水文地質(zhì)試驗

水文地質(zhì)試驗

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1、水文地質(zhì)試驗??為測定水文地質(zhì)參數(shù)和了解地下水的運動規(guī)律而進行的試驗工作,內(nèi)容包括抽水、注水、壓水、滲水、連通、流速和彌散系數(shù)測定等。其中抽水試驗是最主要的手段?!〕樗囼灐±镁祝┏槿〉叵滤?,以了解井的涌水量及其與水位下降的歷時變化關系。抽水試驗按地下水流態(tài)可分為穩(wěn)定流和非穩(wěn)定流抽水。按抽水井與觀測孔的關系可分為單孔抽水和多孔抽水;按井孔貫穿含水層的程度可分為完整井抽水和非完整井抽水;按抽水井與含水層的關系可分為分層抽水和混合抽水等。①穩(wěn)定流抽水。抽水時流量和水位降同時保持不變,適用于抽水量小于補給量的地區(qū),這種抽水一般需進行三次水位降。其最大降深值,潛水應介于其含

2、水層厚度的1/3~1/2之間;承壓水不得大于其承壓水頭。穩(wěn)定時間一般為8~24小時當水質(zhì)和水量發(fā)生突然變化時則要延長穩(wěn)定時間。②非穩(wěn)定流抽水。保持抽水量為常量,觀測水位隨時間的變化,在抽水量大于補給量或抽水過程中水位一直持續(xù)下降的地區(qū)更為適用。抽水時間視其目的、水文地質(zhì)特征、水位降與時間關系曲線類型和選用計算參數(shù)的公式而定。一般為12~24小時。穩(wěn)定流與非穩(wěn)定流抽水可結合進行,觀測孔兼顧兩者的計算要求布設,既滿足后者對水量、水位的觀測精度,又達到前者的延續(xù)時間,互相校正,以獲得較理想的成果。抽水試驗的設備通常為空氣壓縮機或深井泵。當?shù)叵滤畲髣铀簧疃刃∮?.5米時,可采

3、用臥式離心泵。若是非穩(wěn)定流抽水,則宜采用電動離心泵或深井泵。抽水試驗過程中,為便于發(fā)現(xiàn)和及時處理異?,F(xiàn)象,確定抽水試驗延續(xù)時間,應根據(jù)試驗要求并作為成果繪制和提交下列資料: 當進行穩(wěn)定流抽水時,繪制涌水量、水位降-歷時(、-)曲線、涌水量-水位降關系[=()]曲線(圖1[地下水水位及流量歷時曲線])及單位涌水量-水位降關系[=()]曲線?!‘斶M行非穩(wěn)定流抽水時,應繪制抽水井水位降與時間,觀測孔水位降與抽水井距離()、水位恢復與時間的對數(shù)關系曲線,即-lg(圖2[水位下降-時間對數(shù)關系曲線])、-lg、-lg(1+/)(圖[kg2]3[水位恢復-時間對數(shù)關系曲線])曲線。注

4、水試驗 連續(xù)往井內(nèi)注水,使井中水位抬高,形成以井為中心的反漏斗曲面,并取得井中穩(wěn)定的地下水位抬高值和注入水量,測定地下水位以上或某一深度井段巖層的滲透性,適用于不能進行抽水試驗的地段。在不含水的干燥巖層中注水,且試驗段高出地下水位較多,介質(zhì)為各向同性時,則井中注入水柱的高度應小于或等于試段長度,并與井半徑之比值為50~200之間。注水試驗裝置由注水管、開關和流量表組成。穩(wěn)定時間一般為4~8小時?!核囼灐∠蚓畠?nèi)壓水取得單位時間的漏水量與壓力、試段長度間的相互關系,以定性地了解地下不同深度堅硬、半堅硬巖層的相對透水性和裂隙的相對發(fā)育程度,主要為水工構筑物設計提供資料。目前

5、多采用自上而下栓塞隔離的分段壓水法。穩(wěn)定時間通常要超過2小時。壓水試驗所用止水栓塞多為雙管循環(huán)式和單管壓水式(圖4[壓水試驗裝置])。 滲水試驗 在表層干土試坑中連續(xù)均勻注水,使坑內(nèi)水層保持一定厚度,求出坑底單位時間的入滲水量,用以計算包氣帶松散巖層滲透系數(shù)。對灌溉設計、研究區(qū)域水均衡等都有十分重要意義。一般在潛水位深度大于5米的地區(qū)進行,試坑底面積多取30×30厘米,并要求坑底水平和鋪設約2厘米厚的砂礫石緩沖層,保持坑內(nèi)水層厚10厘米。當注入水量達到穩(wěn)定后延續(xù)2~4小時即可結束。為排除試坑側向滲透影響,通常采用雙環(huán)法進行試驗,即在坑底嵌入兩個高約20厘米,直徑分別為25

6、和50厘米鐵環(huán),并保持內(nèi)外環(huán)的水層厚度相同,從而使內(nèi)環(huán)中的水只產(chǎn)生垂向滲入,同時利用土鉆獲取試驗時間內(nèi)水由坑底向土層滲透的深度,就可求得精確度較高的滲透系數(shù)值。滲水試驗結束后,應提交試坑平面位置圖、水文地質(zhì)剖面圖及滲透速度歷時曲線?!∵B通試驗 利用溶洞、裂隙等天然通道,研究地下水的流向、補給范圍、補給速度、補給量以及與相鄰地區(qū)地下水、地表水關系等。試驗需有確切水文地質(zhì)測繪資料證實存在連通性的地段進行。常用的方法為:①水位傳遞法。采取閘水、放水、堵水或抽水、注水等手段,觀測水位、水量、水色變化。②示蹤劑法。在上游投放示蹤劑如染料、鹽類或放射性同位素等,觀測其在下游的出現(xiàn)。③

7、氣體傳遞法。在與地下水有聯(lián)系的無水溶洞或裂隙內(nèi)放煙,通過自然通風或用人工鼓風的方法使煙擴散。連通試驗的成果有試驗段(點)的水位、水量、水質(zhì)或示蹤劑濃度變化的歷時曲線和巖溶、裂隙連通平面圖?!×魉贉y定 測定地下水實際流速,首先根據(jù)已有等水位線圖或在無此圖時沿等邊三角形頂點布孔,確定地下水流向,然后分別在上下游布設示蹤劑投放孔和觀測孔,孔距決定于含水層透水性,在細砂中為2~5米,含礫粗砂中為5~15米,裂隙巖層中為10~15米,巖溶發(fā)育巖層可大于50米。為避免示蹤劑繞過觀測孔,常在其兩側0.5~1.0米處各布一輔助觀測孔(圖5[地

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