抽水井号 (观测孔距离) | 含水层埋深 及厚度(m) | 含水层岩性 | 钻孔孔径 φ(mm) | 滤水管 类型 | 滤水管直 径Φ(mm) | 抽水井降 深S(m) | 单位涌水量 q(l/s.m) | 观测孔 降深s(m) | 按观测孔单位 涌水量q'(l/s.m) |
水跃值
△h(m) |
水跃值与
主井降深
比值△h/S | Δh=0.01α .√SQ/KF | 515-1 (1.55m) (1.55m) (4.35m) | 53.77~78.97 25.20 | 含砾中粗 砂及砾石层 | | 缠丝铁管 | 76.2 (3吋) | 2.50 5.00 7.35 | 3.28 2.61 2.24 | 0.76 1.30 1.65 | 10.79 10.02 9.96 | 1.74 3.70 5.70 | 0.69 0.74 0.78 | 0.57 1.03 1.40 | 127 (5吋) | 2.50 5.01 7.41 | 4.79 4.20 3.71 | 1.35 2.44 3.27 | 8.86 8.62 8.41 | 1.15 2.57 4.14 | 0.46 0.51 0.56 | 0.53 1.01 1.40 | 203 (8吋) | 2.20 4.95 | 7.04 6.67 | 1.50 3.30 | 10.32 10.00 | 0.70 1.65 | 0.32 0.33 | 0.46 0.99 | 66 (0.50m) | 13.79~45.79 32.00 | 贝壳砂砾岩 | 150 | 缠丝铁管 | 127 | 0.66 3.04 6.08 | 14.74 6.55 5.38 | 0.54 1.64 2.99 | 18.01 12.14 10.93 | 0.12 1.40 3.09 | 0.18 0.46 0.51 | | 170 | 127 | 0.65 3.03 6.10 | 15.51 7.64 6.24 | 0.59 2.24 4.15 | 16.67 10.36 9.17 | 0.06 0.79 1.95 | 0.09 0.26 0.32 | | 170 | 无滤水管 | | 2.76 5.89 | 10.68 8.43 | 2.66 5.46 | 11.08 9.09 | 0.10 0.43 | 0.04 0.07 | | 322 (0.50m) | 39.82~46.86 7.04 | 粗砂 | | 缠丝铁管 | 97 | 5.33 | 1.21 | 0.84 | 4.49 | 3.90 | 0.73 | 1.25 | 平乐3 (未记) | 11.67~42.60 10.96 | 含砾细中砂, 含砾粗砂,粗砂 | 350 | 包胶丝网 滤管孔隙 率18%&25% | 219 | 12.03 15.83 | 2.10 1.94 | 7.13 9.19 | 3.55 3.34 | 4.90 6.64 | 0.41 0.42 | 3.30 4.17 | 平乐4 (未记) | 18.16~46.32 12.50 | 中粗砂 | 300 | 219 | 11.63 16.56 | 1.93 1.85 | 7.21 9.44 | 3.11 3.24 | 4.42 7.12 | 0.38 0.43 | 2.86 3.99 | 平乐5 (未记) | 42.71~63.64 14.06 | 含砾粗砂, 中粗砂 | 350 | 包竹篾胶 丝网滤管 | 219 | 16.44 21.34 | 1.14 1.07 | 8.73 10.51 | 2.14 2.17 | 7.71 10.83 | 0.47 0.51 | 2.93 3.69 |
水跃值随滤水管变小急剧加大;随降深的加大而加大且井径小的更明显;采用密网滤水管的比缠疏网的水跃值大,无滤水管的水跃值不大。从观测孔单位涌水量q'变化看出,就算没有水跃值Δh的影响,随着降深及流量的增大,单位涌水量亦有变小的趋势,且离抽水井近的观测孔更明显,其应与地下水流速增大,地下水运动从层流形式向紊流形式转变、阻力增大有关。另外,根据阿勃拉莫夫潜水井水跃值经验公式Δh=0.01α√SQ/KF,α1取15,α2取25,K 取20m/d,滤水管长度取含水层厚度M,Δh=0.176S√q/ΦM,或Δh=0.293S√q/ΦM,算得的水跃值与实际相差甚远且似乎变化无常,也许是因为滤水管长度比含水层厚度小很多或者公式不适用。虽然从定性上可以描述水跃值的影响因素及变化规律,但想从定量上求得水跃值的大小几乎不太可能,因为成井工艺中存在大的难以确定的因素。用单井水位降深试验求参数也就基本不可行。 50-2孔不同孔径φ、滤水管直径Φ、降深S、流量Q 情况下的单位涌水量q 含水层为贝壳砂砾岩,埋深16.30~42.20m,厚度29.90m,水位埋深+0.95m,缠丝滤水管 钻孔直径 φ(m) | 滤水管 直径Φ(m) | 水位降深 S(m) | 流量 Q(l/s) | 单位涌水量 q(l/s.m) | 91 | 73 | 0.85 2.25 3.74 | 4.609 8.206 11.662 | 5.422 3.647 3.118 | 110 | 89 | 0.85 2.25 3.83 | 5.481 11.797 17.611 | 6.448 5.243 4.598 | 130 | 108 | 0.85 2.25 3.83 | 6.829 15.605 23.677 | 8.034 6.936 6.181 | 150 | 127 | 0.85 2.29 3.40 | 8.055 19.869 26.58 | 9.476 8.676 7.818 | 170 | 146 | 0.85 | 8.493 | 9.992 |
同一含水层单位涌水量随井径的变小而显著变小,主要由井损(水跃值)引起,随着降深及流量的加大而变小还与水流加快、阻力增大有关。 用裘布依公式估算不同砂粒含水层大井径(8吋)单位涌水量与含水层厚度近似关系(未考虑水跃值的影响)
用裘布依公式Q =KMSw/lg(R/rw),q =Q/Sw=KM/lg(R/rw),令β =K/lg(R/rw),则q =βM。单位:Q-m3/d;q-m3/d.m;K-m/d;Sw(Φ/2)-m;rw-m 岩性 | 影响半径R(m) | 渗透系数K(m/d) | 8吋管径 时的β值 | 单位涌水量q与含水 层厚度M关系公式 | 近似公式 | 经验值 | 估算取值 | 经验值 | 估算取值 | 粉砂 | 25~50 | 40 | 0.5~1.0 | 0.8 | 0.308 | q =0.308M | q =0.3M | 细砂 | 50~100 | 80 | 1~5 | 3 | 1.036 | q =1.036M | q =M | 中砂 | 100~200 | 150 | 5~20 | 12 | 3.786 | q =3.786M | q =3.5M | 粗砂 | 300~400 | 350 | 20~50 | 35 | 9.894 | q =9.894M | q =10M | 砂砾 | 400~600 | 500 | 50~150 | 75 | 20.311 | q =20.311M | q =20M | 砾砂 | 500~600 | 600 | 75~200 | 100 | 26.513 | q =26.513M | q =25M | 圆砾 | 500~2000 | 1000 | 100~500 | 150 | 37.561 | q =37.561M | q =35M |
意味着什么?假如通过工程钻探或其它手段得知地下埋藏有10米厚的粗砂含水层,按上表q
=10M
即可估算,抽水降深10米时的涌水量大约是每天1000吨。由于近似公式没有考虑水跃值,真正要取得每天千吨的水量,降深还要加大到20~30米,同时,这每天1000吨也是个近似值,但它不是中砂的350吨/天,也不是砂砾的2000吨/天,更不是粉砂的30吨/天、圆砾的3500吨/天。有个谱就可以考虑水泵配置了,不然水泵小了抽不了几吨水,用做抽水试验观测孔水位没多大反应,水泵大了一下抽干到井底把几千元的水泵给烧了;再有,成井抽水试验涌水量若是过小,得考虑可能是成井工艺问题或没洗好井。 不同砂粒含水层及井径的β值 岩性 | 影响半径R 估算取值(m) | 渗透系数K 估算取值(m/d) | 井径Φ(mm) | 130 | 180 | 203 | 220 | 300 | 粉砂 | 40 | 0.8 | 0.287 | 0.302 | 0.308 | 0.312 | 0.330 | 细砂 | 80 | 3 | 0.971 | 1.017 | 1.036 | 1.048 | 1.100 | 中砂 | 150 | 12 | 3.568 | 3.725 | 3.786 | 3.828 | 4.000 | 粗砂 | 350 | 35 | 9.380 | 9.750 | 9.894 | 9.992 | 10.392 | 砂砾 | 500 | 75 | 19.300 | 20.028 | 20.311 | 20.505 | 21.289 | 砾砂 | 300 | 100 | 25.219 | 26.151 | 26.513 | 26.761 | 27.762 | 圆砾 | 1000 | 150 | 35.824 | 37.076 | 37.561 | 37.892 | 39.227 |
单位涌水量q =βM ,实际评估时应把水跃值考虑进去,尤其井径较小时,会有较大偏差 湛江不同富水地段8吋管径5米降深涌水量 含水层富水性分区 | 含水层岩性 | 含水层厚度M(m) | 涌水量Q(m3/d) | 用近似公式估算的涌水量 Q =Sq =5βM (m3/d)) | 浅层水 | 较富水区 | 砂砾,粗砂,中砂 | 6~18最大27 | 1150~2140 | 600~1800 | 中等富水区 | 粗砂,中粗砂,中砂 | 2.5~18.4 | 250~810 | 125~925 | 贫乏区 | 中细砂 | 6.65 | 59 | 33~166 | 中层水 | 极富水区 | 砾砂,砂砾 | 46~134 | 井组11001~17279 | 单井算5750~13400 | 富水区 | 砾砂,中粗砂 | 35~98 | 井组5247~9624 | 单井算3500~9800 | 较富水区 | 中粗砂,砂砾 | 20~58 | 井组1049~4718 | 单井算1000~2900(4350) |
《1:20万区域水文地质普查报告》(雷州半岛幅)由群孔抽水试验获得的砂砾层渗透系数K:砾石 64.229 米/天、粗砂 29.584 米/天、中砂 18.758 米/天、细砂 5.650 米/天。
井径Φ
较大、降深S
不大时水跃值Δh
较小,用裘布依公式推导涌水量,与实际偏差会小一些。同样道理,井径Φ
较大、降深S
不大时水跃值Δh
较小,用相关稳定流公式算得的渗透系数会与实际更接近。
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