浅谈岩土工程勘察中抽水试验中的几个问题

抽水试验在岩土工程勘察中尤为重要,从理论与实践结合的角度,按稳定流和非稳定流阐述抽水试验过程中抽水孔与观测孔的布置、水位降深、水位观测、抽水稳定延续时间等问题进行讨论,力求达到节约时间,节约费用,提高水文地质参数的准确度。     

对“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”一文的意见

《水文地质工程地质》1980 第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》(以下简称《方法》)一文,提出了符合泰斯公式假定条件的两个自流水含水层(A层和B层),在已知A层静止水位(B层静止水位未知,混合静止水位亦可未知)情况下,通过三次定降深非稳定流混合抽水     

关于地热井抽水试验中“井损”的一些探讨——以河北省安国市代表性地热井为例

抽水试验是确定含水层水文地质参数最常用的技术方法,在水文参数计算中必须考虑井损问题。以河北省安国市地热井为例,进行该井为抽水孔进行单孔三降深抽水试验、并带两个观测孔的孔组抽水试验,通过采用不同的稳定流公式对该地热井进行渗透系数的计算对比,并利用三种井损计算公式对该孔的井损值进行计算分析,同时探究了井损的相关影响因素。结果可知：水文地质参数单孔降压试验计算中若不扣除井损值,则求得渗透系数明显偏小。采用单孔三降深实测降深值计算的渗透系数过小。一般经常采用抛物线方程法、三次曲线方程法两种井损计算法。对不同地区、不同热储的代表性地热井进行应用对比可见,单孔三降深试验采用稳定流公式计算时必须要消除井损后再进行参数运算,采用抛物线法计算的渗透系数整体比采用三次曲线方程计算的结果偏大,抛物线法计算的渗透系数更能反应地层真实渗透能力。影响井损的因素主要有一般有井径、成井结构、滤料层的有效粒径、洗井质量(洗井不彻底井损值占比就大)及成井工艺,同时含有较多的随机因素。     

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。     

长江南京段上游典型含水层水文地质参数试验研究

抽水试验是获取水文地质参数,查明地下水运动条件重要的一种手段。以长江南京段上游典型含水层抽水试验为例,对观测井数据进行分析,采用传统的稳定流公式法、非稳定流的s-lgt量板法、沃尔顿法、水位恢复法等,并对降深进行井损修正以及含水层有效厚度修正,采用修正后的数据计算水文地质参数。结果表明：所求得的水文地质参数,以非稳定流参数为佳,典型含水层的渗透系数在40m/d左右,符合长江洲滩及滨岸冲积层的渗补条件。     

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。     

利用水位恢复期的降深比值求解含水层参数

本文以泰斯方程式为基础,给出了一种用水位恢复期的降深比值求解含水层参数的方法。该方法未对泰斯方程式进行任何近似简化,故可应用于较短时间的水位恢复观测资料。此种方法可称为水位恢复期的降深比值法。 一、方法原理: 设主孔停止抽水时γ处的观测孔水位降深值为S_p,根据泰斯公式可列出下式:     

稳定流经验公式在贵州岩溶区抽水试验中应用探讨

贵州岩溶区地下水勘查中,勘探开采井往往采用抽水试验中抽水量与水位降深关系的经验公式计算工作区地下水资源量及水文地质参数。评价勘探开采井水资源量可以用稳定流经验公式,但是含水层必须各向同性、均质、产状水平。在贵州岩溶区属于非均质含水层,产状一般不水平,因此利用稳定流经验公式进行计算资源量,会产生相应的误差。通过贵州省毕节地区13口井的抽水资料进行计算,分析其产生误差的原因,同时对岩溶区水资源的评价方法提出建议。     

基于单孔稳定流抽水试验观测值的非稳定流求参方法

在分析单孔稳定流抽水试验求参方法优缺点的基础上,介绍了一种基于多段降深单孔抽水试验观测值的非稳定流求参方法.在刘庄西区风井的应用实例表明,该方法不仅求参精度较高,而且还可利用稳定流抽水试验的观测值定性地评价含水层的储量性质,因此比常用的非稳定流求参法具有更多的优点.     

承压完整井非稳定流抽水试验的观测时间要求

文章针对无界承压含水层中完整井的非稳定流抽水试验,将Theis公式描述的水位降深与时间的变化关系作为观测井外水位变化的理论真值,考虑观测井内外达到水力平衡所引起的滞后时间因素,推导了观测井内水位变化的理论测量值,分析了测量值与真值之间的相对误差以及测量值接近真值所需要的观测时间。     

压完整井非稳定流抽水试验的观测时间要求

文章针对无界承压含水层中完整井的非稳定流抽水试验,将Theis公式描述的水位降深与时间的变化关系作为观测井外水位变化的理论真值,考虑观测井内外达到水力平衡所引起的滞后时间因素,推导了观测井内水位变化的理论测量值,分析了测量值与真值之间的相对误差以及测量值接近真值所需要的观测时间.     

井周流场,水跃值与井内水位降深的关系

本文以单井稳定流抽水为例，从井固流场与地下水向集水井幅射流的涌水量方程入手，阐明井结构，井周泥浆堵塞和井内水位降深的关系。证明了水跃值是井周泥浆堵塞降深与井周三维流域或紊流引起的二次项降深（简称“井损“）之代数和，并得出了水跃值不同组成部分随井内降深变化而变化的规律。从而提出了消除水跃值，利用裘布依涌水量方程进行水文地质参数计算。     

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。     

单井稳定流抽水试验中水位恢复曲线的作用分析

单井稳定流抽水试验是目前煤炭勘探中获取水文地质参数、查明水文地质条件的主要方法之一。由于其获取的水文地质参数相对于非稳定流抽水试验简单直接而被广泛应用,但所计算的含水层渗透系数比实际往往偏小,且易忽视对水位恢复资料的分析研究与利用。通过对安徽淮南、淮北煤田近10年来水文地质勘探单孔稳定流抽水试验资料的分析与研究,论述了单井稳定流抽水参数计算的过程和存在的不足,强调了绘制水位恢复曲线的作用,提出了单井稳定流抽水渗透系数计算结果的采用方法和建议。进而使井田水文地质条件评价、矿井涌水量预测更加客观、真实。     

非稳定流定降深法在矿井涌水量预测中的应用

矿井涌水量预测是否准确对矿井安全生产至关重要,其计算方法也多种多样。如何预测的更为准确是关键所在。以新上海一号煤矿为例,利用非稳定流定降深法预测了开采八煤层顶板的矿井涌水量。结合矿井煤层顶板实际突水案例与其它计算方法展开了对比与讨论,结果表明非稳定流定降深法更能充分利用非稳定流抽水试验求得的水文地质参数,计算过程简单、明了,比传统的稳定流解析法、以及数值法更直观、实用,在水文地质领域中值得采用和推广。     

多层含水层系统水文地质参数计算

为求取含水层水文地质参数,常用的试验方法是抽水试验。在进行抽水试验时,经常有越流现象,计算时一般采用越流模型计算。越流模型假定非抽水含水层的水位恒定不变,但在实际抽水过程中,抽水含水层和非抽水含水层间通过越流相互影响、相互作用。如果只考虑抽水含水层的水位变化而不考虑非抽水含水层的水位变化,会导致计算的水文地质参数不准确。实际工作中,有时会在非抽水含水层中布置一口观测井来观测抽水含水层抽水时对非抽水含水层的影响。如果采用多层含水层系统模型的方法,即可利用各含水层观测井中的数据计算出每个含水层和相关弱透水层的水文地质参数,提高参数计算精度、节省资金和工作量。     

关于潜水完整井单孔稳定流求参的两个问题

本文就如何充分利用潜水完整井单孔稳定流抽水试验资料、计算含水层渗透系数及水位变动带的给水度等问题,进行了简要分析对比,认为消除水跃值后单孔稳定流计算结果,与利用非稳定流方法和用带观测孔的稳定流方法计算结果相近。     

单孔抽水试验资料的分析整理

单孔抽水试验中由于无专门水位观测孔。使单孔抽水试验资料所求得的水文地质参数正确程度较差,其使用价值亦因此受到局限。但由于单孔抽水试验方法较简单,钻探工程量少,仍是水文地质勘探工程中广泛采用的方法。如何对单孔抽水试验资料进行分析整理,评价,提高参数计算的准确性,必对资料的使用价值具有重要的意义。 生产实践中单孔抽水试验绝大多数按从稳定流理     

抽水过程中潜水位变化的自然电位响应特征砂槽试验

设计加工扇形渗流槽模型,开展定流量单孔完整井抽水试验,结合自然电位(SP)实时动态监测,研究了潜水含水层抽水过程中水位变化及SP响应特征。结果表明：抽水时,潜水位和SP均快速下降并逐渐稳定,但潜水位降低至稳定时间较短,SP降低至稳定所需时间较长,具有滞后性。抽水流量越大,潜水位和SP降低幅度越大;距离抽水井壁越远,SP稳定所需时间越长。自然电位差ΔSP与水位降深s_w之间满足线性函数关系,ΔSP和径向距离r之间满足指数函数关系,根据拟合公式计算得到模型中不同位置处水位降深值,与观测水位降深比较发现两者之间误差较小,表明利用该式可以对抽水过程中潜水位进行计算预测。     

关于用非稳定流抽水试验确定水文地质参数时出现偏离问题的研究

本文以应用微机计算的大量抽水试验实际资料成果为基础,通过分析研究揭示了造成非稳定流水文地质参数计算偏离的四个方面因素。文章内的立论观点,既有计算实例说明,又有理论分析,尤其对一直不为人们所注意的水位降深值的定向性误差在计算中对误差的放大与缩小作用进行了充分的理论论证。