天津市宝坻区某地块水文地质调查抽水和微水试验结论探讨

于大澍，辜汉华

（天津华北地质勘查局核工业二四七大队，天津 301800）

该地块位于天津市宝坻区北部，占地约180526.30m2，在场地根据区域地下水流向分别在上，中，下游内进行了5眼地下水专用监测井的水文地质钻探工作，本次钻探工程使用SH30型钻机，井深16m～18m，以进入第一层含水层底板为准，为完整井，贯穿整个潜水含水层，井管材料为PVC，钻孔孔径200mm，成井井径110mm，填砾厚度90mm，填砾深度16m（设置水泥台及钢管保护罩进行保护，以防止污水及雨水回灌）。

1 基本要求

监测井抽水试验在洗井质量达到要求后进行，对5个监测井开展1个落程的定流量抽水试验，抽水稳定时间达到8h以上，并进行水文恢复观测；本次抽水试验观测井布置、施工，抽水试验观测精度、时间间隔，抽水试验稳定判定等均执行《供水水文地质勘察规范》（GB 50027-2001）[1]。水量利用安装的水表进行测量，水位用电测水位计量测，并按规范要求做了水温、气温记录。

2 抽水试验目的

查明场地内目的含水层地下水及变化幅度；通过抽水试验，分别计算各含水层的渗透系数等水文系数；根据单井涌水量，评价含水层的富水性。

3 抽水试验的方法及流程

采用流量稳定流抽水，对潜水含水层、微承压水含水层进行一个落程的抽水试验；具体抽水方法需根据抽水试验前的试抽情况确定。抽水试验前，应对各井孔静止水位进行观测[2]；

开泵后抽水井中的水位观测时间为：1、2、3、4、6、8、10、12、15、20、25、30、40、50、60、90、120min，以 后每隔30分钟观测一次，至480分钟后每间隔60分钟观测一次。抽水试验井的水位测量应读到厘米，观测井的水位测量应读到毫米，水位量测用电水位计。

4 抽水结果分析

根据钻探资料及勘察资料，抽水试验场区潜水含水层岩性较均匀，厚度较稳定，地下水运动为层流，抽水过程中，在一定时间内可视为稳定井流，因此符合均质无限含水层潜水非完整井稳定流抽水实验适用条件。参数计算如下公式[3]：

式中：K—潜水含水层渗透系数（m/d）;Q—抽水井流量（m3/d）；H—抽水前潜水含水层初始厚度（m）;h—抽水稳定后潜水含水层（m）；R—抽水影响半径（m）；r—抽水井井孔半径（m）；L—过滤器长度（m）；S—抽水水位降深（H-h）（m）。

以上两式（式1、式2）联立求解，可得下表[4]，抽水试验曲线见下图

表1 潜水含水组抽水试验统计及计算结果

5 微水试验

为了了解场地浅部土层的渗透性，调查期间在5个钻孔中进行了钻孔注水试验，渗透系数计算采用《水利水电工程注水试验规程》[5]中的公式：K=7.05Q/LH×lg2l/r

式中：K――渗透系数（cm/s）；Q――注入水量（l/min）；L――试段长度（cm）；H――试验水头，等于试验水位与地下水位之差（cm）；r――钻孔内半径（cm）。

根据注水试验结果，计算得渗透系数介于3.01×10-5～7.06×10-5cm/s之间，平均为4.94×10-5cm/s；钻孔分段计算的渗透系数统计值见表2[6]。

表2 钻孔注水试验综合成果表

6 结论

本次试验主要调查目的层位为潜水含水层。潜水含水层位于地面以下-16.80m以浅的地层，岩性以粉质黏土、粉砂为主，粉质粘土与粉砂构成的含水层总厚度平均值为14.5m，含水层在场地内分布连续及稳定。

该地区地势平坦，潜水含水层水力梯度很小，水力梯度为0.46‰～0.67‰，平均值为0.52‰，地下水大致由西北流向东南。