1.4.2水文地质试验.ppt

第八章水文地质试验 水文地质试验是对地下水进行定量研究的手段 试验种类有抽水试验 渗水试验 注水试验 压水试验 连通实验等 本章着重讨论抽水试验 对其它试验只作简要介绍 第一节抽水试验 一 抽水试验的任务和种类 一 抽水试验的任务抽水试验的目的 是研究 评价含水层的水文地质特征与富水性 确定含水层的水文地质参数 为预计矿井涌水量和地下水的综合利用评价提供依据 其主要任务有以下五点 1 测定含水层的有关水文地质参数 如渗透系数K 导水系数T 储水系数S和给水度 等 2 测定抽水井的实际涌水量及其与水位下降之间的关系 3 测定降落漏斗的形状 扩展情况 以及影响半径的大小 4 测定地下水与地表水 含水层与含水层之间的水力联系 5 测定含水层边界条件和边界性质 补给边界或隔水边界 二 抽水试验的种类根据抽水试验的目的和水文地质条件 抽水试验可分为以下四种 1 单孔抽水 多孔抽水及孔组抽水单孔抽水试验是指在单个钻孔中进行的试验 它主要用以测定含水层的渗透系数 富水性 钻孔涌水量及其与水位降低的关系 由于不能直接观测降落漏斗的发展情况 故求得的参数精度不高 多孔抽水试验是指由一个抽水的主孔和数个观测孔组成而进行的试验 它可达到单孔抽水试验的目的 还可直接测定含水层的渗透系数 影响半径 下降漏斗的扩展情况 以及地下水与地表水 含水层与含水层之间的水力联系等 因此 求得的参数通常准确性较高 孔组抽水是指在供水 或集中开采 水文地质勘探工作中 常在许多钻孔中同时抽水 观测区域水位下降与总涌水量的关系 以验证生产井出水量的可靠性及抽水设备的效能 此种抽水又称为区域下降漏斗试验 多孔抽水试验中观测孔的布置形式 取决于抽水试验的目的和要求 为了确定水文地质参数的抽水 观测孔的布置一般应考虑以下原则 1 观测孔的布置方向可分为以下三种情况 1 对均质无限边界含水层 宜垂直 平行或与地下水流向呈45 布置一排观测孔 最好垂直地下水流向布置 2 对水平方向非均质无限含水层 一般以垂直和平行地下水流向布置2 3排观测孔 或沿含水层非均员变化最大方向布置 3 对岩溶裂隙含水层 既要考虑富水地段和水流方向 又要考虑富水性弱的地段与隔水边界条件 故以观测线 网的形式布置为宜 一般布置1 4排 2 观测孔数量可根据需要 一般每排观测孔不少于3个 非稳定流抽水 如利用s 3g 关系整理抽水资料时 布置1 2个观测孔即可 利用s lgr关系整理抽水资料时 观测孔不得少于3个 3 观测孔的距离及水位下降值有以下六种情况 1 对承压含水层 为避免抽水时产生三维流和紊流的影响 观测孔至抽水孔的距离宜按下述原则确定 r1 Mr2 1 5M 或其对数值介于lgr1 和lgr2之间 r3 0 187R式中M 承压含水层厚度 m R 影响半径 m r1 r2 r3 抽水孔距观测孔1 2 3的距离 2 对潜水含水层 在下降漏斗曲面水力坡度小于0 25的范围内 上述布置距离亦适用 3 各观测孔水位下降要明显 最远观测孔的水位下降值应不小于10倍观测孔误差 相邻两观测孔水位下降值的差不应小于0 1m 4 观测孔距抽水孔由近至远应由密到疏 在降深值小 有越流补给的细颗粒潜水含水层完整孔抽水时 观测孔距主孔应近些 各孔间距应小些 5 岩溶发育地区 最远观测孔应能控制主要来水方向上的扩展半径 距离宜远些 6 非稳定流抽水 观测孔的相互距离 在对数轴上需大致相等 4 观测孔的孔径和深度观测孔的孔径不宜小于55mm 观测孔的过滤器应安置在试验目的层中 在均质无限含水层中 沉淀管的长度不宜小于2m 一般观测孔孔深应深入到试验目的层的底部 非完整孔抽水时 过滤器设置深度应尽量达到最大水位降深以下 2 完整孔和非完整孔抽水完整孔抽水是指抽水钻孔全部揭露含水层的厚度 即过滤器长度 试验段长度 等于含水层的厚度 非完整孔抽水是指抽水孔未全部揭露含水层的厚度 即抽水试验过滤器长度小于含水层的厚度 完整孔抽水试验可以测定整个含水层的水文地质参数 非完整孔抽水只能测定部分含水层的水文地质参数 故抽水试验一般要求完整孔 3 试验 正式 试验开采抽水试验 正式 试验开采抽水的试验方法相同 但目的不同 因此抽水的要求也有所差别 试验性抽水是为正式抽水提供依据的 其目的是清洗钻孔 检查抽水试验设备及安装情况是否合乎要求 初步了解水位下降的速度及钻孔涌水量大小 为正式抽水时确定每个降深提供依据 在进行试验性抽水时 当抽出的水完全变清并取得初步资料后 即可停止试验 试验性抽水一般仅做1次最大水位降深 如果要求了解各次降深调整是否容易 以便确定正式抽水时水位降深调整方法 亦可进行多次下降 但抽水延续时间较短 正式抽水 一般要求作2次以上水位降深 通常是3次 且每次降深达到稳定后的延续时间较长 如果只要求进行 1 2 次降深的简单抽水 延续时间亦可缩短 试验开采抽水 通常是为计算地下水开采储量而进行的抽水试验 对稳定流抽水来说 一般要求3次水位降深 其中最大的一次降深应达到未来开采时的预计最大降深值 且要求每次抽水的延续肘间更长 有的可达数昼夜至数十昼夜 4 混合抽水和分层抽水混合抽水是指在有两个以上含水层的钻孔中不加隔离抽水 这种抽水不能直接测定各个含水层的水文地质参数 所以在实际生产中一般很少采用 分层抽水试验是指将钻孔揭露的数个含水层加以隔离 逐层单独进行的抽水试验 分层抽水试验 有两种情况 一种是在钻探过程中每打穿一个含水层即进行止水 待整个钻探结束后 先对下部含水层抽水 结束后回填该含水层 起拔上部含水层止水套管 再对上部含水层进行抽水 另一种是每打穿一个含水层即进行抽水试验 然后封闭已抽过的含水层再继续钻进 并对下部含水层进行试验 前者 适用于透水性较强的粗粒疏松岩层或基岩 后者 适用于透水性弱的细粒疏松岩层或破碎的基岩 前一种的优点是 开始即可了解现有抽水设备的最大降深能力 以便为设计小降深提供依据 同时还起到洗孔作用 后一种的优点是 可使细粒的含水层形成天然过滤层 防止涌砂堵塞 但钻探工程量大 二 抽水试验技术要求在水文地质试验过程中 正确的确定水位下降值 下降次数和延续时间 水试验质量的重要条件 但不同类型的试验 要求条件是不尽相同的 一 稳定流抽水试验的技术要求1 水位降深的要求当钻孔抽水时 从天然水位至任一动水位的距离 称为水位降深或落程 为了研究钻孔 井 抽水特征曲线 正确选择计算水文地质参数的公式 验证参数汁算的准确程度和推算钻孔 井 最大可能出水量等 一般要求进行3次水位降深 3次水位降深最大值的确定主要取决于潜水含水层的厚度 承压水的水头 以及预计开采或疏干的动水位值 同时还应考虑现有抽水设备的能力 对潜水来说 最大降深值应等于1 3 1 2H H是自含水层底板算起的水位高度 不完整井是自孔底算起的水柱高 对承压水来说 应尽可能降至含水层顶板 并且每次降距不得小于3m 一般是根据H值确定 即S1 1 3Hs2 1 3Hs3 3 3H式中 H 钻孔中水位高度 由静止水位至孔底 m S1 s2 S3 三次不同水位降深值 m 通常 由于抽水机械效能的限制 上述要求一般难以达到 因此可根据试验性抽水水位最大降深值s 来确定正式抽水的3次水位降深值 此时S1 1 3Ss2 1 3ss3 3 3s上述规定并非一成不变 亦可采用其它的数值 不管采用何种数值 3次水位降深值之间距要尽量合理分配 以便准确绘制出水位降深值与涌水量之间的关系曲线 此外 还应尽可能避免小于lm的水位降深值和2次水位降深值之间的间距小于lm 这是由于水位降深值太小时所得结果一般偏大 水位降深值愈大所得的结果愈准确 对水源生产勘探孔进行正式抽水时 其最大水位降深值应尽可能达到正式生产时水位降低的深度 3次水位降深值大小次序的选择 视含水层的岩性而定 在裂隙或岩溶化岩层中抽水 水位降深值应按由大到小的次序进行 这样有利于将含水层裂隙中的充填物冲洗干净 反之 在疏松岩层中抽水时 应采取由小到大的次序 否则容易引起孔壁的坍塌和过滤器的堵塞 2 抽水延续时间和稳定时间的要求抽水延续时间和稳定时间是保证抽水试验精度的关键 抽水延续时间和稳定时间愈长 稳定状态愈可靠 试验精度则愈高 稳定流抽水试验 由于要求在孔 或井 周围形成一个相对稳定的降落漏斗曲面 若抽水试验延续时间和稳定时间短 下降漏斗曲面尚未出现稳定 此时的地下水力坡度大于稳定后的坡度 因而得出的结果偏大 此外 对于补给来源有限且规模不大的含水层来说 在长时间的抽水过程中 含水层可能发生局部或全部被疏千的现象 如延续时间和稳定时间短时 则显示不出这种趋势 因此 在精度较高的抽水试验中 延续时间和稳定时间都较长 为评价矿床水文地质条件和计算矿井涌水量为目的的正式抽水试验 每次降深稳定的延续时间一般规定为 单孔抽水稳定时间不得小于8h群孔抽水 主孔稳定时间不得少于16h 最远一个观测孔的稳定时间不得少于2h 水源孔抽水 普查阶段的稳定时间一般不得少于24h 详 精查阶段的稳定时间视单位涌水量的大小而定 即当单位涌水量q O 1L s m 时各点稳定时间不得少于24h 当单位涌水量q为0 1 0 01L s m 时各点稳定时间不得少于32h 若是群孔抽水 最远的一个观测孔的稳定时间不应少于8h 3 水位 涌水量稳定程度的要求稳定流抽水对水位稳定的要求是 水位降深大于5m时 主孔水位变化幅度不能大于1 当水位降深小于5m时 稳定时间内的水位变化幅度值应不大于50mm 观测孔水位变化幅度值要小于20mm 对流量稳定程度的要求是 单位涌水量q 0 01L s m 时 变化幅度不得大于3 单位涌水量q 0 OIL s m 时 变化幅度不得大于5 在稳定时间内 水位的变化幅度为 式中i 涌水量的变化幅度 Qmax 稳定时间内最大涌水量观测值 L s Qcp 稳定时间内涌水量平均观测值 L s 如水位或流量的变化幅度小于上述规定时 则抽水试验可连续进行 在抽水试验过程中因故中断 但中断前抽水已超过6h 且中断时间不超过1h时 则中断前的抽水时间仍可算作延续时间 否则需从头开始 在中断抽水时间内 应按规定要求观测水位 包括观测孔的水位 直到恢复抽水为止 二 非稳定流抽水试验的技术要求1 水位降深和流量变化幅度的要求定流量抽水时 要求流量变化幅度不大于3 定降深抽水时 水位变化幅度不大于1 2 水位降深要求定降深变流量抽水时 应尽设备的能力做一次不小于9m的大降深 若涌水量较大又因条件限制而达不到上述要求时 最小降深不得小 y3m 若含水层底板以上的水位不足10m时 最大降深应超过水柱高度的1 2 3 水位观测要求非稳定流抽水试验对水位观测的要求 要比稳定流抽水严格 尤其在抽水开始阶段 不仅要求观测的时间间隔短 次数多 而且要迅速准确 4 抽水试验延续时间的要求非稳定流抽水试验时间的长短 视含水层的导水性 储水能力 观测孔的多少及距主孔的远近 并结合曲线类型和选用计算渗数的公式而定 其中 试验曲线的特征往往反映试验地段的水文地质条件 而参数的计算方法和公式 又往往根据曲线的形状和水文地质条件来选择 非稳定流抽水试验的延续时间 宜按s lgt曲线来定 当s 1gt曲线趋于水平状态 并能外推出最大水位降深值Smax时 图8 2 试验即可结束 若曲线没有拐点 则抽水延续时间宜随抽水目的而定 根据非稳定流抽水试验的对数曲线来选用参数计算公式时 要求满足二个以上的对数时间周期 这羞因为曲线开始的第一个周期是受观测手段限制 难以测得可靠数据 且曲线首段AB因受管壁阻力影响而不宜作计算段 因此 当曲线达到第三个对数时间周期 才能满足计算要求 第三个对数时间周期常需1000min 由此可见非稳定流抽水时闽通 洁不应少于12 24h 但也可根据具体条件适当增减 图8 2s lgt曲线 三 抽水试验的现场工作抽水试验的现场工作 包括试验前的准备工作和试验过程中的观测 记录 取样等两部分内容 1 抽水试验的准备工作抽水试验的准备工作主要包括试验设备 防渗措施 各种测量工具 以及记录表格的检查和准备等 抽水试验前 应对抽水设备的安装质量 测量水位 流量 水温的各种仪表和工具及原始汜录表格等要敝全面检查 对排水系统需检查抽出的水量是否可能再回渗到试验层内 特别对潜水含水层更要注意 必要时应设置专门的防渗排水系统 在上述各项准备工作中 如有不符合要求时 必须及时纠正 否则影响试验质量 至导致试验失败 2 抽水试验的观测 记录和取样抽水试验的观测 记录和取样工作包括 记录钻孔的结构 测量试验前后的孔深 观测静止水位 动水位 恢复水位2测量钻孔涌水量 观测水温 气温 以及地下水的其他物理性质3每个试验点结束前 取水样进行分析 抽水钻孔的水位观测 包括抽水前的静止水位 抽水过程中的动水位及抽水结束后的恢复水位 动水位的观测 应与流量观测同时进行 若群孔抽水 观测孔的水位也应与主孔水位同时进行观测 如观测孔较多 采取轮流观测的办法 距主孔较远的 观测时间可以提前或推后 但不能相隔太久 对静止水位和恢复水位 一般连续观测3 4h 若水位变化在允许范围内 则可认为稳定 若恢复水位上升缓慢 但总的观测时间已达到要求 亦可停止观测 当承压水的水头压力很大 观测比较困难时 可借助接高套管或安装压力表的方法进行观测 四 抽水试验设备抽水试验的设备 包括抽水设备 过滤器 以及水位和流量及水温等测量器具 设备等 抽水试验设备的种类较多 现将其常用的抽水设备列于表8 l中 一 主要抽水试验设备1 空气压缩机当压缩空气由风管经混合器进入水管后 通过混合器与水混合 形成比重较小的混合液 在高压空气的推动下 混合液迅速向上运动 并从水管喷出 空气压缩机是煤田水文地质勘探中使用最广的一种抽水设备 它有固定式和移动式两种 移动式空气压缩机 具有灵活和运输方便等优点 故其应用普遍 用压风机抽水时 合理选择和确定风管 沉没比 沉没深度 出水管 风管 钻孔直径 混合器的规格 以及流量和风量等 是保证试验质量的关键 亵8 1常用抽水设备及其适用条件优缺点对比表 1 风管沉没比的计算及沉没深变的确定风管潜入动水位以下的深度 称为沉没深度 它与混合器至出风口长度之比称为沉没比 其计算公式为 式中d 沉没比 H 风管沉没深度 m h 液体上升高度 m 风管沉没比大 风压也大 反之 风管沉没比小时 风压也小 但过小的沉没比会使抽水不正常 故其值一般不应小于50 60 并列式射流器 图8 5 是指进水管与排水管并列 抽水时 将并列式射流器放入钻孔水位以T 高压水由钻杆送至钩形管至喷嘴处产生射流束 由于射流束的高速运风在喷嘴与承喷器间汲入地下水 并使水进入承喷器 在射流束的继续冲击下 水被迫沿排水管上升排出钻孔 并列式射流抽水器结构简单 水头损失小 测水方便 其缺点是小口径钻孔不适用 上下亦不方便 过滤器在疏松岩层 裂隙发育的坚硬岩层或断层破碎带中抽水时 为了防止孔壁坍塌或岩石颗粒涌入井内 同时还要让含水层的水畅通地流入钻孔 通常都使用过滤器 1 过滤器的结构过滤器的结构 通常是由骨架和滤层 网或绕丝 垫条 组成 图8 6 图8 5并列式射流抽水器示意图1一勾形管2一喷嘴 3一承喷器 4一承喷座 5一排水管 6一高压水流 7一地下水流 图8 6过滤器1一骨架 2一垫条 3一网 4一保护丝 5一丝扣 骨架一般用套管 铁管或塑料管打眼制成 眼有长条和圆形两种 前者适用于粗粒疏松和裂隙发育的基岩岩层3后者适用于细粒疏松岩层 圆形孔眼的规格 一般按等腰或等边三角形排列 每周孔眼的行数应为偶数 避免两排相邻的孔眼过于接近或直接连通 孔径多采用15 20mm 孔隙率一般采用20 25 圆形孔眼过滤器的设计 如表8 4所示 圆形孔眼过滤器各部分的尺寸可按下式计算 式中D 过滤器长度 mm M 过滤器的孔隙率 L 过滤器工作部分的长度 mm u 水流入钻孔的允许速度 em so允许速度与岩石颗粒直径间的关系 可见表8 5 表8 4橱形孔眼过滤署设计 条形骨架的条形孔 一般为简单的相问排列 其宽度是根据人工投入孔中的砾石直径来决定 当骨架外包裹过滤器时 条形孔的尺寸不受颗粒直径的限制 其长度一般比其宽度大10 30倍 孔隙率一般可达40 50 过滤器的两端应留15 20cm不打孔眼的光管 以便修理丝扣或安装时卡钳子用 垫条用直径10 16ram左右的钢筋为宜 其间距随过滤器外径而异 网或金属丝不与管面接触为原则 网或缠丝间距应根据岩石颗粒成分而定 2 过滤器的类型根据外部滤层组成的不同 可分为网状过滤器 缠丝过滤器和砾石过滤器等三种类型 1 网状过滤器网状过滤器是用铜丝网或塑料网包扎在过滤器骨架上制成 网的形状有平织 斜织 方形等三种 平织网适用于细粒疏松岩层3斜织网和方形网适用于粗粒及砾石类疏松岩层及裂隙发育的基岩 过滤网规格的选择 通常是根据岩石颗粒机械成分累积曲线或累积百分含量来确定 例如 粗粒岩石按颗粒机械成分累积含量达20 30 的颗粒直径3中粒岩石为30 40 细粒岩石为40 60 如果没有分析资科 可以根据估计的数据来确定 有时亦可用几种不同规格的网到现场筛分 将筛在某一规格网上及网下的岩样装在量筒或玻璃杯中测量二者的比例 根据比例关系来确定过滤网的规格 网状过滤器加工较为方便 且规格亦多 可根据不同岩石的组分选用 但在细粒疏松岩石中使用时 其网眼易于堵塞 2 缠丝过滤器一般用梯形丝 扇形丝或圆形金属丝绕在过滤器骨架垫条上制成 其中 以梯形金属丝为最佳 金属丝的直径一般为2 3mm 其间隙是根据岩石颗粒直径大小来确定 缠丝过滤器有带骨架的和不带骨架的两种 前者较后者透水性能差 成本较高 但易于起拔 后者透水性较强 且造价不高 但不易起拔 缠丝过滤器使用效果较网状过滤器为佳 但过滤器的间隙小 加工较为困难 在细粒疏松岩石中不适用 有时 对特别细的疏松岩石 常同时采用网状过滤器和缠丝过滤器 3 砾石过滤器砾石过滤器有充填式砾石过滤器 筐状砾石过滤器及带罩砾石过滤器等三种类型 其中 充填式砾石过滤器较常使用 这种类型的过滤器是将过滤器骨架下入钻孔 井 中 在孔 井 壁或套管与骨架之间的环状间隙内充以砾石 其厚度应大于5cm 一般为5一10cm 一般充填的高度应高于试段数米 砾石须过筛分选 分选后的颗粒直径应大于含水层的某一颗粒机械成分累积百分含量的粒径 并与含水层粒度成分保持一定关系 表8 6 同时 填入的砾石直径应与过滤器缠丝间隙的大小保持一定的关系 表8 7 砾石过滤器在各种岩层中皆可使用 但需要较大口径的钻孔 并 钻孔 井 的深度较大时安装亦不方便 故它多在细粒疏松岩层的浅孔 并 中使用 当投入的砾石小于骨架上的孔眼时 还需在骨架上缠丝或装上较粗的网 五 抽水试验资料整理抽水试验的资料整理 可分现场和室内两个阶段 一 现场资料整理1 稳定流抽水试验资料整理在抽水试验进行中 应根据观测资料编制各种曲线图 以便在试验进行中及时发现问题和纠正错误 抽水试验现场要绘制的曲线图有 水位 流量历时过程曲线图 图8 8 Q f s 关系曲线图 图8 9 q f s 关系曲线图 图8 10 图8 8水位 流量历时曲线图 图8 9q f s 关系曲线图I一潜水曲线 2一承压水曲线 III一试验不正常时得到的曲线 图8 10q f s 关系曲线图I 2一承压水曲线 3一潜水曲线 4一试验不正常时得到的曲线 水位 流量历时过程曲线 必须在观测过程中绘制 以便及时发现抽水过程中出现的异常 并及时进行处理 同时根据曲线变化趋势 判断稳定时间的起点和稳定延续时间的长短 在水位 流量历时曲线上 纵坐标表示水位及流量 横坐标表示时间 一般当抽水正常时 Q s 历时曲线在抽水初期表现为水位下降值是逐渐增大的 而流量值开始较大以后逐渐变小且不稳定 随着抽水时间的延续 水位 流量逐渐趋向稳定状态 呈现水位 流量两条曲线相互平行 如果在抽水开始阶段钻孔发生阻塞 且在抽水过程中逐渐恢复正常时 水位可表现为稳定或上升 同时流量也相应地变大或稳定 如果在抽水过程中钻孔发生阻塞或含水层补给源不足时 则出现与上述相反的情况 绘制Q f s 曲线的目的是为了了解含水层的水力特性 钻孔出水量大小 推断钻孔的最大涌水量和单位涌水量 以及检查抽水试验成果是否正确 在Q f s 曲线上 纵坐标表示水位下降值 横坐标表示钻孔涌水量 试验正常时 潜水的Q f s 曲线为抛物线 承压水的为直线 但是 当潜水含水层富水性较强 补给水源充足或当水位降深较小时 可能呈直线 反之 当承压含水层富水性很弱 补给条件较差或水位下降值很大 大于水头值的1 4 时 会出现抛物线型或其它类型的曲线 如曲线上弯或抛物线弧度很小时 表明抽水试验进行的不正常 或试验本身出现有错误 Q f s 关系曲线图的编制与q f s 关系曲线图的编制方法相同 且该曲线形态亦大致与Q f s 曲线相对应 当Q f s 为直线时 q f s 亦为直线 并与代表水位下降值的坐标轴相平行 当Q s 曲线呈抛物线时 q f s 亦为曲线 且水位下降值愈大则q值愈小 水位恢复曲线的变化规律 应由陡变缓 最后趋于水平状态 如果曲线出现忽高忽低的不规律现象时 说明观测结果不正确 在承压含水层或富水性较强的含水层中抽水时 水位恢复的速度较快 在潜水含水层或富水性较弱的含水层中抽水时 水位恢复的速度较缓慢 2 非稳定流抽水试验资料整理非稳定流抽水试验 现场需绘制的曲线图有 s 关系曲线图 二 室内资料整理抽水试验结束后 应对现场所有顷始资料进行详细的检查 校核 确认无误时 方可进行室内资料整理工作 其整理的内容包括以下几项 1 绘制抽水试验综合成果表 综合成果图 表包括有 钻孔地质 水文地质柱状图3抽水试验成果表 水质分析成果表 钻孔平面位置图 2 计算水文地质参数和推测钻孔最大可能的涌水量 3 对一些有重要意义的试验还应写出斌验小结 其内容有 试验的目的 要求和方法 对获得的主要成果及其质量进行评述 并作出结论 第二节其它试验方法简介一 注水试验通常 注水试验是在地下水埋藏很深且不便于进行抽水试验的情况下 利用充足的水源注水 来确定深部含水层的水文地质参数的一种方法 注水试验是向钻孔内注水至试验段 使钻孔中的水位抬高向周围含水层运动 形成一个以钻孔为中心的反漏斗曲面 图8 14 在往钻孔中注入一定的水量 使钻孔水位抬高到一定高度 当其水位和注水量达到稳定时 即可按注水井公式计算岩层的渗透系数 注水试验测定的水文地质参数不如抽水试验的准确 其原因在于注水试验可使岩石的裂隙发生淤塞现象 致使渗透性能降低 注水试验与抽水试验不仅在原理和计算方法上基本相同 而且试验的观测记录及资料整理等各项工作的具体内容和要求亦基本一致 二 压水试验通常 压水试验 是在水工建筑工程地质勘探中 用来确定岩石裂隙发育程度和渗透性能好坏的一种方法 此外 通过压水试验的成果分析 还可确定岩石透水性的均匀程度 压水试验的原理 是利用水柱的压力 将水压入钻孔试验段周围的岩石中 形成与注水试验一样的反漏斗曲面 当水压和压入岩层中的水流量达到稳定时 可计算单位吸水量 其公式为 W 即单位时间 单位压力 单位试验长度内的岩石吸水量 L min PR m Q 压入钻孔的稳定流量 L min L 试验段长度 p 试段压水时 所施加的压力值 Pa 压水试验有三种 即 双栓塞法 自下而上的综合法及自上而下的分段压水法 目前 多采用后一种方法 即每钻进一段使用栓塞隔离进行试验 试段的长度 一般规定为5m 如岩石完整 透水性很小 即单位吸水量W 0 01L min Pa m 时 试段长度可适当加长 但不宜大于10m 对于透水性很强的构造破碎带 裂隙密集带 岩层接触带和岩溶发育带等地段 若需要单独了解其透水性能时 可根据具体情况确定试段长度 孔底残留岩芯如未超过20cra时 可计入试段长度内 倾斜钻孔的试段长度 按实际倾斜长度计算 压水试验不能直接求渗透系数 而是通过其单位吸水量换算 渗透系数5 值的换算 一般都釆用巴布什金公式 当试段底部距离隔水层的高度大于试验段长度时 则用下式计算 当试段底部距隔水层的高度小于试段长度时 可采用下公式计算 如粗略估计渗透系数 可采用谢苗诺夫公式 即X aW式中d 与岩石裂隙比有关的系数 一般釆用宓 2 或口 1 5 三 连通试验连通试验是查明地下水水点之间 地下水与地表水之间相互联系的一种见效快 成本低的