李永清 劉翔 郭志剛 湖南省工程勘察院(417000)

　　摘要：水文地質(zhì)參數(shù)在很多工作中都是必需的，對于其推求的過程及方法也有很多。其中，抽水試驗(yàn)作為較常使用的一種，對抽水試驗(yàn)推求水文地質(zhì)參數(shù)方法的研究有著重要的意義。本文對抽水試驗(yàn)進(jìn)行了概述，并分析了抽水試驗(yàn)中的相關(guān)公式、曲線繪制及注意事項(xiàng)，希望給這方面的研究起到一定的指導(dǎo)作用。

　　關(guān)鍵詞：抽水試驗(yàn);水文地質(zhì)參數(shù);

　　1、引言

　　隨著社會的發(fā)展，各種土木工程越來越多。在土木工程的建設(shè)過程中，對于水文地質(zhì)參數(shù)的推求是一項(xiàng)重要的工作，它可以有效地保證我們施工的質(zhì)量及安全。另外，當(dāng)前的各種水資源評價(jià)等工作也需要使用水文地質(zhì)參數(shù)。因此，針對這方面的研究具有很強(qiáng)的實(shí)踐意義。

　　2、抽水試驗(yàn)概述

　　所謂抽水試驗(yàn)主要是選定一個(gè)豎井，然后抽取選定含水層中的地下水，通過涌水量以及其水位下降的歷時(shí)變化關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對富水程度及各種水文地質(zhì)參數(shù)的測定。

　　如果按照孔數(shù)對抽水試驗(yàn)進(jìn)行劃分的話，可以分為單孔抽水試驗(yàn)、群控干擾抽水試驗(yàn)以及多孔抽水試驗(yàn);如果按照水位的穩(wěn)定性對抽水試驗(yàn)進(jìn)行劃分則可以分為：穩(wěn)定流以及非穩(wěn)定流這兩種抽水試驗(yàn);按照水孔類型對其進(jìn)行劃分，則可以分成完整井以及非完整井這兩類。.

　　一般來說，我們會根據(jù)《城市供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》(CJJ16-88)以及《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》(GBTJ27—88)中的相關(guān)規(guī)定來執(zhí)行抽水試驗(yàn)類型、持續(xù)時(shí)間以及下降次數(shù)。具體工作中，要做好以下方面：

　　首先，在試驗(yàn)開始之前，要結(jié)合水位降深、流量及井孔結(jié)構(gòu)對抽水設(shè)備及測試儀器進(jìn)行選擇。對于抽水設(shè)備，主要可以分為量桶、各種水泵以及空氣壓縮機(jī)等;而對于流量的測量，如果流量不大于2L/s的時(shí)候，我們可以使用量桶。如果大于2L/s的時(shí)候，則應(yīng)使用孔板流量計(jì)或者堰箱。而針對高壓自流水，則應(yīng)利用噴水管噴發(fā)高度測量法對流量進(jìn)行測試。測量水位的時(shí)候，常見的工具有電測水位計(jì)、測鐘等，測水溫時(shí)使用的測鐘則會帶有緩變溫度計(jì)。

　　其次，當(dāng)我們安裝完成抽水設(shè)備以后，要先進(jìn)行試抽，如果試抽符合我們的相關(guān)要求，則可以進(jìn)行正式抽水。

　　第三，在使用空氣壓縮機(jī)進(jìn)行抽水試驗(yàn)的過程中，要進(jìn)行下測水位管的工作，在測水位管中對動水位進(jìn)行測量。

　　第四，在這一試驗(yàn)進(jìn)行的過程中要做好地面排水的工作，確保試驗(yàn)孔不受抽出水的影響。

　　第五，在抽水試驗(yàn)的過程中，要及時(shí)觀測動水位、靜水位、恢復(fù)水位、流量、氣溫以及水溫等，并做好相應(yīng)的記錄，記錄一旦完成不可以對其進(jìn)行隨意涂改。

　　最后，當(dāng)遇到水位、流量及機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)等出現(xiàn)突變的時(shí)候，我們要對其進(jìn)行詳細(xì)的記錄，并認(rèn)真查找出問題出現(xiàn)的原因。

　　3、相關(guān)公式

　　(1)對于只有抽水孔觀測資料的情況，我們所使用的是Dupuit公式。其中對于潛水完整井，公式有：

　　在這些公式中，K代表著含水層的滲透系數(shù)，Q是指抽水井的流量，sw是指在抽水井中的水位降深，M則是指承壓含水層的厚度，R是影響半徑，H代表了潛水含水層的厚度，h則是指潛水含水層抽水后的厚度，rw代表抽水井的半徑。

　　(2)如果觀測資料有抽水井及觀測孔兩種的情況下，我們可以使用Dupuit或者Theis公式進(jìn)行計(jì)算。對于承壓完整井，公式為：

　　在以上的公式中，hw代表了抽水井水柱的高度，h1代表距離抽水井為r1位置的觀測孔水柱的高度，h2代表距離抽水井為r2位置的觀測孔水柱的高度，而且這二者有分別為：h1=H0–s1;h2=H0–s2。至于其他符號所代表的含義，請參考上文中的3.1(1)。

　　如果水井降深比較大的時(shí)候，我們可以對降深進(jìn)行修正，經(jīng)過修正得到的降深s’與實(shí)際s的關(guān)系是：

　　4、資料整理及曲線繪制

　　由于不同的試驗(yàn)類型在我們工作中的具體指標(biāo)之間會存在一定的差異，因此，我們很難對所有的試驗(yàn)類型進(jìn)行分析，這里選用無觀測孔單孔穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)對其技術(shù)進(jìn)行分析，目的層是石炭系中統(tǒng)黃龍組(C2h)含水層。

　　(1)曲線繪制

　　對于這一試驗(yàn)中的曲線繪制，首先是對水位降深、時(shí)間及流量的過程曲線進(jìn)行繪制，繪制過程應(yīng)保持與抽水觀測過程同步進(jìn)行，這樣對于我們發(fā)現(xiàn)抽水試驗(yàn)中異常的現(xiàn)象比較有利。另外，我們可以依據(jù)Q—t、S—t曲線的變化及趨勢，對穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間的起點(diǎn)及延續(xù)時(shí)長進(jìn)行判斷。

　　其次，對水位降深及涌水量的關(guān)系曲線Q=f(S)進(jìn)行繪制，通過這一繪制的過程可以對水力特性、出水能力等有很好的了解，幫助我們推算出單位涌水量及最大涌水量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的檢驗(yàn)。

　　第三，對水位降深及單位涌水量的關(guān)系曲線q=f(S)進(jìn)行繪制。

　　最后，繪制水位恢復(fù)這一曲線。

　　(2)室內(nèi)整理

　　在抽水試驗(yàn)結(jié)束之后，我們要對從野外獲取的原始數(shù)據(jù)及草圖進(jìn)行校對工作，校對完成之后就可以進(jìn)行室內(nèi)整理。一般來說，室內(nèi)整理的工作主要包括：

　　首先，對綜合成果圖進(jìn)行繪制，這一工作包括Q=f(S)、q=f(S)關(guān)系曲線，Q—t、S—t過程曲線，鉆孔平面位置圖、試驗(yàn)成果表、水質(zhì)分析成果表、地層柱面圖以及鉆孔結(jié)構(gòu)等。

　　其次，對各種水文地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，這些參數(shù)包括滲透系數(shù)K、影響半徑R等。

　　最后，制作整個(gè)試驗(yàn)的總結(jié)報(bào)告，報(bào)告的內(nèi)容有：試驗(yàn)?zāi)康�、試�?yàn)方法、試驗(yàn)過程、主要成果、試驗(yàn)過程中的異常現(xiàn)象、對于異常現(xiàn)象的處理方法、質(zhì)量評價(jià)等。

　　5、抽水試驗(yàn)推求水文地質(zhì)參數(shù)中需注意的事項(xiàng)

　　在抽水試驗(yàn)推求水文地質(zhì)參數(shù)的過程中，有很多值得我們注意的因素，主要是因?yàn)檫@些因素都會給我們的結(jié)果造成一定的影響，其中，最常見的影響因素有：

　　(1)某些試驗(yàn)的過程中，即使在抽水的過程中沒有放水，依然會遇到地下水位高的問題，比如渠中有0.1m左右深的水就屬于這種問題，這樣勢必會給試驗(yàn)中的S—Q關(guān)系造成比較大的影響，我們應(yīng)做好相應(yīng)的防治措施。

　　(2)對于某些試驗(yàn)過程，存在著抽水機(jī)轉(zhuǎn)速控制難度大的特點(diǎn)，這就會給Q—t過程線帶來比較大的波動，使流量不容易穩(wěn)定，這一問題在抽水的后期表現(xiàn)的更加明顯。會造成每個(gè)觀測孔lgt—lgS曲線后期的異常，針對這種情況，我們要注意不可以使用布爾頓配線法對參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

　　(3)在停抽之后，由于某些試驗(yàn)觀測井的水位出現(xiàn)恢復(fù)很快的現(xiàn)象，這表明其受到渠道放水的影響比較大，使得h2—lgt關(guān)系點(diǎn)子散亂，這時(shí)最好不要用恢復(fù)水位法對參數(shù)進(jìn)行求解，否則誤差將會比較大。

　　6、結(jié)語

　　做好關(guān)于抽水試驗(yàn)推求水文地質(zhì)參數(shù)方法的研究將會給我們的工作產(chǎn)生很好的促進(jìn)作用。但是，由于這一試驗(yàn)的過程比較復(fù)雜，各種參數(shù)也比較多，加之參數(shù)推求的過程對于試驗(yàn)環(huán)境也有較高的需求，因此，想獲得較為準(zhǔn)確的水文地質(zhì)參數(shù)并不是那么輕松�；�于此，我們在日常的試驗(yàn)過程中要保持謹(jǐn)慎、科學(xué)的態(tài)度，加強(qiáng)實(shí)踐與學(xué)習(xí)，不斷提升這方面的水平，只有這樣，才能真正的做好這一工作。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]韓曄,張濤,張卓.多孔非穩(wěn)定流承壓含水層抽水試驗(yàn)研究[J].山東水利,2010,(03).

　　[2]李仁民,劉松玉,方磊.基于抽水試驗(yàn)的水文地質(zhì)參數(shù)反分析研究[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2009,(11).

　　[3]鞏彥文,張麗偉,滕凱.利用非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)資料求解水文地質(zhì)參數(shù)的新方法[J].地下水,2008,(04).

　　[4]聶慶林,高廣東,軒華山,聶秋月,聶士展,葉強(qiáng).抽水試驗(yàn)確定承壓含水層參數(shù)方法探討[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),2009,(04).

　　[5]鞠曉明,何江濤,王俊杰,馬文潔,陸燕.抽水試驗(yàn)與微水試驗(yàn)在確定水文地質(zhì)參數(shù)中的對比分析[J].工程勘察,2011,(01).

　　[6]劉志峰,林洪孝,許向君,周瑩.小范圍群井與單井抽水試驗(yàn)推求水文地質(zhì)參數(shù)的比較分析[J].地質(zhì)與勘探,2007,(01).

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