地下水位较深、水量不大、试验要求不高的井孔中， 可用提桶进行抽水试验。提桶的桶身长度约1.5～2m，桶底 有活门，上端系以钢丝绳，用钻机升降机提升抽水。
2．人力吸水泵抽水
二、空气压缩机抽水
1．空气压缩机抽水的工作原理 压缩空气经风管进入井内，经混合器与扬水管中的水混合
形成气水混合物。该混合物与管外的水相比，其比重较低，因 此在扬水管内外比重差的作用下液面上升。与此同时，混入水 中的压缩空气释放能量，使水中的气泡沿上升过程中逐渐加大。 于是形成较强大的“气举”力而克服扬水管内液体的惯性使水 柱上升，至地表气水分离室里，空气逸出，水排出井外。
第八讲 抽水试验
主讲人：窦斌
第六节 抽水试验
抽水试验是水文地质孔和供水井在下管、填砾、止 水、洗井之后必须进行的一项工作。
通过抽水试验获得钻孔的实际出水量和水位下降与 涌水量的变化关系，求得含水层的渗透系数，查明水质、 水温和单孔影响半径等资料，为评价地下含水层水文地 质参数和合理开发地下水提供可靠的依据。同时，通过 抽水试验还可以进一步检查上水质量和洗井效果。
（3）空气压缩机压力计算 开始抽水时，起动压力P0=0.1(H-h0)+ΔP， 大气压
连续抽水时，工作压力P=0.1(H-h)+ΔP ， 大气压
式中：ΔP—压缩空气在风管中流动时的压力损失， ΔP=0.2～0.5大气压
由于：H-h0＞H-h→P0＞P 所以，选择空压机压力应以 P0为依据。
（4）风管、扬水管（井管）的安装形式与计算
三、抽水时水位水量的测量
1．水量测量 抽水试验中常用量水堰测量出水量，量水堰测量出 水量是将由井内扬水管排出的水导入量水堰箱中，经前 后挡板阻波稳定后由堰箱的堰口流出，测量水流经过堰 口时水断面的高度，经换算求得出水量。 堰口的形式有三角形、梯形或矩形。水文地质钻探 常用的堰口形式是三角形。
1．提桶抽水
在地下水位较深、水量不大、试验要求不高的井孔中， 可用提桶进行抽水试验。提桶的桶身长度约1.5～2m，桶底 有活门，上端系以钢丝绳，用钻机升降机提升抽水。
2．人力吸水泵抽水
二、空气压缩机抽水
1．空气压缩机抽水的工作原理 压缩空气经风管进入井内，经混合器与扬水管中的水混合
形成气水混合物。该混合物与管外的水相比，其比重较低，因 此在扬水管内外比重差的作用下液面上升。与此同时，混入水 中的压缩空气释放能量，使水中的气泡沿上升过程中逐渐加大。 于是形成较强大的“气举”力而克服扬水管内液体的惯性使水 柱上升，至地表气水分离室里，空气逸出，水排出井外。
第八讲 抽水试验
主讲人：窦斌
第六节 抽水试验
抽水试验是水文地质孔和供水井在下管、填砾、止 水、洗井之后必须进行的一项工作。
通过抽水试验获得钻孔的实际出水量和水位下降与 涌水量的变化关系，求得含水层的渗透系数，查明水质、 水温和单孔影响半径等资料，为评价地下含水层水文地 质参数和合理开发地下水提供可靠的依据。同时，通过 抽水试验还可以进一步检查上水质量和洗井效果。
（3）空气压缩机压力计算 开始抽水时，起动压力P0=0.1(H-h0)+ΔP， 大气压
连续抽水时，工作压力P=0.1(H-h)+ΔP ， 大气压
式中：ΔP—压缩空气在风管中流动时的压力损失， ΔP=0.2～0.5大气压
由于：H-h0＞H-h→P0＞P 所以，选择空压机压力应以 P0为依据。
（4）风管、扬水管（井管）的安装形式与计算
三、抽水时水位水量的测量
1．水量测量 抽水试验中常用量水堰测量出水量，量水堰测量出 水量是将由井内扬水管排出的水导入量水堰箱中，经前 后挡板阻波稳定后由堰箱的堰口流出，测量水流经过堰 口时水断面的高度，经换算求得出水量。 堰口的形式有三角形、梯形或矩形。水文地质钻探 常用的堰口形式是三角形。
水文地质现场试验抽水试验PPT课件
第6页/共33页
2 抽水试验设计
1.设计前的准备工作 ⑴获取井孔的结构情况，明确试验的目的与技术要求； ⑵进行1～2km范围的水文地质勘测，避免周边水体及井孔影响； ⑶推测单井涌水量，进行提水设备（水泵，压风机等）及落程安排； ⑷提出观测时间，观测方法及观测误差的技术要求。 2.抽水试验的观测要求 ⑴抽水井水位观测按非稳定流要求，正式抽水试验前进行几次静止水位观测； ⑵水量观测要求； ⑶气温及水温观测要求； ⑷稳定延续时间要求（不能长也不能短）； ⑸恢复水位观测要求； ⑹试验前后的井深测量要求； 3.非稳定流观测孔布置前，应进行抽水试验性能分析，保证观测井数据有效性 4.重大抽水试验，应编制单井抽水试验设计书
考虑到不同深度的观测井或观测井在不同深度具有不同的水位值，观测井与 抽水井尽可能的同结构同孔深。
第24页/共33页
⑺ 水文地质参数的正确概念
• 参数的概念 • 参数的应用条件 • 参数的尺度
出现问题？ 解决问题！
中外研究交流方面 以为然所以为然 发展与创新
1、K-渗透系数，T-导水系数，S-储水系数，μ-给水度 2、T=K*M S=μ+Ss*M 3、 在 含 水 层 厚 度 变 化 较 大 的 情 况 下 ， 采 用 K/Ss 组 合 ； 在 含 水 层 厚 度变化较小的情况下可以采用T/S组合， 4、不存在在潜水含水层中采用K，S；承压含水层中采用T，S或稳定流为 K，非稳定流为T，S说法。 5、含水层参数与井流参数并不完全吻合，对井流而言,不同深度的 K参数 与水位值随高程的降低而变小，与地表水流的参数分布特征表现出高度的 相似性。
2. 这时的水量均衡关系可表示为：Qb=Qp+ △Qk，这个公式成立吗？，显然是不成 立的，因为未开采时的Qb=Qp，既然开采未影响到边界，那么开采时的补给量和 原有的排泄量也是不变化的。开采的地下水来自何处呢？
2 抽水试验设计
1.设计前的准备工作 ⑴获取井孔的结构情况，明确试验的目的与技术要求； ⑵进行1～2km范围的水文地质勘测，避免周边水体及井孔影响； ⑶推测单井涌水量，进行提水设备（水泵，压风机等）及落程安排； ⑷提出观测时间，观测方法及观测误差的技术要求。 2.抽水试验的观测要求 ⑴抽水井水位观测按非稳定流要求，正式抽水试验前进行几次静止水位观测； ⑵水量观测要求； ⑶气温及水温观测要求； ⑷稳定延续时间要求（不能长也不能短）； ⑸恢复水位观测要求； ⑹试验前后的井深测量要求； 3.非稳定流观测孔布置前，应进行抽水试验性能分析，保证观测井数据有效性 4.重大抽水试验，应编制单井抽水试验设计书
考虑到不同深度的观测井或观测井在不同深度具有不同的水位值，观测井与 抽水井尽可能的同结构同孔深。
第24页/共33页
⑺ 水文地质参数的正确概念
• 参数的概念 • 参数的应用条件 • 参数的尺度
出现问题？ 解决问题！
中外研究交流方面 以为然所以为然 发展与创新
1、K-渗透系数，T-导水系数，S-储水系数，μ-给水度 2、T=K*M S=μ+Ss*M 3、 在 含 水 层 厚 度 变 化 较 大 的 情 况 下 ， 采 用 K/Ss 组 合 ； 在 含 水 层 厚 度变化较小的情况下可以采用T/S组合， 4、不存在在潜水含水层中采用K，S；承压含水层中采用T，S或稳定流为 K，非稳定流为T，S说法。 5、含水层参数与井流参数并不完全吻合，对井流而言,不同深度的 K参数 与水位值随高程的降低而变小，与地表水流的参数分布特征表现出高度的 相似性。
2. 这时的水量均衡关系可表示为：Qb=Qp+ △Qk，这个公式成立吗？，显然是不成 立的，因为未开采时的Qb=Qp，既然开采未影响到边界，那么开采时的补给量和 原有的排泄量也是不变化的。开采的地下水来自何处呢？
抽水试验
第一章基本要求掌握抽水试验的目的、分类、方法及抽水试验准备工作。
1.1抽水试验的目的(1)确定含水层及越流层的水文地质参数：渗透系数K、导水系数T、给水度m、弹性释水系数m*、导压系数a、弱透水层渗透系数K'、越流系数b、越流因素B、影响半径R等。
(2)通过测定井孔涌水量及其与水位下降（降深）之间的关系，分析确定含水层的富水程度、(3)(5)（1（2（3（4为充分暴露水文地质问题，宜进行试验性开采抽水试验，并用钻孔实际出水量作为评价地下水可开采量的依据。
1.3抽水试验的方法单孔抽水试验采用稳定流抽水试验方法，多孔抽水、群孔干扰抽水和试验性开采抽水试验一般采用非稳定流抽水试验方法。
在特殊条件下也可采用变流量(阶梯流量或连续降低抽水流量)抽水试验方法。
抽水试验孔宜采用完整井(巨厚含水层可采用非完整井)。
观测孔深应尽量与抽水孔一致。
1.4抽水试验准备工作(1)除单孔抽水试验外，均应编制抽水试验设计任务书；(2)测量抽水孔及观测孔深度，如发现沉淀管内有沉砂应清洗干净；(3)做一次最大降深的试验性抽水，作为选择和分配抽水试验水位降深值的依据；(4)在正式抽水前数日对所有的抽水孔和观测孔及其附近有关水点进行水位统测，编制抽水试验前初始水位等水位线图，如果地下水位日变化很大时，还应取得典型地段抽水前的日水位动态曲线；(5)3m以(6)*凡作了群孔干扰抽水试验的水源地，可不作试验性开采抽水试验。
2.1抽水孔的布置要求抽水孔的布置应符合下列要求：(1)对勘察区水文地质条件具有控制意义的典型地段，应布置单孔抽水试验孔，根据单孔抽水试验资料计算的水文地质参数编制参数分区图；(2)多孔抽水试验孔组，一般参照导水系数分区图，并结合水文地质条件布置，每个有供水意义的参数区至少布置一组，其抽水试验资料所求参数可作为该区计算参数(不用平均参数)；(3)(2)(3)(或(4)(5))中布置(6)环境地质观测点。
3.1水位降深稳定流抽水试验一般进行三次水位降深，最大降深值应按抽水设备能力确定。
抽水试验的初步讲解
时间的变化过程），来测求含水层中地下水在非稳定运动时
的水文地质参数。通过非稳定抽水试验可以测求含水层的导 水系数（T）、压力传导系数（a）、渗透系数（K），及给 水度（μ）或释水系数（S）。具有时间短（但有越流补给 和隔水边界时稍长），参数多，可以预测水位变化的特点
4.抽水试验的设备
深井泵抽水
空压机抽水
2.抽水孔的布置要求
(1) 对勘察区水文地质条件具有控制意义的典型地段， 应布置单孔抽水试验孔； (2) 多孔抽水试验孔组，一般参照导水系数分区图，并
结合水文地质条件布置，每个有供水意义的参数区至少
布置一组； (3) 群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验应在拟建 水源地范围内，选择有代表性的典型地段，并结合开采 生产井布置。
三.确定井的施工工艺。
在合理的选择好孔位后，水井的出水量与井的结构设计和成
井工艺有很大的关系。结构设计不合理，施工工艺有漏洞，都有
可能达不到目的，甚至成为废井。因此应对水井的结构进行科学 的设计，保证过滤器有足够的过水能力；在施工过程尽量少堵塞 或不堵塞含水层，不影响水井过滤器周围含水层的过水能力。 单孔抽水试验钻孔的机构设计，原则上抽水试验段的井径应
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
二、抽水试验孔布置要求
1.布孔原则
抽水井及观测孔的设计，主要有三方面的内容： 一.确定井位； 二.井结构设计；
孔流量和孔组总流量过程曲线等。
五、抽水试验资料整理
1.抽水试验资料整理
试验期间，对原始资料和表格应及时进行整理。试验结束后，应进行 资料分析、整理，提交抽水试验报告。 单孔抽水试验应提交抽水试验综合成果表，其内容包括：水位和流量 过程曲线、水位和流量关系曲线、水位和时间(单对数及双对数)关系 曲线、恢复水位与时间关系曲线、抽水成果、水质化验成果、水文地 质计算成果、施工技术柱状图、钻孔平面位置图等。
抽水试验
抽水试验
一、抽水试验的目的 试验是以地下水井流理论为基础，在实际井孔中抽水和
观测。 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
关系： 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； 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
五、抽水
抽水试验时水位下降的次数应根据试验目的确定， 宜进行3次。
其中最大下降值，可接近孔内的设计动水位，其 余2次下降值，宜分别为最大下降பைடு நூலகம்的1/3和2/3， 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 到抽水孔极限出水能力时，水位下降次数可适当 减少。
绘制S-lgt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，及时查明造成实际曲 线与典型曲线差异大的原因，纠正其中的 人为差错。
在现场还需要绘制曲线，观测孔较多时， 还应绘制S-lgr等曲线图。
K
Q
ln R
(2H 0 S w )S w rw
参数计算公式
潜水井
K
Q
ln R
(2H 0 Sw )Sw rw
R 10S K
潜水井带观测孔
K Q ln r
(h2 hw2 ) rw
卵石、圆砾和粗砂含水层为8h。 中砂、细砂和粉砂含水层为16h。 基岩含水层（带）为24h。 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。
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
一、抽水试验的目的 试验是以地下水井流理论为基础，在实际井孔中抽水和
观测。 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
关系： 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； 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
五、抽水
抽水试验时水位下降的次数应根据试验目的确定， 宜进行3次。
其中最大下降值，可接近孔内的设计动水位，其 余2次下降值，宜分别为最大下降பைடு நூலகம்的1/3和2/3， 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 到抽水孔极限出水能力时，水位下降次数可适当 减少。
绘制S-lgt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，及时查明造成实际曲 线与典型曲线差异大的原因，纠正其中的 人为差错。
在现场还需要绘制曲线，观测孔较多时， 还应绘制S-lgr等曲线图。
K
Q
ln R
(2H 0 S w )S w rw
参数计算公式
潜水井
K
Q
ln R
(2H 0 Sw )Sw rw
R 10S K
潜水井带观测孔
K Q ln r
(h2 hw2 ) rw
卵石、圆砾和粗砂含水层为8h。 中砂、细砂和粉砂含水层为16h。 基岩含水层（带）为24h。 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。
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
八 抽水试验PPT课件
15
（3）空气压缩机压力计算 开始抽水时，起动压力P0=0.1(H-h0)+ΔP， 大气压
连续抽水时，工作压力P=0.1(H-h)+ΔP ， 大气压
式中：ΔP—压缩空气在风管中流动时的压力损失， ΔP=0.2～0.5大气压
由于：H-h0＞H-h→P0＞P 所以，选择空压机压力应以 P0为依据。
.
16
抽水设备的选取主要取决于水文地质条件（包括静 水位、动水位、涌水量等）、钻孔结构和孔内出砂量以 及抽水设备本身的技术特性。
.
5
1．提桶抽水
在地下水位较深、水量不大、试验要求不高的井孔中， 可用提桶进行抽水试验。提桶的桶身长度约1.5～2m，桶底有 活门，上端系以钢丝绳，用钻机升降机提升抽水。
.
6
2．人力吸水泵抽水
.
20
三角形堰箱测量出水量时，可采用下公式计算：
当H=0.021~0.20m时 Q=1.4H2.5
当H=0.301~0.350m时 Q=1.343H2.47
当H=0.201~0.300m时 取上两公式计算的平均值。
式中：H——水流经过堰口时水断面的高度（m）。由于计算 较复杂，一般可通过查表法求得水量。
深井泵即立式离心泵，泵体在井孔内，没入动水位以下， 可以进行水下的抽水工作。动力机装在地表，用长的立轴传动 水泵。深井泵的扬程可达150m。其主要缺点是有长的传动立轴， 安装复杂，且易在连接处折断。
.
11
二、空气压缩机抽水
1．空气压缩机抽水的工作原理 压缩空气经风管进入井内，经混合器与扬水管中的水混合
空气压缩机抽水的参数包括：沉没深度、风量和风压以 及风管和扬水管规格等。
（1）混合器的沉没深度，用沉降系数k表示。它与扬水高度h 和混合器下入井中的深度H间的关系为：
抽水试验方法及过程讲解
图5.1.1 潜水非完整井示意图
5.1.2 潜水非完整井，一个观测孔、中心井抽水试验计算 渗透系数k：
k 0.366Q(lg r1 lg r) (S S1 )(S S1 L)
k——渗透系数（m/d）； Q——抽水井涌水量（m3/d）； S——抽水井水位下降值（m）； S1——观测孔水位下降值（m）； r——抽水井半径（m） r1——观测孔到抽水井中心距离（m）； L——过滤器长度（m）。
2.5 抽筒 当钻孔水位较深，水量不大，试验要求不高时，可选择抽 筒提水。
2.6 量测器具
观测水位宜使用电测水位计。地下水位较浅时，可采用浮 标水位计。观测读数应精确到1cm。
流量的测试用具应根据流量大小选定。流量小于1L/s时， 可采用容积法或水表；流量为1L/s~30L/s时，宜采用三角 堰；流量大于30L/s时，应采用矩形堰。
卵（碎）石、圆（角）砾、粗砂、中砂 包网过滤器或缠丝过滤器
细砂、粉砂
填砾过滤器
2.2 离心泵 当含水层地下水位高出地面或埋藏较浅，动水位在吸程范 围内时，宜采用离心泵抽水。
2.3 深井泵或潜水泵 当孔（井）水位深度较大、要求抽水降深大、出水量也较 大时，宜选用深井泵或深井潜水泵。
2.4 空压机 当抽水孔直径较小，水位埋深较深，含水层富水性好，且 要求降深很大时，宜采用空压机抽水。
图5.1.3 潜水非完整井示意图
5.1.4 承压水非完整井，单孔抽水试验计算渗透系数k：
k Q
2rS
k——渗透系数（m/d）； Q——抽水井涌水量（m3/d）； r——抽水井半径（m）； S——抽水井水位下降值（m）。
4.4 抽水试验宜三次降深，最大降深应接近工程设计所 需的地下水位降深的标高。三次降深的分配原则宜满足： 最大降深s3（m），s2=2/3s3，s1=1/3s3（s1为第一次降 深，s2为第二次降深）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
口时水断面的高度，经换算求得出水量。 堰口的形式有三角形、梯形或矩形。水文地质钻探 常用的堰口形式是三角形。
三角形堰箱测量出水量时，可采用下公式计算： 当H=0.021~0.20m时 当H=0.301~0.350m时 Q=1.4H2.5 Q=1.343H2.47
当H=0.201~0.300m时 取上两公式计算的平均值。 式中： H—— 水流经过堰口时水断面的高度（ m ）。由于计算
（4）风管、扬水管（井管）的安装形式与计算
并列式：简单、效率高，
风管、扬水管安 装方式
但要求井孔直径大。
同心式：复杂、效率低， 但适用于小直径井孔抽水。
风管直径的计算公式为：
W d内 60 ( k 1) 0.785 Vb
式中：d内——风管内径，m； W——所需空气量，m3/min；
式中：C——经验系数，它与k有关。
η——效率系数。
（3）空气压缩机压力计算 开始抽水时，起动压力P0=0.1(H-h0)+ΔP， 大气压 连续抽水时，工作压力P=0.1(H-h)+ΔP ， 大气压
式中：ΔP—压缩空气在风管中流动时的压力损失，
ΔP=0.2～0.5大气压 由于：H-h0＞H-h→P0＞P 所以，选择空压机压力应以 P0为依据。
是一种立式活塞泵，由手柄、拉杆、出水三通、泵体、
活塞和吸水管组成。其吸水高度一般不超过 6～7m ，适用于
浅水位井孔的抽水试验。此泵构造简单，可以自制，安装方 便，但用人力上下压动抽水，水量不易保持均衡。
3．往复式水泵抽水
最大吸水高度约6～7m，适用于浅水位和中等涌水量
的井孔。用往复式水泵抽水时，不需另增设备，可直接
形成气水混合物。该混合物与管外的水相比，其比重较低，因
此在扬水管内外比重差的作用下液面上升。与此同时，混入水 中的压缩空气释放能量，使水中的气泡沿上升过程中逐渐加大。
于是形成较强大的“气举”力而克服扬水管内液体的惯性使水
柱上升，至地表气水分离室里，空气逸出，水排出井外。
2．空气压缩机抽水有关参数的选择与计算
抽水试验的最大涌水量应大于正常生产出水量的75%。
抽水试验中的水位降深次数一般为三次，最低不少于两次。
三次中若最大抽降值为S3，则：
2 1 s 2 s 3 , s1 s 3 3 3
各次水位抽降差和最小抽降值应大于1m。
每次抽降要有一定的稳定延续时间，以保证资料的准
确性。稳定延续时间的长短可根据钻孔性质和含水层性质 而定。
Pk——压缩空气压力值，大气压；
Vb——压缩空气在风管内的流动速度，Vb=8~10m/s。
并列式安装时，扬水管内径的计算公式为：
D Q(1 v0 ) 0.785vc
式中：D—扬水管内径，m；Q—预定出水量，m3/min； Vc—
气水混合物在扬水管内的上升速度，Vc=8～9m/s；
同心式安装时，扬水管内径的计算公式为：
措施。 抽水设备的选取主要取决于水文地质条件（包括静 水位、动水位、涌水量等）、钻孔结构和孔内出砂量以 及抽水设备本身的技术特性。
1．提桶抽水
在地下水位较深、水量不大、试验要求不高的井孔中，
可用提桶进行抽水试验。提桶的桶身长度约1.5～2m，桶底
有活门，上端系以钢丝绳，用钻机升降机提升抽水。
2．人力吸水泵抽水
●在松软岩层中进行抽水试验时，落程应由小到大，以避
免含水层受到过大的扰动。在基岩中进行抽水试验时，
落程则应由大到小。 ●如水质受污染，应适当延长抽水时间，在水的化学成分 稳定前不能停止抽水。
一、抽水设备的选择 抽水设备的类型很多，合理地选择抽水设备是准确
的获取水文资料，充分发挥水井效益和降低成本的重要
5．深井泵抽水
深井泵即立式离心泵，泵体在井孔内，没入动水位以下，
可以进行水下的抽水工作。动力机装在地表，用长的立轴传动
安装复杂，且易在连接处折断。
水泵。深井泵的扬程可达 150m 。其主要缺点是有长的传动立轴，
二、空气压缩机抽水
1．空气压缩机抽水的工作原理 压缩空气经抽水的参数包括：沉没深度、风量和风压以 及风管和扬水管规格等。
（1）混合器的沉没深度，用沉降系数k表示。它与扬水高度 h和混合器下入井中的深度H间的关系为：
H H kh或k h
K—抽水管路的沉降系数；（有些文献上称沉没比）
沉降系数k必须根据抽水试验中不同的扬水高度合理取值， 其关系到空压机抽水是否正常及抽水工作效率的高低，一般k值 可取1.5～2.5（根据不同扬水高度参考表5.2—7选择）。
为了做到所取资料准确，抽水试验必须符合下述四项基
本要求： ●洗井后和抽水试验前，应测量静止水位和丈量井孔深 度。 ●探采结合孔每一含水层的抽水试验应进行两个以上的 落程，每个落程的稳定时间为8～24h。供水量大的井孔，每 一含水层应抽三个落程，稳定时间分别为8、16、24h。每个 落程结束后，应观测其恢复水位。
（2）全风量W（即所需压气机的空气量）：
QV0 W 60 m 3 / min
式中：W—所需的总空气量，m3/min； Q— 钻孔预计出水 量，m3/h； V0—提升1m3水所需空气量，m3。
h h V0 (k 1)h 10 (k 1)h 10 23 lg C lg 10 10
Thank you！
D0
2 D 2 d外
式中：D0—同心式安装时扬水管的内径，m；
D—并列式安装时扬水管的内径，m；
d外—风管外径，m；
三、抽水时水位水量的测量
1．水量测量 抽水试验中常用量水堰测量出水量，量水堰测量出 水量是将由井内扬水管排出的水导入量水堰箱中，经前
后挡板阻波稳定后由堰箱的堰口流出，测量水流经过堰
根据抽水试验的资料绘制出水量与水位下降值关系曲线，
称为Q-S曲线。如图12-22所示。
如曲线不通过原点时，则说明
最初测定的水位有误差。图中曲线 Ⅰ为非承压水井出水量与水位降值 关系曲线的一般形式；曲线Ⅱ为承 压水井的一般曲线形式。如果出现
曲线Ⅲ的形式，说明洗井或抽水工
作中存在严重问题，一般为洗井时 泥浆未彻底清除，单位抽降出水量 在抽水过程中出现逐渐增大所致， 应重新洗井后再进行抽水试验。
利用与钻机配套的水泵。但出水不均匀，较笨重，且需 较大的安装面积。
4．潜水泵抽水
潜水泵是将电动机和泵体一起放在井内
水位以下进行抽水的水泵。与深井泵相比，
潜水泵的估点是省掉了长的立轴，能更有效 地发挥效率。但要求有较高的密封和绝缘措 施。 国内生产的潜水泵为：分浅井潜水泵 （YQ、YOB、QBS型）和深井潜水泵（JQ、NQ 型）。
第八讲 抽水试验
主讲人：窦斌
第六节
抽水试验
抽水试验是水文地质孔和供水井在下管、填砾、止
水、洗井之后必须进行的一项工作。
通过抽水试验获得钻孔的实际出水量和水位下降与 涌水量的变化关系，求得含水层的渗透系数，查明水质、 水温和单孔影响半径等资料，为评价地下含水层水文地 质参数和合理开发地下水提供可靠的依据。同时，通过 抽水试验还可以进一步检查上水质量和洗井效果。
较复杂，一般可通过查表法求得水量。
2．水位测量
可用测钟法或电极法测量水位。测钟法是用带有深度标
记的测绳连接测钟，测钟接触水面时，能发出声响。电极测
量水位计是由电极、导线和指示器（或微安表等）组成。测 量时，当电极接触水面时，电路联通，由指示器上可以看出。 图12-21是电极测量示意图。
四、抽水试验资料的整理
三角形堰箱测量出水量时，可采用下公式计算： 当H=0.021~0.20m时 当H=0.301~0.350m时 Q=1.4H2.5 Q=1.343H2.47
当H=0.201~0.300m时 取上两公式计算的平均值。 式中： H—— 水流经过堰口时水断面的高度（ m ）。由于计算
（4）风管、扬水管（井管）的安装形式与计算
并列式：简单、效率高，
风管、扬水管安 装方式
但要求井孔直径大。
同心式：复杂、效率低， 但适用于小直径井孔抽水。
风管直径的计算公式为：
W d内 60 ( k 1) 0.785 Vb
式中：d内——风管内径，m； W——所需空气量，m3/min；
式中：C——经验系数，它与k有关。
η——效率系数。
（3）空气压缩机压力计算 开始抽水时，起动压力P0=0.1(H-h0)+ΔP， 大气压 连续抽水时，工作压力P=0.1(H-h)+ΔP ， 大气压
式中：ΔP—压缩空气在风管中流动时的压力损失，
ΔP=0.2～0.5大气压 由于：H-h0＞H-h→P0＞P 所以，选择空压机压力应以 P0为依据。
是一种立式活塞泵，由手柄、拉杆、出水三通、泵体、
活塞和吸水管组成。其吸水高度一般不超过 6～7m ，适用于
浅水位井孔的抽水试验。此泵构造简单，可以自制，安装方 便，但用人力上下压动抽水，水量不易保持均衡。
3．往复式水泵抽水
最大吸水高度约6～7m，适用于浅水位和中等涌水量
的井孔。用往复式水泵抽水时，不需另增设备，可直接
形成气水混合物。该混合物与管外的水相比，其比重较低，因
此在扬水管内外比重差的作用下液面上升。与此同时，混入水 中的压缩空气释放能量，使水中的气泡沿上升过程中逐渐加大。
于是形成较强大的“气举”力而克服扬水管内液体的惯性使水
柱上升，至地表气水分离室里，空气逸出，水排出井外。
2．空气压缩机抽水有关参数的选择与计算
抽水试验的最大涌水量应大于正常生产出水量的75%。
抽水试验中的水位降深次数一般为三次，最低不少于两次。
三次中若最大抽降值为S3，则：
2 1 s 2 s 3 , s1 s 3 3 3
各次水位抽降差和最小抽降值应大于1m。
每次抽降要有一定的稳定延续时间，以保证资料的准
确性。稳定延续时间的长短可根据钻孔性质和含水层性质 而定。
Pk——压缩空气压力值，大气压；
Vb——压缩空气在风管内的流动速度，Vb=8~10m/s。
并列式安装时，扬水管内径的计算公式为：
D Q(1 v0 ) 0.785vc
式中：D—扬水管内径，m；Q—预定出水量，m3/min； Vc—
气水混合物在扬水管内的上升速度，Vc=8～9m/s；
同心式安装时，扬水管内径的计算公式为：
措施。 抽水设备的选取主要取决于水文地质条件（包括静 水位、动水位、涌水量等）、钻孔结构和孔内出砂量以 及抽水设备本身的技术特性。
1．提桶抽水
在地下水位较深、水量不大、试验要求不高的井孔中，
可用提桶进行抽水试验。提桶的桶身长度约1.5～2m，桶底
有活门，上端系以钢丝绳，用钻机升降机提升抽水。
2．人力吸水泵抽水
●在松软岩层中进行抽水试验时，落程应由小到大，以避
免含水层受到过大的扰动。在基岩中进行抽水试验时，
落程则应由大到小。 ●如水质受污染，应适当延长抽水时间，在水的化学成分 稳定前不能停止抽水。
一、抽水设备的选择 抽水设备的类型很多，合理地选择抽水设备是准确
的获取水文资料，充分发挥水井效益和降低成本的重要
5．深井泵抽水
深井泵即立式离心泵，泵体在井孔内，没入动水位以下，
可以进行水下的抽水工作。动力机装在地表，用长的立轴传动
安装复杂，且易在连接处折断。
水泵。深井泵的扬程可达 150m 。其主要缺点是有长的传动立轴，
二、空气压缩机抽水
1．空气压缩机抽水的工作原理 压缩空气经抽水的参数包括：沉没深度、风量和风压以 及风管和扬水管规格等。
（1）混合器的沉没深度，用沉降系数k表示。它与扬水高度 h和混合器下入井中的深度H间的关系为：
H H kh或k h
K—抽水管路的沉降系数；（有些文献上称沉没比）
沉降系数k必须根据抽水试验中不同的扬水高度合理取值， 其关系到空压机抽水是否正常及抽水工作效率的高低，一般k值 可取1.5～2.5（根据不同扬水高度参考表5.2—7选择）。
为了做到所取资料准确，抽水试验必须符合下述四项基
本要求： ●洗井后和抽水试验前，应测量静止水位和丈量井孔深 度。 ●探采结合孔每一含水层的抽水试验应进行两个以上的 落程，每个落程的稳定时间为8～24h。供水量大的井孔，每 一含水层应抽三个落程，稳定时间分别为8、16、24h。每个 落程结束后，应观测其恢复水位。
（2）全风量W（即所需压气机的空气量）：
QV0 W 60 m 3 / min
式中：W—所需的总空气量，m3/min； Q— 钻孔预计出水 量，m3/h； V0—提升1m3水所需空气量，m3。
h h V0 (k 1)h 10 (k 1)h 10 23 lg C lg 10 10
Thank you！
D0
2 D 2 d外
式中：D0—同心式安装时扬水管的内径，m；
D—并列式安装时扬水管的内径，m；
d外—风管外径，m；
三、抽水时水位水量的测量
1．水量测量 抽水试验中常用量水堰测量出水量，量水堰测量出 水量是将由井内扬水管排出的水导入量水堰箱中，经前
后挡板阻波稳定后由堰箱的堰口流出，测量水流经过堰
根据抽水试验的资料绘制出水量与水位下降值关系曲线，
称为Q-S曲线。如图12-22所示。
如曲线不通过原点时，则说明
最初测定的水位有误差。图中曲线 Ⅰ为非承压水井出水量与水位降值 关系曲线的一般形式；曲线Ⅱ为承 压水井的一般曲线形式。如果出现
曲线Ⅲ的形式，说明洗井或抽水工
作中存在严重问题，一般为洗井时 泥浆未彻底清除，单位抽降出水量 在抽水过程中出现逐渐增大所致， 应重新洗井后再进行抽水试验。
利用与钻机配套的水泵。但出水不均匀，较笨重，且需 较大的安装面积。
4．潜水泵抽水
潜水泵是将电动机和泵体一起放在井内
水位以下进行抽水的水泵。与深井泵相比，
潜水泵的估点是省掉了长的立轴，能更有效 地发挥效率。但要求有较高的密封和绝缘措 施。 国内生产的潜水泵为：分浅井潜水泵 （YQ、YOB、QBS型）和深井潜水泵（JQ、NQ 型）。
第八讲 抽水试验
主讲人：窦斌
第六节
抽水试验
抽水试验是水文地质孔和供水井在下管、填砾、止
水、洗井之后必须进行的一项工作。
通过抽水试验获得钻孔的实际出水量和水位下降与 涌水量的变化关系，求得含水层的渗透系数，查明水质、 水温和单孔影响半径等资料，为评价地下含水层水文地 质参数和合理开发地下水提供可靠的依据。同时，通过 抽水试验还可以进一步检查上水质量和洗井效果。
较复杂，一般可通过查表法求得水量。
2．水位测量
可用测钟法或电极法测量水位。测钟法是用带有深度标
记的测绳连接测钟，测钟接触水面时，能发出声响。电极测
量水位计是由电极、导线和指示器（或微安表等）组成。测 量时，当电极接触水面时，电路联通，由指示器上可以看出。 图12-21是电极测量示意图。
四、抽水试验资料的整理