天津市寶坻區(qū)某地塊水文地質(zhì)調(diào)查抽水和微水試驗(yàn)結(jié)論探討

于大澍，辜漢華

（天津華北地質(zhì)勘查局核工業(yè)二四七大隊(duì)，天津 301800）

該地塊位于天津市寶坻區(qū)北部，占地約180526.30m2，在場(chǎng)地根據(jù)區(qū)域地下水流向分別在上，中，下游內(nèi)進(jìn)行了5眼地下水專用監(jiān)測(cè)井的水文地質(zhì)鉆探工作，本次鉆探工程使用SH30型鉆機(jī)，井深16m～18m，以進(jìn)入第一層含水層底板為準(zhǔn)，為完整井，貫穿整個(gè)潛水含水層，井管材料為PVC，鉆孔孔徑200mm，成井井徑110mm，填礫厚度90mm，填礫深度16m（設(shè)置水泥臺(tái)及鋼管保護(hù)罩進(jìn)行保護(hù)，以防止污水及雨水回灌）。

1 基本要求

監(jiān)測(cè)井抽水試驗(yàn)在洗井質(zhì)量達(dá)到要求后進(jìn)行，對(duì)5個(gè)監(jiān)測(cè)井開展1個(gè)落程的定流量抽水試驗(yàn)，抽水穩(wěn)定時(shí)間達(dá)到8h以上，并進(jìn)行水文恢復(fù)觀測(cè)；本次抽水試驗(yàn)觀測(cè)井布置、施工，抽水試驗(yàn)觀測(cè)精度、時(shí)間間隔，抽水試驗(yàn)穩(wěn)定判定等均執(zhí)行《供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB 50027-2001）[1]。水量利用安裝的水表進(jìn)行測(cè)量，水位用電測(cè)水位計(jì)量測(cè)，并按規(guī)范要求做了水溫、氣溫記錄。

2 抽水試驗(yàn)?zāi)康?/h2>

查明場(chǎng)地內(nèi)目的含水層地下水及變化幅度；通過抽水試驗(yàn)，分別計(jì)算各含水層的滲透系數(shù)等水文系數(shù)；根據(jù)單井涌水量，評(píng)價(jià)含水層的富水性。

3 抽水試驗(yàn)的方法及流程

采用流量穩(wěn)定流抽水，對(duì)潛水含水層、微承壓水含水層進(jìn)行一個(gè)落程的抽水試驗(yàn)；具體抽水方法需根據(jù)抽水試驗(yàn)前的試抽情況確定。抽水試驗(yàn)前，應(yīng)對(duì)各井孔靜止水位進(jìn)行觀測(cè)[2]；

開泵后抽水井中的水位觀測(cè)時(shí)間為：1、2、3、4、6、8、10、12、15、20、25、30、40、50、60、90、120min，以 后每隔30分鐘觀測(cè)一次，至480分鐘后每間隔60分鐘觀測(cè)一次。抽水試驗(yàn)井的水位測(cè)量應(yīng)讀到厘米，觀測(cè)井的水位測(cè)量應(yīng)讀到毫米，水位量測(cè)用電水位計(jì)。

4 抽水結(jié)果分析

根據(jù)鉆探資料及勘察資料，抽水試驗(yàn)場(chǎng)區(qū)潛水含水層巖性較均勻，厚度較穩(wěn)定，地下水運(yùn)動(dòng)為層流，抽水過程中，在一定時(shí)間內(nèi)可視為穩(wěn)定井流，因此符合均質(zhì)無限含水層潛水非完整井穩(wěn)定流抽水實(shí)驗(yàn)適用條件。參數(shù)計(jì)算如下公式[3]：

式中：K—潛水含水層滲透系數(shù)（m/d）;Q—抽水井流量（m3/d）；H—抽水前潛水含水層初始厚度（m）;h—抽水穩(wěn)定后潛水含水層（m）；R—抽水影響半徑（m）；r—抽水井井孔半徑（m）；L—過濾器長(zhǎng)度（m）；S—抽水水位降深（H-h）（m）。

以上兩式（式1、式2）聯(lián)立求解，可得下表[4]，抽水試驗(yàn)曲線見下圖

表1 潛水含水組抽水試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)及計(jì)算結(jié)果

5 微水試驗(yàn)

為了了解場(chǎng)地淺部土層的滲透性，調(diào)查期間在5個(gè)鉆孔中進(jìn)行了鉆孔注水試驗(yàn)，滲透系數(shù)計(jì)算采用《水利水電工程注水試驗(yàn)規(guī)程》[5]中的公式：K=7.05Q/LH×lg2l/r

式中：K――滲透系數(shù)（cm/s）；Q――注入水量（l/min）；L――試段長(zhǎng)度（cm）；H――試驗(yàn)水頭，等于試驗(yàn)水位與地下水位之差（cm）；r――鉆孔內(nèi)半徑（cm）。

根據(jù)注水試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算得滲透系數(shù)介于3.01×10-5～7.06×10-5cm/s之間，平均為4.94×10-5cm/s；鉆孔分段計(jì)算的滲透系數(shù)統(tǒng)計(jì)值見表2[6]。

表2 鉆孔注水試驗(yàn)綜合成果表

6 結(jié)論

本次試驗(yàn)主要調(diào)查目的層位為潛水含水層。潛水含水層位于地面以下-16.80m以淺的地層，巖性以粉質(zhì)黏土、粉砂為主，粉質(zhì)粘土與粉砂構(gòu)成的含水層總厚度平均值為14.5m，含水層在場(chǎng)地內(nèi)分布連續(xù)及穩(wěn)定。

該地區(qū)地勢(shì)平坦，潛水含水層水力梯度很小，水力梯度為0.46‰～0.67‰，平均值為0.52‰，地下水大致由西北流向東南。