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1)试验抽水
(1)单孔抽水前,应对抽水层(段)反复进行抽洗,直至孔内出水澄清无 沉淀物时为止。
(2)应作一次最大的水位降深试验抽水,初步了解水位降低值与涌水量的 关系,以便制定三降程抽水试验合理降深。抽水过程的全部资料必须有正式记录。
2)正式抽水
(1)抽水的水位降深,应尽设备能力做最大降深。在水量允许时降深次数 一般不少于 3 次,每次降距不小于 3m。抽水点应做到合理分布。
(2)抽水延续时间与稳定时间要求:第一次水位降深的延续时间不少于 24h, 其余各点降深的延续时间必须达 8h。
(3)水位降深顺序:含水层抽水按照先深后浅,逐次进行。
(4)在抽水过程中遇有大雨,对水位、涌水量观测产生影响时,应暂停抽 水。在停止抽水期间,应每 2h 观测一次水位。
(5)抽水孔的动水位与流量必须同时进行观测。开始一般应加密观测,连 续 2h 后,可每隔 30min 观测一次,直至抽水结束。在抽水前及抽水过程中,应 经常校正测绳的深度记号,若发现误差应及时修正。
(6)抽水试验应连续进行。如抽水中断,而中断前抽水已超过 6h,且中断 时间不超过 lh,则中断前的抽水时间仍可计入延续时间内,否则一律作废。在中 断抽水时间内,应按观测稳定(静止)水位的要求观测水位,直到重新抽水为止。
(7)水温测量,应在抽水过程中,每隔 2h 同时观测一次(应与流量、动水 位的观测相应),其精度要求为 0.5℃。测温时,温度表应放在空气通畅、背阴的 地方,严禁放在日光直照和其它影响温度变化处。
(8)在抽水过程中,必须随时绘制 Q=f(S)及 q=f(S)曲线,以便及时发现 和纠正抽水发生的错误。
(9)水样应在每个降深结束前按设计要求采取,其方法按有关规程要求进 行。
3)稳定时间内水位和流量的变化幅度要求
(1)水位降深大于 5m 时,主孔水位变化幅度不大于 1%;小于 5m 时,则 要求主孔水位变化小于 5cm。
(2)流量变化幅度:q≥0.01 时不大于 3%。
2. 分层抽水实施步骤
第 1 步:目标层封隔
将双封隔器系统下放至预定位置
充气膨胀封隔器,形成密封(通过压力测试验证密封性,相邻层水位波动 < 5cm 视为有效)
第 2 步:目标层抽水与监测
启动潜水泵,按标准抽水试验规程进行(3 次降深,稳定时间≥8h)
WH311抽水试验专用水位监测设备(深圳市东方万和仪表有限公司) 实时记录:
目标层水位降深过程
抽水层水温变化(反映不同含水层间热交换)
非抽水层(观测层)水位响应(评估层间水力联系)
第 3 步:数据采集与分析
抽水全过程数据自动存储,可通过 U 盘导出或无线传输至电脑
自动生成:
水位降深 - 时间曲线(s-t)
流量 - 降深关系曲线(Q-s)
水温 - 时间变化曲线(T-t)
恢复水位 - 时间曲线(s-t 恢复)
第 4 步:其他层测试
放气回收封隔器,重新定位至下一目标层
重复上述步骤,完成所有目标层测试
对比分析各层参数差异,确定水文地质模型
五、WH311 解决分层抽水试验关键技术难题
1. 止水效果验证
传统方法难以精确判断封隔器止水效果,WH311 提供两种验证方案:
压差法:在目标层与相邻层分别放置 WH311,抽水时监测两层水位变化,若相邻层水位波动 < 5cm,确认止水有效
温度对比法:抽水层水温与非抽水层水温差异明显,若抽水过程中非抽水层水温无明显变化,表明止水良好
2. 抽水干扰消除
WH311 采用三重抗干扰设计,确保数据准确性:
物理抗干扰:激光静压式测量基于绝对压力,不受井壁反射、水雾干扰
安装抗干扰:固定于泵上方 5m 处,避开抽水紊流区,消除水面波动影响
信号抗干扰:工业级电流信号传输(4-20mA),抗电磁干扰能力强,传输距离达 5000米
为评价主要含水层的富水性,同时对洛河组含水层不同层段水文地质特征 进行分析,在钻孔施工过程中和施工完毕之后需开展多项含水层抽水试验。雅 店煤矿水文地质补勘地面钻孔主要开展单孔抽水试验、单孔分层抽水试验。
抽水试验的水位降深,应尽钻孔和设备能力做最大降深,降深次数一般不少 于 3 次,降距分布合理,一般为:最大降深;2/3 最大降深;1/3 最大降深。若含 水层自然水位埋深很大,或含水层富水性弱(q≤0.01L/(s·m)),限于抽水设备和含 水层出水能力,可只做一次最大降深抽水试验,降深过程的观测,应考虑非稳定 流计算的要求,同时应适当延长抽水时间(一般应大于 36h)。
分层抽水试验概述
分层抽水试验是水文地质勘探中获取各含水层精确参数的关键技术,通过封隔器将钻孔中不同含水层隔离,分别进行抽水和水位监测,获取各层渗透系数、导水系数等关键参数,比传统混合抽水试验精度提升 50% 以上中国地质调查局水文地质环境地质调查中心。
适用场景:
多层含水层系统(如第四系与基岩含水层共存)
同一含水层参数差异大(如厚度、渗透性不均)
需精确区分补给来源的复杂水文地质条件
地热资源勘探(需区分不同热储层)
二、WH311 在分层抽水试验中的技术优势
核心优势:
双参数同步监测:水位 + 水温一体化测量,无需额外温度传感器,减少设备间误差叠加,为分析抽水层与非抽水层水力联系提供完整数据链
厘米级精度(±0.1%~±0.25% FS),能捕捉 0.01m 级微小水位波动,确保渗透系数计算准确性
耐高温高压(最高耐受 90℃、20MPa),适应地热井等极端环境
全密封防水(IP68),可在 2000m 深井稳定工作,不受井内流体侵蚀
自动数据记录:内置 10 万 + 组存储,可设置 1 秒~4 分钟记录间隔,完整捕捉抽水全过程变化
三、分层抽水试验 WH311 应用方案
1. 系统组成
核心设备:
WH311 水位水温探头:投入式设计,可固定于封隔器系统或深井泵附近
WH6 显示记录仪:地面数据采集与控制终端,设置参数、显示实时数据、存储历史记录
封隔器系统(双 Packer):隔离目标含水层与相邻层,形成独立抽水单元
潜水泵:抽取目标含水层水,与 WH311 探头配合使用
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