1)試驗(yàn)抽水
(1)單孔抽水前,應(yīng)對抽水層(段)反復(fù)進(jìn)行抽洗,直至孔內(nèi)出水澄清無 沉淀物時(shí)為止。
(2)應(yīng)作一次最大的水位降深試驗(yàn)抽水,初步了解水位降低值與涌水量的 關(guān)系,以便制定三降程抽水試驗(yàn)合理降深。抽水過程的全部資料必須有正式記錄。
2)正式抽水
(1)抽水的水位降深,應(yīng)盡設(shè)備能力做最大降深。在水量允許時(shí)降深次數(shù) 一般不少于 3 次,每次降距不小于 3m。抽水點(diǎn)應(yīng)做到合理分布。
(2)抽水延續(xù)時(shí)間與穩(wěn)定時(shí)間要求:第一次水位降深的延續(xù)時(shí)間不少于 24h, 其余各點(diǎn)降深的延續(xù)時(shí)間必須達(dá) 8h。
(3)水位降深順序:含水層抽水按照先深后淺,逐次進(jìn)行。
(4)在抽水過程中遇有大雨,對水位、涌水量觀測產(chǎn)生影響時(shí),應(yīng)暫停抽 水。在停止抽水期間,應(yīng)每 2h 觀測一次水位。
(5)抽水孔的動(dòng)水位與流量必須同時(shí)進(jìn)行觀測。開始一般應(yīng)加密觀測,連 續(xù) 2h 后,可每隔 30min 觀測一次,直至抽水結(jié)束。在抽水前及抽水過程中,應(yīng) 經(jīng)常校正測繩的深度記號(hào),若發(fā)現(xiàn)誤差應(yīng)及時(shí)修正。
(6)抽水試驗(yàn)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。如抽水中斷,而中斷前抽水已超過 6h,且中斷 時(shí)間不超過 lh,則中斷前的抽水時(shí)間仍可計(jì)入延續(xù)時(shí)間內(nèi),否則一律作廢。在中 斷抽水時(shí)間內(nèi),應(yīng)按觀測穩(wěn)定(靜止)水位的要求觀測水位,直到重新抽水為止。
(7)水溫測量,應(yīng)在抽水過程中,每隔 2h 同時(shí)觀測一次(應(yīng)與流量、動(dòng)水 位的觀測相應(yīng)),其精度要求為 0.5℃。測溫時(shí),溫度表應(yīng)放在空氣通暢、背陰的 地方,嚴(yán)禁放在日光直照和其它影響溫度變化處。
(8)在抽水過程中,必須隨時(shí)繪制 Q=f(S)及 q=f(S)曲線,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn) 和糾正抽水發(fā)生的錯(cuò)誤。
(9)水樣應(yīng)在每個(gè)降深結(jié)束前按設(shè)計(jì)要求采取,其方法按有關(guān)規(guī)程要求進(jìn) 行。
3)穩(wěn)定時(shí)間內(nèi)水位和流量的變化幅度要求
(1)水位降深大于 5m 時(shí),主孔水位變化幅度不大于 1%;小于 5m 時(shí),則 要求主孔水位變化小于 5cm。
(2)流量變化幅度:q≥0.01 時(shí)不大于 3%。
2. 分層抽水實(shí)施步驟
第 1 步:目標(biāo)層封隔
將雙封隔器系統(tǒng)下放至預(yù)定位置
充氣膨脹封隔器,形成密封(通過壓力測試驗(yàn)證密封性,相鄰層水位波動(dòng) < 5cm 視為有效)
第 2 步:目標(biāo)層抽水與監(jiān)測
啟動(dòng)潛水泵,按標(biāo)準(zhǔn)抽水試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行(3 次降深,穩(wěn)定時(shí)間≥8h)
WH311抽水試驗(yàn)專用水位監(jiān)測設(shè)備(深圳市東方萬和儀表有限公司) 實(shí)時(shí)記錄:
目標(biāo)層水位降深過程
抽水層水溫變化(反映不同含水層間熱交換)
非抽水層(觀測層)水位響應(yīng)(評估層間水力聯(lián)系)
第 3 步:數(shù)據(jù)采集與分析
抽水全過程數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ),可通過 U 盤導(dǎo)出或無線傳輸至電腦
自動(dòng)生成:
水位降深 - 時(shí)間曲線(s-t)
流量 - 降深關(guān)系曲線(Q-s)
水溫 - 時(shí)間變化曲線(T-t)
恢復(fù)水位 - 時(shí)間曲線(s-t 恢復(fù))
第 4 步:其他層測試
放氣回收封隔器,重新定位至下一目標(biāo)層
重復(fù)上述步驟,完成所有目標(biāo)層測試
對比分析各層參數(shù)差異,確定水文地質(zhì)模型
五、WH311 解決分層抽水試驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)難題
1. 止水效果驗(yàn)證
傳統(tǒng)方法難以精確判斷封隔器止水效果,WH311 提供兩種驗(yàn)證方案:
壓差法:在目標(biāo)層與相鄰層分別放置 WH311,抽水時(shí)監(jiān)測兩層水位變化,若相鄰層水位波動(dòng) < 5cm,確認(rèn)止水有效
溫度對比法:抽水層水溫與非抽水層水溫差異明顯,若抽水過程中非抽水層水溫?zé)o明顯變化,表明止水良好
2. 抽水干擾消除
WH311 采用三重抗干擾設(shè)計(jì),確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性:
物理抗干擾:激光靜壓式測量基于絕對壓力,不受井壁反射、水霧干擾
安裝抗干擾:固定于泵上方 5m 處,避開抽水紊流區(qū),消除水面波動(dòng)影響
信號(hào)抗干擾:工業(yè)級電流信號(hào)傳輸(4-20mA),抗電磁干擾能力強(qiáng),傳輸距離達(dá) 5000米
Endress+Hauser(恩德斯・豪斯,簡稱 E+H 公司)是一家在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域具有重要影響力的跨國集團(tuán)公司。E+H 公司在中國上海設(shè)立了銷售中心,在蘇州設(shè)有多個(gè)生產(chǎn)工廠,包括恩德斯豪斯流量儀表技術(shù)(中國)有限公司、恩德斯豪斯(蘇州)自動(dòng)化儀表有限公司等,生產(chǎn)的便攜式液位儀表用用在在全國多個(gè)城市設(shè)立了辦事處,業(yè)務(wù)遍及化工、石油及天然氣、制藥、能源等多個(gè)領(lǐng)域。
合肥市德控儀表有限公司:主打地?zé)峋槐O(jiān)測儀,地?zé)峋粍?dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),旗下產(chǎn)品顯示和記錄功能,能滿足常規(guī)監(jiān)測對數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度的要求。核心產(chǎn)品配備大容量電池,可持續(xù)工作長達(dá) 8 天,無需頻繁充電,適配野外無市電的復(fù)雜現(xiàn)場長期監(jiān)測。其注冊的 “東方德控” 品牌,耗材采購便捷,售后質(zhì)保體系完善,性價(jià)比高,是國內(nèi)水利、地質(zhì)勘探常規(guī)監(jiān)測項(xiàng)目的常用選擇。
抽水試驗(yàn)地下水位監(jiān)測設(shè)備是什么?
由地下水分層抽水原理圖可見,地下水分層抽水系統(tǒng)主要由分層隔離單元、 抽水單元、抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與顯示單元和封隔器充氣單元組成。
分層隔離單元包括過電纜充氣封隔器(上封隔器)和常規(guī)充氣封隔器(下封 隔器)。
抽水單元包括潛水泵、出水管、潛水泵供電電纜、變頻控制柜等。 抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與顯示單元包括自動(dòng)水位水溫監(jiān)測探頭、監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸電
纜、數(shù)據(jù)顯示與存儲(chǔ)器、流量計(jì)等。 封隔器充氣單元包括瓶裝高壓氮?dú)狻p壓器、高壓三通閥和高壓充氣管等。 2)分層抽水試驗(yàn)安排
本項(xiàng)目執(zhí)行過程中引入分層抽水試驗(yàn),在 SK1 和 SK4 鉆孔進(jìn)行洛河組含水 層全孔抽水試驗(yàn)完畢之后,進(jìn)行分層抽水,分析洛河組含水層不同層位的富水性 特征。試驗(yàn)過程中將采用分層抽水系統(tǒng)對洛河組含水層開展抽水試驗(yàn),抽水層位 視巖芯采取情況:
①重點(diǎn)選取泥巖和粉砂巖類地層間隔的砂巖段、單層厚度大于 20m 的砂巖 段進(jìn)行分段抽水,若在長度 30m 范圍內(nèi)無相對隔水層段和明顯礫巖,則選取 25m 進(jìn)行抽水
WH311 在分層抽水試驗(yàn)中的核心價(jià)值:
提升數(shù)據(jù)精度:厘米級測量精度確保水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算準(zhǔn)確性,減少傳統(tǒng)人工測量誤差
簡化操作流程:自動(dòng)記錄 + 雙參數(shù)同步測量,大幅減少設(shè)備數(shù)量和人工工作量
擴(kuò)展應(yīng)用范圍:耐高溫高壓特性使分層抽水試驗(yàn)可延伸至地?zé)帷⑸畹V井等極端環(huán)境
WH311 是深圳市東方萬和儀表有限公司研發(fā)的抽水試驗(yàn)專用水位水溫雙參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng),專為抽水試驗(yàn)設(shè)計(jì),解決傳統(tǒng)監(jiān)測方式精度低、操作復(fù)雜、數(shù)據(jù)不連續(xù)等痛點(diǎn)。該方案通過厘米級精度測量 + 全自動(dòng)數(shù)據(jù)記錄 + 智能分析,實(shí)現(xiàn)抽水試驗(yàn)全流程精準(zhǔn)掌控,使監(jiān)測效率提升 60%,運(yùn)維成本降低 40%,已成為地質(zhì)勘探、水利工程等領(lǐng)域抽水試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)配置。
多探頭配置:1 臺(tái) WH6 可連接最多 32個(gè) WH311 探頭,實(shí)現(xiàn)一孔多層或多井同步監(jiān)測
太陽能供電:偏遠(yuǎn)地區(qū)增加太陽能板 + 蓄電池,解決長期供電問題
報(bào)警聯(lián)動(dòng):配置繼電器輸出,實(shí)現(xiàn)水位異常時(shí)自動(dòng)停泵保護(hù),防止設(shè)備干燒
四、WH311 在抽水試驗(yàn)中的應(yīng)用流程
選型指南:
井深:探頭量程≥1.2 倍井深 (如 200m 井選 250m 或 300m 量程)
環(huán)境:普通水井選 316 不銹鋼,地?zé)?/ 高鹽井選鈦合金高溫型
功能:僅需水位選 WH311,需同步測水溫選 WH311-DZ
防雷擊模塊:野外環(huán)境必備,采用三重防雷設(shè)計(jì)(電源、信號(hào)、接地),適配東方萬和等品牌的專用防護(hù)
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