水文地质勘察设计实习指导书

水文地质勘察设计 实习指导书

孙剑锋 编

湖北国土资源职业学院 资源工程系岩土教研室

二OO六年六月

前 言

本次课程设计实习是在学完《水文地质学》、《工程岩土学》等专业课程之后进行的，目的在于巩固所学知识，锻炼综合运用所学知识的能力，为毕业后尽快适应工作角色打好基础。

本次课程实习时间为一周，具体安排如下：

内容讲授一天，资料整理、完成设计三天，一天时间考核。 本次实习的要求及目的是：

1、学习野外水文地质编录的方法，掌握岩心描述的方法。

2、学习工程地质勘察中，水文地质试验的方法和要求，掌握抽水试验资料的整理方法。 本次课程实习应提交的资料有： 1、图表：钻孔抽水试验综合成果图； 2、文字：抽水试验报告。

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第一章 实习目的及要求

《水文地质学》的课程实习是在学完《水文地质学》、《工程岩土学》等专业课程之后进行的，目的在于巩固所学知识，锻炼综合运用所学知识的能力，为毕业后尽快适应工作角色打好基础。本次实习的主要内容是通过鄂北岗地农业水文地质勘察的钻孔和抽水试验资料，计算出各含水层的水力参数，完成钻孔抽水试验综合成果图。通过本次实习，使学生熟悉野外抽水试验的基本工作方法。

本次实习应提交的资料有：钻孔抽水试验综合成果图；编写抽水试验报告。

第二章 实习的内容及方法

一、抽水试验：

（一）、抽水试验的目的： 1、确定含水层参数；

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需的水文地质数据，如影响半径、单井出水量、单位出水量等； 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； （二）、抽水试验的分类：

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；

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参透性能及边界条件等；

3、群孔干扰抽水试验； 4、试验性开采抽水试验。 （三）、抽水试验的方法和要求

抽水试验的方法分为：稳定流抽水试验和非稳定流抽水试验，本次设计采用稳定流抽水试验方法，具体要求如下：

1、抽水孔：

钻孔适宜半径r?0.01m（m为含水层厚度）或者利用适宜半径的工程地质钻孔。 抽水孔深度的确定与试验目的有关，若以试验段长度与含水层深度两者关系而言，有完整孔与非完整孔两种情况。一般规定：

过滤管长度＞75%则为完整井。

含水层水层为获得较为准确、合理的参透系数K，以进行小流量小降深的抽水试验为宜。

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2、观测孔：

观测孔的布置，决定于地下水的流向，坡度和含水层的均一性。一般布置在与地下水流向垂直的方向上和抽水孔的距离以1～2个含水层厚度为宜，孔深一般要求进入抽水试验段厚度过半。

3、技术要求：

?、水位下降（降深）：正式抽水试验一般进行三个落程，每次降深的差值以＞1m为宜。 ?、稳定延续时间：工程地质勘察中，稳定延续时间一般为8—24小时，稳定延续时间是指某一深度下，相应的流量和动水位趋于稳定延续时间。

?、稳定标准：在稳定时间段内，涌水量波动值不超过正常流量的5%，主孔水位波动值不超过水位降低的1%，观测孔水位波动值不超过2～3㎝，若抽水孔、观测孔动水位与区域水位自然变化幅度趋于一致，则为稳定。

?、静水位观测：试验前对自然水位要进行观测，一般地区每小时测定一次，三次所测值相同或4小时内水位不超过2㎝者，即为静水位。

?、水温和气温的观测：一般每2～4小时同时观测水温和气温一次。

?、恢复水位观测：一般地区在抽水试验结束后或中途因故停抽时，均应进行恢复水位观测，通常以1、2、3、10、15、30……min按顺序观测，直到完全恢复为止。观测精度要求同静止水位的观测。水位渐趋恢复后，观测时间间隔可适当延长。

?、动水位和涌水量的观测：动水位和涌水量同时观测，主孔和观测孔同时观测，开泵后每5～10min观测一次，然后视稳定趋势改为15min或30min观测一次。

二、抽水试验资料整理：

1、现场整理：

抽水试验进行过程中，需要在现场整理编制有关曲线图表。如：Q－t、S－t、Q=f(s)、q=f(s)，指导并检查试验情况为室内整理做好基础工作。

2、室内整理：

?、绘制水文地质综合图表，内容包括：试验地段平面图；水位、流量与时间过程曲线图；Q=f(s)、q=f(s)曲线图；水位恢复曲线图；主孔、观测孔结构图（包括工艺、技术措施说明）。

?、计算工程地质勘探所要求的水文地质参数，在选用计算公式时，应充分考虑适用条件。

3、稳定流抽水试验求参方法

求参方法可以采用Dupuit公式法和Thien公式法。 ?、只有抽水孔观测资料时的Dupuit公式 承压完整井：K?QRln R?10SWK

2?SWMrWQRln R?2SWKH rW?H2?h2 潜水完整井：K???式中：K——含水层渗透系数（m/d）；

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Q——抽水井流量（m/d）； SW——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）； rW——抽水井半径（m）。

?、当有抽水井和观测孔的观测资料时的Dupuit或Thien公式 承压完整井：h1?hW?3rrQQln1 Thien公式: h2?h1?ln2

2?KMrW2?KMr1rrQQ2ln1 Thien公式: h2?h12?ln2 ?KMrW?KMr1 潜水完整井：h1?hW?22式中：hW——抽水井中水柱高度（m）；

h1、h2——与抽水井距离为r1和r2处观测孔井中水柱高度（m），分别等于初始水位H0与井中水位降深S之差，h1?H0?S1；h2?H0?S2 其余符号意义同前。

当前水井中的降深较大时，可采用修正降深。修正降深S?与实际降深S之间的关系为：

S2S??S?

2H0?、承压完整井抽水试验的部分经验公式：

RQSr K? ?h?0.012? F?2?rm Fk2.73m?S??h?Qlg式中：r——抽水孔半径； M——含水层厚度； △h——水越值； F——过水面积。

三、抽水试验报告的编写：

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