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1)試驗抽水
(1)單孔抽水前,應對抽水層(段)反複進行抽洗,直至孔內出水澄清無 沉澱物時為止。
(2)應作一次最大的水位降深試驗抽水,初步了解水位降低值與湧水量的 關係,以便製定三降程抽水試驗合理降深。抽水過程的全部資料必須有正式記錄。
2)正式抽水
(1)抽水的水位降深,應盡設備能力做最大降深。在水量允許時降深次數 一般不少於 3 次,每次降距不小於 3m。抽水點應做到合理分布。
(2)抽水延續時間與穩定時間要求:第一次水位降深的延續時間不少於 24h, 其餘各點降深的延續時間必須達 8h。
(3)水位降深順序:含水層抽水按照先深後淺,逐次進行。
(4)在抽水過程中遇有大雨,對水位、湧水量觀測產生影響時,應暫停抽 水。在停止抽水期間,應每 2h 觀測一次水位。
(5)抽水孔的動水位與流量必須同時進行觀測。開始一般應加密觀測,連 續 2h 後,可每隔 30min 觀測一次,直至抽水結束。在抽水前及抽水過程中,應 經常校正測繩的深度記號,若發現誤差應及時修正。
(6)抽水試驗應連續進行。如抽水中斷,而中斷前抽水已超過 6h,且中斷 時間不超過 lh,則中斷前的抽水時間仍可計入延續時間內,否則一律作廢。在中 斷抽水時間內,應按觀測穩定(靜止)水位的要求觀測水位,直到重新抽水為止。
(7)水溫測量,應在抽水過程中,每隔 2h 同時觀測一次(應與流量、動水 位的觀測相應),其精度要求為 0.5℃。測溫時,溫度表應放在空氣通暢、背陰的 地方,嚴禁放在日光直照和其它影響溫度變化處。
(8)在抽水過程中,必須隨時繪製 Q=f(S)及 q=f(S)曲線,以便及時發現 和糾正抽水發生的錯誤。
(9)水樣應在每個降深結束前按設計要求采取,其方法按有關規程要求進 行。
3)穩定時間內水位和流量的變化幅度要求
(1)水位降深大於 5m 時,主孔水位變化幅度不大於 1%;小於 5m 時,則 要求主孔水位變化小於 5cm。
(2)流量變化幅度:q≥0.01 時不大於 3%。
2. 分層抽水實施步驟
第 1 步:目標層封隔
將雙封隔器係統下放至預定位置
充氣膨脹封隔器,形成密封(通過壓力測試驗證密封性,相鄰層水位波動 < 5cm 視為有效)
第 2 步:目標層抽水與監測
啟動潛水泵,按標準抽水試驗規程進行(3 次降深,穩定時間≥8h)
WH311抽水試驗專用水位監測設備(深圳市東方萬和儀表有限公司) 實時記錄:
目標層水位降深過程
抽水層水溫變化(反映不同含水層間熱交換)
非抽水層(觀測層)水位響應(評估層間水力聯係)
第 3 步:數據采集與分析
抽水全過程數據自動存儲,可通過 U 盤導出或無線傳輸至電腦
自動生成:
水位降深 - 時間曲線(s-t)
流量 - 降深關係曲線(Q-s)
水溫 - 時間變化曲線(T-t)
恢複水位 - 時間曲線(s-t 恢複)
第 4 步:其他層測試
放氣回收封隔器,重新定位至下一目標層
重複上述步驟,完成所有目標層測試
對比分析各層參數差異,確定水文地質模型
五、WH311 解決分層抽水試驗關鍵技術難題
1. 止水效果驗證
傳統方法難以精確判斷封隔器止水效果,WH311 提供兩種驗證方案:
壓差法:在目標層與相鄰層分別放置 WH311,抽水時監測兩層水位變化,若相鄰層水位波動 < 5cm,確認止水有效
溫度對比法:抽水層水溫與非抽水層水溫差異明顯,若抽水過程中非抽水層水溫無明顯變化,表明止水良好
2. 抽水幹擾消除
WH311 采用三重抗幹擾設計,確保數據準確性:
物理抗幹擾:激光靜壓式測量基於絕對壓力,不受井壁反射、水霧幹擾
安裝抗幹擾:固定於泵上方 5m 處,避開抽水紊流區,消除水麵波動影響
信號抗幹擾:工業級電流信號傳輸(4-20mA),抗電磁幹擾能力強,傳輸距離達 5000米
為評價主要含水層的富水性,同時對洛河組含水層不同層段水文地質特征 進行分析,在鑽孔施工過程中和施工完畢之後需開展多項含水層抽水試驗。雅 店煤礦水文地質補勘地麵鑽孔主要開展單孔抽水試驗、單孔分層抽水試驗。
抽水試驗的水位降深,應盡鑽孔和設備能力做最大降深,降深次數一般不少 於 3 次,降距分布合理,一般為:最大降深;2/3 最大降深;1/3 最大降深。若含 水層自然水位埋深很大,或含水層富水性弱(q≤0.01L/(s·m)),限於抽水設備和含 水層出水能力,可隻做一次最大降深抽水試驗,降深過程的觀測,應考慮非穩定 流計算的要求,同時應適當延長抽水時間(一般應大於 36h)。
分層抽水試驗概述
分(fen)層(ceng)抽(chou)水(shui)試(shi)驗(yan)是(shi)水(shui)文(wen)地(di)質(zhi)勘(kan)探(tan)中(zhong)獲(huo)取(qu)各(ge)含(han)水(shui)層(ceng)精(jing)確(que)參(can)數(shu)的(de)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu),通(tong)過(guo)封(feng)隔(ge)器(qi)將(jiang)鑽(zuan)孔(kong)中(zhong)不(bu)同(tong)含(han)水(shui)層(ceng)隔(ge)離(li),分(fen)別(bie)進(jin)行(xing)抽(chou)水(shui)和(he)水(shui)位(wei)監(jian)測(ce),獲(huo)取(qu)各(ge)層(ceng)滲(shen)透(tou)係(xi)數(shu)、導水係數等關鍵參數,比傳統混合抽水試驗精度提升 50% 以上中國地質調查局水文地質環境地質調查中心。
適用場景:
多層含水層係統(如第四係與基岩含水層共存)
同一含水層參數差異大(如厚度、滲透性不均)
需精確區分補給來源的複雜水文地質條件
地熱資源勘探(需區分不同熱儲層)
二、WH311 在分層抽水試驗中的技術優勢
核心優勢:
雙參數同步監測:水位 + 水溫一體化測量,無需額外溫度傳感器,減少設備間誤差疊加,為分析抽水層與非抽水層水力聯係提供完整數據鏈
厘米級精度(±0.1%~±0.25% FS),能捕捉 0.01m 級微小水位波動,確保滲透係數計算準確性
耐高溫高壓(最高耐受 90℃、20MPa),適應地熱井等極端環境
全密封防水(IP68),可在 2000m 深井穩定工作,不受井內流體侵蝕
自動數據記錄:內置 10 萬 + 組存儲,可設置 1 秒~4 分鍾記錄間隔,完整捕捉抽水全過程變化
三、分層抽水試驗 WH311 應用方案
1. 係統組成
核心設備:
WH311 水位水溫探頭:投入式設計,可固定於封隔器係統或深井泵附近
WH6 顯示記錄儀:地麵數據采集與控製終端,設置參數、顯示實時數據、存儲曆史記錄
封隔器係統(雙 Packer):隔離目標含水層與相鄰層,形成獨立抽水單元
潛水泵:抽取目標含水層水,與 WH311 探頭配合使用
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