水文地质试验ppt课件

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1、黄河小浪底水利枢纽工程黄河小浪底水利枢纽工程大坝典型断面坝体构造预应力锚索和钢纤维喷混凝土技术预应力锚索和钢纤维喷混凝土技术发电厂房施工中的施工中的1 1号、号、2 2号消力塘号消力塘大型综合消能水垫塘大型综合消能水垫塘调水调沙大坝渗流控制大坝渗流控制地上悬河问题山东齐河山东齐河4 4、地上悬河、地上悬河黄河下游滩面黄河下游滩面比新乡市地面高出比新乡市地面高出2020米，米，比开封市地面高出比开封市地面高出1313米，米，比济南市地面高出比济南市地面高出5 5米。米。渗漏问题坝肩绕流问题内容第一节 抽水实验的目的和义务第一节 抽水实验的目的和义务第一节 抽水实验的目的和义务第一节 抽水实验的目

2、的和义务第一节 抽水实验的目的和义务第一节 抽水实验的目的和义务第一节 抽水实验的目的和义务 分类 区域性及专门性地下水资源调查的初始阶段区域性及专门性地下水资源调查的初始阶段 获取含水层具代表性的水文地质参数和富水性目的获取含水层具代表性的水文地质参数和富水性目的如钻孔的单位涌水量或某一降深条件下的涌水如钻孔的单位涌水量或某一降深条件下的涌水量，普通选用单孔抽水实验即可。量，普通选用单孔抽水实验即可。当只需获得含水层浸透系数和涌水量时，普通多项当只需获得含水层浸透系数和涌水量时，普通多项选择用稳定流抽水实验；选择用稳定流抽水实验；当需求获得浸透系数、导水系数、释水系数及越流当需求获得浸透系数

3、、导水系数、释水系数及越流系数等更多的水文地质参数时，那么须选用非稳定系数等更多的水文地质参数时，那么须选用非稳定流的抽水实验方法。流的抽水实验方法。专门性地下水资源调查的详勘阶段专门性地下水资源调查的详勘阶段 为获得开采孔群组设计所需水文地质参数如为获得开采孔群组设计所需水文地质参数如影响半径、井间干扰系数等和水源地允许开采量影响半径、井间干扰系数等和水源地允许开采量或矿区排水量时，那么须选用多孔干扰抽水实或矿区排水量时，那么须选用多孔干扰抽水实验。验。当设计开采量或排水量远小于地下水补给量时，当设计开采量或排水量远小于地下水补给量时，可选用稳定流的抽水实验方法；可选用稳定流的抽水实验方法；

4、当设计开采量或排水量大于地下水补给量时，当设计开采量或排水量大于地下水补给量时，那么选用非稳定流的抽水实验方法。那么选用非稳定流的抽水实验方法。第三节 抽水孔和观测孔的布置要求 一、主孔布置要求一、主孔布置要求 1)布置抽水孔的主要根据是抽水实验的义务布置抽水孔的主要根据是抽水实验的义务和目的，目的和义务不同，其布置原那么也和目的，目的和义务不同，其布置原那么也各异各异 为求取水文地质参数的抽水孔，普通应远为求取水文地质参数的抽水孔，普通应远离含水层的透水、隔水边境，布置在含水层离含水层的透水、隔水边境，布置在含水层的导水及储水性质、补给条件、厚度和岩性的导水及储水性质、补给条件、厚度和岩性条

5、件等有代表性的地方；条件等有代表性的地方；第三节 抽水孔和观测孔的布置要求 一、主孔布置要求一、主孔布置要求 1)布置抽水孔的主要根据是抽水实验的布置抽水孔的主要根据是抽水实验的义务和目的，目的和义务不同，其布置义务和目的，目的和义务不同，其布置原那么也各异原那么也各异 对于探采结合的抽水井，要求布置在对于探采结合的抽水井，要求布置在含水层带富水性较好或方案布置消含水层带富水性较好或方案布置消费水井的位置上，以便为未来消费孔的费水井的位置上，以便为未来消费孔的设计提供可靠信息；设计提供可靠信息；第三节 抽水孔和观测孔的布置要求 一、主孔布置要求一、主孔布置要求 1)布置抽水孔的主要根据是抽水实

6、验的义务布置抽水孔的主要根据是抽水实验的义务和目的，目的和义务不同，其布置原那么也和目的，目的和义务不同，其布置原那么也各异各异 欲查明含水层边境性质、边境补给量的抽欲查明含水层边境性质、边境补给量的抽水孔，应布置在接近边境的地方，以便观测水孔，应布置在接近边境的地方，以便观测到边境两侧明显的水位差别或查明两侧的水到边境两侧明显的水位差别或查明两侧的水力联络程度。力联络程度。第三节 抽水孔和观测孔的布置要求 件。件。第三节 抽水孔和观测孔的布置要求 第三节 抽水孔和观测孔的布置要求 第三节 抽水孔和观测孔的布置要求 第三节 抽水孔和观测孔的布置要求 值模拟模型的根底。值模拟模型的根底。第三节

7、抽水孔和观测孔的布置要求 均质各向同性的含水层水水力力坡坡度度较较小小的的水水力力坡坡度度较较大大的的非均质各向异性的含水层 均质各向异性的含水层应沿着不同储、导水性质的方均质各向异性的含水层应沿着不同储、导水性质的方向布置，以分别获得不同方向的水文地质参数。向布置，以分别获得不同方向的水文地质参数。第三节 抽水孔和观测孔的布置要求 第三节 抽水孔和观测孔的布置要求 第三节 抽水孔和观测孔的布置要求 第三节 抽水孔和观测孔的布置要求 第三节 抽水孔和观测孔的布置要求 第三节 抽水孔和观测孔的布置要求 一、稳定流单孔抽水实验1对水位降深的要求对水位降深的要求 普通要求进展普通要求进展3次不同水位

8、降深次不同水位降深落程的抽水，要求各次降深落程的抽水，要求各次降深的抽水延续进展；的抽水延续进展；一、稳定流单孔抽水实验1对水位降深的要求对水位降深的要求对于富水性较差的含水层或非开采含对于富水性较差的含水层或非开采含水层，可只做一次最大降深的抽水水层，可只做一次最大降深的抽水实验。实验。一、稳定流单孔抽水实验1对水位降深的要求对水位降深的要求对松散孔隙含水层，抽水水位降深的次序可由对松散孔隙含水层，抽水水位降深的次序可由小到大陈列小到大陈列有助于构成有助于构成天然的反滤天然的反滤层！层！一、稳定流单孔抽水实验1对水位降深的要求对水位降深的要求对于裂隙含水层，抽水降深次序可由大对于裂隙含水层，

9、抽水降深次序可由大到小陈列到小陈列使裂隙中充使裂隙中充填的细颗粒填的细颗粒物质及早吸物质及早吸出，添加导出，添加导水性！水性！一、稳定流单孔抽水实验2抽水实验流量的设计抽水实验流量的设计最大出水量，可根据同一含水层中已有水井的最大出水量，可根据同一含水层中已有水井的出水量推测，或根据含水层的阅历浸透系数出水量推测，或根据含水层的阅历浸透系数值和设计水位降深值估算，也可根据洗井时值和设计水位降深值估算，也可根据洗井时的水量来确定。的水量来确定。欲作为消费水井运用的抽水实验钻孔，其抽水欲作为消费水井运用的抽水实验钻孔，其抽水实验的流量最好能和需水量一致。实验的流量最好能和需水量一致。一、稳定流单孔

10、抽水实验3水位降深和流量稳定后延续时间的要求水位降深和流量稳定后延续时间的要求 仅为获得含水层的水文地质参数，水位和流量的稳定仅为获得含水层的水文地质参数，水位和流量的稳定延续时间到达延续时间到达24h即可；即可；除获取水文地质参数外，还必需确定出水井的出水才除获取水文地质参数外，还必需确定出水井的出水才干，那么水位和流量的稳定延续时间至少应到达干，那么水位和流量的稳定延续时间至少应到达48-72h或者更长。或者更长。当抽水实验带有专门的水位观测孔时，距主孔最远的当抽水实验带有专门的水位观测孔时，距主孔最远的水位观测孔的水位稳定延续时间应不少于水位观测孔的水位稳定延续时间应不少于2-4h。一、

11、稳定流单孔抽水实验抽水实验能否真的到达稳定？抽水实验能否真的到达稳定？稳定延续时间必需从抽水孔的水位和稳定延续时间必需从抽水孔的水位和流量均到达稳定后开场计算；流量均到达稳定后开场计算；要留意抽水孔和观测孔水位或流量微要留意抽水孔和观测孔水位或流量微小而有趋势性的变化。小而有趋势性的变化。一、稳定流单孔抽水实验4水位和流量观测时间的总要求水位和流量观测时间的总要求 水位和流量的观测时间间隔，应由密到疏，水位和流量的观测时间间隔，应由密到疏，停抽后还应进展恢复水位的观测，直到水位停抽后还应进展恢复水位的观测，直到水位的日变幅接近天然形状为止。的日变幅接近天然形状为止。水位观测时间：水位观测时间：

12、5、10、15、25、30min各各观测一次，以后每隔观测一次，以后每隔30或或60min测一次测一次二、非稳定流抽水实验1 1对抽水流量值的选择要求对抽水流量值的选择要求 为求得水文地质参数：为求得水文地质参数：抽水流量只需思索实验过程中，抽水井抽水流量只需思索实验过程中，抽水井中的水位降深不超越水泵的吸程；中的水位降深不超越水泵的吸程；探采结合的抽水井：探采结合的抽水井：按设计需水量或按设计需水量的按设计需水量或按设计需水量的1/3-1/3-l/2l/2的强度来确定；的强度来确定；可参考勘探井洗井时的水位降深和出水量来可参考勘探井洗井时的水位降深和出水量来确定抽水流量。确定抽水流量。二、非

13、稳定流抽水实验2对抽水流量和水位的观测要求对抽水流量和水位的观测要求流量和水位观测应同时进展；流量和水位观测应同时进展；观测的时间间隔应比稳定流抽水小；观测的时间间隔应比稳定流抽水小；1.2.3.4.6.8.10.15.20.25.30.40.50.60.80.100.120min，以后每，以后每30min测一次。测一次。抽水停抽后恢复水位的观测，应不断进展抽水停抽后恢复水位的观测，应不断进展到恢复水位变幅接近天然水位变幅时为到恢复水位变幅接近天然水位变幅时为止。止。二、非稳定流抽水实验3抽水实验延续时间的要求抽水实验延续时间的要求u为了求参：u 延续时间只需水位降深(S)-时间对数(lgt)

14、曲线的形状比较固定；u 可以明显地反映含水层的边境性质即可停抽。二、非稳定流抽水实验3抽水实验延续时间的要求抽水实验延续时间的要求 抽水实验的延续时间，有时也需抽水实验的延续时间，有时也需思索求参方法的要求。思索求参方法的要求。拐点法计算参数：抽水至少应延拐点法计算参数：抽水至少应延续到能可靠断定拐点为止。续到能可靠断定拐点为止。需利用稳定形状时段资料需利用稳定形状时段资料:水位稳水位稳定段的延续时间应符合稳定流抽水实定段的延续时间应符合稳定流抽水实验稳定延续时间的要求。验稳定延续时间的要求。二、非稳定流抽水实验3抽水实验延续时间的要求抽水实验延续时间的要求为了确定水井的涌水量为了确定水井的涌

15、水量 实验延续时间应尽能够长一些，实验延续时间应尽能够长一些，最好能从含水层的枯水期末期开最好能从含水层的枯水期末期开场，不断抽到雨季初期；或至少场，不断抽到雨季初期；或至少进展到进展到S-lgt曲线能可靠地反映出曲线能可靠地反映出含水层边境性质为止。含水层边境性质为止。三、大型群孔干扰抽水实验1、抽水实验的目的、抽水实验的目的求水源地的允许开采量；求水源地的允许开采量；设计矿井在疏干降深条件下的排水量；设计矿井在疏干降深条件下的排水量；预告开采条件下的水位降深。预告开采条件下的水位降深。大型群孔干扰抽水实验的抽水量，应尽能够接近水源地大型群孔干扰抽水实验的抽水量，应尽能够接近水源地的设计开采

16、量。当设计开采量很大如的设计开采量。当设计开采量很大如5104m3以上或以上或抽水设备才干有限时，抽水量至少也应到达水源地设计开采抽水设备才干有限时，抽水量至少也应到达水源地设计开采量的量的1/3以上。以上。三、大型群孔干扰抽水实验2、对大型群孔干扰抽水实验水位降深的要求、对大型群孔干扰抽水实验水位降深的要求应尽能够地接近水源地设计的水位降深，普通应尽能够地接近水源地设计的水位降深，普通或至少应使群孔抽水水位下降漏斗中心处到或至少应使群孔抽水水位下降漏斗中心处到达设计水位降深的达设计水位降深的1/3。当需求经过抽水时的地下水流场分析查明当需求经过抽水时的地下水流场分析查明某些水文地质条件时，更

17、必需有较大的水位某些水文地质条件时，更必需有较大的水位降深要求。降深要求。三、大型群孔干扰抽水实验3、抽水实验的类型、抽水实验的类型 可以是稳定流的，也可以是非稳定流的。可以是稳定流的，也可以是非稳定流的。供水水文地质勘察普通多进展稳定流的供水水文地质勘察普通多进展稳定流的开采抽水实验。也可经过进展三次水位降深开采抽水实验。也可经过进展三次水位降深的稳定流抽水实验，据流量的稳定流抽水实验，据流量(Q)与水位降深与水位降深(S)关系曲线方程，下推设计条件下的稳定出水关系曲线方程，下推设计条件下的稳定出水量。量。三、大型群孔干扰抽水实验4、抽水时间要求、抽水时间要求为提高水源地允许开采量的保证程度

18、，为提高水源地允许开采量的保证程度，宜在枯水期进展；宜在枯水期进展；为丰水期的补给量，那么抽水实验要为丰水期的补给量，那么抽水实验要求不断延续到雨季初期求不断延续到雨季初期水位能稳定时，延续期不少于水位能稳定时，延续期不少于1个月；个月；水位不能稳定时，宜延续至下一个补水位不能稳定时，宜延续至下一个补给期。给期。资料整理的目的及时掌握抽水实验运转形状及时掌握抽水实验运转形状 检查水位和流量的观测成果能否有异常或错误，检查水位和流量的观测成果能否有异常或错误，并分析异常或错误景象出现的缘由。并分析异常或错误景象出现的缘由。控制实验运转时间控制实验运转时间 经过所绘制的各种水位、流量与时间关系曲线

19、经过所绘制的各种水位、流量与时间关系曲线及其与典型关系曲线的对比，判别实践抽水曲线能及其与典型关系曲线的对比，判别实践抽水曲线能否到达水文地质参数计算的要求，并决议抽水实验否到达水文地质参数计算的要求，并决议抽水实验能否需求缩短、延伸或终止。能否需求缩短、延伸或终止。一、稳定流抽水实验 绘制Q-t和S-t曲线；绘制Q-S和q-S关系曲线。二、非稳定流抽水实验 绘制S-lgt或lgS-lgt曲线；当水位观测孔较多时，还需编绘S-lgr或S-lgt/r2曲线(r为观测孔至抽水主孔间隔；三、群孔干扰抽水实验一、渗水实验 野外现场测定包气带土层垂向浸透系数的简易方法，在研讨大气降水、灌溉水、渠水、暂时

20、性表流等对地下水的补给时，常需进展此种实验。一、渗水实验 实验方法：在实验层中开挖一个截面积约0.3-0.5m2的方形或圆形试坑，不断将水注人坑中，并使坑底的水层厚度坚持一定普通为10 cm厚，当单位时间注人水量即包气带岩层的浸透流量坚持稳定时，那么可根据达西浸透定律计算出包气带土层的浸透系数(K)。一、渗水实验 Q稳定浸透流量，即注入水量m3V浸透水流速度m/dW渗水坑的地面积m2I垂向水力坡度WIQIVKllZI一、渗水实验VWQK在上述根本合理的假定条件下，包在上述根本合理的假定条件下，包气带土层的垂向浸透系数气带土层的垂向浸透系数K等于试等于试坑底单位面积上的浸透流量单位坑底单位面积上

21、的浸透流量单位面积注水量，也等于渗水在包气面积注水量，也等于渗水在包气带土层中的浸透速度带土层中的浸透速度V。一、渗水实验 普通要求在实验现场绘制V随时间的过程曲线，稳定后的V值即为K.缺陷：未思索侧渗，K值偏大。一、渗水实验 双环法试坑渗水实验二、钻孔注水实验 适用条件：钻孔中地下水位埋藏很深或实验层透水不含水。在研讨地下水人工补给或废水地下处置的效率时，也需进展钻孔注水实验。潜水注水井0220lglgrRHhKQ完好井注水量公式：承压水注水井00lglg2rRHhKMQ完好井注水量公式：二、钻孔注水实验 定流量注水，抬高井中水位，待水位稳定并延续到一定时间定流量注水，抬高井中水位，待水位稳

22、定并延续到一定时间后，可停顿注水，观测恢复水位。后，可停顿注水，观测恢复水位。稳定后延续时间要求与抽水实验一样。稳定后延续时间要求与抽水实验一样。求得的浸透系数比抽水实验的值小得多。求得的浸透系数比抽水实验的值小得多。三、连通实验 实验的目：查明地下水的运动途径、速度；地下河系的连通、延展与分布情况；地表水与地下水的转化关系；矿坑涌水的水源与通道等问题。三、连通实验 实验要求：普通多利用现有的人工或天然地下水点和岩溶通道；监测水点设在投源水点下游的主径流带中；监测水点应尽能够地多，与投源井间隔亦无需严厉要求。三、连通实验 实验方法：1)水位传送法。本方法主要用于查明岩溶管流区的孤立岩溶水点间的联络。普通是利用天然的岩溶通道，进展堵、闸、放水或注水之后，察看上、下游岩溶水点包括钻孔的水位、流量及水质的变化，从而判别其连通性。三、连通实验 2)指示剂投放法。普通多在岩溶管道发育区和裂隙岩溶区进展此种实验。对指示剂物理、化学性质的要求，普通只需无毒无害即可。3)对于无水通道，可用烟熏、施放烟幕弹和灌水等方法，探明连统统道及其连通程度。谢 谢！