梁健
(内蒙古自治区第四水文地质工程地质勘查院)
对潜水完整井多孔抽水试验的研究
梁健
(内蒙古自治区第四水文地质工程地质勘查院)
在水利水电工程钻孔抽水试验中,为解决多孔抽水试验工作中的一些实际问题,我院曾专门在突泉县大特木勒河谷中进行了两组多孔抽水试验,取得了大量实测资料。
试验场地位于大青山水库下游的大特木勒河河床中,含水层上部为中粗砂,下部为砂卵石层,总厚度为9m。地下水类型为第四系孔隙潜水,水力坡度为7‰。
第二组多孔抽水试验完成较成功、资料较完整,现就该组抽水试验资料对潜水完整井渗流场的分布及有关问题进行分析,研究成果如下:
在抽水场地沿抽水孔平行和垂直地下水流向各布置一条观测线,在40m范围内各分布6个观测孔。抽水孔的结构为完整井,在过滤器外壁设置一根综合测压管和四根不同深度的测压管。为测得同一断面不同深度的水头值,在每个观测孔含水层的上、中、底部设置测压管,另外还在一条观测线上的观测孔近旁同时设置了带有综合测压管的观测孔。在抽水孔中还分别使用压头管和孔内流速仪等测定了抽水时不同深度的压头和垂向流速等。该组多孔抽水试验共进行了三次降深的稳定流抽水,三种流量的非稳定抽水,三种深度吸水龙头和三种直径抽水管的抽水试验。
根据抽水资料所绘制的等水头线图表明,在抽水实际影响范围内大致可分三个区段:①井壁及其邻近段:等水头线呈微向后弯曲的曲线,或上下两端微有弯曲的直线;②中部区段;自前段相接处至2~4倍含水层厚度范围内,等水头线上部近铅直、下部向后拖的曲线;③远处区段:2~4倍含水层厚度以外至实际影响范围,等水头线接近于铅直线。
根据观测资料的分析可知:①抽水时吸水龙头深度和吸水管直径对井壁及其附近的等水头线分布影响较显著,超过一倍含水层厚度时,影响不明显。②抽水井的流量对三维流场范围影响不甚显著,当流量相差六倍之多时,远处区段差不多还位于同一距离处。③抽水时三维流场范围与地下水流向关系密切,平行地下水流向方向的范围大于垂直方向的两倍以上,甚至由于天然径流本身就具有三维流特点,而很难确定其范围。
根据对井壁不同深度的降深与吸水龙头深度、抽水管直径关系,井内外降深关系,抽水孔内外垂向流速与孔内外降深变化关系的研究,可得出以下两点结论:
(1)单孔抽水时吸水龙头最好放在动水位以下不太深处,以满足水泵抽水时不掉泵为原则,这种情况下孔内或井壁的等水头线近似呈直线,含水层中部孔内外降深基本一致,此降深值适合进行参数计算。
(2)抽水管直径不宜过大,以满足不明显影响吸水龙头上下部流量分布为原则。
本文对潜水完整井多孔抽水试验中有关问题作了一些初步分析研究,对潜水完整井渗流场的分布基本有了初步的了解,对抽水孔口径、下泵深度和泵量等对三维流的影响进行了分析和预测,并指出了适合进行参数计算降深值的抽水状态,基本达到了本次研究的目的,由于试验条件所限,有些问题还有待于今后进一步深入研究。
P641
A
1004-7344(2016)03-0146-01
2016-1-11