实验二 稳定流抽水试验
稳定流抽水试验渗透系数的对比分析
41
当利用水 位 恢 复 速 度 计 算 渗 透 系 数 时，可 在 停 止 抽 水 后，降落漏斗逐渐 恢 复，从 表 示 开 始 抽 水 到 选 定 某 一 时 刻 为 止的延续时间，t 表示停止抽水后到选定时 间 的 时 间 间 隔，则 渗透系数宜按式（ 3 ） 计 算，求 出 一 系 列 与 水 位 恢 复 时 间 有 关 的数值后，则可 作 k = f（ t） 曲 线，根 据 此 曲 线，可 确 定 近 于 常 数的渗透系数值，如图 2 。
（ 1 ） 采用多种 计 算 方 法，基 本 可 以 确 定 该 段 黄 土 等 效 渗 透系数范围在 3． 0 ～ 5． 0（ m /d） 。
（ 2 ） 单孔抽水 试 验 计 算 出 的 渗 透 系 数 偏 小，与 实 际 情 况 偏差较大。
（ 3） 利用观测孔计算方法得到的渗透系数与实际情况较 为 符 合 ，水 位 恢 复 法 可 以 作 为 参 考 。
用两个观测孔。普 遍 认 为 该 方 法 计 算 简 单，精 度 较 高，比 较
可靠的一种方法。
利用两个观测孔计算渗透系数公式：
k=
0． 732Qlg
r2 r1
（ 2H － S1 － S2 ） （ S1 － S2 ）
（ 2）
式中： S1 、S2 为水位下降值； r1 、r2 为距抽水孔距离。
若利用一个抽水孔和 一 个 观 测 孔 计 算 时，只 需 将 取 为 过
1 试验场地工程地质概况
试验场地位于太华南 路 和 自 强 东 路 交 叉 口 西 北 角，场 地 地貌属于洪积 二 级 台 地，场 地 地 形 平 坦、开 阔。主 要 含 水 层 为黄土、粉质粘土 层，试 验 场 地 附 近 没 有 施 工 降 水 及 地 表 水 的影响。根据钻探结果，抽水井 在 试 验 深 度 范 围 内 主 要 地 层 有 4 层，观测井地层与抽水井地层一样，地层结构见图 1 。
稳定流抽水K值计算方法
单孔稳定流抽水试验资料计算渗透系数的方法
1）当抽水试验关系曲线Q~S(△h2)呈直线时，可直接选用国标规范中的公式8.2.1-1～8.2.1-6计算渗透系数K值。
2）当抽水试验关系曲线Q~S(△h2)呈曲线时，需采用截距法或插值法进行计算渗透系数k值。
作图截距法的应用条件：a.抽水试验资料的曲线关系Q~S(△h2)应为抛物线型（即S=a1Q+a2Q2）；b.抽水试验应作一次小下降的抽水，以使S/Q～Q关系曲线上能有一个实测点靠近（S/Q）轴，以提高截距的精度。
采用插值法求Q~S代数多项式时，Q~S多项式的阶数，一般只要3～4阶即能准确地描述Q~S资料的函数关系，但在作均差表时要求抽水段落在Q~S曲线上均匀分布，否则需要在Q~S图上取等距点作均差表。
插值法：采用均差表求Q~S多项式及待定参数a1
以四组Q~S抽水资料为例，公式：S=a1Q+a2Q2+a3Q3+a4Q4
a1=a11-a22Q1+a33Q1Q2-a44Q1Q2Q3。
实验二 稳定流抽水试验
实验二稳定流抽水试验一、抽水孔（主孔）的布置要求布置抽水孔的主要根据是抽水试验的任务和目的，目的任务不同其布置原则也不同。
二、水位观测孔的布置要求不同目的的抽水试验，其水位观测孔布置的原则是不同的。
为求取含水层水文地质参数，一般应和抽水主孔组成观测线，所求水文地质参数应具有代表性。
一般应根据抽水时可能形成的水位降落漏斗的特点，来确定观测线的位置。
三、稳定流抽水试验的主要技术要求1．对水位降深的要求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，以确定Q–s 间的关系，要求各次降深的抽水连续进行；对于富水性较差的含水层或非开采含水层，可只做一次最大降深的抽水试验。
2．抽水试验流量的设计最大出水量，可根据同一含水层中已有水井的出水量推测，或根据含水层的经验渗透系数值和设计水位降深值估算，也可根据洗井时的水量来确定。
欲作为生产水井使用的抽水试验钻孔，其抽水试验的流量最好能和需水量一致。
3．对水位降深和流量稳定后延续时间的要求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起。
根据《供水水文地质勘察规范》（中华人民共和国国家标准，GB50027-2001）：（1）卵石、圆砾和粗砂含水层8h；（2）中砂、细砂和粉砂含水层16h；（3）基岩含水层（带）为24h4．水位和流量观测时间的要求抽水主孔的水位和流量与观测孔的水位，都应同时进行观测，应由密到疏。
《供水水文地质勘察规范》（中华人民共和国国家标准，GB50027-2001）：抽水开始后的第5、10、15、20、25、30min各测一次，以后每隔30min或60min测一次。
四、抽水试验设备及用具1．抽水设备选择抽水设备时，应考虑吸程、扬程、出水量、能否满足设计要求；还要考虑孔深、孔径是否满足水泵等设备下入的要求，以及搬迁难易及花费大小等。
（1）水量较大，地下埋藏浅，降深小时可用离心式水泵。
（2）埋深或降深大、精度要求高，井径足够大时可使用深井泵。
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）。
稳定流单井抽水实验水文地质参数确定及涌水量预测
Ｑ＝ｆ ） 线 （曲 ｓ
② 洗 井 时 间 及 方法 ： 压 供 水 ， 械 活塞 反 复 提 拉 ， 井 时 高 机 洗
间 ８小 时， 稳定 水 位 １４ ．０米。
抽水 时 间： 定 抽 水 时 间 ２ 稳 ４小 时， 落 始 资 料计 算 ｓ 、Ｉ 、 ＩＱ 列 于 下 表 中 Ｏ ｇ 和 ｇ ｓ
为 ： Ａ ０ ， ＝４Ｏ 因 此 ， Ｓ ＝１０ ０ＱＡ ．， ｂ Ｓ一 ／ ＝ ａＱ＝１０ ０— ５７４．＝ １ ．０ ０． ／ ０ ０．１
故 设 计 降 深 ｓ ９ 时 ，。 ＋ Ｑ ＝ ｍ Ｓ ＝ａ ｂ 即 ９ Ｑ＝ ． ７ ０ １ 得 ： ６ ８ ／（８ ｔ ） ／ Ｏ５ ＋ ．１ Ｑ Ｑ＝ ．Ｌｓ ８／ ５ ｄ
恢 复 水 位 观 测 （ １、 ’５ 、 Ｏ 、 ５ 、 Ｏ 、 Ｏ 、 按 ’ 、 ’１ ’１ ’ ’ ’ …… 时 间 ３ ３ ３
段）
Ｃ作 ＝ ｏ ｆ ｓ＝ （ Ｑ）、 Ｑ＝ （ ｓ 和 Ｑ＝ （ ｓ 三 种 曲 线 （ 图 Ｉ ｆＩ ）、 ｇ ｇ ｆｇ ） Ｉ 见
１ ａ１ ｂ１ ｃ． 图 可 以 看 出， ｓ＝ （ ） 接 近 直 线 ， 以 定 为 一 ，一 ，一 ） 从 以 ｏｆＱ 最 所
水 文 地 质 参数 。
二 ． 文地质 条件 水
深 度
００ ３Ｏ ０－ Ｏｍ ３０ ４Ｏ ０－ Ｏｍ ４Ｏ ６３ ｍ Ｏ～ ０
土 质
素 填 土 淤 泥 中 砂
土 质 特 征
松 散 砂 土， 粘 粒 含 饱 和 ， 塑 ， 中 吸 粒 流 含
类 型
水 力 特 征
ｓ ｍ） （
２
４
１２ ０ ０
１０ ０ ０
稳定流抽水试验在某闸站工程中的应用
稳定流抽水试验在某闸站工程中的应用摘要：通过对具体工程实例分析计算，得出了设计需要的水文地质参数，可供类似工程参考。
关键词：抽水试验稳定流水文地质参数结论一、工程概况与抽水试验目的夹降上闸站工程位于无锡市太科园，为京杭大运河口门建筑物。
水下建筑物基础工程拟开挖至地表下6米，场地内上下游地下水水量补给充足。
本次试验目的：查明地下水埋藏、水量等水文地质条件，求取水文地质参数，为基坑降水设计提供可靠的依据。
二、场地地层条件拟建场地影响基坑开挖的土层分布情况简述如下：①层杂填土：灰褐色，松散，透水性好。
层厚1.0米，层底埋深1.0米。
②层粘土：灰黄色，可塑，透水性差。
层厚5.0米，层底埋深6.0米。
③层粉质粘土夹粉土：灰色，可塑，松散，透水性差。
层厚5米，层底埋深11米。
④层粉土：灰色，稍密，透水性一般。
层厚2.0米，层底埋深13.0米。
⑤层粉质粘土：灰绿色，硬塑，透水性差，可视为隔水底板。
层厚1.0米，层底埋深14米。
以上土层分布情况见图1《水文地质综合柱状图》。
图1三、场地水文地质条件勘察场地含地下水，在拟建物影响深度以内，地下水类型为孔隙微承压水。
孔隙微承压水分布于③粉质粘土夹粉土、④粉土层内，在整个拟建物分布区域内，此含水层厚度变化不大，在抽水井位置，含水层发育较好，含水层顶板埋深6米，水位埋深2.62米，承压水头为3.38米。
微承压水接受附近较大水体的侧向补给及大气降水的入渗补给。
四、试验方案、成井结构和试验过程1.试验方案为取得比较可靠的成果，本次抽水试验采用带两个观测井和理论比较完善的承压完整井稳定流抽水试验方法，抽水井远离补给和隔水边界，在场地西侧布置一组抽水试验孔，试验线走向呈南北向直线布置，最南侧为一抽水井，北边两井为观测井。
抽水井距观测1井和观测2井的距离分别为4.015米和8.325米，井位布置详见抽水试验井平面布置图（见图2）。
图22.成井结构抽水井成孔直径为350毫米，井管直径为110毫米，观测井成孔直径为130毫米，井管直径为63毫米，抽水井和观测井井深均为18米，井管全部采用PVC 管，含水层部位为过滤器，下部接沉淀管，过滤器外缠80目尼龙网布2层，过滤器部位回填粗石英砾砂，冲作滤层。
稳定流抽水试验要求
吉林大学精品课>>专门水文地质学>>教材>>水文与水资源工程教学实习指导§4.3稳定流抽水试验要求4.3.1 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。
水位降深顺序，基岩含水层一般宜先大后小，松散含水层宜按先小后大逐次进行。
4.3.2涌水量及水位变化在稳定延续时间内，涌水量和动水位与时间关系曲线在一定范围内波动，而且没有持续上升或下降的趋势。
当水位降深小于10m，用压风机抽水时，抽水孔水位波动值不得超过10~20cm；用离心泵、深井泵等抽水时，水位波动值不超过5cm。
一般不应超过平均水位降深值的1％，涌水量波动值不能超过平均流量的3％。
注意：①当有观测孔时，应以最远观测孔的动水位判定；②应考虑自然水位影响；③在滨海地区应考虑潮汐对动水位的影响。
4.3.3 观测频率及精度要求(1) 水位观测时间一般在抽水开始后第1、3、5、10、20、30、45、60、75、90min进行观测，以后每隔30min观测一次，稳定后可延至1h观测一次。
水位读数应准确到厘米（cm）；(2) 涌水量观测应与水位观测同步进行；当采用堰箱或孔板流量计时，读数应准确到毫米（mm）；注意：为保证测量精度要求，可根据流量大小，选用不同规格的堰箱。
当流量小于10L/s 时，堰箱断面面积应大于25dm2(即0.5×0.5m)；流量为10~50L/s时，堰箱断面面积应大于100dm2(即1×1m)；流量为50~100L/s时，堰箱断面面积应大于200dm2 (即1×2m)。
(3) 水温、气温宜2～4h观测一次，读数应准确到0.5℃，观测时间应与水位观测时间相对应。
4.3.4 恢复水位观测要求停泵后应立即观测恢复水位，观测时间间隔与抽水试验要求基本相同。
若连续3h水位不变，或水位呈单向变化，连续4h内每小时水位变化不超过1cm，或者水位升降与自然水位变化相一致时，即可停止观测。
水文地质勘查技术：抽水试验技术要求
——抽水试验技术要求
抽水试验技术要求
一、稳定流抽水试验技术要求 二、非稳定流抽水试验技术要求 三、群孔干扰抽试验技术要求
抽水试验按其所依据的理论基础不同分为哪两类？ 稳定流抽水试验？ 非稳定流抽水试验？
抽水试验——技术要求
一、稳定流抽水试验的主要技术要求
1、水位降深的要求
正式稳定流抽水试验一般要求进行三次不同水位降深 的抽水，并要求各次降深的抽水连续进行。对于勘察精度 要求不高的地区，也可试用二次降深。下列情况，可作一 次最大降深：
301
2月21日 0：00—7：00
301
2月21日
20:00
240
20:30
227
23:00
213
23:30
200
24:00:00
189
2月22日 0:00—16：00
189
水量(L/S)
24.0 16.0 16.2 16.5 16.7 16.9 17.1 17.3 17.3 17.3 13.7 13.1 12.5 12.0 11.7 11.7
（1）水量不大（q小于0.1L/s.m）的含水层 （2）精度要求不高或研究价值不大的含水层 （3）已掌握一定水文地质资料的地区，布设一般勘探孔 或辅助勘探孔抽水时 （4）含水层补给量充沛，涌水量大，抽水设备最大抽降 能力小于1m。
一般抽水试验选择最大降深Smax： 潜水含水层：Smax=（1/3—1/2）H（ H为含水层厚度，不完整井为自孔底算
当有越流补给时，S（Δh2）—lgt曲 线出现拐点，抽水延续时间宜至拐点后 的线段趋于水平。即用拐点法计算参数 ，抽水至少应延续到出现最大降深能判 断拐点为止。如需利用稳定状态时段的 资料，则水位稳定段的延续时间就符合 稳定流抽水试验稳定延续时间的要求。
- 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)。
实验二稳定流抽水试验
一、抽水孔（主孔）的布置要求
布置抽水孔的主要根据是抽水试验的任务和目的，目的任务不同其布置原则也不同。
二、水位观测孔的布置要求
不同目的的抽水试验，其水位观测孔布置的原则是不同的。
为求取含水层水文地质参数，一般应和抽水主孔组成观测线，所求水文地质参数应具有代表性。
一般应根据抽水时可能形成的水位降落漏斗的特点，来确定观测线的位置。
三、稳定流抽水试验的主要技术要求
1．对水位降深的要求
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，以确定Q–s 间的关系，要求各次降深的抽水连续进行；对于富水性较差的含水层或非开采含水层，可只做一次最大降深的抽水试验。
2．抽水试验流量的设计
最大出水量，可根据同一含水层中已有水井的出水量推测，或根据含水层的经验渗透系数值和设计水位降深值估算，也可根据洗井时的水量来确定。
欲作为生产水井使用的抽水试
验钻孔，其抽水试验的流量最好能和需水量一致。
3．对水位降深和流量稳定后延续时间的要求
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起。
根据《供水水文地质勘察规范》（中华人民共和国国家标准，GB50027-2001）：
（1）卵石、圆砾和粗砂含水层8h；
（2）中砂、细砂和粉砂含水层16h；
（3）基岩含水层（带）为24h
4．水位和流量观测时间的要求
抽水主孔的水位和流量与观测孔的水位，都应同时进行观测，应由密到疏。
《供水水文地质勘察规范》（中华人民共和国国家标准，GB50027-2001）：抽水开始后的第5、10、15、20、25、30min各测一次，以后每隔30min或60min测一次。
四、抽水试验设备及用具
1．抽水设备
选择抽水设备时，应考虑吸程、扬程、出水量、能否满足设计要求；还要考虑孔深、孔径是否满足水泵等设备下入的要求，以及搬迁难易及花费大小等。
（1）水量较大，地下埋藏浅，降深小时可用离心式水泵。
（2）埋深或降深大、精度要求高，井径足够大时可使用深井泵。
（3）精度要求不高，井径较小，则可选用空气压缩机（风泵）。
（4）井径小、埋藏较深、涌水量较小，可采用射流泵。
2．测水用具
抽水时用的测水用具包括水位计及流量计。
水位计：在抽水试验中，常用的是电测水位计、万用表水位计。
对自流水，若水位高出地表不多，可接套管测定水位；否则需安置压力计测定水位。
流量计：目前生产中所用的主要是堰箱，堰箱是前方为三角形或梯形切口的水箱。
水自
箱后部进入，从前方切口流出。
适用于100L／s以内的流量的测定。
五、稳定流抽水试验现场资料整理的要求
对于稳定流抽水试验，除及时绘制出Q－t 和s－t 曲线外，尚需绘制出Q－s和q－s 关系曲线（q为单位降深涌水量）（Q、s、q均为稳定时段内的平均值）。
Q－t、s－t曲线可及时帮助我们了解抽水试验进行得是否正常。
常见的各种Q－s和q－s曲线类型：
①曲线Ⅰ表示承压井流（或厚度很大、降深相对较小的潜水井流）；
②曲线Ⅱ表示潜水或承压转无压的井流（或为三维流、紊流影响下的承压井流）；
③曲线Ⅲ表示从某一降深值起，涌水量随降深的加大而增加很少；
④曲线Ⅳ表示补给衰竭或水流受阻，随s加大Q反而减少；
⑤曲线Ⅴ通常表明试验有错误，但也可能反映在抽水过程中，原来被堵塞的裂隙、岩溶通道被突然疏通等情况的出现。