关于抽水试验推求水文地质参数方法的研究

关于抽水试验推求水文地质参数方法的研究

李永清刘翔郭志刚

李永清刘翔郭志刚湖南省工程勘察院(417000)

摘要：水文地质参数在很多工作中都是必需的，对于其推求的过程及方法也有很多。其中，抽水试验作为较常使用的一种，对抽水试验推求水文地质参数方法的研究有着重要的意义。本文对抽水试验进行了概述，并分析了抽水试验中的相关公式、曲线绘制及注意事项，希望给这方面的研究起到一定的指导作用。

关键词：抽水试验；水文地质参数；

Aboutpumpingtestin-situhydrogeologicalparametermethod

LiYongQingliuxiangguozhigangengineeringsurveyschool(417000)

Abstract:thehydrogeologyparametersinalotofworkisnecessary,forthecalculatedprocessandmethodalsohasalotof.Amongthem,thepumpingtestasacommonlyuseda,thepumpingtestin-situhydrogeologicalparametermethodresearchhastheimportantmeaning.Inthispaper,thepumpingtestarereviewed,andanalyzesthepumpingtesttherelevantformula,plottingandthemattersneedingattention,hopetotheresearchofthisaspecthaveacertainguidingrole.

Keywords:pumpingtest;Hydrogeologyparameters;

1、引言

随着社会的发展，各种土木工程越来越多。在土木工程的建设过程中，对于水文地质参数的推求是一项重要的工作，它可以有效地保证我们施工的质量及安全。另外，当前的各种水资源评价等工作也需要使用水文地质参数。因此，针对这方面的研究具有很强的实践意义。

2、抽水试验概述

所谓抽水试验主要是选定一个竖井，然后抽取选定含水层中的地下水，通过涌水量以及其水位下降的历时变化关系，实现对富水程度及各种水文地质参数的测定。

如果按照孔数对抽水试验进行划分的话，可以分为单孔抽水试验、群控干扰抽水试验以及多孔抽水试验；如果按照水位的稳定性对抽水试验进行划分则可以分为：稳定流以及非稳定流这两种抽水试验；按照水孔类型对其进行划分，则可以分成完整井以及非完整井这两类。.

一般来说，我们会根据《城市供水水文地质勘察规范》（CJJ16-88）以及《供水水文地质勘察规范》（GBTJ27—88）中的相关规定来执行抽水试验类型、持续时间以及下降次数。具体工作中，要做好以下方面：

首先，在试验开始之前，要结合水位降深、流量及井孔结构对抽水设备及测试仪器进行选择。对于抽水设备，主要可以分为量桶、各种水泵以及空气压缩机等；而对于流量的测量，如果流量不大于2L/s的时候，我们可以使用量桶。如果大于2L/s的时候，则应使用孔板流量计或者堰箱。而针对高压自流水，则应利用喷水管喷发高度测量法对流量进行测试。测量水位的时候，常见的工具有电测水位计、测钟等，测水温时使用的测钟则会带有缓变温度计。

其次，当我们安装完成抽水设备以后，要先进行试抽，如果试抽符合我们的相关要求，则可以进行正式抽水。

第三，在使用空气压缩机进行抽水试验的过程中，要进行下测水位管的工作，在测水位管中对动水位进行测量。

第四，在这一试验进行的过程中要做好地面排水的工作，确保试验孔不受抽出水的影响。

第五，在抽水试验的过程中，要及时观测动水位、静水位、恢复水位、流量、气温以及水温等，并做好相应的记录，记录一旦完成不可以对其进行随意涂改。

最后，当遇到水位、流量及机械运转等出现突变的时候，我们要对其进行详细的记录，并认真查找出问题出现的原因。

3、相关公式

（1）对于只有抽水孔观测资料的情况，我们所使用的是Dupuit公式。其中对于潜水完整井，公式有：

在这些公式中，K代表着含水层的渗透系数，Q是指抽水井的流量，sw是指在抽水井中的水位降深，M则是指承压含水层的厚度，R是影响半径，H代表了潜水含水层的厚度，h则是指潜水含水层抽水后的厚度，rw代表抽水井的半径。

（2）如果观测资料有抽水井及观测孔两种的情况下，我们可以使用Dupuit或者Theis公式进行计算。对于承压完整井，公式为：

在以上的公式中，hw代表了抽水井水柱的高度，h1代表距离抽水井为r1位置的观测孔水柱的高度，h2代表距离抽水井为r2位置的观测孔水柱的高度，而且这二者有分别为：h1=H0–s1；h2=H0–s2。至于其他符号所代表的含义，请参考上文中的3.1（1）。

如果水井降深比较大的时候，我们可以对降深进行修正，经过修正得到的降深s’与实际s的关系是：

4、资料整理及曲线绘制

由于不同的试验类型在我们工作中的具体指标之间会存在一定的差异，因此，我们很难对所有的试验类型进行分析，这里选用无观测孔单孔稳定流抽水试验对其技术进行分析，目的层是石炭系中统黄龙组（C2h）含水层。

（1）曲线绘制

对于这一试验中的曲线绘制，首先是对水位降深、时间及流量的过程曲线进行绘制，绘制过程应保持与抽水观测过程同步进行，这样对于我们发现抽水试验中异常的现象比较有利。另外，我们可以依据Q—t、S—t曲线的变化及趋势，对稳定延续时间的起点及延续时长进行判断。

其次，对水位降深及涌水量的关系曲线Q=f（S）进行绘制，通过这一绘制的过程可以对水力特性、出水能力等有很好的了解，帮助我们推算出单位涌水量及最大涌水量，进而实现对试验结果准确性的检验。

第三，对水位降深及单位涌水量的关系曲线q=f（S）进行绘制。

最后，绘制水位恢复这一曲线。

（2）室内整理

在抽水试验结束之后，我们要对从野外获取的原始数据及草图进行校对工作，校对完成之后就可以进行室内整理。一般来说，室内整理的工作主要包括：

首先，对综合成果图进行绘制，这一工作包括Q=f（S）、q=f（S）关系曲线，Q—t、S—t过程曲线，钻孔平面位置图、试验成果表、水质分析成果表、地层柱面图以及钻孔结构等。

其次，对各种水文地质参数进行计算，这些参数包括渗透系数K、影响半径R等。

最后，制作整个试验的总结报告，报告的内容有：试验目的、试验方法、试验过程、主要成果、试验过程中的异常现象、对于异常现象的处理方法、质量评价等。

5、抽水试验推求水文地质参数中需注意的事项

在抽水试验推求水文地质参数的过程中，有很多值得我们注意的因素，主要是因为这些因素都会给我们的结果造成一定的影响，其中，最常见的影响因素有：

（1）某些试验的过程中，即使在抽水的过程中没有放水，依然会遇到地下水位高的问题，比如渠中有0.1m左右深的水就属于这种问题，这样势必会给试验中的S—Q关系造成比较大的影响，我们应做好相应的防治措施。

（2）对于某些试验过程，存在着抽水机转速控制难度大的特点，这就会给Q—t过程线带来比较大的波动，使流量不容易稳定，这一问题在抽水的后期表现的更加明显。会造成每个观测孔lgt—lgS曲线后期的异常，针对这种情况，我们要注意不可以使用布尔顿配线法对参数进行计算。

（3）在停抽之后，由于某些试验观测井的水位出现恢复很快的现象，这表明其受到渠道放水的影响比较大，使得h2—lgt关系点子散乱，这时最好不要用恢复水位法对参数进行求解，否则误差将会比较大。

6、结语

做好关于抽水试验推求水文地质参数方法的研究将会给我们的工作产生很好的促进作用。但是，由于这一试验的过程比较复杂，各种参数也比较多，加之参数推求的过程对于试验环境也有较高的需求，因此，想获得较为准确的水文地质参数并不是那么轻松。基于此，我们在日常的试验过程中要保持谨慎、科学的态度，加强实践与学习，不断提升这方面的水平，只有这样，才能真正的做好这一工作。

参考文献

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