[电力标准]-DL5213-2005T 水电水利工程钻孔抽水试验规程.pdf
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1、I CS 27. P59 备案号: 140 J 424- 2005JOL 中 华 人 民 共 和 国 电 力 行 业 标 准 P D L / T 5 2 1 3一 2 0 0 5 代替D U 2 0 3 一 1 9 8 1 水 电水利工程 钻孔抽水试验规程 C o d e o f p u m p i n g t e s t i n b o r e h o l e f o r h y d r o p o w e r a n d w a t e r c o n s e r v a n c y e n g i n e e r i n g 2 0 0 5 - 0 2 - 1 4发布 2 0 0 5 -
2、 0 6 - 0 1实施 中华人民共和国国家发展和改革委员会 发 希 DL / T 5 213一 2 00 5 目次 一一一一一一一一一一! 刚 台 1 范围. 2 规范性引用文件 一 3 总则 价 , 4 术语和符号 价 4 . 1 术语. 4 . 2 符号 二 5 基本规定 5 . 1 抽水试验孔选择和布置 5 . 2 抽水试验孔类型和结构 5 . 3 抽水试验降深和延续时间 一 6 试验设各 6 . 1 过滤器 价 6 . 2 水泵 6 . 3 空气压缩机 6 . 4 测试工具 , 7 现场试验工作 一 “ ” . ” 7 . 1 钻探 7 . 2 设备安装 一 7 3 洗孔、试验抽水和
3、观测静止水位 一 7 . 4 稳定流抽水试验 , , 7 . 5 非稳定流抽水试验 7 . 6 自由振荡法试验 8 试验资料整编 价 8 . 1 渗透性参数计算 I II . . . . . . . . 一 1 . . . . . . . . . . . . . 2 . . . . 3 一 DL / T 5 21 3一2 00 5 8 . 2 抽水试验成果报告编制 , 附录 A ( 规范性附录) 飞口7八、n 22内j4 附录 B( 资料性附录) 附录 C( 资料性附录) 附录 D ( 规范性附录) 附录 E( 规范性附录) 气乙U, 66门1 附录 F( 资料性附录) 条文说明 空气压缩机抽
4、水孔内设备 安装型式与要求 一 抽水试验观测记录表格式 自由振荡法试验 , 抽水试验渗透性参数计算公式表 稳定流抽水试验影响半径 计算公式表 一 稳定流抽水试验成果图表示例 DL / T 5 2 1 3一 2 0 0 5 月 9舌 本标准是根据原国家经济贸易委员会 关于下达 2 0 0 () 年度电 力行业标准制、修订计划项 目的通知 ( 国经贸电力 【 2 0 0 0 7 0 号 文)的要求,对D U 2 0 3 -1 9 8 1 水利水电工 程钻孔抽水试验 规程进行的修订。 本标准与D I J 2 0 3 -1 9 8 1 相比 主要变化如下: 增 加了规范性引用文件、术 语和符号。 增加
5、了空气压缩机抽水设备的孔内安装型式与要求。 修订了包网过滤器、缠丝过滤器的网眼、缝隙尺寸和填 砾过滤器的滤料规格的规定。 增加了非稳定流抽水试验及其渗透性参数的确定方法。 增加了通过现场非稳定流抽水试验,确定岩土体径向各 向 异 性 渗 透 系 数 主 值 ( K K和K、 K y ) 的 计 算 方法 。 明确规定了稳定流和非稳定流抽水试验的延续时间。 增加了自由 振荡 法试验,包括适用条件、 基本规定、试 验设备、试验步骤和计算方法。 明确了抽水试验计算公式或方法尽量软件 ( 工具)化, 开发应用工具软件包。 完善了有关条文说明。 本标准实 施后,代替D U 2 0 3 -1 9 8 1
6、. 本标准的附录 A、附录D、附录E为规范性附录。 本标准的附录 B 、附录 C 、附录 F为资料性附录。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由水电规划设计标准化技术委员会归口并负责解释。 本标准主要起草单位:成都勘测设计研究院。 本标准参加起草单位:河海大学。 DL / T 5 2 1 3一 2 0 0 5 本标准主要起草人:杨建杜明祝陈卫东周志芳 杜文树 赖寒 何立新钱稳玉 王雪梅谢北成杨建宏 蔡 兵。 徐键 张道云 李文纲朴荃张倩 DL / T 5 2 1 3一 2 0 0 5 范围 本标准规定了水电水利工程地质勘察中钻孔抽水试验的基本 规定、试验设备、技术要求和计算方法。 本标准
7、适用于水电水利工程地质勘察中进行的单孔和多孔抽 水试验。竖井、试坑抽水试验可参照执行。 DL / T 5 2 1 3一 2 0 0 5 2 规范 性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而构成为本标准的条 款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单 ( 不包括勘误 的内 容)或修订版均不适用于 本标准,然而, 鼓励根据本标准达 成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日 期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 G B 5 0 2 8 7 水利水电 工程地质勘察规范 D L 5 0 1 3 水利水电 工程钻 探规程 DL 1 T 5 21 3一2 00 5 3 总则 3 .
8、0 . 1 为 做好钻孔抽水试验工作,保证渗透性参数测试成果质 量,正确反映 水电水利工程场地的 水文地质条件,制定本标准。 3 . 0 . 2 水电水利工程钻孔抽水试验是一种在钻孔内 进行的含水 层原位渗透试验方法。主要任务是测定含水层的渗透性参数,为 计算坝 ( 闸)基、渠道、水库渗漏量和水工建筑物基坑涌水量提 供依据。 3 . 0 . 3 钻孔抽水试验前, 应根据试验地段的地质结构和水文 地质 条件,结合水工枢纽布置方案, 做好钻孔抽水试验设计。 其内容 宜包括试验目 的、 抽水孔和观测孔的布置、 造孔要求和钻孔结构、 抽 水设备的规格及数量、试验设备的安 装、 现场抽水试验的技术 要
9、求、试验记录与校核、渗透性参数计算公式的选择与计算,以 及对成果图件的要求等。 DL / T 5 2 1 3一 2 0 0 5 4 术 语 和 符 号 4 . 1 术语 下列术语适用于本标准。 4. 1 . 1 钻孔抽水试验 b o r e h o l e p u m p i n g t e s t 通过钻孔抽水,量测抽水孔的涌水量、水位和与抽水孔一定 距离上观测孔中的水位随时间变化等数据,根据井、孔涌水的稳 定流或非稳定流理论,采用涌水量与水位降深值的函数关系式来 计算含水层渗透性参数的一种原位渗透试验。 4. 1. 2 抽水孔 p u m p i n g w e l l 水文地质勘探中用作
10、抽水试验的钻孔。 4 . 1 . 3 观测孔o b s e r v a t i o n we l l 抽水试验时,用作观测抽水孔周围地下水位随时间变化的钻 子 L o 4. 1. 4 单孔抽水试验 s i n g l e w e l l p u m p i n g t e s t 不带观测孔只在一个抽水孔中抽水,并量测其涌水量和水位 随时间变化等数据的抽水试验。 4 . 1 . 5 多孔 抽水试验 m u l t i p l e w e l l p u m p i n g t e s t 除在一个抽水孔抽水并观测其涌水量和水位随时间变化外, 还根据含水层的岩性、岩相和水文 地质结构或地下水流向
11、变化情 况,以抽水孔为原点,沿一定方向或不同方向、不同距离布置一 DL / T 5 2 1 3一 2 0 0 5 定数量的观测孔、线,在任一观测线上的一个或多个观测孔进行 动水位观测的带观测孔的抽水试验。 4 . 1 . 6 稳定流抽水试验 s t e a d y - fl o w p u m p i n g t e s t 在抽水过程中,要求涌水量与动水位同时相对稳定,并有一 定相对稳定延续时间的抽水试验。 4 . 1 . 7 非稳定流抽水试验 u n s t e a d y - fl o w p u m p i n g t e s t 在抽水过程中,保持涌水量固定而观测地下水位随时间的变
12、化, 或保持水位降深固定而观测涌水量随时间的变化的抽水试验。 4. 1. 8 自由振荡法试验f r e e o s c i l l a t i o n t e s t 简称自 振法试验。 通过在地下水位以 下的 钻孔段,采用外力 激振方式,使孔中水柱和含水层中渗流系统产生阻尼 振荡,测量 阻尼振荡水位随时间变化的 过程,从而计算出 钻孔邻 近含水层渗 透性参数的试验。 4 . 1 . 9 完整孔 c o m p l e t e l y p e n e t r a t i n g w e l l 进水段长度贯穿整个含水层厚度的抽水孔。 4 . 1 . 1 0 非完整孔 ,r t i a l l
13、y p e n e t r a t i n g w e l l 进水段长度仅为含水层厚度一部分的抽水孔。 4 . 1 . 1 1 动水位 d y n a m i c w a t e r l e v e l 抽水试验过程中,在抽水孔测压管和观测孔中测得的相对低 于天然地下水位的动态水位。该水位在某一时段内有其相对确定 的波动数值即可认定为稳定动水位。 4 . 1 . 1 2 降落漏斗 d e p r e s s i o n c o n e DL / T 5 21 3一2 00 5 由于抽水孔抽水而在其四周一定范围内形成的呈漏斗状的地 下水位分布形态。对于承压含水层,该水位在抽水孔附近形成虚 拟的
14、承压水水头降落漏斗。 4 . 1 . 1 3 影响半径 i n fl u e n c e r a d i u s 从抽水孔中心到降落漏斗周边的水平距离。它可根据抽水时 各观测孔实测的水位降深值按作图法求得;也可按不同条件下的 经验公式计算求得。 4 . 1 . 1 4 水 位 降 深 d r a w d o w n 简称降深值。指抽水孔抽水前的天然地下水位与抽水时的动 水位之差值。 4 . 1 . 1 5 钻孔结构 b o r e h o l e s t r u c t u r e 构成抽水孔柱状剖面技术要素的总称,主要包括孔身结构、 套管、过滤管、测压管、滤料规格及止水位置等。 4 . 1
15、. 1 6 过滤器 s c r e e n a s s e m b ly 设置于抽水孔或观测孔的试验含水层部位,起护壁、滤水和 挡砂作用的反滤装置。 4 . 1 . 1 7 过滤器骨架管 孔隙率 P e r c e n t a g e o f o p e n a r e a o f s c r e e n 骨架管的滤水孔眼的总面积与滤水管段的表面积之比值,以 百分率表示。 4 . 1 . 1 8 没 入率 i n u n d a t e d r a t e 空气压缩机气液混合器在抽水孔内动水位以下的没入深度与 气液混合器中心线至排液管排出气液混合物的高度之比值,以百 分率表示 。 DL / T
16、 52 13一 2 00 5 4 . 1 . 1 9 渗透性参数 p e r r n e a b i li ty p a r a m e t e r s 表征含水层渗透特性的各种定量指标,主要有渗透系数、导 水系数、释水系数、给水度、压力传导系数等。 4 . 1 . 2 0 渗透系数 p e r m e a b i l i ty c o e le i c n t 表征含水层透水能力的一个参数, 指当水力坡度为1 时地下 水在介质中的渗透速度。 4 . 1 . 2 1 导水系数 t r a n s m i s s i v i ty c o e f f i c i e n t 表示含水层全部厚度导
17、水能力的一个参数,为渗透系数与含 水层厚度的乘积。 4 . 1 . 2 2 释水系数 s t o r a g e c o e f f i c i e n t 又称储水系数。指承压含水层中地下水位 ( 水头)下降或上 升一个单位高度时,从单位底面积和高度等于含水层厚度的柱体 中弹性释放或储存的水量。 4 . 1 . 2 3 给水度 s p e c i f i c y i e l d 潜水含水层中地下水位下降一个单位高度时,地表至潜水面 的单位水平面积垂直岩土柱中所能给出的水量 4 . 1 . 2 4 压力 传导系数 p r e s s u r e c o n d u c t i v i t y
18、c o e f f i c i e n t 又称导压系数。表征在弹性动态条件下承压含水层中水头传 递速度的参数,为导水系数与释水系数之比值。 4 . 2 符号 下列符号适用于本标准。 二压力 传导系数 ( 或导压系数), m z / d DL / T 5 2 1 3一 2 0 0 5 力 抽水孔中心至补给边界或隔水边界的垂直距离,m. D , o , D 5 一填砾过 滤器滤料试样筛分中, 过筛砾料的 颗粒, 其累 计质量占 总质量分别为1 0 %, 5 0 %时的最 大颗粒直径,M M . d i o , d 2 o , d 5 o ,崛 、d 7 o 含水层砂、土试样颗分中,过筛 土粒累计
19、质量占总质量分别为 1 0 % 、2 0%, 5 0 %, 6 0%, 7 0% 时的最大颗粒直径,m m. 8 重力加速度, m / s 2 a 月 - 一天然情况下潜水含水层的厚度、空气压缩机气液混合 器没入动水位以下的深度,me h 承压含水层 自 顶板起算的承压水头高度、 抽水试验进行 时潜水含水层的厚度、水位恢复时潜水含水层的厚度、 空气压缩机气液混合上升的高度,m. 万 潜水含水层在天然情况下的厚度H和抽水试验时的厚 度 h的平均值,m. Ah2 - 潜水含水层在天然情况下的厚度 H和 抽水试验时的 厚度h 的二次方之差,即 A h Z = H 2 _ h 2 , m 2 . K
20、一 一含水层的渗透系数,m / d o 1 过滤器工作部分的长度、自 振法试验时的试验段长度, M一承压含水层的厚度,m. 二自 振法试验振荡波形1 g ( W W o ) -t 直线的 斜率。 P 一 一 一空气压缩机压缩空气的风压,MP a o 4 P -压缩空气在供风管中的压力损失,MP a a a一一抽水孔涌水量,US . 双 一 -影响半径,m. 一抽水孔过滤器半径、钻孔半径,m. r r 2 观测孔 1 , 2至抽水孔间的中心距离,m. DL / T 5 2 1 3一 2 0 0 5 一抽水孔水位降深值,m. s , , s 2 观测孔 1 . 2 的水位降 深值, m. 7 一
21、一 含水层的导水系数, M 2 / d r 一 一 一时间,5 。 、 一空气压缩机抽 1 m 3 水需用的空 气量, m 3m0 W a 自振法试验激发时产生的地下水位最大下降值,ma W 户一 一 振荡时钻孔中水位随时间的变化值,me W ( “ )无越流含水层非稳定流定流量抽水试验井函数。 a 一 一 一 空气压缩机抽水时气液混合器的 没入率, %。 Y阻 尼系数。 ? - - 地下水水力坡降。 P,一 一 一 潜水含水层的给水度。 P 承压含水层的释水系数 ( 或储水系数)。 P u 一水的 密度, / m 3 0 伪振荡体自振时的固有频率,H z . D L I T 5 2 1 3一
22、 2 0 0 5 5 基本规定 5 . , 抽水试验孔选择和布置 5 . 1 . 1 调查主要含水层的渗透性能及其变化规律时,可采用单孔 抽水试验。在选定的水电水利枢纽工程场地上,查明主要建筑物 地段含水层的渗透性和各向异性以及岩土体渗透性分级时,根据 水文地质条件复杂程度,宜选用单孔或多孔抽水试验;核定坝基 和强烈渗漏地段岩土体准确的渗透性参数时,宜布置一定数量的 多孑 L 抽水试验。 5 . 1 . 2 多孔抽水试验,以抽水孔为原点,宜布置1 -2 条观测线。 1 条观测线时, 应垂直地下水流向布置:2 条观测线时, 应分别垂 直和平行地下水流向布置。 对岩性岩相变化大的松散含水层和裂隙含
23、水岩体,应布置两 条观测线。 一条沿岩性岩相变化大韵方向或透水性强的方向布置, 另一条应与前一条垂直布置。 5 . 1 . 3 每条观测线上的观测孔不宜少于3个:水文地质条件复杂 或有特殊要求时,可视需要适当增加。 5 . 1 . 4 观测孔至抽水孔距离,当抽水孔为完整孔时,距抽水孔近 的第 1 个观测孔的布置宜控制在 2 m-3 m。并应尽量避开紊流和 三维流的影响,第2 个观测孔宜为含水层厚度的1 一1 . 5倍,第3 个观测孔宜为含水层厚度的2 .3 倍: 抽水孔为非完整孔时, 应根 据抽水孔的结构和拟选计算公式的要求确定。最远观测孔至抽水 孔的距离不宜太远,应保证最远观测孔水位达到一定
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