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楼主: dong2743

[请教]Q~S曲线反常问题的处理

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dong2743 发表于 2009-8-12 13:01:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
我以前搞的大多数是潜水,基本没有接触到承压水。自从今年接触到承压水后,对这层承压水前后进行了6次的抽水试验,然而抽水试验结果没有一个尽如人意的。Q~S曲线都反常。
      每次抽水我都在现场,而且隔经常随机亲自观测,测量上的问题应该不存在。而且有4次在现场发现问题后,又让现场人员控制电压,按三个流量重新抽了一次,用来检查,然而结果却是一样,曲线仍旧反常。
      现在的问题就是你们碰到过这种情况吗?为什么会出现曲线都反常的情况?
      是不是因为存在水跃值的问题?潜水含水层下过滤管时会出现水跃,而这6个含水层为承压水,而且出水段都为裸孔,也会存在水跃值吗?在室内如何处理这种情况?
     谢谢大家了!!!

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ljmtidilgw 发表于 2009-8-12 13:06:57 | 显示全部楼层
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ljmtidilgw 发表于 2009-8-12 17:06:58 | 显示全部楼层
(1)承压水头多大?(高出含水层顶板多少米?)
(2)安装完抽水试验设备,等待了多长时间?
(3)抽水前水位是多少?(高出含水层顶板多少米?)

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 楼主| dong2743 发表于 2009-8-13 11:33:40 | 显示全部楼层
[quote](1)承压水头多大?(高出含水层顶板多少米?)
(2)安装完抽水试验设备,等待了多长时间?
(3)抽水前水位是多少?(高出含水层顶板多少米?)
(1) 43m
(2) 抽水前进行了试抽,约5个小时。然后观测自然水位,6小时。
(3) 43
含水层埋深60-110m,为中、粗粒砂岩裂隙承压含水层。最大涌水量为43方/小时。含水层上覆地层为第四系粘土、砂质粘土。出水段为裸孔。抽水段为第四系护壁套管。

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ljmtidilgw 发表于 2009-8-13 19:22:19 | 显示全部楼层
抽水分完整井和非完整井的,如果含水层都50米厚,就采用非完整井稳定流试验。假设抽水段20米,那么过滤管下到深度60-80米,60米以上需要用一定厚度的膨润土密封(如2米厚),防止上层水的进入。
如果这个都做好了,应该没有问题。试验6次都不一样,和经验判断出入不大,试验基本没有问题;试验6次都一样,都比较离谱,可能有重大问题。

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ljmtidilgw 发表于 2009-8-13 19:24:18 | 显示全部楼层
另外对4#“出水段为裸孔”、“抽水段为第四系护壁套管”有疑问:
(1)“出水段为裸孔”指没有下过滤管?
(2)“抽水段为第四系护壁套管”什么意思?还有这个叫法
有没有第三系套管?

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 楼主| dong2743 发表于 2009-8-19 13:28:50 | 显示全部楼层
首先谢谢楼主的解答。
第四系直接与抽水目的含水层接触,其间有20多米厚的粘土、砂质粘土相隔。第四系护壁管也就是指钻进至含水层后,下的一个套管,下完后采用水泥管内、管外封闭,止水效果检查合格后再向下钻进,完全揭露含水层后进入该含水层的抽水试验进程。
封闭时候采用管内单向阀加压、管外返水泥浆至地表的方法,封闭质量应该没什么问题。
所谓裸孔是指承压含水层相应深度没有下过滤管。这样的话也有井损吗?

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ljmtidilgw 发表于 2009-8-19 20:08:33 | 显示全部楼层
看您这个情况,关键是阻止套管外的覆盖层来水。有人这个时候在覆盖层和岩石之间设托盘,套管立到托盘上,套管外投放粘土球。至于水泥灌浆效果如何,确实不好说,特别是水下施工、水灰比控制等。
井损的问题,相对漏水、止水效果而言,不是主要矛盾。

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 楼主| dong2743 发表于 2009-8-21 08:19:46 | 显示全部楼层
-
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 楼主| dong2743 发表于 2009-8-22 09:18:12 | 显示全部楼层
看了超级版主回复了那么多贴子,看来您对压水试验情有独钟啊。
    我针对我的工作特点也有些看法,不知道正确与否,希望超级版主批评指正。
    在含水层水量、水位埋深以及钻孔结构允许的条件下,我们这边肯定是要进行抽水试验,首选的是泵,其次是压风机,条件不太允许时也会选择用提筒提水。真是比方说水位埋深300,现有的条件很难进行抽水试验,那也只能做注水或压水试验了。总之,注水试验是我们认为是下下策,不到万不得一的时候是不会用的。
    现在施工钻孔为了钻效、防止发生孔内事故等原因,一般不按照设计的要求施行清水钻进,而是用低固相化学泥浆钻进。一般完全揭露一个含水层的话需要个把月,这样的话泥皮在孔内已经形成得很牢固。在抽水试验前洗井时,大多采用的是钢丝刷刷井、拉活塞等机械洗井法,多了再给你来个干冰洗井。化学洗井想都甭想,没人愿意再花这钱给你洗去,甚至干冰洗井现在也用得很少,都是给你刷刷、拉拉活塞得了。因此孔壁上的泥皮脱落情况实在是不敢下结论。
    因此,我们尽量采用抽水试验,使含水层形成负压,多多少少总是再破坏些泥皮吧。而注水或压水试验使含水层形成的是正压,比之负压,更不容易破坏粘在孔壁上的泥皮。
    所以,针对我们这个地区,抽水试验要比注水或压水试验更好一点吧。不知道正确不正确,请指教。

   还有一个问题想请教一下您。
   假设,某一矿区位于某一含水层的水文地质单元内。在矿区范围内普遍发育一层稳定的相对隔水层,将矿区范围内的该含水层分为上下两部分。在评价区域水文地质条件时,显然,这层相对隔水层只能描述为透镜体,对区域内含水层的评价影响可以忽略。然而,在评价矿区水文地质条件时,要对该相对隔水层的岩性、隔水性能、垂向上和平面上的展布情况进行描述。在矿区范围内应该把这两个含水层分开描述或评价,这样的想法是否合理?如果合理(至少我们过去以及现在是这么做的),根据相关经验和要求,既然你这样分了,肯定是要分别对这两个含水层分别做试验来评价,显然,两个含水层的水位、渗透系数应该较为近似,不过,特别是在对下面的进行试验,要对上面的那个含水层进行止水,可是,这两个含水层在矿区以外的地方沟通着的,止水有实际意义吗,分别针对这两个含水层进行试验有实际意义吗?
    希望超级楼主赐教。

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ljmtidilgw 发表于 2009-8-22 09:58:49 | 显示全部楼层
关于前半部分是选抽水试验还是压水试验,决定因素是您通过试验想得到什么?
如果仅仅是含水层/隔水层的渗透性,那么岩石里进行压水试验,比较常见和容易控制,试验相对简单、投资少、效率高,不用变径、止水简单(气压栓塞了),不用观测孔了。
如果是供水勘察为目的的,通过试验想取得含水层渗透系数以外的其它系数,如影响半径、出水量、给水度、释水系数、越流系数等,等参数,还是安排抽水试验,比较直接了当。

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ljmtidilgw 发表于 2009-8-22 10:07:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 ljmtidilgw 于 2009-8-27 19:28 编辑

您10#楼的第2个问题,这个很难一口咬定,需要以勘察试验结果为准则。按理说如果含水层渗透性比较大,其中的透镜体并不对其中水流态和水头分布产生巨大影响。但如果不是透镜体,而是分布比较广大的相对隔水层,应该考虑钻孔和分层观测,看到底是不是一个统一水头,还是有两个以上水头。钻孔看岩心+地下水观测应该可以了,特别是穿过隔水层后,是否停钻几个小时,看混合水位是否和没有穿越隔水层之前一致。

总之,什么都是相对的,您也不可能找到一个把整个地球都覆盖的一个统一隔水层,确实跟地下水系统储水系统的局部集合形态有关、构造发育有关。

没有查明之前,不要先下结论是统一或单层地下水!
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ljmtidilgw 发表于 2009-8-22 10:13:30 | 显示全部楼层
问:“要对该相对隔水层的岩性、隔水性能、垂向上和平面上的展布情况进行描述。在矿区范围内应该把这两个含水层分开描述或评价,这样的想法是否合理?”

答:这个是最基本要求,很合理、很重要。一点不过分。要增加的话,再增加下场地和区域的地质构造,如背向斜、大断裂(隔水还是导水?),站在一个直升机上看您下面的场地 - 一定好脱离您钻探的一个个点.....就差不多了。
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ljmtidilgw 发表于 2009-8-22 10:23:42 | 显示全部楼层
要真正想了解下场地地下水运动规律或地下水储水系统的基本特点,安装几个多点振玄式测压计就可以,给您怀疑的两个含水层各来一个,看看压力水头一致不?不一样的话,就是两层含水层!

这个帖子的#4楼

地下水位、孔隙水压力观测仪器大全
http://www.eswnman.net/thread-7011-1-1.html
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 楼主| dong2743 发表于 2009-8-23 19:34:20 | 显示全部楼层
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冷于冰 发表于 2009-8-26 17:17:11 | 显示全部楼层
版主好细心···
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 楼主| dong2743 发表于 2009-8-27 17:33:00 | 显示全部楼层
还有一个问题想请版主来指点迷津。

    现在工作上就碰到了这样一个问题。基于工程上与经济上的考虑,对上下两个含水层的抽水试验是这样做的:先钻进至下部含水层底板,对两个含水层进行混合抽水,然后用水泥把下部含水层封闭后再抽上部含水层。

   通过抽水试验资料,很容易,可以求得上部含水层的渗透系数。我查阅了相关书籍,下部含水层的渗透系数也可以通过这两个抽水试验资料求得。可是现在却不知道下部含水层的水位如何求得。上部含水层的水位以及上下两个含水层混合水位是已知的。

   现在就想版主赐教,哪一本规范或者书籍里面有求下部含水层水位的方法!!!

    兄弟先谢过了。
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ljmtidilgw 发表于 2009-8-27 19:45:04 | 显示全部楼层
孔径多大?是岩石里吗?

(1)栓塞止水、内管观测
岩石里压水试验可以很好解决不同含水层水位问题,具体做法是把栓塞下到两个含水层之间的隔水层,待水位稳定,从钻杆内观测水位,观测出来的就是下层含水层真水位,栓塞以上钻杆外则是上层含水层水位。

孔径小,可能需要设计一套观测设备。

(2)钻孔观测孔
可以在抽水孔旁边打一个小口径钻孔,安装多点地下水压力观测计。这样可以准确测定地下水位。

至于您说的如何根据混合水位和上层水位来求下层水位,这个很难。其实观测水位很简单的事情,比抽水试验复杂很多倍。

就相当于根据人的体重推测身高,最好的办法是用尺子测下身高,不要推测。

您说的抽水试验结果,可以计算下上层含水层的渗透性,下层的就算了,因为您没有很好解决隔水问题。
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ljmtidilgw 发表于 2009-8-27 19:50:26 | 显示全部楼层
话又说回来,其实只要熟悉地下水的原理,出现混合水位,完全可以作出下层含水层的抽水试验和观测出其水位。也很简单:就是下过滤管到下部含水层---再用滤料回填到隔水层底板高程---在回填2-3米的膨润土---再回填当地土到孔口

此后,等待6-7个小时,观测水位,就是下层含水层水位;抽水的时候,就是纯下层含水层的抽水试验结果。
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 楼主| dong2743 发表于 2009-8-28 11:39:01 | 显示全部楼层
版主所说的,当然可以。不过现在的问题就是这两个抽水试验已经做了,钻孔也已经封闭了。K值也计算好了,就是下部含水层的水位现在头疼,不知道怎么确定。再施工一个1000m的钻孔,那是万万不可能的。

我请教过我们矿务局的前辈,他当时说有一本书上有求水位的方法,还说什么图解法,相当麻烦,一般不会做混合抽水的。当时说的时候也只是一语带过。现在也联系不上他了。

版主知道不知道是哪本书上有啊。
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zhiri 发表于 2009-8-28 14:49:48 | 显示全部楼层
只能定性判断。
如果上层水位高于混合水位,下层水位应该是低于混合水位。
如果上层水位低于混合水位,下层水位应该是高于混合水位。
定量确定还真没有好方法。可以用其差值进行一下修正,作为参考吧。
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ljmtidilgw 发表于 2009-8-28 19:47:57 | 显示全部楼层
要是压水试验忘了观测水位,我在论坛里发了一个自己的总结,任何地方都见不到 ,见下面连接。是自己总结的,您可以检验下。而抽水试验因为影响因素很多、地下水流态复杂、降落漏斗形态多变。。。。。觉得很难估算。

[讨论]压水试验没测地下水位怎么办?
http://www.eswnman.net/thread-517-1-1.html
(出处: 东南西北人)
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 楼主| dong2743 发表于 2009-8-30 09:27:43 | 显示全部楼层
21#楼的zhiri先生所说的只能定性判断,应该很正确。

但是利用差值修正作为参考 这句话则是有问题。

我觉得只能定性判断,而不能做为参考。

比方说上部含水层水位为100m,混合水位为50m,你就不能说下部含水层水位在0m左右,它可能是40m,或者是-40m,都有可能。这并不是加加减减的问题。所以,所判断的水位数值不能作为参考,只能定性。只能做出这样的结论:下部含水层水位肯定比50m小。
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 楼主| dong2743 发表于 2009-8-30 09:42:10 | 显示全部楼层
我还有一个问题想请教一下版主。

就是关于含水层流速、流向的测定。

我在某本书上,书名记不得了,并且也请教过前辈们,他们也确实这样做过,那就是:在一个三角形的顶点施工三个距离很近的钻孔,然后向其中一个钻孔中投放染色剂,然后每隔一断时间从另外两个钻孔中提水,看染色剂是否已经流至,通过这种方法来确定含水层的流速流向。


当然,这种方法对于富水性强、渗透性好的含水层来说,是可行的。可是对于富水性弱、渗透性差的含水层来说,它们的渗透系数可能在10E-3甚至10E-4的量级上,观测所花费的时间都是以月计,甚至是以年计的,这样的话在计划经济时尚可(我请教的前辈们,他们做这个花了6个月!!!现在谁愿意派几个人天天蹲守啥都不干天天给你观测这个东西!!!),然而对于现在来说,可能根本就无法实施。并且在区域地下水径流方向上研究不够或者结论错误,你投放的染色剂可能位于下游,还得重新投放,这样的话花费时间就更长了。


想请教一下版主,现在有没有新的方法来测定流速流向。特别是对于富水性弱、渗透性差的含水层,如何节约时间?

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ljmtidilgw 发表于 2009-8-31 19:24:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 ljmtidilgw 于 2009-8-31 19:32 编辑

这个是老办法,一般确定岩溶通道时用的。水流速度很快或集中渗漏严重的情况。既然没有看到,那就是结果啊 - 您安排的观察的线路不是渗漏通道。

这种情况可以采用同位素示踪测试。和物探专家讨论下钻孔同位素单井法地下水流速、流向测试等
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ljmtidilgw 发表于 2009-8-31 19:30:36 | 显示全部楼层
另外注意下新技术,单孔测试已经没有什么难度了

地下水动态参数测量仪和地下水流速流向仪
http://www.eswnman.net/thread-67052-1-1.html
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永遇乐 发表于 2009-9-1 05:43:59 | 显示全部楼层
看了两位专家的分析,也增长了不少知识,佩服两位的学问和见识。
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永遇乐 发表于 2009-9-1 06:02:26 | 显示全部楼层
顺便问一句,该试验孔在抽水试验前有没有做电测井试验?试验水泵的功率和安置深度是多少?含水层的判断仅根据岩芯判断确定的吗?抽水试验的反常曲线在哪里可以看到?我对这个问题也很感兴趣,想多了解一些。楼主能否多给些说明?谢谢!

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 楼主| dong2743 发表于 2009-9-1 15:00:17 | 显示全部楼层
回复楼上的。

1、做了电测井。2、含水层埋深在200-300左右,用压风机抽的,因为孔径在那里限制着呢,小径的潜水泵出水量达不到要求。3、关键是3,这个含水层的厚度是公根据岩芯来判断的。
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永遇乐 发表于 2009-9-1 16:39:23 | 显示全部楼层
根据我个人的观点,含水层的判断最好根据电测井资料判断,好的电测井资料对于含水层中的薄层隔水层也能反映的非常清楚。我们有时仅根据岩芯的岩性来判断不一定准。另外如果用的是空压机做抽水试验的话,含水层的埋深比较大,影响的因素很多,比如空压机的功率、空压机的工作压力稳定性、进气管、提水管的漏水漏气等,肯定不如用潜水泵稳定。我们一般都是用空压机来洗井的,用潜水泵做试验。洗井确实很重要,很多抽水试验不理想跟洗井的好坏有很大的关系。而洗井的方法是要根据实际施工的钻探方法和地层来选择的。楼上的朋友,你们现场施工方法是怎样的?

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东南西北人 发表于 2009-9-1 18:44:15 | 显示全部楼层
高手们渐渐浮出水面
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永遇乐 发表于 2009-9-2 00:38:31 | 显示全部楼层
谢谢管理员的鲜花,但高手不敢当,我只不过是做过一些水井施工方面的工作,把自己工作中常遇到的一些问题讲出来,大家共同讨论,各抒己见,说句实话,水文地质太复杂,至今还有很多东西我不清楚,还要向群里的高手请教呢。
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 楼主| dong2743 发表于 2009-9-6 17:36:18 | 显示全部楼层
楼上的高手很谦虚,很值得我们学习。

施工方法是采用化学泥浆钻进,我最初的怀疑也是跟洗井的效果有关,但后来我感觉到,可能还是止水效果不太合格。

<水文地质手册>上对于止水质量检查,一般是采用管内外压力差法。在试抽过程中,管内的水位观测好说,关键是管外的水位。由于止水管与孔壁的间隙很小,而且一般是下完止水管后再对止水管内洗井,因此管外水位一般不好测量,而且止水管外基本上是泥浆....

    所以对于止水效果检查吧,很不好做。
  不知道各位前辈们碰到过这种问题没,如何进行有效地止水效果检查!!!

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flyingegg 发表于 2014-12-14 15:26:19 | 显示全部楼层
谢谢楼主啊!
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Kristin 发表于 2017-10-23 12:18:17 | 显示全部楼层
厉害!强~~~~没的说了!  
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