水文地质试验

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1、水文地质试验  为测定水文地质参数和了解地下水的运动规律而进行的试验工作，内容包括抽水、注水、压水、渗水、连通、流速和弥散系数测定等。其中抽水试验是最主要的手段。　抽水试验　利用井（孔）抽取地下水，以了解井的涌水量及其与水位下降的历时变化关系。抽水试验按地下水流态可分为稳定流和非稳定流抽水。按抽水井与观测孔的关系可分为单孔抽水和多孔抽水；按井孔贯穿含水层的程度可分为完整井抽水和非完整井抽水；按抽水井与含水层的关系可分为分层抽水和混合抽水等。①稳定流抽水。抽水时流量和水位降同时保持不变，适用于抽水量小于补给量的地区，这种抽水一般需进行三次水位降。其最大降深值,潜水应介于其含

2、水层厚度的1/3～1/2之间;承压水不得大于其承压水头。稳定时间一般为8～24小时当水质和水量发生突然变化时则要延长稳定时间。②非稳定流抽水。保持抽水量为常量，观测水位随时间的变化，在抽水量大于补给量或抽水过程中水位一直持续下降的地区更为适用。抽水时间视其目的、水文地质特征、水位降与时间关系曲线类型和选用计算参数的公式而定。一般为12～24小时。稳定流与非稳定流抽水可结合进行，观测孔兼顾两者的计算要求布设，既满足后者对水量、水位的观测精度，又达到前者的延续时间，互相校正，以获得较理想的成果。抽水试验的设备通常为空气压缩机或深井泵。当地下水最大动水位深度小于7.5米时,可采

3、用卧式离心泵。若是非稳定流抽水，则宜采用电动离心泵或深井泵。抽水试验过程中，为便于发现和及时处理异常现象,确定抽水试验延续时间,应根据试验要求并作为成果绘制和提交下列资料：　当进行稳定流抽水时，绘制涌水量、水位降－历时(、-)曲线、涌水量-水位降关系[＝()]曲线（图1[地下水水位及流量历时曲线]）及单位涌水量-水位降关系[＝()]曲线。　当进行非稳定流抽水时，应绘制抽水井水位降与时间,观测孔水位降与抽水井距离()、水位恢复与时间的对数关系曲线,即-lg（图2[水位下降-时间对数关系曲线]）、-lg、-lg(1+/)(图[kg2]3[水位恢复-时间对数关系曲线])曲线。注

4、水试验　连续往井内注水，使井中水位抬高，形成以井为中心的反漏斗曲面，并取得井中稳定的地下水位抬高值和注入水量，测定地下水位以上或某一深度井段岩层的渗透性，适用于不能进行抽水试验的地段。在不含水的干燥岩层中注水，且试验段高出地下水位较多，介质为各向同性时，则井中注入水柱的高度应小于或等于试段长度,并与井半径之比值为50～200之间。注水试验装置由注水管、开关和流量表组成。稳定时间一般为4～8小时。　压水试验　向井内压水取得单位时间的漏水量与压力、试段长度间的相互关系，以定性地了解地下不同深度坚硬、半坚硬岩层的相对透水性和裂隙的相对发育程度，主要为水工构筑物设计提供资料。目前

5、多采用自上而下栓塞隔离的分段压水法。稳定时间通常要超过2小时。压水试验所用止水栓塞多为双管循环式和单管压水式（图4[压水试验装置]）。　渗水试验　在表层干土试坑中连续均匀注水，使坑内水层保持一定厚度,求出坑底单位时间的入渗水量,用以计算包气带松散岩层渗透系数。对灌溉设计、研究区域水均衡等都有十分重要意义。一般在潜水位深度大于5米的地区进行，试坑底面积多取30×30厘米，并要求坑底水平和铺设约2厘米厚的砂砾石缓冲层,保持坑内水层厚10厘米。当注入水量达到稳定后延续2～4小时即可结束。为排除试坑侧向渗透影响，通常采用双环法进行试验，即在坑底嵌入两个高约20厘米，直径分别为25

6、和50厘米铁环，并保持内外环的水层厚度相同，从而使内环中的水只产生垂向渗入，同时利用土钻获取试验时间内水由坑底向土层渗透的深度，就可求得精确度较高的渗透系数值。渗水试验结束后，应提交试坑平面位置图、水文地质剖面图及渗透速度历时曲线。　连通试验　利用溶洞、裂隙等天然通道，研究地下水的流向、补给范围、补给速度、补给量以及与相邻地区地下水、地表水关系等。试验需有确切水文地质测绘资料证实存在连通性的地段进行。常用的方法为：①水位传递法。采取闸水、放水、堵水或抽水、注水等手段，观测水位、水量、水色变化。②示踪剂法。在上游投放示踪剂如染料、盐类或放射性同位素等，观测其在下游的出现。③

7、气体传递法。在与地下水有联系的无水溶洞或裂隙内放烟，通过自然通风或用人工鼓风的方法使烟扩散。连通试验的成果有试验段(点)的水位、水量、水质或示踪剂浓度变化的历时曲线和岩溶、裂隙连通平面图。　流速测定　测定地下水实际流速，首先根据已有等水位线图或在无此图时沿等边三角形顶点布孔，确定地下水流向，然后分别在上下游布设示踪剂投放孔和观测孔，孔距决定于含水层透水性,在细砂中为2～5米,含砾粗砂中为5～15米，裂隙岩层中为10～15米,岩溶发育岩层可大于50米。为避免示踪剂绕过观测孔，常在其两侧0.5～1.0米处各布一辅助观测孔（图5[地