单孔稳定流抽（注）水试验求解多个承压含水层水文地参数方法研究

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1、2014年6月建材与装饰地质·勘察·测绘单孔稳定流抽（注）水试验求解多个承压含水层水文地参数方法研究苏强罗忠行（湖南中核建设工程公司湖南长沙410119）摘要：本文以地下水动力学原理为基础，采用简单的成井工艺和符合要求的单孔多次稳定流抽水试验，通过寻求建立符合不同地区实际的水文地质模型和数学模型，研究求解多个承压含水层水文地质参数的方法，提出采用单孔多次稳定流抽水试验求解多个承压含水层水文地质参数的方法。关键词：地下水；单孔稳定流抽水试验；水文地质模型；承压含水层；水文地质参数中图分类号：P64

2、1.7文献标识码：B文章编号：1673-0038（2014）23-0155-041前言在高速公路隧道勘查中，准确掌握影响隧道开采的含水层（或含水岩组，以下简称含水层）的水文地质参数十分重要。在隧道的水文地质勘查中，获取水文地质参数的传统形式一般会存在以下三种：（1）在整个隧道区对每个影响隧道开采的含水层设计专门水文地质参数孔（以下简称水文孔）。（2）通过逐层变径钻进的方法对每个含水层分别做抽水试验。（3）对多个含水层做混合抽水试验。1.覆盖层；2.隔水层；3含水层；4.沉淀管；5.过滤管；6.护

3、壁管；7.止水器；8.出水管。为了快速、经济、准确的获取隧道施工所必需的水文地质参图1水文孔结构示意图数，本文以地下水动力学原理为基础，采用简单的成井工艺和符1994）。成井工艺流程如图2所示。成井采用先“一径到底”，再根合要求的单孔多次稳定流抽水试验，通过寻求建立符合不同地据设计要求进行扩孔、下管、止水。区实际的水文地质模型和数学模型，研究求解多个承压含水层水文地质参数的方法，提出采用单孔多次稳定流抽水试验求解多个承压含水层水文地质参数的方法。2水文地质模型2.1边界条件设定因本文讨论的是单孔

4、多层承压水稳定流抽水试验，因此，边界条件完全符合地下水动力学稳定流井流理论的基本要求：1.一径到底，揭穿全部目的含水层并在最下层含水层之下留出足够的沉淀管位置；2.按设计要（1）含水层均质、各向同性，产状水平，厚度不变，分布面积很求对钻孔进行扩孔，扩孔到设计位置后更换钻具，用钻井液冲出整个孔内的沉淀物；3.按含水层特征配接沉淀管、过滤管、护壁管、止水器及出水管，将配接好的井管依次下入孔内；4.在止大，可视为无限延伸。水器上部的出水管与钻孔之间的环状空间内注入水泥浆，做永久止水，水文孔成井完成。图

5、2水文孔成井工艺流程图（2）抽水前的地下水面是水平的，并视为稳定。2.2.2抽水试验工艺（3）含水层中的水流服从Darcy定律，并在水头下降的瞬间（1）抽水试验前后的基本技术要求就释放出水来。在水文孔成井后，首先进行止水效果检查，其次进行洗井及（4）地下水流特征：水流为水平径向流，即流线为指向井轴的试抽水工作，以上各项工作严格按照规范及设计要求进行。当止径向直线，等水头面为以井为共轴的圆柱面，并和过水断面一水效果、洗井及试抽水工作满足规范及设计要求后，进行正式抽致；通过各过水断面的流量处处相等，

6、并等于井的流量。水前的探测孔深工作。（5）隔水层在整个区域内稳定不变，无天窗、弱透水及越流现（2）抽水试验工艺象，换言之，各个含水层在整个区域内无水力联系。为方便叙述，将所有含水层自上而下依次编号为1、2、…、n。2.2水文孔结构与施工工艺对第1耀n层含水层做混合抽水试验，称其为第一次抽水试验。试2.2.1水文孔结构与成井工艺验结束后封闭第n层含水层，再对1耀（n-1）层含水层做混合抽水水文孔结构如图1所示，包括：出水管、止水器、护壁管、过滤试验，称其为第二次抽水试验。试验结束后封闭第（n-1）

7、层含水管及沉淀管。层，继续再对1耀（n-2）层含水层做混合抽水试验，称其为第三次水文孔钻探施工严格按照《水文地质钻探规程》（DZ/T0148-·155·地质·勘察·测绘建材与装饰2014年6月抽水试验（如图3所示，以三层含水层为例）。每次抽水试验严格0.366QRK=lg（3）Msr遵循规范及设计要求。ww任意给定R（0）代入式（3）中，得出K（1），将K（1）代入式（2）中，得出R（1），重复上述过程，直到R（n+1）（n）臆着（着为给定的任意-R小的正数）时，则影响半径R就为R（n）。此过程

8、若利用计算机程序语言处理则非常简单。影响半径R确定，渗透系数K自然可以解出。a.第一次抽水试验-三层含水层混合抽水试验；b.第二次抽水试验-封闭第3含水层后第1、2两3.2两层承压含水层稳定流抽水试验层含水层混合抽水试验；c.第三次抽水试验-封闭第2含水层后第1层含水层的单层抽水试验。在两层承压含水层混合稳定流抽水达稳定时，根据地下水均图3抽水试验工艺流程图（以三层含水层为例）2.3各含水层水文地质参数待定衡原理有：当采用以上成井工艺和抽水试验方法时，各含水层的水文地Q=Q1出+Q2出（4）根据