|
1)試驗抽水
(1)單孔抽水前,應(yīng)對抽水層(段)反復(fù)進行抽洗,直至孔內(nèi)出水澄清無 沉淀物時為止。
(2)應(yīng)作一次最大的水位降深試驗抽水,初步了解水位降低值與涌水量的 關(guān)系,以便制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(yīng)盡設(shè)備能力做最大降深。在水量允許時降深次數(shù) 一般不少于 3 次,每次降距不小于 3m。抽水點應(yīng)做到合理分布。
(2)抽水延續(xù)時間與穩(wěn)定時間要求:第一次水位降深的延續(xù)時間不少于 24h, 其余各點降深的延續(xù)時間必須達 8h。
(3)水位降深順序:含水層抽水按照先深后淺,逐次進行。
(4)在抽水過程中遇有大雨,對水位、涌水量觀測產(chǎn)生影響時,應(yīng)暫停抽 水。在停止抽水期間,應(yīng)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(yīng)加密觀測,連 續(xù) 2h 后,可每隔 30min 觀測一次,直至抽水結(jié)束。在抽水前及抽水過程中,應(yīng) 經(jīng)常校正測繩的深度記號,若發(fā)現(xiàn)誤差應(yīng)及時修正。
(6)抽水試驗應(yīng)連續(xù)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(xù)時間內(nèi),否則一律作廢。在中 斷抽水時間內(nèi),應(yīng)按觀測穩(wěn)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(yīng)在抽水過程中,每隔 2h 同時觀測一次(應(yīng)與流量、動水 位的觀測相應(yīng)),其精度要求為 0.5℃。測溫時,溫度表應(yīng)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,必須隨時繪制 Q=f(S)及 q=f(S)曲線,以便及時發(fā)現(xiàn) 和糾正抽水發(fā)生的錯誤。
(9)水樣應(yīng)在每個降深結(jié)束前按設(shè)計要求采取,其方法按有關(guān)規(guī)程要求進 行。
3)穩(wěn)定時間內(nèi)水位和流量的變化幅度要求
(1)水位降深大于 5m 時,主孔水位變化幅度不大于 1%;小于 5m 時,則 要求主孔水位變化小于 5cm。
(2)流量變化幅度:q≥0.01 時不大于 3%。
2. 分層抽水實施步驟
第 1 步:目標層封隔
將雙封隔器系統(tǒng)下放至預(yù)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(jiān)測
啟動潛水泵,按標準抽水試驗規(guī)程進行(3 次降深,穩(wěn)定時間≥8h)
WH311抽水試驗專用水位監(jiān)測設(shè)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(yīng)(評估層間水力聯(lián)系)
第 3 步:數(shù)據(jù)采集與分析
抽水全過程數(shù)據(jù)自動存儲,可通過 U 盤導(dǎo)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(guān)系曲線(Q-s)
水溫 - 時間變化曲線(T-t)
恢復(fù)水位 - 時間曲線(s-t 恢復(fù))
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
重復(fù)上述步驟,完成所有目標層測試
對比分析各層參數(shù)差異,確定水文地質(zhì)模型
五、WH311 解決分層抽水試驗關(guān)鍵技術(shù)難題
1. 止水效果驗證
傳統(tǒng)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(jiān)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. 抽水干擾消除
WH311 采用三重抗干擾設(shè)計,確保數(shù)據(jù)準確性:
物理抗干擾:激光靜壓式測量基于絕對壓力,不受井壁反射、水霧干擾
安裝抗干擾:固定于泵上方 5m 處,避開抽水紊流區(qū),消除水面波動影響
信號抗干擾:工業(yè)級電流信號傳輸(4-20mA),抗電磁干擾能力強,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(zhì)特征 進行分析,在鉆孔施工過程中和施工完畢之后需開展多項含水層抽水試驗。雅 店煤礦水文地質(zhì)補勘地面鉆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(yīng)盡鉆孔和設(shè)備能力做最大降深,降深次數(shù)一般不少 于 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)),限于抽水設(shè)備和含 水層出水能力,可只做一次最大降深抽水試驗,降深過程的觀測,應(yīng)考慮非穩(wěn)定 流計算的要求,同時應(yīng)適當延長抽水時間(一般應(yīng)大于 36h)。
分層抽水試驗概述
分層抽水試驗是水文地質(zhì)勘探中獲取各含水層精確參數(shù)的關(guān)鍵技術(shù),通過封隔器將鉆孔中不同含水層隔離,分別進行抽水和水位監(jiān)測,獲取各層滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)等關(guān)鍵參數(shù),比傳統(tǒng)混合抽水試驗精度提升 50% 以上中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心。
適用場景:
多層含水層系統(tǒng)(如第四系與基巖含水層共存)
同一含水層參數(shù)差異大(如厚度、滲透性不均)
需精確區(qū)分補給來源的復(fù)雜水文地質(zhì)條件
地熱資源勘探(需區(qū)分不同熱儲層)
二、WH311 在分層抽水試驗中的技術(shù)優(yōu)勢
核心優(yōu)勢:
雙參數(shù)同步監(jiān)測:水位 + 水溫一體化測量,無需額外溫度傳感器,減少設(shè)備間誤差疊加,為分析抽水層與非抽水層水力聯(lián)系提供完整數(shù)據(jù)鏈
厘米級精度(±0.1%~±0.25% FS),能捕捉 0.01m 級微小水位波動,確保滲透系數(shù)計算準確性
耐高溫高壓(最高耐受 90℃、20MPa),適應(yīng)地熱井等極端環(huán)境
全密封防水(IP68),可在 2000m 深井穩(wěn)定工作,不受井內(nèi)流體侵蝕
自動數(shù)據(jù)記錄:內(nèi)置 10 萬 + 組存儲,可設(shè)置 1 秒~4 分鐘記錄間隔,完整捕捉抽水全過程變化
三、分層抽水試驗 WH311 應(yīng)用方案
1. 系統(tǒng)組成
核心設(shè)備:
WH311 水位水溫探頭:投入式設(shè)計,可固定于封隔器系統(tǒng)或深井泵附近
WH6 顯示記錄儀:地面數(shù)據(jù)采集與控制終端,設(shè)置參數(shù)、顯示實時數(shù)據(jù)、存儲歷史記錄
封隔器系統(tǒng)(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
|