抽水试验中不同位置自动水位计响应数据应用分析

抽水试验中,动水位数据采集记录及处理分析对水文地质参数计算具有重要意义。近年来自动水位计被广泛用于抽水试验,通过传感器压强水头变化值获取水位降深。因井管内水流动会产生水头损失,自动水位计安放位置不同会导致获取的井水位降深不同,不同于传统方法测得的井水面降深,对水文地质参数计算将产生一定影响,因此如何合理放置自动水位计以及在参数计算中如何应用其获取的水位降深都亟待开展试验研究。在黑河流域第四系大厚度含水层地区,选择典型单层试验孔和利用分层封隔技术实现的一孔同径多层抽水孔开展试验研究,在动水位以下抽水试验层段上部、中部、下部以及潜水泵上部和下部分别放置自动水位计进行了系统的数据采集分析。结果表明:抽水试验中因井管内水流沿程水头损失及速度水头差异导致不同位置自动水位计获得压强水头变化值不同,本次试验实测到井筒内不同部位井损值;井损值在潜水泵进水口处最大,随距潜水泵距离的增大而减小,为避开井筒内较大水头损失对参数计算的影响,自动水位计宜优选安放在潜水泵上部接近动水位位置;在单孔抽水试验中利用稳定流公式计算水文地质参数时,自动水位计获取水位降深含井损不可忽略,需通过多落程抽水试验数据分析扣除后使用。同时,抽水试验中自动水位计不同位置获取数据的处理分析方法为更好地理解井中水头损失提供了依据。     

非承压含水层定水头抽水两区井流数值模型研究

为了揭示在非承压含水层中定水头抽水试验引起的达西-非达西两区流动机理,提出基于有限差分法的地下水定水头抽水井流数值模型。该模型根据抽水的流态特征将含水层分为2个区域：靠近抽水井的有限非达西渗流区域和远离抽水井的半无限达西渗流区域,其中非达西流区域流态的模拟基于Izbash方程实现。通过与COMSOL Multiphysics的有限元数值解进行比较,验证了所提出数值解的可靠性。最后,研究有限非达西流效应对水头和抽水井抽水速率的影响以及井内水头对抽水井抽水速率的影响。研究表明：在抽水试验中非达西区域的影响不可忽略,湍流会分别导致两区流中水头较纯非达西流和纯达西流的水头偏大和偏小,且随抽水时间的增加逐渐变大;通过减小抽水井井内水头或增大非达西系数可提高抽水速率,但该影响会随抽水时间的增加而逐渐减弱;断面流量随径向距离的增大而不断减小,断面流量与径向距离曲线下降速率不断减小,且在转换界面处会出现转折点。该模型为定量研究在非达西流和达西流耦合作用下抽水井附近的井流水头特征提供了一种简洁的方法,并为调查定水头抽水测试期间的抽水速率提供理论依据。     

用水头损失法计算井的出水量初探

抽水试验过程可以看成是井内形成的水位下降迫使含水层的水向集水井流动，运动的水流要克服阻力损失水头，而水头的损失来源于井内形成的负压水头，其数值应加到井水位降深上。根据这一设想，结合裘布衣条件下流量与降深的比为常数的等量关系导出一公式，此公式经笔者对37眼抽水井资料进行对比验算，发现与传统的经验公式法的计算误差很小，而计算过程大大简化了。     

单井水文地质参数简化计算及意义

单井抽水试验是水文地质勘探中广泛实施的手段,其导水系数 K M 或渗透系数 K 值通常是从抽水结果的涌水量 Q 和井中水位降数据计算求得.但单井中水量的水位降深,多受井结构完善程度的制约,难以反映出井点处含水层真实的水位降.另外,在基岩含水层试验中,常以抽水井揭露所谓含水层的岩性岩层厚度作为含水层厚,这又给 K 值的确定带来一定的偏差.就日常工作中在对抽水成果整理方面所遇的一些问题提出见解,以共讨论     

井中测流技术在水文地质工作中的应用

井中测流技术简介 鉴于目前抽水试验在多层含水层的分层止水和抽水等技术尚存在着一系列困难,只能把多层含水层的混合稳定水位和流量作为单一含水层的静止水位和流量来处理,不能正确评价各含水层的水动力参数。因此,自五十年代以来,各国地下水动力学家一直在研究井中测流技术(Down Hole Fl-     

有关抽水试验的几个问题及影响K值计算的基本因素

抽水试验中的几个问题一、抽水时过滤器的位置和长度正确地确定过滤器的位置和长度,是决定抽水试验能否正确测定岩石透水性的主要环节.我们过去在工作中,常常错误的确定了过滤器的位置和长度.如在揭露含水层全厚度的钻孔中抽水,但所下过滤器的长度却不等于含水层的全厚度;在不完整井中抽水,过滤器的位置和长度也没有按照"K"值的计算图式确定,致使抽水试验结果,选择不到恰当的计算"K"值的图式.     

非稳定流公式在初始水头为变量条件下的应用

非稳定流公式是在初始水头为定水头即H_(r·o)=H_o等条件下建立的。在实际工作中,由于潮汐、气压、地面荷载变化、天体引力、地震和人为等因素的影响,初始水头常常处于变化之中,不符合非稳定流公式建立的条件。在这种情况下,直接利用抽水试验资料求水文地质参数,是不能准确地反映含水层的水文地质特征。因此,在野外抽水试验,首先要掌握影响因素的变化规律,以便整理试验资料时消除其影响,求得真实的水文地质参数。     

华北东部平原深层抽水井水跃值计算方法及其规律研究

文章分析了目前常用的几种水跃值计算方法的适用性与不足,认为在华北东部平原地下水位变化强烈的漏斗区,这些方法均难以应用。同时提出了C—G法,即一次定流量抽水同步观测抽水井和观测井的水位,合理地解决了区域背景水位对水跃值计算的影响。研究表明,与修正后的多次定流量试验法——两次定流量抽水法相比,C—G法计算结果可靠。然后探讨了如何间接获取抽水期间抽水层区域背景水位动态资料的方法,校正背景水位波动对抽水水位的影响,采用自动水位计(DIVER)同步监测井中大气压对地下水位的影响。最后分析水跃值随时间和抽水井水位降深的变化规律。     

关于“用非稳定流混合抽水试验确定含水层水文地质参数的方法”一文的讨论

1980年5期发表的《用非稳定流混合抽水试验确定含水层水文地质参数的方法》一文(以下简称《方法》),作者应用非稳定流定降深抽水试验的理论,推导了非稳定流定降深混合抽水试验求各含水层水文地质参数的若干公式。但对混合抽水试验过程中,各含水层的水头降深是否能同时保持恒定的实质问题未予证明。本文拟就这个实质问题进行讨论。     

一种基坑降水影响半径的有限元计算方法

基坑降水总涌水量的计算是基坑降水方案设计的关键环节,影响半径是基坑降水总涌水量的重要参数。目前工程上通常采用经验公式、经验值及图解法估算影响半径。经验公式仅考虑井中水位降深和渗透系数对影响半径计算的影响,对其他影响因素考虑较少;图解法受测量及绘图误差的影响较大。为此提出了一种基于实域总势能极小原理计算影响半径的有限单元法:当井壁达到控制水位时,将地下水原始稳定水位、降水井水位、控制水位与降水井水位之间的出渗段(水跃区段)以及影响半径分别看作上游边界水头、下游边界水头、逸出边界、渗流场的水平尺寸,求解影响半径便可简化成已知上游边界水头、下游边界水头及逸出边界,求解模型水平尺寸的问题。通过求解工程算例表明,该方法较现场抽水试验结果及经验公式可精确地计算出影响半径。该研究成果可提高基坑降水总涌水量计算的准确性,使基坑降水设计方案更完善,具有潜在的工程应用价值。     

平行裂隙沿程水头损失规律的实验研究

为了研究管道-裂隙介质水动力过程,利用不同隙宽及横向宽度的平行裂隙进行室内模拟试验,探究单一平行裂隙中水流流动产生的沿程水头损失随裂隙宽度及横向宽度的变化规律。结果表明:当隙宽小于1.84 mm时,沿程水头损失与流速呈一次函数关系,并且沿程水头损失随裂隙宽度的增大而减小。通过对比管道层流沿程水头损失公式与立方定律,发现管道和裂隙在计算沿程水头损失时主要差别在于后者忽略横向宽度的影响,指出裂隙长宽比在确定管道与裂隙界限中起重要作用。同时通过分析试验所取得的数据,得出裂隙沿程水头损失随裂隙长宽比的增大呈现先减小后增大的趋势,并建立沿程水头损失随裂隙长宽比变化的经验公式。     

裘布依地下水井流计算公式有关问题讨论

在长期的实际工作中发现,抽水井口径对抽水试验成果存在较大影响、传统的裘布依井流公式对井涌水量和水文地质参数计算结果与实际情况偏差较大。本文以不同水文地质条件下岩溶含水层中井抽水试验成果资料为依据,通过统计分析,揭示了井径与井涌水量以及含水层水文参数计算成果之间的相关关系,探讨了裘布依井流计算公式在理论和实践上存在的问题...     

潜水完整井多孔抽水试验研究

在修订《水利水电工程钻孔抽水试验规程》,过程中,为解决多孔抽水试验工作中的一些问题,曾专门在河南南阳市鸭河口进行了两组多孔抽水试验,收集了大量实际观测资料。     

用瞬时模拟抽水试验确定水文地质参数

最近发展起来的瞬时抽水试验由于抽水时间短,解决了长时抽水试验中一些经常碰到的问题。但它仍然需要一个观测孔和一套笨重的抽水设备,因此它限制了瞬时抽水试验的广泛成用。为了克服瞬时抽水试验的一些缺点扩大其应用范围,我们在原来工作基础上,提出了确定水文地质参数的新方法——瞬时模拟抽水试验法。     

用喷反接头抽水的试验

孔底喷射式反循环接头(简称喷反接头),原是一种有效的取芯工具部件.而利用喷反接头从钻孔里(或池中、井中)抽水,是我队最近两年才开始试验的新项目.在钻孔水量偏小的情况下(如出水量在30～80吨/日),用喷反接头从钻孔中抽水比用压风机抽水有较大的优越性.因此,在野外很受钻探及地质人员的欢迎.     

具有不同转折角度的复杂单裂隙水头损失试验研究

裂隙是岩溶含水系统的重要组成部分,裂隙水流运动对岩溶含水系统水流运动起到重要的控制作用。利用自行设计研制的具有不同转折角度、不同裂隙开度的复杂单裂隙物理模型,通过室内物理试验得到有、无裂隙条件下,水头差变化曲线,并基于能量方程推导得出水流流经裂隙时产生的总水头损失计算式,计算得到不同裂隙开度(1～2.6 mm)、不同流速(0～40 cm/s)条件下,裂隙总水头损失对不同转折角度(0°～165°)的变化曲线,利用修正立方定律和达西-魏斯巴赫公式计算裂隙平行部分的沿程水头损失,总水头损失与之相减得到转折角处的局部水头损失。结果表明:随裂隙开度增大,流速增大,裂隙总水头损失、转折处局部水头损失均呈增大趋势,且流速越大,趋势越明显;对水头损失与平均流速之间的关系曲线进行拟合分析,发现裂隙总水头损失、转折处局部水头损失与平均流速之间均呈二次函数关系,可用Forchheimer方程描述,且总水头损失、局部水头损失与平均流速之间函数关系的二次项系数随裂隙开度增大基本呈增大趋势,最终得到二次项系数分布的上包线与下包线,而一次项系数分布比较集中,总水头损失的一次项系数分布于-0.1～0.5之间,转折处局部水头损失的一次项系数分布于-0.1～0.25之间。     

稳定流抽水试验资料的非稳定流处理方法

本文从非稳定流理论出发,将稳定流抽水试验概化为包含零流量抽水时段的阶梯式非稳定流抽水试验,分析出井损仅存在于非零流量抽水的时段,据此确定了求参计算拟合的主要目标和井损的计算方法,进而编制了适合于直线边界,边界性质为定水头、隔水、边界不存在或边界无影响三种常见情况的计算程序。并结合实例,反演了水文地质条件,较为准确地计算了水文地质参数、井损及井损与抽水量的关系。     

贴砾瓦式过滤器在双辽发电厂水源地成井中的应用

本文对贴砾瓦式过滤器在双辽发电厂水源地第四系细颗粒含水层，中细砂地层中的应用作一论述。对电厂供水井抽水试验成果与勘测阶段抽水孔抽水试验成果进行了对比，证明各项指标均达到设计标准。     

单孔分层抽水法的改进及在准东煤田的应用

准东煤田地层具有固结较弱、水敏性及抗扰动性差的特点,传统自上而下的分层抽水试验方法在该地区容易引发孔内坍塌、上下层之间的止水失败、套管、井管和滤水管难以拔出等问题,造成抽水试验结果偏差较大或失败。在实践分析的基础上提出了自下而上分层抽水试验的方法,有效地解决了传统自上而下分层抽水方法存在的问题,采用稳定流抽水试验求取的水文地质参数与矿区的实际条件相吻合,而且易于实施,经过在准东煤田钻孔抽水试验中的应用,取得了较好的效果,对同类型煤田勘探钻孔抽水试验具有一定的指导意义。      

复杂周边条件下异形基坑承压水抽水试验研究

以上海自然博物馆深大异形基坑为背景,为了保护周边环境,针对日益突出的承压水问题,降压前进行了承压水抽水试验。试验结果表明,当地下连续墙插入承压含水层的深度小于承压含水层厚度的1/3时,可以忽略地下连续墙的阻隔效果;用水头恢复比 表征抽水试验结束后的水位恢复情况,发现停抽10 min 可达到10%,水位稳定时 只能达到94.5%;单井抽水能够达到的降压效果是有限的,与降压前的承压水头埋深无关;群井的降压效果随着抽水井数量的增大而增大,但是随着承压水头埋深的加大,增加相同数量的降压井产生的效率降低。