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试验方法确定水文地质参数

试验方法确定水文地质参数

摘要:城市在不断发展壮大,地面交通拥堵,使人不堪忍受。快速便捷的出行方式,受到了广大上班族的青睐。因此,地下轨道交通的建设受到越来越多的关注,使其向更深,更广的方向发展。遇到地下水带来的一系列地下建筑空间建设的问题,应采取降水措施。使地下水降到轨道交通开挖深度以下。由于跨区域的地铁工程的水文地质条件的复杂性,水文地质单元的水文地质参数是特别重要的,在未来地下空间建设,使用现场抽水试验方法来确定含水层的水文地质参数,为降水施工的地下空间提供了科学依据。

关键词: 地质;水文;参数

水文地质参数,反应含水层或透水层水文地质性能指标。是各种水文地质计算不可缺少的数据。一般测量是通过探索试验取得要求的水文地质参数。本文介绍的试验方法测试,可以确定水文地质的参数。并能获得更高精度的试验参数。

一、主要水文地质参数

渗透系数,也被称为水力传导系数,水力坡度为1:00时,介质在地下水的普及率。水文地质参数表征介质的导水能力。渗透系数不仅与媒体属性,也与在介质中的地下水运动的粘度,比重和温度系数的物理性质有关。根据达西定律:V =-KH /I通式。V为渗透速度,H是地下水头,I为穿透距离,K为介质的渗透系数,量纲(L / T)。随着温度升高而其渗透系数变大。在地下水温度变化较大时,适当的转换。以地下水含盐量较高,比重和粘度增加,渗透系数将发生变化。在这种情况下,通常使用独立性质的液体的渗透率。

越流系数表示泵送含水层和非泵入含水层作为一个单元的水头差时,每单位面积上的抽水含水层的垂直渗透。也被称为泄漏率。这是一个描述水通过垂直隔水层的含水层补给容量参数,即弱透水层垂直渗透系数与厚度比,表示为1/ d。当泵送含水层盖板或底板为软隔水层,在垂直的水头差的作用下,水在相邻含水层的盖板和底板隔水层流入泵送的含水层,这种现象被称为越流。在这种情况下,包括泵送含水层,弱透水层和相邻的含水层系统统称为越流。在自然条件下,可能会发生越流,前提是垂直水头差存在系统中。

二、确定水文地质参数的试验法

在野外标本,通过实验室仪器和设备的室内试验,取得参数。渗透系数,给水度,沉淀系数获得的水文地质参数。

现场测试方法采用现场抽水试验获得相关数据,然后代入公式求水文地质参数。其计算公式分稳流公式和非定常流动的公式。从含水层的状态(潜水或承压水)基础,计算的完整性(完整井、非完整井),边界条件(河流或其他边界附近),抽孔的状态(一个孔抽水或带观测井)等条件选择。渗透系数,水力传导系数,压力传导系数,释放系数,越流系数,和影响半径,都可以用现场抽水试验方法,以获得更精确的数据。由地下水平衡测试现场测量的降水入渗系数,数据一般精度高。

三、野外水文地质试验的基本方法:

抽水试验是确定含水层水文地质参数的测试方法:通过抽水井或钻孔,观察和记录的水的量和水位随着时间的推移的变化,利用水位和流量之间的函数关系,并计算含水层的渗透系数和井孔的水容量。它也可以确定影响半径和特定阶层的产量和含水层和与表水、地下蓄水层之间的水力联系。该试验需要观察和记录,泵送水位和流量之间关系的水位和流量曲线。泵送试验的目的是通过以下方式获得,泵送流量和地下水水位下降,所计算出含水层渗透系数,存储系数水文地质参数;确定泵送地下水水位降落漏斗范围,识别表面的或不同的含水层之间地下水联系。

为了解决这个问题,你可能用不同的抽水试验。单孔抽水试验,只有一个孔泵送,而不是另设观察孔,所获得的信息的精度较差。一个主孔的多孔抽水试验同时配置监测水位观测井,以获得更准确的水文地质参数。群井开采试验在同一时间大量生产井在一定范围内长期抽水,确定矿井水和区域水降的关系,以获得可靠的水文地质参数,作为地下水开采资源基础。

抽水试验确定水文地质参数,有稳定流抽水和非定常流抽水两大类。前者需要在测试结束之前,泵送流量和抽水影响范围内的地下水位达到稳定不变的。后者只需要抽水流量保持恒定水位并不一定达到稳定,或保持一定的水位下降,使流量变化。

多孔抽水试验观测井的安排应该是垂直或平行观测井的地下水流方向,或在岩土参数变化的最大方向。设置每行三个或更多个观测井,主轴附近的小间隔,距离远间隔增加。为了控制水位的变化。抽水开始前对主孔深度,以及静态主孔和井水位观察。泵送开始,短的间隔,测完泵送流量和空穴水位后,再测长间隔的。在抽水流量和水位持续稳定相当长的一段时间后,停泵,观测水位恢复,直到重新稳定。进行不稳定的抽水试验时,泵送流量保持一个固定的值,观察主孔和观测水位的变化,随着时间的推移,主孔水位下降到一定高度时,停止抽水,每孔水位随着时间的推移恢复过程仔细观察。

注射试验,连续且定量的水注入到钻孔,以保持一定的水平,以对渗透层水文地质渗透系数的测定。但抽水试验的含水层中形成降落漏斗,注入测试的含水层中形成的反漏斗。观测要求和该计算方法类似抽水试验。注入测试可用于测

定不饱和的透水层的渗透系数。

渗水试验的试坑挖在表面。测试坑水保持一定的水层厚度,在坑的底部,使水在干燥的土壤稳定入渗,在土壤水分消耗估计的基础上,对单位时间探井稳定层的渗透系数水文地质测试的方法。确定水库灌溉水的泄漏中,使用这种方法干燥土壤的渗透系数的测定。

含水层的分散程度的测定。一般的方法是通过投于钻孔示踪剂迁移状态,及含水层地下水流和示踪剂浓度曲线,获得分散性和扩散系数测定。在现场测试的理想的示踪剂是无毒,价格低廉,可以移动的,化学性质稳定,含水层介质吸附和过滤掉的物质。有局部的规模和总体规模两种类型的测试。所谓局部的规模通常是单以脉冲喷射技术。注入示踪剂后测量钻孔示踪剂浓度的曲线随时间变化,由公式计算的分散度。总体规模,试验场设置示踪剂注入井和几个观测井,观察示踪剂迁移。根据示踪剂浓度曲线和地下水流速,分散性和扩散系数可以计算出。

四、结束语

水文地质试验是一个复杂的,难度大,技术性很强的工作。水文地质参数在岩土工程的确定是通过水文地质条件的现场测试。有抽水试验,注水试验,渗水测试等等。地下水有关的工程设计中,必不可少的是地下含水层的水文地质参数中渗透系数。现场抽水试验确定渗透系数是最常用和最可靠的方法,被广泛应用于工程实践。

参考文献:

[1].河北省地质局水文地质四大队主编.水文地质手册.地质出版社.北京.1978

[2].李度.测定水文地质参数的方法.[J]吉林大学学报.2001.02(6)

[3].王新.潜水含水层给水度的测定.[J]石家庄学院报.2006.05(4)

水文地质试验

水文地质试验 为测定水文地质参数和了解地下水的运动规律而进行的试验工作,内容包括抽水、注水、压水、渗水、连通、流速和弥散系数测定等。其中抽水试验是最主要的手段。 抽水试验利用井(孔)抽取地下水,以了解井的涌水量及其与水位下降的历时变化关系。抽水试验按地下水流态可分为稳定流和非稳定流抽水。按抽水井与观测孔的关系可分为单孔抽水和多孔抽水;按井孔贯穿含水层的程度可分为完整井抽水和非完整井抽水;按抽水井与含水层的关系可分为分层抽水和混合抽水等。①稳定流抽水。抽水时流量和水位降同时保持不变,适用于抽水量小于补给量的地区,这种抽水一般需进行三次水位降。其最大降深值,潜水应介于其含水层厚度的1/3~1/2之间;承压水不得大于其承压水头。稳定时间一般为8~24小时当水质和水量发生突然变化时则要延长稳定时间。②非稳定流抽水。保持抽水量为常量,观测水位随时间的变化,在抽水量大于补给量或抽水过程中水位一直持续下降的地区更为适用。抽水时间视其目的、水文地质特征、水位降与时间关系曲线类型和选用计算参数的公式而定。一般为12~24小时。稳定流与非稳定流抽水可结合进行,观测孔兼顾两者的计算要求布设,既满足后者对水量、水位的观测精度,又达到前者的延续时间,互相校正,以获得较理想的成果。抽水试验的设备通常为空气压缩机或深井泵。当地下水最大动水位深度小于7.5米时,可采用卧式离心泵。若是非稳定流抽水,则宜采用电动离心泵或深井泵。抽水试验过程中,为便于发现和及时处理异常现象,确定抽水试验延续时间,应根据试验要求并作为成果绘制和提交下列资料: 当进行稳定流抽水时,绘制涌水量、水位降-历时(、-)曲线、涌水量-水位降关系[=()]曲线(图1[地下水水位及流量历时曲线])及单位涌水量-水位降关系[=()]曲线。 当进行非稳定流抽水时,应绘制抽水井水位降与时间,观测孔水位降与抽水井距离()、水位恢复与时间的对数关系曲线,即-lg(图2[水位下降-时间对数关系曲线])、-lg、 -lg(1+/)(图[kg2]3[水位恢复-时间对数关系曲线])曲线。 注水试验连续往井内注水,使井中水位抬高,形成以井为中心的反漏斗曲面,并取得井中稳定的地下水位抬高值和注入水量,测定地下水位以上或某一深度井段岩层的渗透性,适用于不能进行抽水试验的地段。在不含水的干燥岩层中注水,且试验段高出地下水位较多,介质为各向同性时,则井中注入水柱的高度应小于或等于试段长度,并与井半径之比值为50~200之间。注水试验装置由注水管、开关和流量表组成。稳定时间一般为4~8小时。 压水试验向井内压水取得单位时间的漏水量与压力、试段长度间的相互关系,以定性地了解地下不同深度坚硬、半坚硬岩层的相对透水性和裂隙的相对发育程度,主要为水工构筑物设计提供资料。目前多采用自上而下栓塞隔离的分段压水法。稳定时间通常要超过 2小时。压水试验所用止水栓塞多为双管循环式和单管压水式(图4[压水试验装置])。

试验方法确定水文地质参数

试验方法确定水文地质参数 摘要:城市在不断发展壮大,地面交通拥堵,使人不堪忍受。快速便捷的出行方式,受到了广大上班族的青睐。因此,地下轨道交通的建设受到越来越多的关注,使其向更深,更广的方向发展。遇到地下水带来的一系列地下建筑空间建设的问题,应采取降水措施。使地下水降到轨道交通开挖深度以下。由于跨区域的地铁工程的水文地质条件的复杂性,水文地质单元的水文地质参数是特别重要的,在未来地下空间建设,使用现场抽水试验方法来确定含水层的水文地质参数,为降水施工的地下空间提供了科学依据。 关键词: 地质;水文;参数 水文地质参数,反应含水层或透水层水文地质性能指标。是各种水文地质计算不可缺少的数据。一般测量是通过探索试验取得要求的水文地质参数。本文介绍的试验方法测试,可以确定水文地质的参数。并能获得更高精度的试验参数。 一、主要水文地质参数 渗透系数,也被称为水力传导系数,水力坡度为1:00时,介质在地下水的普及率。水文地质参数表征介质的导水能力。渗透系数不仅与媒体属性,也与在介质中的地下水运动的粘度,比重和温度系数的物理性质有关。根据达西定律:V =-KH /I通式。V为渗透速度,H是地下水头,I为穿透距离,K为介质的渗透系数,量纲(L / T)。随着温度升高而其渗透系数变大。在地下水温度变化较大时,适当的转换。以地下水含盐量较高,比重和粘度增加,渗透系数将发生变化。在这种情况下,通常使用独立性质的液体的渗透率。 越流系数表示泵送含水层和非泵入含水层作为一个单元的水头差时,每单位面积上的抽水含水层的垂直渗透。也被称为泄漏率。这是一个描述水通过垂直隔水层的含水层补给容量参数,即弱透水层垂直渗透系数与厚度比,表示为1/ d。当泵送含水层盖板或底板为软隔水层,在垂直的水头差的作用下,水在相邻含水层的盖板和底板隔水层流入泵送的含水层,这种现象被称为越流。在这种情况下,包括泵送含水层,弱透水层和相邻的含水层系统统称为越流。在自然条件下,可能会发生越流,前提是垂直水头差存在系统中。 二、确定水文地质参数的试验法 在野外标本,通过实验室仪器和设备的室内试验,取得参数。渗透系数,给水度,沉淀系数获得的水文地质参数。

水文地质钻孔抽水试验主要步骤完整版

水文地质钻孔抽水试验 主要步骤 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

第一步:抽水试验孔点位的确定 凡是有基坑开挖的区域都要进行抽水试验,通过抽水试验得到水文地质参数,为基坑支护设计及基坑降水设计提供参数。 抽水试验类型的确定,为求得含水层的渗透系数和抽水降落漏斗的影响范围,应用多孔抽水试验(一个主孔,三个观测孔) 主孔位置的确定,一个是要考虑基坑开挖的位置,另外一个是要考虑含水层的厚度,如果含水层厚度太薄(这个需要结合以前的勘察资料来确定,参考),那就要另外选择主孔的位置了。 第二步:水文孔地质勘查 查明主抽水孔的地层分布,查明含水层厚度及起止深度,孔深的确定是要将含水层(砂层)打穿,以本工程为例,含水层主要是⑩1-3层的砂,那么在打地质勘察孔的时候就要将该层砂打穿,进入下面粘土层5m左右。 根据含水层的厚度确定观测孔的位置。首先是观测孔走向的问题,当布置一条观测线(三个观测孔在一条观测线上)时,观测线要垂直于地下水流向布置。以本工程为例一般是南北走向布置。 观测孔距主孔的距离,根据冶金工业水文地质勘查规范,“要求第一个观测孔距主孔的距离应该避开三维流的影响”(大约是倍的含水层厚度)第二个观测孔距第一个观测孔的距离是倍的含水层厚度,第三个观测孔距主孔的距离不宜太远,要保证在主孔降水的同时,观测孔的水位也有下降,本工程基本都控制在50-80m的距离。 确定了观测孔的位置后要分别进行地质勘查,查明地层的分布,控制观测孔孔深的条件和主孔的相同。 第三步:材料的准备

在抽水试验过程中涉及的材料主要有主孔井管(需订做)、观测孔井管(包括实管和虑管)、滤料(要考虑滤料的级配问题,砂不能太细也不能太粗,一开始搞的时候没有经验,滤料用的是像大豆大小的均匀石子,这样就没有起到滤料的作用)、粘土(起隔水作用)、滤网、水泵(要结合承压水含水层的厚度及含水量确定泵的功率,本工程采用175QJ-20型深井潜水泵进行抽水)、电测水位仪(实际上就是万用电表改装的)、发电机(注意功率的选择,不要太大了,那样很不合算的,我们做第一组的时候,一天油费都得1000块,后来换成小了功率的了)、水箱(测流量用,当然最理想的还是用堰箱,截面有梯形的、矩形的等)、水管接头(调出水和回水用的)。 详细的说一下主抽水孔井管的制作,我们项目用的抽水孔井管直径219mm,壁厚4mm,上部为实管,中间为过滤器,过滤器下部为长沉淀管。上部实管的长度(从过滤器顶端一直到高出地面30公分左右都是实管)和过滤器(过滤器的长度和含水层厚度相同)的长度要根据主孔的地质勘查资料来确定。比如主孔的地层如下:为粘性素填土、为砂性素填土(透镜体)、为粘土、为⑩1-3含粘性土中粗砂(这一层就为承压水含水层)、为粘土,根据上述地层,井管的尺寸为实管(+)、虑管()、沉淀管(),去加工管材的地方,只需要这些参数。 观测管用工程勘察Φ108mm岩芯管,单根管长,用管箍丝扣连接。观测管底部为滤管,外设双层孔数20的尼龙方格网,上部为实管。观测孔井管的尺寸确定方法如主孔。 这样主孔和观测孔井管就确定下来了! 第四步:扩孔及井管安装 在勘察孔的基础上用较大直径的转头将其扩大到要求的直径,其中主孔是用500mm直径的转头扩孔,观测孔是用350mm的转头扩孔,当转进至预定深度时,停止转进,空转30mm左右,在空转的过程中继续往孔内送稀释过后的泥浆,泥浆越稀越好但是要保证孔壁不坍塌。然后将转头、转杆从孔中提出,开始下井管。 抽水孔井管各管用钻机吊装、孔口电焊连接,每两根管焊接前对中、垂直,然后焊接,焊接完成后,冷却焊缝15分钟再放入孔内垂直居中。全部井管安装完成后,将管用井架固定于孔口中心。

地质参数确定方法

水文地质参数确定方法 水文地质参数,反映含水层或透水层水文地质性能的指标。如渗透系数、导水系数、水位传导系数、压力传导系数、给水度、释水系数、越流系数等,都是基本的水文地质参数。水文地质参数是进行各种水文地质计算时不可缺少的数据。一般是通过勘探试验测求水文地质参数。表征岩石(土)的水文地质性能的数量指标。是供水水文地质勘察中进行水文地质计算和地下水资源评价的数据。表征岩土储存、释出和输运水、溶质或热的特性的定量指标。 水文地质参数主要包括渗透系数、导水系数、释水系数、压力传导系数、越流系数、降水入渗系数、给水度、影响半径和弥散系数等。 常用的水文地质参数有下列各种: 1、渗透系数,又称水力传导系数,是水力坡度为1时,地下水在介质中的渗透速度。为表征介质导水能力的重要水文地质参数。渗透系数不仅与介质性质有关,还与在介质中运动的地下水的粘滞系数、比重及温度等物理性质有关。根据达西定律:V=-KH/I式中,V为渗透速度;H为地下水水头;I为渗透距离;K为介质的渗透系数,量纲为(L/T)。其与渗透率的关系为K=r?k/μ(K为渗透系数;k为渗透率;r为地下水的比重;μ为地下水动力粘滞系数)。从关系式中可知渗透系数与水的粘滞系数成反比,而后者随温度的升高而减小,因此,渗透系数随温度的升高而增大。在地下水温度变化较大时,应作相应的换算。在地下水矿化度显著增高时,水的比重和粘滞

系数均增大,渗透系数则随之而变化。在这种情况下,一般采用与液体性质无关的渗透率较为方便。 渗透系数是水力坡度为1时,水在介质中的渗透速度(以m/d表示)。是描述地下水在岩石(土)中导水性能的重要参数。又称水力传导系数。渗透系数的大小由岩石(土)中连通的孑L隙大小决定。岩石(土)中的孔隙大,则其渗透系数也大。同时渗透系数还与地下水在岩石(土)中运动时所溶物质、粘滞度、密度和温度等物理性质有关。由于地下水的密度和粘滞度等变化极小,对这些因素的变化常忽略不计。 渗透系数和渗透率渗透系数是表征在水力坡度作用下岩土输运地下水的能力的参数,又称水力传导系数(见达西定律)。因此,其数值不仅取决于岩土的特性,同时也与通过岩土的地下水的物理性质有关,即 式中K为渗透系数;k为岩土的渗透率;γ为地下水的重率;μ为地下水的动力粘滞系数。 渗透率也称渗透度,表征岩土本身输运流体能力而与流体的性质无关的参数,它仅仅取决于岩土的空隙性(空隙的大小、空隙率、空隙的形状和空隙的曲折性等)。因此,对于同一种岩土,渗透率是个定值;渗透系数则随水的物理性质的差异而不同。 在各向同性的岩土中,渗透率与渗流方向无关;对于各向异性的岩土,渗透率则随渗流方向而变。 在非饱和岩土中,渗透系数K和渗透率k为含水率的函数,不是

抽水试验抽水试验施工方案

抽水试验抽水试验施工方案 抽水试验施工方案 一、试验的目的 确定含水层(素填土、卵石层)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等。 二、抽水试验的方法 带观测孔的单孔稳定流抽水试验:在一个主孔内抽水,在其四周设置一个观测孔观测地下水位。 三、抽水孔和观看孔的位置和钻探要求 1. 抽水孔和观看孔的位置: 抽水孔(位置布置如下列图) 抽水孔 编号 目标 含水层 钻孔要求 滤水管长度 开孔直径

滤水管孔径 滤水管类型 备注 1# 卵石层 钻孔要求打到基岩强风化层2m 整个卵石层 250mm 140mm 镀锌钢花管 2# 素填土 钻孔要求打到卵石层2m 素填土段 250mm 140mm 镀锌钢花管 素填土包括粘土 3#

卵石层 钻孔要求打到基岩强风化层2m 整个卵石层 250mm 140mm 镀锌钢花管 4# 素填土 钻孔要求打到卵石层12m 素填土段 250mm 140mm 镀锌钢花管 素填土包括粘土 观测孔(位置布置如下列图) 观测孔 编号 目标 含水层

距抽水孔 的距离 钻孔要求 滤水管长度 开孔直径 滤水管孔径 滤水管类型 备注 1# 卵石层 10m 钻孔要求打到基岩强风化层1m 整个卵石层 250mm 140mm 镀锌钢花管 2# 素填土 6m

钻孔要求打到卵石层层1m 素填土段 250mm 140mm 镀锌钢花管 素填土包括粘土 3# 卵石层 6m 钻孔要求打到基岩强风化层1m 整个卵石层 250mm 140mm 镀锌钢花管 4# 素填土 10m 钻孔要求打到卵石层1m 素填土段

水文地质试验

第五章水文地质试验 重要性:水文地质试验是水文地质调查中不可缺少的重要手段,许多水文地质资料,都需通过水文地质试验才能获得。 ①抽水试验; ②放水试验; ③注水(压水)或渗水试验; ④连通试验; ⑤弥散试验(示踪试验); ⑥流速、流向测定试验等。 野外试验包括 种类:水文地质试验分为两类:(1)野外试验,(2)室内试验。其中:本章以介绍抽水试验为主,另外还有其它几项试验:渗水试验、钻孔注水试验、地下水示踪试验、连通试验。 §1 抽水试验的目的任务 抽水试验是以地下水井流理论为基础(地下水动力学),在实际井孔中抽水和观测的一种野外试验。随着水文地质勘查阶段由浅入深,在整个勘查费用中,抽水试验所占比重越来越大,费用仅次于钻探工作;有时,整个钻探工程主要是为了抽水试验而进行的。 抽水试验的目的、任务: (1)直接测定含水层的富水程度和评价井(孔)的出水能力; (2)抽水试验是确定含水层水文地质参数(K、T、S、μ)的主要方法; (3)抽水试验可为取水工程设计提供所需水文地质数据,如R、单井出水量、单位出水量等;并可根据水位降深和涌水量选择水泵型号; (4)通过抽水试验,可直接评价水源地的可(允许)开采量; (5)可以通过抽水试验查明某些其他手段难以查明的水文地质条件,如地表水、地下水之间及含水层之间的水力联系,以及地下水补给通道和强径流带位置等。 从实例图5一1的抽水条件下的等水位线图可以准确地判断F1、F2、F3断层具阻水性质,F4是透水的,水从北东和北西补给。从图5—2的等水位线,可准确地判断含水层的各向异性、断层的导水性和抽水孔西南存在的岩性隔水边界。 §2 抽水试验的分类和各种抽水试验方法的主要用途 抽水试验的类型 1.按所依据的井流理论,可分为稳定流抽水和非稳定流抽水试验。

水文地质钻孔抽水试验主要步骤

第一步:抽水试验孔点位的确定 凡是有基坑开挖的区域都要进行抽水试验,通过抽水试验得到水文地质参数,为基坑支护设计及 基坑降水设计提供参数。 抽水试验类型的确定,为求得含水层的渗透系数和抽水降落漏斗的影响范围,应用多孔抽水试验 (一个主孔,三个观测孔) 主孔位置的确定,一个是要考虑基坑开挖的位置,另外一个是要考虑含水层的厚度,如果含水层 厚度太薄(这个需要结合以前的勘察资料来确定,参考),那就要另外选择主孔的位置了。 第二步:水文孔地质勘查 查明主抽水孔的地层分布,查明含水层厚度及起止深度,孔深的确定是要将含水层(砂层)打穿,以本工程为例,含水层主要是⑩1-3层的砂,那么在打地质勘察孔的时候就要将该层砂打穿,进入 下面粘土层5m左右。 根据含水层的厚度确定观测孔的位置。首先是观测孔走向的问题,当布置一条观测线(三个观测 孔在一条观测线上)时,观测线要垂直于地下水流向布置。以本工程为例一般是南北走向布置。 观测孔距主孔的距离,根据冶金工业水文地质勘查规范,“要求第一个观测孔距主孔的距离应该避开三维流的影响”(大约是1.6倍的含水层厚度)第二个观测孔距第一个观测孔的距离是1.6倍的含水层厚度,第三个观测孔距主孔的距离不宜太远,要保证在主孔降水的同时,观测孔的水 位也有下降,本工程基本都控制在50-80m的距离。 确定了观测孔的位置后要分别进行地质勘查,查明地层的分布,控制观测孔孔深的条件和主孔的 相同。 第三步:材料的准备 在抽水试验过程中涉及的材料主要有主孔井管(需订做)、观测孔井管(包括实管和虑管)、滤料(要考虑滤料的级配问题,砂不能太细也不能太粗,一开始搞的时候没有经验,滤料用的是像大豆大小的均匀石子,这样就没有起到滤料的作用)、粘土(起隔水作用)、滤网、水泵(要结合承压水含水层的厚度及含水量确定泵的功率,本工程采用175QJ-20型深井潜水泵进行抽水)、电测水位仪(实际上就是万用电表改装的)、发电机(注意功率的选择,不要太大了,那样很不合算的,我们做第一组的时候,一天油费都得1000块,后来换成小了功率的了)、水箱(测流 量用,当然最理想的还是用堰箱,截面有梯形的、矩形的等)、水管接头(调出水和回水用的)。 详细的说一下主抽水孔井管的制作,我们项目用的抽水孔井管直径219mm,壁厚4mm,上部为实管,中间为过滤器,过滤器下部为长1.0m-2.0m沉淀管。上部实管的长度(从过滤器顶端一直到高出地面30公分左右都是实管)和过滤器(过滤器的长度和含水层厚度相同)的长度要根据主孔的地质勘查资料来确定。比如主孔的地层如下:0-5.6m为粘性素填土、5.6-8.7m为砂性素填土(透镜体)、8.7-9.8m为粘土、9.8-15.1m为⑩1-3含粘性土中粗砂(这一层就为承压水含水层)、15.1m-17.6m为粘土,根据上述地层,井管的尺寸为实管(0.3m+9.8m)、虑管(15.1-9.8m=5.3m)、

曲线拟合法和数值模拟法反演求水文地质参数

曲线拟合法和数值模拟法反演求水文地质参 数 水文地质参数是描述水文地质系统的重要指标,不同参数的取值可以影响地下水运移方向、速度、水质等方面的变化。然而,在实际应用中,如何准确地确定水文地质参数却是一个复杂的问题。本文将介绍两种主流的计算水文地质参数的方法:曲线拟合法和数值模拟法反演。 一、曲线拟合法 曲线拟合法是利用统计学理论来拟合实际观测数据与预设函数之间的函数关系,从而推算出水文地质参数。曲线拟合法的基本流程如下: 1. 收集实验数据和背景信息,确定适当的预设函数,并进行数据预处理。 2. 通过求解函数拟合的误差最小的原则,拟合得到水文地质参数取值。 3. 分析参数取值的合理性,对拟合结果进行调整和优化。 曲线拟合法的优点在于可以利用较少的样本数据对水文地质参数进行求解,尤其适用于数据质量较差的情况。不过,曲线拟合法也存在一些缺陷,比如无法考虑地质体非均质性、边界条件等因素对参数求解的影响,因此实际应用时需要结合具体问题来确定其可行性。 二、数值模拟法反演 数值模拟法反演是建立一个数学模型,通过模型与实际数据匹配得到参数取值的方法。数值模拟法反演的基本流程如下: 1. 建立数学模型并确定模型中需要反演的水文地质参数。 2. 构建反演算法,并将观测数据与数学模型相结合,寻求与实际数据最接近的参数取值。 3. 对反演结果进行分析及验证,对不合理之处进行修正。

数值模拟法反演与曲线拟合法相比,可以更好地考虑地质体的非均质性、边界条件等较为复杂的影响因素。但是由于数值模型本身的复杂性,需要对数据处理和反演算法等方面进行大量的计算和优化,所需的数据量和计算量较大,实现难度较高。 总之,曲线拟合法和数值模拟法反演都是计算水文地质参数的重要方法,而选择何种方法,取决于具体问题的性质和数据的可获得程度。

水文地质参数求取的试验方法

水文地质参数求取的试验方法 水文地质试验(hydrogeological test) 供水水文地质勘察中在现场测定水文地质参数和了解地下水运动特征及其规律的各种试验工作。包括抽水、注水、压水、渗水、管井回灌、连通和弥散试验,以及流向和流速测定。 抽水试验 从钻孔、井或泉中抽取地下水,测定出水量与水位下降历时变化的试验。通过抽水试验,可以确定出水量与水位下降的关系和该抽水点的最大出水量与降落漏斗半径;判定地下水运动的性质和地下水与地表水或不同含水层间的水力联系;利用抽水试验资料可计算水文地质参数。抽水试验按地下水的稳定状态可分为稳定流抽水试验和非稳定流抽水试验;按有无观测孔可分为单孔抽水试验和带观测孔的抽水试验;按试验段揭露含水层的程度可分为完整井抽水试验和非完整井抽水试验;按抽水井与多层含水层的关系可分为分层抽水试验和混合抽水试验;按试验目的可分为干扰孔抽水试验和开采抽水试验。 试验开始前要测量静水位,以确定地下水的初始状态;停止抽水后要观测恢复水位,根据恢复水位可大致判断出水量是否超过补给量,并能计算水文地质参数。为保证抽出的水不渗回试验地段,影响试验质量,抽出的水需排至影响范围以外。 稳定流抽水试验要求水位和出水量都达到稳定的抽水试验。确定的标准是,出水量和水位(单孔抽水为抽水孔水位,带观测孔的抽水为观测孔水位)都在一定范围内波动,且无持续上升或下降的趋势。抽水孔的水位最大降深,承压水一般不超过压力水头,潜水一般不超过含水层厚度的1/2。抽水的稳定延续时间一般为8~24h。试验过程中,要及时绘制出水量与水位降深的历时曲线,

即Q–t和S–t历时曲线(图1);出水量与水位降深关系曲线,即Q–S曲线(图2);单位出水量与水位降深关系曲线,即q–S曲线(图3)。

抽水试验确定水文地质参数

抽水试验确定水文地质参数 抽水试验是一种常用的水文地质参数确定方法,广泛应用于地下水资 源开发与管理、地下水流动、渗透、储集和污染传输过程的研究。本文将 详细介绍抽水试验的原理和方法,并探讨其在水文地质参数确定中的应用。 抽水试验是通过在井中抽取水来观测地下水位变化和抽水效果,从而 推算地下水漏水性、渗透性、导水系数等水文地质参数的一种试验方法。 其基本原理是根据达西定律,地下水位变化与抽水速率之间存在一定的函 数关系。 首先,进行抽水试验前需要选取适当的试验井点。试验井点要求与研 究对象相对应,尽可能选取代表性的地下水位和地下水层。同时要考虑到 管道管径、泵水速率、抽水时间和井房的布置等实际因素。 然后,在试验井点附近安装水位监测点。水位监测点用于监测地下水 位的变化情况,一般在不同的深度处设置水位计,以便在试验过程中获得 更准确的水位变化数据。 接下来,进行抽水试验。试验过程中,需要记录抽水井的抽水速率和 抽水时间,并同时对水位监测点的水位进行实时监测。 试验结束后,通过对抽水试验期间的水位数据进行分析,并绘制水位 -时间曲线和抽水速率-水位曲线。通过分析曲线的形态和斜率,可以确定 地下水位变化与抽水速率之间的关系,并进一步计算出地下水的导水系数 和渗透性。 抽水试验可以用于确定地下水位补给量、水文地质勘探作业区域、水 文地质环境调查以及地下水资源开发和利用策略的研究。同时,抽水试验

还可以用于地下水污染传输机理的研究,通过测定抽水井点附近的地下水位和水质变化情况,可以得到污染物在水体中的迁移速度和迁移路径。 总之,抽水试验是一种常用而有效的方法,可以用于确定水文地质参数,为地下水资源开发与管理、地下水流动和污染传输等问题提供科学依据。在实际应用中,需要结合其他的水文地质调查方法和综合分析,以获得更准确和全面的结果。同时,抽水试验的设计和实施应根据具体情况进行调整,以提高试验数据的可靠性和适用性。

利用抽压水确定水文地质参数的野外试验研究

利用抽压水确定水文地质参数的野外试验研究 作者:郑小林 来源:《科技创新与应用》2014年第13期 摘要:为了提高工程的质量,水文地质问题的勘察和研究在工程实际中显得十分必要。文章利用稳定流抽水试验和常规压水试验对辽宁省某地区进行了水文地质勘察,根据现场稳定流抽水试验资料以及常规压水试验资料确定了该地区含水层的渗透系数,判定了该地区岩体的渗透特性。通过试验的结果分析可知,抽压水试验是确定含水层水文地质参数是野外水文地质工作中较为行之有效的方法。 关键词:水文地质勘察;抽水试验;压水试验;渗透系数;渗透性特征 1 引言 实践证明,在对工程勘察,设计和施工的过程中,水文地质问题始终是一个极为重要,且易于忽视的问题。首先,水文地质和工程地质二者之间互相联系、相互作用,地下水既是岩土体的组成部分,又是基础工程的环境,地下水不仅影响岩土体工程特性,并且影响建筑物的稳定性和耐久性。其次,在实际的勘察工作中,勘探的成果较少直接涉及水文参数的利用,对于水文地质问题,在大多勘察中只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不深入,设计中又忽视了水文地质问题,经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,令勘察和设计处于难堪的境地。文章利用稳定流抽水试验和常规压水试验对辽宁省某地区进行了水文地质勘察,根据现场抽压水试验资料确定了该地区含水层的渗透系数,判定了该地区岩体的渗透特性。 2 试验方法及基本原理 2.1 抽水试验 抽水试验是指在选定的钻孔中或竖井中,对选定含水层抽取地下水,形成人工降深场,利用涌水量与水位下降的历时变化关系,测定含水层富水程度和水文地质参数的试验。抽水试验按孔数可分为单孔抽水试验、多孔抽水、群孔干扰抽水;按水位稳定性分为稳定流抽水试验和非稳定流抽水试验方法;按抽水孔类型分为完整井和非完整井。文中对试验钻孔进行了稳定流抽水试验。 现在人们在计算渗流参数、潜水井水位和流量时常用的稳定流抽水公式是由法国水利学家裘布依于1863年提出的。裘布依为简化复杂的潜水流而作的裘布依假定至今仍是研究潜水流的一个有力的工具[4]。

基于抽水试验的三种方法水文地质参数计算

基于抽水试验的三种方法水文地质参数 计算 摘要:渗透系数等水文地质参数对于地下水活动具有重要意义。因此准确的求取水文地质参数是非常重要的。本文通过Jacob直线图解法、水位恢复法、全程曲线拟合法三种方法求取渗透系数等水文地质参数。通过求取参数可以看出,三种方法求取水文地质参数差别不大,可以很好的反应水文地质参数的大小。 关键词:水文地质参数抽水试验渗透系数贮水系数 0.引言 水文地质参数是表征含水层性质特征的重要参数,其数值大小事含水层各种性能的综合反映。其中渗透系数、导水系数、贮水系数是表征地下水含水层给出水的能力的。因此准确的水文地质参数是地下水资源评价等一系列地下水定量计算的基础与前提。而求取水文地质参数最准确的方法就是抽水试验,因此本文通过抽水试验,使用3中方法求取渗透系数、导水系数和贮水系数。

1.工程概况 本次抽水试验场地位于吉林市蛟河市经济技术开发区。此处厂房在建过程中,投入生产需要大量水资源,拟采用地下水。为此打了抽水井两眼、观测井两眼,计算水文地质参数。抽水井井深均为87m。 1.1试验场地位置 本次抽水试验场位于厂房院内。有抽水井(CH1、CH2)2眼,观测井(G1、 G2)2眼。具体信息见表1、表2。 1.2地质条件 区域地层由老到新发育有白垩系、第三系、第四系地层。 (1)白垩系 白垩系地层主要有泉头组、青山口组、姚家组、嫩江组。主要以泥岩为主,沉积厚度达1000-3000m,岩层孔隙不发育。 (2)第三系 第三系地层有中新统大安组和上新统泰康组,第四系各时期地层均有分布。埋藏于第四系地层之下,遍布全区。地层厚度130-170m,具有由东南向西北逐渐增大的趋势。岩性由灰绿色泥岩、灰白色砂岩及砂砾岩组成两个大的沉积旋回,即大安组和泰康组。 (3)第四系 本区第四系地层发育,分布全区,各时期地层均有堆积,为一套河湖相沉积的砂质堆积层,厚度25-70m,该地层的堆积和分布严格受地质构造和地理环境控制,具有由东南向西北厚度增大的趋势。在东南部隆起带堆积了厚度为35-45m

环境影响评价师《评价技术方法》辅导:水文地质参数

环境影响评价师《评价技术方法》辅导:水文 地质参数 确定这些水文地质参数的方法可以概括为两类:一类是用水文地质试验法(如野外现场抽水试验、注水试验、渗水试验及室内渗压试验、达西试验、弥散试验等),这种方法可以在较短的时间内求出含水层参数而得到广泛应用;另一类是利用地下水动态观测资料来确定,是一种比拟经济的水文地质参数测定方法,并且测定参数的范围比前者更为广泛,可以求出一些用抽水试验不能求得的一些参数。 1.水动力弥散系数 在讨论地下水溶质运移问题中,水动力弥散系数是一个很重要的参数。水动力弥散系数是表征在肯定流速下,多孔介质对某种污染物质弥散力量的参数,它在宏观上反映了多孔介质中地下水流淌过程和空隙构造特征对溶质运移过程的影响。水动力弥散系数是一个与流速及多孔介质有关的张量,即使几何上均质,且有匀称的水力传导系数的多孔介质,就弥散而论,仍旧是有方向性的,即使在各向同性介质中,沿水流方向的纵向弥散和与水流方向垂直的横向弥散不同。一般地说,水动力弥散系数包括机械弥散系数与分子集中系数。当地下水流速较大以至于可以忽视分子集中系数,同时假设弥散系数与孔隙平均流速呈线性关系,这样可先求出弥散系数再除以孔隙平均流速便可猎取弥散度。

2.贮水率和贮水系数 贮水率和贮水系数是含水层中的重要水文地质参数,它们说明含水层中弹性贮存水量的变化和承压水头(潜水含水层中为潜水水头)相应变化之间的关系。 贮水率表示当含水层水头变化一个单位时,从单位体积含水层中,应水体积膨胀(或压缩)以及介质骨架的压缩(或伸长)而释放(或贮存)的弹性水量,用从表示,它是描述地下水三维非稳定流或剖面二维流中的水文地质参数。 贮水系数表示当含水层水头变化一个单位时,从底面积为一个单位、髙等于含水层厚度的柱体中所释放(或贮存)的水量,用^表示。潜水层水层的贮水系数等于贮水率与含水层的厚度之积再加上给水度,潜水贮水系数所释放(贮存)的水量包括两局部,一局部是含水层由于压力变化所释放(贮存)的弹性水量,二是水头变化一个单位时所疏干(贮存)含水层的重力水量,这一局部水量正好等于含水层的给水度,由于潜水含水层的弹性变形很小,近似可用给水度代替贮水系数。承压含水层的贮水系数等于其贮水率与含水层厚度之积,它所释放(或贮存)的水量完全是弹性水量,承压含水层的贮水系数也称为弹性贮水系数。 贮水系数是没有量纲的参数,其确定方法是通过野外非稳定流抽水试验,用配线法、直线图解法及水位恢复等方法进展推求,详细步骤详见地下水动力学相关书籍。

水文地质参数求取的试验方法探讨

水文地质参数求取的试验方法探讨 水文地质参数求取的试验方法探讨 本文结合实例对承压水采用抽水试验确定含水层水文地质参数的方法进行分析,探讨定流量(单孔或多孔)抽水试验确定含水层参数的可行性,具有较强的意义和价值。 标签:抽水试验水文地质参数试验方法 地下水资源评价工作中,水文地质参数的计算十分重要,其值确定的合理与否,直接影响到计算成果的可靠程度,进而关系到水资源评价的科学性。本文通过实测抽水试验数据分析了承压水水文地质参数的求取方法及可靠性。 1单井抽水试验配线法推求水文地质参数 (1)方法原理 承压完整井非稳定流抽水的泰斯公式为: (2)实例分析 以某化工集团地下水水源地抽水试验为例,水源地内建有深水井4眼,其中3#、1#、2#井孔呈西向东排列,3#、1#井间距215.6m,1#、2#井间距197.7m,4#井孔在2#井孔南422m,3#、2#井间距414m,1#、4#井间距466m,3#、4#井间距600m。 根据试验条件共进行了2组单孔抽水试验,第一组抽水孔为1#,观测孔为2#、3#,抽水历时5d,水位恢复观测2d;第二组抽水孔为3#,观测孔为2#、1#,抽水历时3d。步骤如下: ①抽水前准备就绪后,同时量测取水孔与观测孔的静水位(精确至0.01m),校正好测绳、钢卷尺、秒表等;开启抽水电泵各井孔并同时计时,约定在开机后第1,2,5,10,20,30,45,60,90,120,…,1 440,…,分钟,持续观测取水孔与观测孔水位降深St,通过安装在取水电泵上的流量计读取各取水时间段的抽水量,得到抽水试验过程相应的稳定抽水流量、取水t时刻取水孔与观测孔的对应水位降深St等数据; ②用校正好的测绳测量各观测孔距取水井孔的距离r1、r2,测量

水文地质试验常用野外试验

水文地质试验常用野外试验 水文地质试验是水文地质调查中不可缺少的重要手段,许多水文地质资料,都需通过水文地质试验才能获得。常用的水文地质试验主要有抽水试验、渗水试验、注水试验、压水试验、流速测定试验、连通试验、弥散试验。 抽水试验是通过从钻孔或水井中抽水,来定量评价含水层富水性,测定含水层水文地质参数和判断某些水文地质条件的一种野外试验工作。 随着水文地质勘查阶段由浅入深,在整个勘查费用中,抽水试验所占比重越来越大,费用仅次于钻探工作;有时,整个钻探工程主要是为了抽水试验而进行的。 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。 (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、评价井孔的出水能力。 (3)为取水工程设计提供所需的水文地质数据,如影响半径、单井出水量、单位出水量、井间干扰出水量、干扰系数等,依据降深和流量选择适宜的水泵型号。 (4)确定水位下降漏斗的形状、大小及其随时间的增长速度;直接评价水源地的可开采量。 (5)查明某些手段难以查明的水文地质条件,如确定各含水层间以及与地表水之间的水力联系、边界的性质及简单边界的位置、地下水补给通道、强径流带位置等。 按抽水井与观测井的关系可分: (1)单孔抽水试验:仅在一个试验孔中抽水,用以确定涌水量与水位降深的关系,概略取得含水层渗透系数。多用于普查和初步勘探阶段。 (2)多孔抽水试验:在一个主孔内抽水,在其周围设置若干个观测孔观测地下水位。通过多孔抽水试验可以求得较为确切的水文地质参数和含水层不同方向的渗透性能及边界条件等。少量用于初步勘探阶段,更多用于详细勘探阶段。 按贯穿含水层的程度及进水条件可分为: (1)完整井:贯穿整个含水层,在全部含水层厚度上都安装有过滤器并能全断面进水的井。完整井的井流理论较完善,故一般尽量用完整井作试验。 (2)非完整井:未揭穿整个含水层、只有井底和含水层的部分厚度上能进水或进水部分仅揭穿部分含水层的井。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。或为了专门研究过滤器“有效长度”时,则做非完整井抽水试验。 按是否隔离不同含水层可分为: (1)混合抽水试验:将两个以上含水层不加隔离,在同一个钻孔中同时进行抽水。允许条件:a.对含水层的性质及相互关系已基本弄清,抽水试验的目的只是为了解生产孔的出水量;b.勘探要求不高,而且数个含水层静止水位相差不超过1m。 (2)分层抽水试验:将钻孔中所揭露的数个含水层加以隔离,逐层单独抽水。

抽水试验确定水文地质参数

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。并利用单孔抽水试验资料编绘导水系数分区图。 多孔抽水试验尚应提交抽水试验地下水水位下降漏斗平面图、剖面图。 群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验还应提交抽水孔和观测孔平面位置图(以水文地质图为底图)、勘察区初始水位等水位线图、水位下降漏斗发展趋势图(编制等水位线图系列)、水位下降漏斗剖面图、水位恢复后的等水位线图、观测孔的S-t、S-lg t曲线[注]、各抽水孔单孔流量和孔组总流量过程曲线等。 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。 多孔抽水试验、群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验均应编写试验小结,其内容包括:试验目的、要求、方法、获得的主要成果及其质量评述和结论。 2. 稳定流抽水试验求参方法 求参方法可以采用Dupuit 公式法和Thiem公式法。 (1) 只有抽水孔观测资料时的Dupuit 公式 承压完整井: 潜水完整井: 式中K——含水层渗透系数(m/d); Q——抽水井流量(m3/d); s w——抽水井中水位降深(m); M——承压含水层厚度(m); R——影响半径(m); H——潜水含水层厚度(m); h——潜水含水层抽水后的厚度(m); r w——抽水井半径(m)。

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