抽水试验实用教案

1、第六节 抽水(chu shu)(chu shu)试验抽水试验是水文地质孔和供水井在下管、填砾、止水、洗井之后必须进行的一项工作。通过抽水试验获得钻孔的实际出水量和水位下降与涌水量的变化关系，求得含水层的渗透系数，查明水质、水温和单孔影响半径等资料，为评价地下含水层水文地质参数和合理(hl)开发地下水提供可靠的依据。同时，通过抽水试验还可以进一步检查上水质量和洗井效果。第1页/共26页第一页，共27页。为了做到所取资料准确，抽水试验必须符合下述四项基本要为了做到所取资料准确，抽水试验必须符合下述四项基本要求：求：洗井后和抽水试验前，应测量静止水位和丈量井孔深度。洗井后和抽水试验前，应测量静止水位

2、和丈量井孔深度。探采结合孔每一含水层的抽水试验应进行两个以上的落程，探采结合孔每一含水层的抽水试验应进行两个以上的落程，每个落程的稳定时间为每个落程的稳定时间为8 824h24h。供水量大的井孔，每一含水层应。供水量大的井孔，每一含水层应抽三个落程，稳定时间分别为抽三个落程，稳定时间分别为8 8、1616、24h24h。每个落程结束。每个落程结束(jish)(jish)后，应观测其恢复水位。后，应观测其恢复水位。 第2页/共26页第二页，共27页。在松软岩层中进行抽水在松软岩层中进行抽水(chu shu)(chu shu)试验时，落程应由小试验时，落程应由小到大，以避免含水层受到过大的扰动。在

3、基岩中进行抽水到大，以避免含水层受到过大的扰动。在基岩中进行抽水(chu shu)(chu shu)试验时，落程则应由大到小。试验时，落程则应由大到小。如水质受污染，应适当延长抽水如水质受污染，应适当延长抽水(chu shu)(chu shu)时间，在水时间，在水的化学成分稳定前不能停止抽水的化学成分稳定前不能停止抽水(chu shu)(chu shu)。第3页/共26页第三页，共27页。一、抽水设备的选择 抽水设备的类型很多，合理地选择抽水设备是准确的获取水文资料，充分发挥水井效益和降低成本的重要措施。 抽水设备的选取主要取决于水文地质条件（包括静水位、动水位、涌水量等）、钻孔结构和孔内出砂

4、量以及抽水设备本身(bnshn)的技术特性。 第4页/共26页第四页，共27页。1 1提桶抽水(chu shu)(chu shu)在地下水位较深、水量不大、试验要求不高的井孔中，可用提桶进行(jnxng)抽水试验。提桶的桶身长度约1.52m，桶底有活门，上端系以钢丝绳，用钻机升降机提升抽水。第5页/共26页第五页，共27页。2人力吸水泵(shubng)抽水是一种立式活塞泵，由手柄、拉杆、出水三通、泵体、活塞和吸水管组成。其吸水高度一般不超过67m，适用于浅水位井孔的抽水试验。此泵构造简单，可以自制，安装(nzhung)方便，但用人力上下压动抽水，水量不易保持均衡。第6页/共26页第六页，共27

5、页。3往复式水泵(shubng)抽水最大吸水高度约67m，适用于浅水位和中等涌水量的井孔。用往复式水泵抽水时，不需另增设备，可直接利用与钻机配套的水泵。但出水不均匀，较笨重，且需较大(jio d)的安装面积。第7页/共26页第七页，共27页。4潜水泵抽水(chu shu)潜水泵是将电动机和泵体一起放在井内水位以下进行抽水(chu shu)的水泵。与深井泵相比，潜水泵的估点是省掉了长的立轴，能更有效地发挥效率。但要求有较高的密封和绝缘措施。国内生产的潜水泵为：分浅井潜水泵（YQ、YOB、QBS型）和深井潜水泵（JQ、NQ型）。 第8页/共26页第八页，共27页。 第9页/共26页第九页，共27页

6、。5深井泵抽水(chu shu)深井泵即立式离心泵，泵体在井孔内，没入(mi r)动水位以下，可以进行水下的抽水工作。动力机装在地表，用长的立轴传动水泵。深井泵的扬程可达150m。其主要缺点是有长的传动立轴，安装复杂，且易在连接处折断。 第10页/共26页第十页，共27页。二、空气压缩机抽水(chu shu)1空气压缩机抽水的工作原理 压缩空气经风管进入井内，经混合器与扬水管中的水混合形成气水混合物。该混合物与管外的水相比，其比重较低，因此在扬水管内(un ni)外比重差的作用下液面上升。与此同时，混入水中的压缩空气释放能量，使水中的气泡沿上升过程中逐渐加大。于是形成较强大的“气举”力而克服扬

7、水管内(un ni)液体的惯性使水柱上升，至地表气水分离室里，空气逸出，水排出井外。第11页/共26页第十一页，共27页。第12页/共26页第十二页，共27页。2空气压缩机抽水有关参数的选择与计算空气压缩机抽水有关参数的选择与计算 空气压缩机抽水的参数包括：沉没深度、风量和风压以及空气压缩机抽水的参数包括：沉没深度、风量和风压以及(yj)风管和扬水管规格等。风管和扬水管规格等。（1）混合器的沉没深度，用沉降系数）混合器的沉没深度，用沉降系数k表示。它与扬水高度表示。它与扬水高度h和混合器下入井中的深度和混合器下入井中的深度H间的关系间的关系为：为： hHkkhH或K抽水管路的沉降系数；（有些文

8、献上称沉没比）抽水管路的沉降系数；（有些文献上称沉没比） 沉降系数沉降系数k必须根据抽水试验中不同的扬水高度合理取值，其关系到空压机抽水是否正必须根据抽水试验中不同的扬水高度合理取值，其关系到空压机抽水是否正常及抽水工作效率的高低，一般常及抽水工作效率的高低，一般k值可取值可取1.52.5（根据不同扬水高度参考（根据不同扬水高度参考(cnko)表表5.27选择）。选择）。 第13页/共26页第十三页，共27页。（2）全风量）全风量(fngling)W（即所需压气机的空气量）：（即所需压气机的空气量）： min/6030mQVW 式中：式中：W所需的总空气量，所需的总空气量，m3/min； Q钻

9、孔钻孔(zun kn)预计出水量，预计出水量，m3/h；V0提升提升1m3水所需空气量，水所需空气量，m3。 1010) 1(lg1010) 1(lg230hkChhkhV式中：式中：C经验系数，它与经验系数，它与k有关有关(yugun)。效率系数。效率系数。 第14页/共26页第十四页，共27页。（3）空气压缩机压力计算 开始抽水时，起动压力P0=0.1(H-h0)+P， 大气压连续抽水时，工作压力P=0.1(H-h)+P ， 大气压式中：P压缩空气在风管中流动时的压力损失，P=0.20.5大气压由于：H-h0H-hP0P所以(suy)，选择空压机压力应以 P0为依据。第15页/共26页第十

10、五页，共27页。（4 4）风管）风管(fn un)(fn un)、扬水管（井管）的安装形式与计算、扬水管（井管）的安装形式与计算 并列并列(bngli)(bngli)式：简单、效率高，式：简单、效率高， 但要求井孔直径大。但要求井孔直径大。同心式：复杂、效率低，同心式：复杂、效率低， 但适用于小直径井孔抽水。但适用于小直径井孔抽水。风 管 、 扬 水 管 安 装风 管 、 扬 水 管 安 装(nzhung)(nzhung)方式方式 第16页/共26页第十六页，共27页。风管风管(fn un)(fn un)直径的计算公式为：直径的计算公式为： bkVWd785. 0) 1(60内式中：式中：d内

11、内风管内径，风管内径，m；W所需空气量，所需空气量，m3/min；Pk压缩空气压力值，大气压；压缩空气压力值，大气压；Vb压缩空气在风管内的流动压缩空气在风管内的流动(lidng)速度，速度，Vb=810m/s。 第17页/共26页第十七页，共27页。并列并列(bngli)(bngli)式安装时，扬水管内径的计算公式为：式安装时，扬水管内径的计算公式为： cvvQD785.0)1(0式中：式中：D扬水管内径扬水管内径(ni jn)，m；Q预定出水量，预定出水量，m3/min； Vc气水混合物在扬水管内的上升速度，气水混合物在扬水管内的上升速度，Vc=89m/s； 同心同心(tngxn)(tng

12、xn)式安装时，扬水管内径的计算公式为：式安装时，扬水管内径的计算公式为： 220外dDD式中：式中：D0同心式安装时扬水管的内径，同心式安装时扬水管的内径，m；D并列式安装时扬水管的内径，并列式安装时扬水管的内径，m；d外外风管外径，风管外径，m； 第18页/共26页第十八页，共27页。三、抽水时水位水量(shu lin)的测量1水量测量抽水试验中常用量水堰测量出水量，量水堰测量出水量是将由井内扬水管排出的水导入量水堰箱中，经前后挡板阻波稳定后由堰箱的堰口流出，测量水流经过堰口时水断面(dun min)的高度，经换算求得出水量。堰口的形式有三角形、梯形或矩形。水文地质钻探常用的堰口形式是三角

13、形。第19页/共26页第十九页，共27页。三角形堰箱测量出水量时，可采用下公式计算：三角形堰箱测量出水量时，可采用下公式计算：当当H=0.0210.20m时时 Q=1.4H2.5当当H=0.3010.350m时时 Q=1.343H2.47当当H=0.2010.300m时时 取上两公式计算的平均值。取上两公式计算的平均值。式中：式中：H水流经过堰口时水断面的高度水流经过堰口时水断面的高度(god)（m）。由于计算较复杂，一般可通过查表法求得）。由于计算较复杂，一般可通过查表法求得水量。水量。 第20页/共26页第二十页，共27页。2水位(shuwi)测量可用测钟法或电极法测量水位。测钟法是用带有

14、深度标记的测绳连接测钟，测钟接触(jich)水面时，能发出声响。电极测量水位计是由电极、导线和指示器（或微安表等）组成。测量时，当电极接触(jich)水面时，电路联通，由指示器上可以看出。图12-21是电极测量示意图。第21页/共26页第二十一页，共27页。四、抽水试验资料(zlio)的整理抽水试验的最大涌水量应大于正常生产出水量的75%。抽水试验中的水位降深次数一般为三次，最低不少(b sho)于两次。三次中若最大抽降值为S3，则：各次水位抽降差和最小抽降值应大于1m。每次抽降要有一定的稳定延续时间，以保证资料的准确性。稳定延续时间的长短可根据钻孔性质和含水层性质而定。3132s31s ,s

15、32s第22页/共26页第二十二页，共27页。根据抽水试验的资料绘制(huzh)出水量与水位下降值关系曲线，称为Q-S曲线。如图12-22所示。第23页/共26页第二十三页，共27页。 如曲线不通过原点时，则说明最初测定的水位有误差。如曲线不通过原点时，则说明最初测定的水位有误差。图中曲线图中曲线为非承压水井出水量与水位降值关系曲线的一般形为非承压水井出水量与水位降值关系曲线的一般形式；曲线式；曲线为承压水井的一般曲线形式。如果出现曲线为承压水井的一般曲线形式。如果出现曲线的形的形式，说明洗井或抽水式，说明洗井或抽水(chu shu)(chu shu)工作中存在严重问题，一般工作中存在严重问题，一般为洗井时泥浆未彻底清除，单位抽降出水量在抽水为洗井时泥浆未彻底清除，单位抽降出水量在抽水(chu (chu shu)shu)过程中出现逐渐增大所致，应重新洗井后再进行抽水过程中出现逐渐增大所致，应重新洗井后再进行抽水(chu shu)(chu shu)试验。试验。 第24页/共26页第二十四页，共27页。Thank you！第25页/共26页第二十五页，共27页。谢谢您的观看(gunkn)！第26页/共26页第二十六页，共27页。NoImage