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文档简介

供水水文地质勘察

第1节概述

寻找地下水源而开展的各项工作统称为供水水文地质勘察勘察的目的是为国民经济有关部门的水源地设计和建设提供所需要的水文地质资料。1.供水水文地质工作者的任务根据甲方(用水单位)要求进行水文地质勘察工作,并完成以下任务:①查明当地的地下水质与水文地质条件、寻找并确定地下水取水源地。②根据不同用水要求,进行水源地的勘察及水质、水量的评价,并提供评价的依据。③提出取水构筑物选择与布置的技术经济方案(初步设计)。④阐明水源地环境保护的水文地质依据。⑤研究地下水的开采动态,以便确定地下水开采管理中的合理开采量及开采制度。⑥提交水源地勘察报告。给水工作人员将根据勘察报告正确地进行给水源地的设计(施工图设计),即设计开采井的布局,井的结构与供水管网的设计,以及进行开采后生产井的管理工作。因此要求给水工作者必须学会阅读和利用水文地质勘察报告;读懂报告中提供的所有条件;所以给水人员不仅应有一定的水文地质基本知识,了解进行水资源评价的计算方法与依据;而且还应懂得一些水源勘察的基本方法,以便进行地下水供水源地的合理设计。2.水文地质资料的收集在水源勘察开始之前的准备工作中,应收集下列水文地质资料:(1)专门的水文地质勘察资料:了解拟开采地下水的地区是否进行过供水水文地质勘察工作。因为一些专业的水文地质单位常常对一些城市及工矿附近地区进行过这项工作。(2)综合性水文地质普查资料:所谓综合性水文地质普查,就是在较大的区域内主要靠水文地质测绘,配合少量的钻探、物探工作,对整个区域内的水文地质条件做一般了解。我国已在很多地区进行过这种综合性水文地质普查,其资料虽还不能直接作为设计的依据,但对拟开采地下水地段的水文地质规律可提供重要线索。(3)地质普查及矿产勘察报告中的水文地质资料:在普查找矿和矿区的勘察工作中,一般都有一些个别水点(民井、泉等)的调查资料以及矿区水文地质条件的论述。这种资料对分析研究一个地区的水文地质条件也会有重要的参考价值。3.勘察工作的内容与程序水文地质勘察工作应根据城镇、厂矿企业的不同特点和不同发展方向,因地制宜开展工作。对于地下水动态基本受自然因素控制的未开采区和少量开采区,应按一般要求有步骤分阶段进行供水水文地质勘察工作,包括水文地质测绘、物探、钻探、抽水试验和地下水动态观测等;对于地下水动态主要受开采因素控制,并出现与地下水开采有关环境地质问题的开采区,应分别情况确定工作内容,包括开采现状调查、补给条件调查、边界条件调查、水质污染调查,以及与开采有关的环境地质问题调查、勘察与试验,地下水动态与均衡观测等。勘察工作程序是:接受任务→确定工作方案→编制勘察纲要→野外作业→资料整理→提交报告→检查验收→质量评定。4.勘察阶段的划分通常分为初勘与详勘两个基本阶段。(1)初勘阶段主要任务是解决水源地具体位置问题。通过水文地质勘察,在查明水文地质条件的基础上,对可能利用的水源进行初步的质与量的评价,加以比较和论证,确定拟建水源地,为给水工程初步设计和详细勘察提供依据。(2)详勘阶段主要任务是在拟建水源地及其取水建筑物范围内进行勘探及试验工作,以便全面地评价地下水资源,并提出最佳开采方案,为给水工程施工图设计——取水构筑物类型、布置方式提供资料依据。5.允许开采量的精度及其保证率要求允许开采量的精度是随着勘察阶段的发展而不断提高的。允许开采量的精度分为A、B、C、D、E共5级。E级精度最低,主要以搜集资料,用经验的水文地质参数估算,为预测资源量。D级要求通过小比例尺水文地质测绘,在概略评价地下水资源的基础上,估算允许开采量,为推断资源量。C级与B级的区分,主要是完成的工作量不同,B级强调了对大型而复杂的水源地,要求一个水文年以上的地下水动态观测资料,以及要求进行群孔干扰抽水或试验性开采试验,还需要建立和完善数学模型,预测地下水开采条件下水位、水量、水质的变化。A级要有三年以上水源地连续的开采动态资料,可作为水源地合理开采以及改建、扩建工程设计的依据。B级允许开采量、通常是供水工程施工图设计的依据;C级允许开采量可作为供水工程初步设计的依据;D级与E级允许开采量,只能满足可行性研究与规划设计要求。

用地下水作为供水水源时,与地表水一样,一般要求达到90%—97%的保证率。除确保开采量外,还有一个与开采量有关的开采年限问题。它要求在开采期间不发生水泵吊泵,水质恶化和地面沉降、塌陷等环境地质问题。第2节水文地质测绘水文地质测绘内容

水文地质测绘是水文地质勘察的基础和先行工作。是在地表通过地质、地貌、地下水及其他与地下水有关的各种现象的观测、综合分析和制图工作,来认识勘察区域地下水埋藏、分布和形成条件的基本调查方法。钻探、试验工作,都是建立在水文地质测绘的基础上的。水文地质测绘的内容:1.地质调查地质调查是整个水文地质测绘的基础,其主要内容有:(1)区内各地层的岩性、构造、产状、厚度、成因、时代、层序组合、接触关系及其空隙特征,透水性与富水性;(2)区内大地构造体系及其控水规律,褶皱与断裂构造的基本特征,分布范围与富水部位;(3)野外节理裂隙形态、力学性质、充填情况、延伸方向与长度的测量统计,分析不同地层和构造部位的裂隙及其富水性。2.地貌、第四纪沉积物调查地形、地貌特征是内外营力综合作用的结果,它反映了地质构造与近代沉积物之间的内在成因联系,控制着地下水的埋藏分布与补给排泄。第四纪沉积物是地下水分布活动的重要场所,是供水的重要目的层。因此是水文地质测绘的重要内容。(1)各地貌单元的形态、成因、年代和分布规律;地形与岩性、构造的内在联系;地貌结构对地下水分布、埋藏、循环、富集的影响。(2)各类第四纪沉积物的分布、成因、时代与岩性,结构、构造、厚度及其透水性和富水性。(3)新构造运动的基本特征及其对第四纪沉积物、地貌条件与地下水的影响。3.地下水露头的调查地下水露头(泉、井)是认识地下水及其含水层的“窗口”。因此,水文地质测绘时要求在观测点中占一定的比例。(1)调查泉水出露的位置、标高及与当地侵蚀基准面的相对高差;泉在出露处的地质构造和涌出地面的特征;找出泉水的补给含水层;了解泉水类型、温度、流量及随季节性变化情况;并取水样作物理性质、化学成分的分析,确定有无医疗价值,等等。(2)调查井的位置、标高、深度、结构、形状及口径;结合地层剖面确定井的取水层位置、厚度和岩性等;测量水温、水位,并选择有代表性的井做简易抽水试验和取样分析;调查水位、水量的季节变化等。4.气象调查及下垫面因素的调查(1)收集降水量、蒸发量、气温、相对湿度等历年的气象资料。地下水的主要补给来源是降水。我国大多数地区的降水存在有每3~4年为一小周期(指丰、平、枯水年);每10~20年为一中周期,每35年左右为一大周期。(2)收集下垫面因素的资料调查地表水的性质、位置、分布范围、水位、流量、水质与动态变化;地表水切割的地形、岩性、地质构造特征及与地下水的补给排泄关系等。5.地下水化学调查地下水化学特征是补给、径流等水文地质的综合反映,同时也是水质评价的依据,因此是测绘的重要环节之一。6.地下水开发利用现状调查调查的内容主要包括:(1)开采井的分布位置、井深、井的结构、取水层位的岩性与厚度、开采形式(连续开采与季节开采)、开采量与开采动态。(2)查明开采漏斗中心的水位、漏斗面积与形态;了解漏斗中心水位的下降速度与幅度。(3)了解地下水开采对水质的影响,以及其它不良环境地质现象,如地面沉降等。不同地区水文地质测绘的特点

1.山前冲洪积扇地区山前平原地区,松散沉积物、地貌与地下水之间的成因联系,主要反映在由山区向平原的水平分带规律上。测绘的特点是抓两头:(1)抓上游山区与冲洪积扇的接触性质,山区基岩的岩性与山口以上的汇水面积。以判断松散沉积物的沉积厚度,山区地下径流与地表径流对冲洪积扇的补给。(2)抓下游冲洪积扇溢出带的位置、溢出状态与溢出量,并圈定冲洪积扇范围,判断其水资源量。2.山间河谷及冲洪积平原地区3.滨海地区2.山间河谷及冲洪积平原地区第四纪地质、地貌与地下水之间的成因联系主要反映在垂直古、今河流的水平分带上,河谷阶地与古河道是调查重点。包括阶地的时代、阶地沉积物特征,阶地的结构与类型,阶地的分布高度与范围;古河道的变迁,分布规律与岩性特征及其补给排泄条件。此外,在平原地区还应注意沉积物的垂向变化,调查深部承压水的富水性及其开采条件。3.滨海地区包括滨海平原、河口三角洲和沿海岛屿。在海相沉积物和潮汐作用的影响下,地下水的水质变化复杂,查明咸淡水的分布范围及其彼此之间的关系,寻找透镜体是测绘的主要任务。调查中要注意海水中淡水泉分布出露条件与流量,分析其成因与补给来源。4.黄土地区5.沙漠地区6.基岩山区第3节水文地质物理勘探(简称物探)

水文地质物理勘探是通过对地壳的各种物理性质(如弹性波、电阻率、磁性、密度等)的测定,间接地判断地面以下各种地质、水文地质现象。

物探虽然不能代替其他勘察手段,但可提高勘察工作的精度和准确性。

在综合水文地质勘察中,一般应遵循在水文地质测绘基础上,先物探后钻探的勘探程序。供水水文地质中常用的物探方法:

1.电阻率法。2.电测井法。3.地震折射法。第4节水文地质钻探在水文地质测绘和物探的基础上,进行水文地质钻探,它的特点是勘察深度大,是直接揭露含水层的最可靠手段,也是各种勘察方法中耗资最大、耗时最长的工作。是开采地下水必不可少的工程。

1.钻探的任务见P157,共6条。

2.水文地质钻孔布置原则见P157。第5节抽水试验抽水试验是水文地质勘察中的重要环节。抽水试验工作是完成地下水水量评价的关键。抽水试验的主要目的是测定含水层的水文地质参数,为资源评价与取水构筑物设计提供重要依据。

一、抽水试验的主要任务见P158,共5条。二、抽水试验的基本类型

1.单孔抽水试验只在一个孔内抽水,做一至三次水位下降,可求得钻孔的出水量与水位下降的关系以及含水层的富水性和渗透性。多在初步勘探阶段进行,用于对水文地质条件起控制作用的地段;或者是用于含水层埋藏深度较大以及在基岩地区进行勘探时施工困难地段。

2.多孔抽水试验在一个钻孔内抽水,而抽水孔的周围又布置有一个或若干个观测孔。多孔抽水试验除测定含水层的水文地质参数外,还可了解影响范围、下降漏斗形态与变化,确定合理的井距及地下水与地表水之间的水力联系等。

该类型抽水试验多用于详勘阶段,在有供水意义的主要含水层地段进行。观测孔的布置应以抽水孔为中心,分别垂直和平行地下水流向排列。根据含水层的均匀性和生产的具体要求,观测孔的排数可为一排至四排,每一排上各观测孔之间的距离应当是距抽水孔愈近距离愈小,以便控制下降漏斗的形状变化。

3.群孔干扰抽水试验

在两个或两个以上的井孔中同时抽水,用来了解区域水位下降与总开采量的关系,进而评价地下水的允许开采量及确定合理的开采方案等。该类型抽水试验比较复杂,成本高,故多用于详勘和开采阶段。4.试验性开采抽水一般在开采阶段进行。这种抽水试验通常需要投入较多的人力物力,而且工期较长,因此,只有在下列条件下才进行:

勘察区为深层承压水,补给量不易查清,评价地下水开采量有困难;进行的勘察工作量较少,又缺乏地下水长期动态观测资料,因而对开采过程中的允许开采量还不能作出准确评价时,可通过开采性抽水试验,取得水文地质参数,确定抽水井的实际出水量,作为评价允许开采量的依据。开采抽水试验应在枯水期进行,而且使各抽水井的总水量接近需水量。当抽水时下降漏斗的水位如能达到稳定,则抽水延续时间不宜少于1个月,如果达不到稳定,则抽水宜延续到下一个补给期。三、抽水试验的技术要求

1.稳定流抽水试验(1)抽水试验层次及试验段的确定一般要选择富水性最好的层或段作抽水试验。多含水层地区应做分层抽水试验,只有在含水层很薄或不易分层的情况下,才可做几个层在一起的混合抽水试验。但在水质差别较大的沿海或岛屿地区,无论如何亦得进行分层或分段抽水试验。(2)抽水试验井中水位下降值和下降次数的确定一般要求进行三次水位降深(三个落程),以保证试验的正确性和确定Q~s曲线;只有当水位下降很大而出水量很小,或是水位下降很小而出水量很大,或者进行开采抽水试验时,才可做1~2次的最大水位下降。最大意降深厅值sma甜x对潜水从应为其孕含水层歇厚度的附之间形,对承臣压水拉不得燃低过伞隔水而顶板出。并五应尽诞量接影近实嘱际使耳用时旷的动壤水位值。财如地下暮水很丰裂富,水解位下降匠有困难龙,smax至少不枣得小于3m。三次镜落程的错关系式胸为s1=sma布x;舒;在粗迫大的冬卵石秀层及谷基岩删中抽咽水,筝抽水壮落程额应由鞭大到验小,浴以利于含股水层河中的裕细小顶颗粒器再一呜次被略冲洗旦并排诞出孔挨外;邻在松摄散地叫层中抽水瓦则应由观小到大合,以免行孔壁坍鸣塌和由焦于抽水嗽过猛造叔成过滤器堵绕塞。在抽水顷设备和买允许流潜速可能县的条件熟下,下善降值愈这大愈好著,最好接帜近甚穷至大忠于将奴来开拳采条乔件下冰的水忠位下枣降值膏。在各网次水窃位下凝降的罪抽水狂试验斜中,撕吸水模管口废的安谢装深雨度应绘当相迟同。(3)抽水狠稳定标低准和稳咏定延续抬时间的忘确定见P15余9。(4)抽遗水试世验中出的测勺量要迈求见P1茂60。2.非稳定针流抽水冠试验(1)抽悠水试榜验中钳的测吗量要园求在非据稳定没流抽撑水的派过程慈中,汽抽水咬井的蜂出水悲量必笔须保拦持不尘变。为了绘胸制s—l左gt曲线码,抽句水试疫验初摩应加苹密观阁测,狐即按1、2、3、4、5、6、8、10、15、20、25、30m摊in各观测1次,以后则叮每隔30m劫in观测1次。(2)抽汗水延旦续时侮间的爷确定非稳附定流孤抽水竞延续地时间您,常怕按s—l肾gt曲线来晃判断孕。当曲穴线出朴现拐艺点后天趋近绍于稳剃定水旧平状涌态时馆,则飞可结皇束抽妖水试验棵工作将。当s—袍lg沸t不出辣现拐判点而咳呈直逝线下棋降、均动水耽位不榆稳定时易,则重抽水崇延续社时间翼应根须据试虑验目俘的适宵当延盾长。四、抽狮水试验虑资料的外整理与护分析1.稳定流拘抽水试浴验资料焦整理(1)现场挂资料整葱理绘制Q—s、Q—t与s—t关系棋曲线继,以伸便发谷现试例验过筒程中霞出现乳的异常现旋象,除可及枣时处焰理。还可港根据做曲线疫变化待趋势涉,判雷断稳定具时间证的起堡点和岛稳定沾延续斑时间的长短右。一般Q—t和s—t曲线形在抽水友初期斤,水并位下天降和曲出水长量较大而俗不稳掏定,傲一定丘时间服后,Q、s渐趋旋稳定婚,Q—t和s—t两曲线艇平行。绘制Q—s曲线伟。此幸曲线坛需有雾两次笋以上圾降深忌的抽每水试密验资料,将僚各次稳缎定状态退下所选钱定的同勉一时间盼观测的Q和s点在右图上。烟常有以兰下4种形沾式:曲线Ⅰ——一般功情况爪下表淡明地下水详具有小承压俯性,涝因承槽压水肉符合直喉线渗雷透规截律;兽但如驳果水村位下降坏较大桌,或群含水馋层富堵水性重较弱,胆补给康条件凯较差饲时,详承压甘水亦可煤能成梯为曲知线型味;曲线Ⅱ——在一般累情况下臣表明地下挣水是扑没有嫁承压淡性的妈潜水侦,符合邪抛物糊线渗猛透规厚律;奋但如旋果水位下绣降小,迹或含水驴层的富俯水性强,竖补给条璃件好时接,潜水睡亦可能成垂为直线身型;曲线Ⅲ——表明窜地下掉水源狱不足坚,没有摘充足多的补距给来刃源,姻抽水双时主要消秘耗的魔是地撞下水柱的固辞定储装存量构;当过昆滤器袖被堵宵塞或辆井壁碑坍塌麻时,亦可出赏现这种收现象。曲线Ⅳ—宇—表明欧抽水捎试验谜时,测量中劳有错误逃或洗井蕉工作未做好砖,致卡使单尾位出锣水量吉在抽倒水过程侍中逐值渐增旨大,央这种劣资料结不能应救用,榆必须张重新杀进行免抽水朴试验,凑但亦旱有人督认为橡这种楚现象增是由于抽选水时吸策水管口阶伸入到寇过滤器垄下半部奔,并有俗三维流劲造成的损失闲时而出郑现的一灰种正常袖现象。(2)室耍内资修料整迟理见P16乡丰1。2.非稳定栽流抽水嗓试验资半料整理绘制s—l城gt或s—l刃g关系叨曲线湿。根太据曲鹅线形萄状,晚选择领计算柳参数的叠公式兴。如具有若占干个只观测惠孔时禁,可怖绘制s—lgr关系牌曲线肚。用厅理论曲线与袄实测点敌据对比浅法即配因线法求T和m*。从曲蚀线的列形状蔑可以啦帮助游判断券含水科层的陵性质呜、有滑无边贯界和狡边界沟的类型。窝现场桨绘图死决定梯抽水殖延续孩的时耐间,折及时肌发现煮问题芒,查畅明原毒因,风纠正差槽错。绘制罩水位岛恢复绪曲线遗图,幼可进昌一步建判断芽含水叉层的担性质雀、有冻无边费界和边界舅的类准型。其他傍室内仓整理销资料界的内帮容与竟稳定敢流抽肠水试暗验时搭相同罪可参谱考整亭理。第6节地词下水劈燕动态碰观测地下款水动顷态是盘指地若下水桂的水姿位、港水量钻、水作温及茄水质萄(化霞学成分重和气修体成抚分)虏在各森种因竞素综脏合影梨响下带随着冈时间春而有膀规律的变化啦。研究地扬下水的弃动态是锤为了掌繁握它的晨变化规浪律和预刻测它的奋变化方向饼。1.地下水夫动态观摔测的内特容水位扭、水辞温、现泉的瞧涌水轨量、蚕生产转井的浅出水页量,鞭并取链水样劳及水中含泄的气体塑样进行棒分析。观测检时间舱的间鞋隔根膛据含蛇水层爸类型捕、季阅节、赔生产鸡要求笑而定殖,一般每短天到十暮天观测富一次,挠水样分芹析可1个月做或1个季逐度做晨一次。雨扶季可适训当加密咏观测次黑数。为了掌茧握地下风水与其歼影响因昏素之间裳的关系那,掌握覆地下水具动态变化鱼的形成笼规律,代进行地鞭下水均撇衡计算拣时,在哥地下水学动态观测陆期间茎,应糊同时炕对气毛候、旦水文煎、地鬼质、趣生物译、人写类活哨动等进行役研究锤,应垦向附弟近气号象站耳、水亦文站克收集羡气温蒜、降允水量械、蒸发量尸、地胳表水赶体的村水位吴、流羞量、构水温训、水调质等担方面志的多罚年平均值老、年柜平均祸值、凡月平酿均值讲、最辨大最别小值毁等资节料。观测期禁限一般队不小于芦一个水藏文年。2.地下驻水动币态观滔测点尊的选稼择和与布置漠原则见P16概2。3.地下煤水动签态观伟测资春料的个整理见P16喇2。第7节地亩下水妙资源食评价地下水圈资源是单指有使京用价值隐的各种贫地下水司的总称程。地下扇水资源波评价垫是指置在水虏质保筛证的虾前提蝇下对划地下病水作塞出的伤定量绘判断雁。一、地晕下水资券源的评坑价内容携及评价劝原则见P1穿63。二、觉地下培水资鞠源的真补给陈量和耀储存大量的州计算地下水基资源的怪补给量壤的计算1.综合催补给疼量的瞧计算根据水邻均衡方责程式得揭出综合蛇补给量勇(Q补):Q补=E欺+Qy+Qj+Qk±△晶W/隙36互5式中Q补——每日否地下捕水接述受的第补给协量(m3/d);E—姐—地下水亦每日平罩均蒸发揉量(m3/d),可悬通过蒸咐发地段上、下员游地下如水径流量之差股值得知座;Qy——地下水东每日平荷均溢出贿量(m3/d),友可由侵实测球得知访;Qj——每日流捏出计算坛地段的扔地下水终径流量暑(m3/d),览可由分计算访地段斑下游串断面漏测得梢;Qk——每日平尺均开采膨量(m3/d);实昆测可得泽;△W——地下水伯储存量闯的年变绞化值(m3),通君过动态尽观察可捷算出横(当足年储释存量举小于零上年抬者取桥负值庆,反虽之取赖正值抽)。2.大气拣降水版渗入约补给宣量的额计算对于浅猎层地下乌水资源饮大气降煤水渗入今补给是甲主要的喘补给形乎式,一夹定区域黎内补明给量朽的计眨算可惊用下上式对于埋再藏深度揭较大、买山前侧询向径流储较强、辩开采后恒自然回澡升干扰犯较大的哑山前平茶原区,冰则可采姻用水量名平衡法胖:3.地下径虚流流入娱补给量圈(侧向肃补给量骄)从相邻墙区流入编开采区余的地下着水侧向仇补给量贩可直接驻用达西贱断面流量公或式进郊行计铃算,躲即在岩贵溶地宪区地董下水求流入渗量常寄用地苏下径谅流模礼数法撇确定乎。地下河抖系各个捆地段的点地下径票流量Q即可根偷据全区殊径流模悼数M0与各地们段的径辣流面积F求出:地下纽奉径流热模数浸的数阀值大攻小存闻在着爽地区消性及客季节得性的澡变化行;因此悼,在来利用M0计算地击下径流研量时,疏要考虑债补给条挎件的变缩慧化。4.河水渗跟入补给抱量Q渗直接测药量开采撒区上游膛河流的乎断面流测量Q上和下游轻河流的奇断面流漆量Q下,则:Q渗=Q上-Q下式中Q渗——河流对堆地下水狗的补给寄量,且补必须Q上>Q下。若Q上=Q下,为河趁流与地贝下水互漂不补给膊;Q上<Q下则地下典水向河流排卡泄。因河奋流两恋岸的归开采耽条件令不同纽奉,故恳河水梢对两球岸的柔渗漏斤补给鸽量亦佳常不同。因为所以霸由于颗,则于是河英流的渗原漏补给杠量为:Q渗=Q1+Q2=兽Q上+Q下5.越流补田给量潜水闲含水竿层(哲开采爱层)滔受相扣邻含摸水层兔的垂焦直越爹流补图给时肠的计算创公式食为承压含些水层顶船板和底良板都有虾越流补晒给时的跨计算公帅式6.开采汁补充涨量见P16负6。地下水转资源储俯存量的农计算地下丢水的辆储存画量是逢指储贱存于预含水禽层内养的重饿力水倒体积载。是答由补灾给量转姨化而寻来,遭其数魂量的勇变化顷决定供于补抱给和巷排泄柱的关速系。1.容积储限存量潜水蛾或承梨压水俗含水女层的踢容积筋储存好量为W容=mV式中W容——容积各储存愤量,m3;V—池—含水系层的模体积食(m3);m——含水田层的廊给水举度。2.弹性储勾存量承压兵含水侦层的刮弹性膜储存滩量为W弹=Fm*h式中F——越流面折积(m2);m*—贡—承压己含水崭层的缓释水盏系数闻;轧年年琴h——承压含兰水层自俭顶板算收起的压半力水头奇高度,m。地下水完资源允饰许开采质量的评后价方法允许开类采量是坏通过技拖术经济卡合理的帅取水构长筑物,载在整个赴开采期蹦限内,出劲水量不遣能减少欺、动水充位不超型过设计计要求、绪水质变蚂动在允槐许范围内惯、不耀影响酷邻近唉已有伟水源蒸地的谜正常颈开采办、不教发生庙危害茫性的晕工程宵地质现象塌的前提贝下,单穴位时间争内从水吃文地质霉单元或为取水地库段中能挺够取得的醋最大锻水量胀。供水工顷程要求被其取水连量不能恐超过允缺许开采容量,而己长期允沙许开采夺中一般不季包括储成存量部其分,即葵不能消虫耗储存厘量,否杂则将造枕成过量萝开采所引起辽的种种例不量后会果。当惭枯水期景(年)睬补给量油不足时炊所使用才的储存量,喇必须从搭丰水期衡(年)昼得到补陆偿加以珍偿还。瞒如果技秧术经济耐上允许动用改储存量出的一部励分,则碎可抽用罢。一般陪集中悦开采废的供领水水揉源地杂,按橡其动脆态特销征可长分为逢稳定拢型、逐调节型和慰疏干膊型3种类型呈。1.对于稳托定型水由源地在合理选开采的香过程中团,地下侦水的动亦态趋于以稳定状程态。这类讯水源门地允期许开上采量判的评鹊价,昨一般镇情况粉下可淘根据遮井的苏布置怜、边界拾条件牵和水西力性剂质等般采用嫁“稳呼定流算公式胸”。侨对于英一些弱需水政量不乌大,而地下牲水补给房诚量又较毯丰富的订地区,手则可用镜试验推后断法确饿定允许齿开采量吓。对泄于泉堪水或速暗河耽作为厌水源堵时,零其允扬许开停采量桃可通们过天况然和人工咽露头巡寿测得渔流量赞并结雅合其净动态稼资料帽进行算确定阻。2.对于咱调节毛型水咱源地这类水泥源地的运特点是浙:依靠诵储存量签的调节至作用来箭弥补非销补给时期的比消耗泪量。转所消快耗的讨储存捆量能枣在补碰给期迫内很枣快得富到补丙偿。评价这郑类水源葱地允许渴开采量鲜的最佳闸方法是慌“补偿决疏干法忙”。对剩于分布面母积不大饼而厚度奶较大的抚含水层弟,当开楼采期储燃存量起纪到调节线作用时,富亦可采息用资源殃平衡法秃、开采独试验法悬或降落般漏斗法屋来确定梦允许开荒采量掀,并漆论证明丰水待期补熔偿的崖可能金性。3.对于丸疏干于型水献源地这类是水源北地的观特点篇是:汉距补高给区鬼较远刘或埋义藏稍脆大的览承压仿含水层地报区,这犹种地区挂由于增古加的开碧采补给蹦量和减视少的天障然消耗量不掀能满足债开采量络的要求梨,则使稼得储存万量逐年峡消耗,钱如不采取译人工同补给猪措施摇,这喉种水亮源将琴开采照枯竭覆。根据此娘种水源弓地的的助动态特揭征,其拜允许开填采量的条评价方锦法应当立采用陕“非甘稳定拳流法湿”、说“数锯值法备”和退“开友采试漫验法抹”。水文地宽质比拟乞法最常蝇见的厚是以秒稳定阳流为场基础驼的单伤位涌必水量辜比拟洪法,蝴其表帖达式咸为:满足暗裘布产依完秋整承解压井迟流时喂,则旅符咏号含块义见P1近68。对于干哑扰井群盈的水源梢地,常锐用上述晕表达唯式中耳,Q与s为线恭性关桂系,处所以是计算踢水量滴的结贡果往困往偏佛大。实际上度流量的漫增长速鉴度比水株位降深掀要慢,捷尤其是咐呈潜水醋状态时絮,Q与s往往解呈非千线性述关系火。因愁此,割也有并采用乏以下峡表达浮式:或式中m为待定饺的指数望,依不羊同井的幕水文地唉质条件菌而定。上述尤比拟尝公式砌不含铸时间尿变量计,显铸然只品适于两含水塔层(天或含沈水系录统)规模较很大,补竹给来源周充足的贞条件。试验推演断法试验推蔬断法亦感称为Q-s曲线绿外推巷法。慰在地炼下水候资源给丰富猛地区,璃常因缺抽水呆设备晶的限笔制,梦抽水留量或骡水位忠降深绿达不世到设流计要求,只愁能在小捕于开采招量的条累件下抽樱水。于钥是就不绸能用抽优水结果直接仔评价允辛许开采演量,但线可根据心长期稳鸦定抽水母资料推栗断允许开采输量。因叛为不论豆是单孔崖还是群面孔,其理稳定抽途水量和极稳定水位讽下降竭之间盯,存笋在着勇一定斗的函令数关真系。资试验委推断乖法,足就是根据这刮种函数曲关系用胆外推法贯求出设词计降深准下的开罢采量。缺可分下列2步进挨行:1.鉴别Q-奥s曲线类羽型及进汉行曲线剧方程中衰各参数威的确定通过抽才水试验偏取得的Q-纪s曲线,母可能有4种类胸型,焦即直叶线型使、抛物线型扇、指数调型和对塔数型,耳可用曲闸度值n判别其柴类型,惩即(1)n=1时为倦直线粒型,贼方程峡为Q=qs式中q——单宽渗畜透量,m2/s;s——水位降败深,m。一般源出现姓在承拘压含秀水层帮地下毒水呈绒层流熟运动唯的条计件。(2)n=2时为抛碰物线型培,方程夕为式中s——设计水涂位降深响值,m;Q—观—设计渡水位妙下降厅时相统应的记出水绝量,m2/d;a、b为系数秧,可按油两次降丹深抽水与试验资辟料求得当有辈两次仿以上锯抽降袋资料寒时,管可按趟最小彼二乘壤法求阿得式中Q、s为同屡次抽利水的掏水量之和水后位降茶深,N为降蒙深次涉数。一般混出现艳在含回水层灰(或杆含水干系统渴)规稼模大梁,补赔给条腔件好毛,地循下水懂运动呈耕层流—紊流条幸件。(3)1<n办<2时为指当数型,警方程为或式中a、b为系数背,两次谷降深可神用下式朱确定当有两饼次以上痒抽降资背料时,被可按最躁小二乘亮法求得(4)n>既2时为对卵数型,方程出为当有两筛次以上和抽降资励料时,乓可按最菠小二乘侦法求得当采栏用指芦数型驶和对渔数型促曲线雹方程测时,讲应对客有关业资料号慎重霜加以往鉴别,不威要将不尽稳定的Q、s值,当绿作稳定脸井流试象验资料骂而建立某相应的方蹦程。码此外嘱,当s很小玻时,祝不宜嗓采用么对数坦曲线剂方程树。2.根据阁设计饰水位存下降蛋值推师算允套许开捆采量当上鼓述各搅方程复的参吴数确截定之峰后,芦只要许给定杆一个六设计声水位秘代入(8.粱15)或(8.叛16)或(8.1侮7)式吐,即评可推蝇算出何相应京的出疗水量斗。但实践印表明设提计水位常下降值辫并不能有任意给们定,必拍须符合糊下列原旧则:见P17稀0。开采债试验链法在某赔些地竭区,的如裂娘隙发拣育的便基岩双地区栽和岩违溶地援区等捡,水雕文地质条翼件复杂隙,补给浮源一时游不易查墨明,如烂果要急服于确定雪允许开采量械时,则画只能采居用开采怎试验法摩(或称乔开采抽悉水法)救。这种彩方法越对潜宫水和侍承压旨水、在新旧喊水源洲地都剖适用蹦,但温不宜萍用于大型水挡源地。具体粘步骤核如下围:完全猛按照厅开采西条件壤抽水逆,最圆好在考干旱耳季节挤进行谦,延健续一战至数月,卫抽水结弄果可能夺出现两里种现象贵:(1)在针长期躲抽水腊过程蓄中,矛水位脏达到摩设计冰水位箱下降港后一把直保持稳排定状态次,而且姨抽水量愚亦大于处或等于胖用水量间,停抽五后,水位左又很满快恢构复到俊原始凑水位阻。以宁上情肥况说苹明抽沟水量张仍然鼓小于开采叙条件攀下的床补给扰量,共所以恨按此界抽水鄙量开鸦采是桨有补麻给保辜证的吉。这时的疮抽水量顾就是要消求的开蔬采量。(2)在黎长期露抽水秃过程岗中,钻水位稍达到佩设计积降深宅后并午不稳罗定,脱还继钢续下依降,灿停抽风后,瞎虽然摩水位名有所于恢复碑,但除始终遗达不豆到原当始水劳位。扩这说福明抽顷水量爽已超忘过开递采条添件下恳的补日给量启,按扮此抽乏水量艳开采干是没饮有保丹证的堪。这骑时,冲可以种按下捷列方贤法评推价允添许开浊采量呜:在水辅位持粱续下沟降的瓜过程鹊中,孔只要梅大部益分漏障斗开做始等迈幅度著下降很,而晚且降种速大找小与逝抽水抹量成侨比例物,则隔任一议时段件的水馋量均约衡关禾系应合满足姐下式如:见P17点1。由上式凝可解出Q抽这表坑明从滴含水起层中驾抽出贩来的破水量耗是由父两部歉分组劲成的醒,一抢是开采川条件危下的低补给白量(Q补),二是需储存萌量(砍)。惕如果妇将(8.1忘9)式斯分解肚开求魄得Q补,呀则可佛以评绢价允糊许开爱采量捐。分解的本方法是当把抽水努比较稳主定、水故位下降摩比较均定匀的若状干时段颤资料,训分别代私入(8.用19)式挥,再狠用消铁元法腊解出Q补和m·F值。为了校便对Q补的可靠图性,还催可用水政位恢复忠资料进说行检查营,因为在柳抽水过旨程中,鸽如果出嘱水量小瞎于实际喊补给量崖时,会顾发生水位均亲匀回升钟,这时单(8.1壁9)式辞中的零应取阴负值惭,于城是:当停训止抽凳水时棵,Q抽=0则:如果检骆查Q补是可靠推的,则权可用Q补结合水故文地质蠢条件和烟需水量来评价馆允许开脊采量。见P17脱2[例8.诊1]水均衡递法水均蓝衡法冬是研偏究某虫一地嘉区(董均衡们区)满在一明定时袋间内滩(均锁衡期逢)地下蔑水的兄补给妙量、嫂储存层量与族消耗损量之撑间的万平衡惩关系蛙,来民评价行该区水源仿地允勺许开兰采量斗的一揉种方沫法。赤对于顾一个缸含水哄系统译,补呆给量殿与消耗量未之差压即为只储存馆量的餐变化栏值。糠这就眉是质采量守瞧恒定就律在陶水均造衡中的应用缘瑞。根据脱此原理辫,可建斗立水均驼衡方程聚。为保页证水稼源地蚂长期阔稳定替开采嫌,并监且不双引起冒环境食恶化摊,其盐允许桑开采富量Q采为:Q采≤△Q1+△熄Q2(根构据具品体条无件而吨定)此法委主要追适用斤于地困下水俩埋藏碧较浅萄,地松下水裤的补膏给和思消耗最条件或比较单一地四区。此涉法的优添点为:潮简单和挣切实可仍行;缺阻点为:窄评价的恰结果比较狭粗略。解析法在渗流悔理论中鬼,用偏程微分方伴程求解需地下水蝴的运动范规律,配此法称为解捆析法肿。1.稳定任井流委原理篮及应蹄用条六件承压井潜水戏井式中达称为朋稳定崇井流其阻力踏系数乡丰,其帝他符猛号意塔义同第5章。对于句不同恼边界虾条件昼下的狼稳定窄井流落计算援,可亏参照咏表8.4相应的RA值进貌行。在集堂中分某布的尽多井陷开采姨水源箩地中纯,由肺于井乞点分完布面饭积较锡大,形状术十分迹复杂喷,直汉接采杂用上千述公生式计货算会底有困扬难。嫩因此窄,可彩将形状不沸规则呈的布能井系爸统概研化为圣一个咸理想薯的“肚大井床”,奇整个捏系统牵的出乡丰水量相店当于贿此“览大井侍”的鼓抽水搂量,话“大应井”售抽水粗时形愉成一移个统倒一的励降落漏斗佣。这惜样,武就可薯利用乐上述凯稳定次井流知公式既进行吓水量劳预测掠。这巡寿种方法称悼为“忘大井角法”桑。采用“绒大井法羊”预测巧水量时瓶,要将滑井流公洽式中的革井径(r0)换库算为伞假定覆“大跪井”仆的引绍用半粮径。峡当大抽井系授统面席积(F)接近意正方形侦或其长剩度比小勺于2时,引永用半径性(口)挎可按下烤式计算当大井译系统的脏长、宽撑比大于2时有:式中P——大井系踢统分布起面积周踏长(L)。然后毁,将锤井流泊公式经中的R改为引用影响昂半径此(R0)。即一些含引水层分剂布范围得较广的顷水源地律,多年优抽水所禾形成的剂水位降芦深基摆本稳印定在轻一定眠范围透内,玩只是抗水位岗下降嘱漏斗诞每年凤随旱季、秀雨季药而交泰替收蓝缩和宫扩大振,这调种情蛙况,洲也可掌近似率视为渣稳定井流,嘴采用“诞大井法叶”计算凶。2.非稳定蚀井流原锋理及应哈用条件对于无碌限含水芹层,通挺过泰斯谨公式,赏可以预桨测供水裤计算中役三个主寨要内容走。(1)已知s、t求Q承压钩井潜水胖井——非稳兄定井荷流阻鹊力系尸数(2)已杏知s、Q求t即根据属已知的匪设计水欢位降深罚及供水号能力,艳预测到淡达该水狱位降深所需的愤出水疏哄干时间便。承压炼井潜水蠢井(3)已知Q、t求s承压忆井潜水井与稳使流井瓣流计靠算一乐样,互如将省多井敢点分筛布的云水源川地概育化为召一个“大躺井”,俯则可按很上述“阴大井”毒法进行烂计算。上述井劣流公式哨均适应熊于无限筐含水层汤。对于贤有界步含水己层,内可将链公式判中的芬阻力抛系数RA及Rn分别按表8.4的具渡体形址式替哭换,练再进触行计赴算。扩建水知源地的槐允许开胀采量的将计算方校法——下降鸣漏斗项法此种方蚕法最适食合于计锻算大面暂积分布剖的深层饲承压水喂地区的蛮扩充开姜采量,季也可朱用于隐勘察乌区附犬近有功水文普地质钢条件捆与之禁相似色的水贯源地兼。当一削个水乔区域捆内有双若干熟个井获同时处抽水惠时,融则会玻由于懂相互脉干扰古形成一个大谋的区域汪下降漏飞斗,区枯域内水黄位下降风最大值令往往在谨开采区至的中心或艘井群唉集中宝的地伞段,腿而区哀域水纠位下府降值猫是与贫该区抄域内鉴地下睬水的稳开采量幼成正休比。磨因此回,应界当先尖根据肚区域岛开采峡地下屈水资篮料,含计算乘出区叔域的地下他水单位旱水位下就降值a,即头区域树内开减采水您量等笔于10庙00缺m3/d时的党水位下肚降值咸,即现:s值可根相据等水伏位线图劝和漏斗芦剖面图璃求得,喷如果区拨域内有几个和漏斗认时,愿则可君利用看各个坏小漏何斗的介最大酿降深瓶值的裤加权播平均值作孟为全川区域拔的最宫大水盖位下河降值浪。当s值确健定之晓后,惊代入凑(8.毙34)式胜即可若得到a值,蜂然后专根据设计的设区域最规大允许袄水位下社降值s允,计连算出侮区域梳最大培允许的开采勇量Q允开:从上面象的讨论垮中可以插看出,其下降漏乌斗法比衡较简单桂,只要捆确定了a值,圣就可晕以应钥用(8.3羽5)求以出允盏许开播采量Q允开。当倚水文甲地质俩条件相似丸时,说还可浩引用帽其它由地段筐的a值进唤行推较算。补偿拆疏干搅法此法主丘要用于盖地下水屡的补给计集中在言雨季,势而旱季她的开采钥量主要侍消耗雨售季得择到的铺储存绞量。湖计算醒的目奖的是澡求得滩旱季怀的消门耗量昨和雨悠季的辛补给量躺。以时强间t为横坐凭标,水博位降深s为纵假坐标颤绘s—t曲线;盈从图7.3中水位过程卧曲线可贸以看出命,在定干量抽水葛的条件集下,当与经过t0时段出岗现s0以后酷,水倘位便枪开始刷转入探等速情下降蒸,下扔降速租度等湖于出揭水量葬与漏愈斗给膀水面积框的比份值:奇(见P1吧77)。根据

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