3.5  抽水试验 3.5.1  基本要求 3.5.1.1  抽水试验主要分为单孔抽水、多孔抽水、群孔干扰抽水和试验性开采抽水。 a.单孔抽水试验:仅在一个试验孔中抽水,用以确定涌水量与水位降深的关系,概略取得含水层渗透系数; b.多孔抽水试验:在一个主孔内抽水,在其周围设置若干个观测孔观测地下水位。通过多孔抽水试验可以求得较为确切的水文地质参数和含水层不同方向的渗透性能及边界条件等; c.群孔干扰抽水试验:在影响半径范围内,两个或两个以上钻孔中同时进行的抽水试验;通过干扰抽水试验确定水位下降与总涌水量的关系,从而预测一定降深下的开采量或一定开采定额下的水位降深值,同时为确定合理的布井方案提供依据; d.试验性开采抽水试验;是模拟未来开采方案而进行的抽水试验;一般在地下水天然补给量不很充沛或补给量不易查清,或者勘察工作量有限而又缺乏地下水长期观测资料的水源地,为充分暴露水文地质问题,宜进行试验性开采抽水试验,并用钻孔实际出水量作为评价地下水可开采量的依据。 3.5.1.2  单孔抽水试验采用稳定流抽水试验方法,多孔抽水、群孔干扰抽水和试验性开采抽水试验一般采用非稳定流抽水试验方法。在特殊条件下也可采用变流量(阶梯流量或连续降低抽水流量)抽水试验方法。 3.5.1.3  抽水试验孔宜采用完整井(巨厚含水层可采用非完整井)。 3.5.1.4  观测孔深应尽量与抽水孔一致。 3.5.1.5  抽水试验前,应做好下列准备工作; a.除单孔抽水试验外,均应编制抽水试验设计任务书; b.测量抽水孔及观测孔深度,如发现沉淀管内有沉砂应清洗干净; c.做一次最大降深的试验性抽水,作为选择和分配抽水试验水位降深值的依据; d.在正式抽水前数日对所有的抽水孔和观测孔及其附近有关水点进行水位统测,编制抽水试验前初始水位等水位线图,如果地下水位日变化很大时,还应取得典型地段抽水前的日水位动态曲线; 3.5.1.6  为防止抽出水的回渗,在预计抽水影响范围内的排水沟必须采取防渗措施。当表层有3米以上的粘土或亚粘土时,一般可直接挖沟排水。 3.5.1.7  需要对多层含水层地下水进行分层评价时,应分层进行抽水试验,或用井中流速、流量仪解决分层抽水问题。 3.5.2  抽水试验孔布置要求 3.5.2.1  抽水孔的布置应符合下列要求: a.对勘察区水文地质条件具有控制意义的典型地段,应布置单孔抽水试验孔,根据单孔抽水试验资料计算的水文地质参数编制参数分区图; b.多孔抽水试验孔组,一般参照导水系数分区图,并结合水文地质条件布置,每个有供水意义的参数区至少布置一组,其抽水试验资料所求参数可作为该区计算参数(不用平均参数); c.群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验应在拟建水源地范围内,选择有代表性的典型地段,并结合开采生产井布置。 3.5.2.2  观测孔的布置应符合下列要求: a.为了计算水文地质参数,在抽水孔的一侧宜垂直地下水的流向布置2—3个观测孔; b.为了测定含水层不同方向的非均质性或确定抽水影响半径,可以根据含水层的不同情况,以抽水孔为中心布置1-4条观测线;如有两条观测线,一条垂直地下水流向,另一条宜平行地下水流向; c.群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验应在抽水孔组中心布置一个观测孔;为查明相邻已采水源地的影响,应在连接两个开采中心方向布置观测孔。为确定水位下降漏斗形态和补给(或隔水)边界,应在边界和外围一带布设一定数量的观测孔; d.多孔抽水孔组的第一个观测孔应尽量避开三维流的影响,相邻两观测孔的水位下降值相差不小于0.1米,最远观测孔的下降值不宜小于0.2米,各观测孔应在对数数轴上呈均匀分布; e.在半承压水含水层进行抽水试验时,宜在观测孔附近覆盖层(半透水层或弱含水层)中布置副观测孔; f.试验性开采抽水试验,水位下降漏斗范围内的重要建筑物附近宜增设工程地质观测点。 3.5.3  稳定流抽水试验要求 3.5.3.1  稳定流抽水试验一般进行三次水位降深,最大降深值应尽抽水设备能力确定。 3.5.3.2  水位降深顺序,基岩含水层一般宜先大后小,松散含水层宜按先小后大逐次进行。 3.5.3.3  在稳定延续时间内,涌水量和动水位与时间关系曲线在一定范围内波动,而且没有持续上升或下降的趋势[注]。当水位降深小于10米,用压风机抽水时,抽水孔水位波动值不得超过10—20厘米;用离心泵、深井泵等抽水时,水位波动值不超过5厘米。一般不应超过平均水位降深值的1%,涌水量波动值不能超过平均流量的3%。 注:①当有观测孔时,应以最远观测孔的动水位判定。     ②应考虑自然水位影响。         ③在滨海地区应考虑潮汐对动水位的影响。 3.5.3.4  观测频率及精度要求: a.水位观测时间一般在抽水开始后第1、3、5、10、20、30、45、60、75、90分钟进行观测,以后每隔30分钟观测一次,稳定后可延至1小时观测一次。水位读数应准确到厘米; b.涌水量观测应与水位观测同步进行;当采用堰箱或孔板流量计时,读数应准确到毫米; 注:为保证测量精度要求,可根据流量大小,选用不同规格的堰箱。当流量小于10升/秒时,堰箱断面面积应大于25平方分米(即0.5×0.5米);流量为10—50升/秒时,堰箱断面面积应大于100平方分米(即1×1米);流量为50-100升/秒时,堰箱断面面积应大于200平方分米(即1×2米)。 c.水温、气温宜2~4小时观测一次,读数应准确到O.5℃,观测时间应与水位观测时间相对应。 3.5.3.5  停泵后应立即观测恢复水位,观测时间间隔与抽水试验要求基本相同。若连续3小时水位不变,或水位呈单向变化,连续4小时内每小时水位变化不超过1厘米,或者水位升降与自然水位变化相一致时,即可停止观测。 3.5.3.6  试验结束后应测量孔深,确定过滤器掩埋部分长度。淤砂部位应在过滤器有效长度以下,否则,试验应重新进行。 3.5.4  非稳定流抽水试验要求 3.5.4.1  钻孔涌水量应保持常量,其变化幅度不大于3%。 3.5.4.2  抽水延续时间除满足表6的要求外,并可结合最远观测孔水位下降与时间关系曲线[S(或Δh2)-lgt]来确定。 a.当S(或Δh2)-lgt曲线至拐点后出现平缓段,并可以推出最大水位降深时,抽水方可结束; 注:在承压含水层中抽水,采用S-lg t曲线,在潜水含水层中抽水采用Δh2-lgt曲线。Δh2是指港水含水层在自然情况下的厚度H和抽水试验时的厚度h的平方差,即Δh2=H2-h2。 b.当S(或Δh2)-lg t曲线没有拐点或出现几个拐点,则延续时间宜根据试验的目的确定。 3.5.4.3  观测频率及精度应符合下列要求: a.水位观测宜按第0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、7、8、10、12、15、20、25、30、40、50、60、75、90、105、120分钟进行观测,以后每隔30分钟观测一次,其余观测项目及精度要求可参照稳定流抽水试验要求进行; b.抽水孔与观测孔水位必须同步观测; c.抽水结束后,或试验期间因故中断抽水时,应观测恢复水位,观测频率应与抽水时一致,水位应恢复到接近抽水前的静止水位。 3.5.4.4  群孔干扰抽水试验除按非稳定流抽水要求进行外,还应满足下列要求: a.干扰孔之间的距离,应保证一孔抽水,使另一孔产生一定的水位削减; b.水位降深次数应根据设计目的而定,一般应尽抽水设备能力做一次最大降深; c.各干扰孔过滤器的规格和安装深度应尽量相同; d.各抽水孔抽水起、止时间应该相同; e.试验过程中,宜同时对泉和可能受影响的地表水点进行水位、流量和水温的观测。 3.5.4.5  试验性开采抽水试验,除按群孔干扰抽水要求进行外,还应满足下列要求: a.抽水试验一般在枯水期进行; b.抽水钻孔总涌水量尽量接近设计需水量; c.水位下降漏斗中心水位稳定时间不宜少于一个月; d.若水位不能达到稳定,应及时调节总涌水量,使其达到稳定。 3.5.5  资料整理要求 3.5.5.1试验期间,对原始资料和表格应及时进行整理。试验结束后,单孔抽水试验应提交抽水试验综合成果表,其内容包括:水位和流量过程曲线、水位和流量关系曲线、水位和时间(单对数及双对数)关系曲线、恢复水位与时间关系曲线、抽水成果、水质化验成果、水文地质计算成果、施工技术柱状图、钻孔平面位置图等。并利用单孔抽水试验资料编绘导水系数分区图。多孔抽水试验尚应提交抽水试验地下水水位下降漏斗平面图、剖面图。群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验还应提交抽水孔和观测孔平面位置图(以水文地质图为底图)、勘察区初始水位等水位线图、水位下降漏斗发展趋势图(编制等水位线图系列)、水位下降漏斗剖面图、水位恢复后的等水位线图、观测孔的S-t、S-lg t曲线[注]、各抽水孔单孔流量和孔组总流量过程曲线等。     注:①要消除区域水位下降值。         ②在基岩地区要消除固体潮的影响。         ③傍河抽水要消除河水位变化对抽水孔水位变化的影响。 3.5.5.2  多孔抽水试验、群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验均应编写试验小结,其内容包括:试验目的、要求、方法、获得的主要成果及其质量评述和结论。3.6  水、土、岩分析实验 3.6.1  水质分析 3.6.1.1  水质分析的主要任务: a.划分地下水化学类型,研究区域水文地球化学特征及其垂直和水平分带规律; b.测定地下水化学成分、物理性质和大肠肝菌及细菌总数,为生活用水和各种专门性工业用水水质评价提供依据; c.查明污染区地下水污染物质成分和含量、污染源、污染途径、污染范围、污染深度、污染程度、危害情况及污染发展趋势等,为拟定水源保护措施提供依据; d.研究地方病与地下水水质的关系。 3.6.1.2  采样范围: a.一般水文地质点(泉、井、孔)应采取简分析样,取样个数可按表4执行; b.各含水层的代表性水文地质点,以及所有抽水孔(井)应按抽水层次取全分析样,全分析样个数不少于简分析样总数的20%; c.在拟建水源地范围内,各主要含水层的重点抽水孔应取细菌分析样; d.根据水文地质环境和设计部门对水质的要求,采取相应的微量元素和特种成分分析样。 3.6.1.3  特殊地段水质分析应符合下列要求: a.工厂、城镇、农灌区及其下游地下水已受污染或可能受到污染的地区,应分析与工厂排污和使用农药、化肥有关的有毒物质和组分,同时,对有机污染的综合指标进行分析,并在同一孔中定时取样分析,以了解污染发展趋势; b.地方病分布区,除分析常规项目外,应增加可能与地方病有关的特殊项目和微量元素的分析,在矿区附近应分析与矿产有关的金属、稀有金属和其他有害元素; c.在滨海及其他水质复杂的地区,为查明因地下水开采可能引起的水质恶化,在抽水过程中应定时测定氯离子的变化。 3.6.1.4  样品采取及分析精度应按地质矿产部科技司编的《水样的采取、保存与送检规程》执行。 3.6.2  钻孔中实验土样的采取 3.6.2.1  颗粒分析样的采取,当无特殊要求时,含水层中一般每2—3米取—个,含水层厚度小于2米应取一个;非含水层可以仅在典型剖面上的钻孔中采取,一般每3—5米取一个,厚度小于3米者应取一个。地层厚度很大时可以适当少取。 3.6.2.2  在新生代沉积厚度大的地区,尽可能选择l一2个具有代表性的勘探孔系统采取孢粉、微体古生物及古地磁分析样品,进行分析鉴定,为确定地层时代及水文地质分层提供依据。 3.6.2.3  当需要用实验室法测定潜水含水层的给水度时,应尽量采取不扰动的原状样。 3.6.3  同位素分折 3.6.3.1  凡有条件利用同位素技术的地区,都应创造条件开展同位素分析工作。 3.6.3.2  同位素分析的目的: a.查明地下水的成因、补给源、径流途径、形成条件,示踪地下水运动轨迹; b.测定地下水年令及地下水温度; c.确定水中溶解物质的起源,示踪地下水中化学成分的运移。 3.6.3.3  一般只测定水中的同位素,必要时可测定土中的同位素。 3.6.3.4  同位素分析成果应与地质、水文地球化学资料综合利用,深入解决水文地质问题(地下径流形成规律、降水、地表水与地下水的转化关系、含水层(带)间的补排关系、咸水向淡水入侵等)。 3.6.4  岩石实验及化学分析 3.6.4.1  应选择代表性钻孔取样进行裂(孔)隙率的测定。 3.6.4.2  对碳酸盐类岩石,可选择典型层位,取样测定岩溶率和CaO、MgO的含量比,为分析岩溶发育规律提供参考资料。 3.6.4.3  必要时取磨片镜下鉴定样,鉴定岩石的矿物成分、结构,确定岩石名称。

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