王曉燕，李文鵬，安永會(huì)，劉振英，邵新民，解 偉，吳 璽，尹德超

（1.中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心,河北 保定 071051；2.中國地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院,北京100081；3.河北地質(zhì)大學(xué)水資源與環(huán)境學(xué)院,河北 石家莊 050031）

抽水試驗(yàn)中地下水水位觀測方法主要包括人工監(jiān)測和自動(dòng)采集[1-3]。目前人工監(jiān)測儀器主要是水位卷尺，早期人工監(jiān)測儀器為電極、導(dǎo)線、重錘與萬用表組合的裝置，人工監(jiān)測抽水試驗(yàn)動(dòng)水位傳統(tǒng)俗稱“釣魚”。自動(dòng)采集觀測設(shè)備主要是壓力傳感器，即近幾年發(fā)展并廣泛應(yīng)用的自動(dòng)水位計(jì)[1,4]。自動(dòng)水位計(jì)廣泛應(yīng)用之前，抽水試驗(yàn)通常采用“釣魚”方式測量井中水位，由靜水位與t時(shí)刻動(dòng)水位之差獲得降深值，即井中水位降深[5]。井中水位降深可用于單孔抽水試驗(yàn)計(jì)算水文地質(zhì)參數(shù)和單位涌水量，數(shù)據(jù)分析與參數(shù)計(jì)算已有成熟的流程和方法[5-6]。近年來，自動(dòng)水位計(jì)技術(shù)在水文地質(zhì)調(diào)查和地下水監(jiān)測等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，在測量精度、頻率及節(jié)省人力方面存在極大優(yōu)勢[7]。

抽水試驗(yàn)中，潛水泵一般安放在濾水管中上部。為監(jiān)測抽水試驗(yàn)水位動(dòng)態(tài)變化過程，自動(dòng)水位計(jì)通常安放在潛水泵上方，距動(dòng)水位2～5 m，留出安全余量。分層（段）試驗(yàn)時(shí)，為監(jiān)測不同層位動(dòng)水位需安放多個(gè)自動(dòng)水位計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。因井筒內(nèi)存在高速水流，自動(dòng)水位計(jì)安放位置不同，獲得的降深數(shù)據(jù)會(huì)有差異，對計(jì)算的單位涌水量及水文地質(zhì)參數(shù)將產(chǎn)生一定影響?；诔樗囼?yàn)降深數(shù)據(jù)計(jì)算的參數(shù)主要包括：單位涌水量、滲透系數(shù)和導(dǎo)水系數(shù)等。在單孔抽水試驗(yàn)中，用抽水孔降深計(jì)算水文地質(zhì)參數(shù)時(shí)，測試方法及處理分析方法對計(jì)算結(jié)果影響更為明顯。自動(dòng)水位計(jì)在井筒內(nèi)不同位置時(shí)，獲取的降深值存在差異，根據(jù)計(jì)算參數(shù)需求不同，需考慮自動(dòng)水位計(jì)如何合理安放及在參數(shù)計(jì)算中如何應(yīng)用其獲取的水位降深。所以有必要對不同位置傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行合理解讀分析。

為此，本文在黑河流域第四系大厚度含水層地區(qū)，選擇典型單層試驗(yàn)孔和利用分層封隔技術(shù)實(shí)現(xiàn)的一孔同徑多層試驗(yàn)孔開展試驗(yàn)研究。在動(dòng)水位以下抽水試驗(yàn)層段上部、中部、下部以及潛水泵上部和下部分別放置自動(dòng)水位計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，計(jì)算得到相應(yīng)位置的水位降深數(shù)據(jù)，更好地理解井中水頭損失機(jī)理，選擇合理的水位降深值，以期得到更接近實(shí)際的水文地質(zhì)參數(shù)。

1 理論基礎(chǔ)

1.1 井中水位降深

在水文地質(zhì)試驗(yàn)中，抽水井中利用傳統(tǒng)水位測量方法可獲取井中水位降深，陳雨孫[8]稱其為井水面降深，該降深主要包括含水層水位降深、高速水流穿過過濾器及水流在井管內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)至水泵吸水口的沿程水頭損失[5]。

1.2 自動(dòng)水位計(jì)降深

自動(dòng)水位計(jì)測量的壓強(qiáng)是水中探頭以上水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)P和大氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)Pa之和，稱為總壓強(qiáng)Pt。隨著水位下降或上升，自動(dòng)水位計(jì)會(huì)自動(dòng)記錄任一時(shí)刻總壓強(qiáng)。水柱壓強(qiáng)等于總壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)之差。

總水頭H包括位置水頭、壓強(qiáng)水頭和速度水頭[5]：

式中：z——位置水頭/m；

p——水柱壓強(qiáng)/（N·m-2）；

γ——液體容重/（N·m-3）；

u——液體流速/（m·s-1）；

g——重力加速度/（m·s-2）。

假設(shè)抽水井中抽水前井水面以下某點(diǎn)初始水位為H0（速度水頭為0）：

抽水t時(shí)刻水位為Ht：

由式（2）（3）分別求得初始水位和t時(shí)刻水位，兩者相減得t時(shí)刻降深值s：

由自動(dòng)水位計(jì)和大氣壓強(qiáng)計(jì)可測得任一時(shí)刻總壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)，二者之差即為該時(shí)刻水柱壓強(qiáng)。如果忽略速度水頭影響，任一時(shí)刻水位降深即為初始水柱高度減去任一時(shí)刻水柱高度[9-10]，獲得該時(shí)刻水頭（水位）降深s，地下水長期監(jiān)測中即以該方式獲取地下水位變化[2]。在抽水試驗(yàn)過程中忽略大氣壓強(qiáng)變化影響，可以將自動(dòng)水位計(jì)測量計(jì)算的壓強(qiáng)差近似作為水柱壓強(qiáng)差Δp，進(jìn)而計(jì)算壓強(qiáng)水頭變化值，即降深s，在文中亦稱為“自動(dòng)水位計(jì)降深”。

當(dāng)自動(dòng)水位計(jì)安放在2 個(gè)不同位置時(shí)，假設(shè)自動(dòng)水位計(jì)分別安放在井中水下點(diǎn)1 和點(diǎn)2 位置，水流由點(diǎn)1 流向點(diǎn)2，井中水流過程需克服阻力產(chǎn)生沿程水頭損失[5]，t時(shí)刻2 點(diǎn)水位關(guān)系式表達(dá)如下：

式中：Δh′——沿程水頭損失。

聯(lián)立式（2）—（5），得點(diǎn)1 與點(diǎn)2 在t時(shí)刻水位降深差值Δs：

由自動(dòng)水位計(jì)降深定義可知，t時(shí)刻自動(dòng)水位計(jì)獲取的2 點(diǎn)降深差值：

自動(dòng)水位計(jì)獲取降深差值與實(shí)際水位降深差值關(guān)系與2 點(diǎn)流速u相關(guān)：（1）當(dāng)u1=u2，Δs測=Δh′；（2）當(dāng)u1＞u2，Δs測＞Δh′；（3）當(dāng)u1＜u2，Δs測＜Δh′。

由于水流沿程水頭損失導(dǎo)致不同位置自動(dòng)水位計(jì)測得降深值不同；不同位置速度水頭不相等時(shí)，自動(dòng)水位計(jì)測得降深差不等于實(shí)際水位降深差。

1.3 數(shù)據(jù)應(yīng)用

抽水試驗(yàn)中水泵進(jìn)水口一般位于濾水管的中上部，典型抽水試驗(yàn)裝置見圖1。自動(dòng)水位計(jì)安放在潛水泵上部接近動(dòng)水位位置，自動(dòng)水位計(jì)降深與井中水位降深基本相等，因此計(jì)算參數(shù)過程及方法同井中水位降深。

圖1 抽水試驗(yàn)裝置示意圖Fig.1 Diagram of the pumping test equipment

但實(shí)際工作中，由于井深度、地下水水位、含水層埋藏深度和層數(shù)、潛水泵類型等因素，潛水泵進(jìn)水口可能放置在濾水管上部、濾水管底部或者距離濾水管上部一定距離處。此時(shí)獲取降深數(shù)據(jù)有所不同，即對井水面降深和涌水量計(jì)算有影響[8]。抽水試驗(yàn)中利用自動(dòng)水位計(jì)降深計(jì)算單位涌水量和滲透系數(shù)/導(dǎo)水系數(shù)時(shí)，其數(shù)據(jù)分析應(yīng)分別考慮：

（1）單位涌水量是指抽水試驗(yàn)時(shí)井中水位每下降1 m 的涌水量，是對比含水層出水能力大小的重要指標(biāo)。由勘探孔的抽水試驗(yàn)降深和流量數(shù)據(jù)可計(jì)算單位涌水量。根據(jù)單位涌水量概念直接應(yīng)用井中水位降深即可。因此使用自動(dòng)水位計(jì)作為測量工具時(shí)，應(yīng)結(jié)合潛水泵所在位置及最大動(dòng)水位將其安放在接近井水面位置，以獲取近井中水位降深，計(jì)算單位涌水量。

（2）在單孔抽水試驗(yàn)利用穩(wěn)定流公式計(jì)算滲透系數(shù)時(shí)，Dupuit 穩(wěn)定流求參公式中降深是指含水層水位降深，自動(dòng)水位計(jì)降深需扣除井損再進(jìn)行參數(shù)計(jì)算。為避免扣除井損過程產(chǎn)生較大誤差，在試驗(yàn)設(shè)計(jì)階段需考慮自動(dòng)水位計(jì)安放位置，其應(yīng)避開水泵附近高速水流及較長管道水頭損失，取接近含水層水位降深，計(jì)算含水層參數(shù)。

2 野外試驗(yàn)與數(shù)據(jù)

在黑河流域水文地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目進(jìn)行鉆孔抽水試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)用了大量自動(dòng)水位計(jì)。為分析不同位置自動(dòng)水位計(jì)降深，本次選擇HQ63、HQ26 典型試驗(yàn)孔進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。HQ63 為常見單層抽水試驗(yàn)孔，HQ26 為大厚度含水層地區(qū)一孔同徑多層綜合研究試驗(yàn)孔，利用分層封隔技術(shù)分5 層（段）開展抽水試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中在抽水試驗(yàn)層（段）不同位置放置了自動(dòng)水位計(jì)，因水位計(jì)內(nèi)存限制，為保證連續(xù)監(jiān)測多個(gè)試驗(yàn)過程，數(shù)據(jù)采集頻率設(shè)為每分鐘1 次，不同位置自動(dòng)水位計(jì)數(shù)據(jù)可呈現(xiàn)整個(gè)試驗(yàn)動(dòng)態(tài)變化過程。通過2 個(gè)典型孔試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比分析，以期獲得更加接近實(shí)際的水文地質(zhì)參數(shù)。

2.1 試驗(yàn)孔概況

HQ63 位于甘肅省酒泉市金塔縣會(huì)水開發(fā)區(qū)，屬于金塔盆地北大河沖洪積平原第四系含水層，井徑273 mm，成井深度101 m，揭穿第四系。鉆孔巖性主要為含泥砂礫石、含礫中粗砂夾粉細(xì)砂，無明顯隔水層，可視為單一含水層，靜水位埋深11.43 m，涌水量達(dá)36.46 L/s。

HQ26 位于甘肅省張掖市肅南裕固自治縣，屬于河西走廊盆地地區(qū)馬營河洪積扇礫質(zhì)平原第四系大厚度含水層，井徑273 mm，成井深度332.62 m。鉆孔巖性主要為砂礫石、含泥礫砂、砂礫石夾含泥砂層，根據(jù)地層沉積特征和水文地質(zhì)條件將含水層系劃分為5 個(gè)含水層（段），鉆孔柱狀圖見圖2。HQ26 混合靜水位埋深113.56 m，混合涌水量達(dá)40.79 L/s。

圖2 HQ26 鉆孔柱狀圖Fig.2 Histogram of borehole HQ26

2.2 獲取數(shù)據(jù)

HQ63 和HQ26 典型孔開展多落程抽水試驗(yàn)。其中，HQ26 采用中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心自主研發(fā)的分層封隔技術(shù)實(shí)現(xiàn)一孔同徑分5層段進(jìn)行抽水試驗(yàn)。試驗(yàn)中使用荷蘭Micro-Diver和美國In-Situ Level TROLL 2 個(gè)型號(hào)不同量程的自動(dòng)水位計(jì)，分別獲取了動(dòng)水位以下抽水試驗(yàn)層段上部、中部、下部以及潛水泵上部和下部位置的自動(dòng)水位計(jì)降深數(shù)據(jù)。

3 結(jié)果

3.1 數(shù)據(jù)分析

（1）HQ63

HQ63 為單層抽水試驗(yàn)孔，潛水泵位于含水層上部，潛水泵上部和下部分別放置自動(dòng)水位計(jì)，不同位置降深數(shù)據(jù)見表1。

表1 HQ63 不同位置降深Table 1 Drawdown data at different positions of HQ63

HQ63 潛水泵上部自動(dòng)水位計(jì)In-Situ200-1 與潛水泵下部自動(dòng)水位計(jì)In-Situ200-2 降深差為0.11 m，占自動(dòng)水位計(jì)測得最大降深的3.16%。潛水泵上方自動(dòng)水位計(jì)In-Situ200-1 與自動(dòng)水位計(jì)Diver50-1 距離相差15.07 m，降深差0.08 m。根據(jù)沿程水頭損失與距離成正比，自動(dòng)水位計(jì)Diver50-1 位于動(dòng)水位以下2.90 m，可推測與井水面降深差為0.02 m，即井水面降深為3.38 m。含水層中的水通過濾水管進(jìn)入井管，井管中的水自各個(gè)部位匯流至潛水泵進(jìn)水口，流動(dòng)過程產(chǎn)生水頭損失。HQ63 潛水泵位于濾水管上部，潛水泵下部自動(dòng)水位計(jì)In-Situ200-2 降深為3.37 m，與推測井水面降深3.38 m 基本相等。由沿程水頭損失與管道直徑成反比，可推斷上部水流在出水管與井管之間環(huán)狀間隙中向下流動(dòng)（井管直徑273 mm，出水管直徑108 mm）所產(chǎn)生水頭損失較潛水泵以下井管中自下而上的水流所產(chǎn)生的水頭損失大的多。

（2）HQ26

HQ26 利用分層封隔技術(shù)開展一孔同徑5 層（段）多落程抽水試驗(yàn)，分層試驗(yàn)從下往上依次進(jìn)行，見圖3。對各試驗(yàn)層自動(dòng)水位計(jì)降深數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如下：

圖3 HQ26 分層抽水試驗(yàn)示意圖Fig.3 Diagram of the layered pumping test of HQ26

①第Ⅴ層試驗(yàn)

潛水泵在含水層上部，潛水泵上部和下部，即靜水位以下171.7，178.99 m 處，分別放置自動(dòng)水位計(jì)In-Situ341 和In-Situ200，獲取降深s上=15.36 m，s下=14.66 m。

②第Ⅳ層試驗(yàn)

潛水泵在含水層上部，潛水泵上部和含水層下部，即靜水位以下132.9，170.74 m 處，分別放置自動(dòng)水位計(jì)In-Situ341 和In-Situ200，獲取降深s上=14.81 m，s下=14.18 m。

③第Ⅲ層試驗(yàn)

潛水泵在含水層上部，潛水泵上部、潛水泵下部及含水層下部，即靜水位以下69.85，78.24，127.62 m，分別放置自動(dòng)水位計(jì)In-Situ76、In-Situ200 和In-Situ341，自上而下獲取降深s上=6.65 m，s中=6.29 m，s下=6.24 m。

④第Ⅱ?qū)釉囼?yàn)

潛水泵在含水層上部，潛水泵上部和含水層下部，即靜水位以下31.78，65.31 m 處，分別放置自動(dòng)水位計(jì)Diver50 和In-Situ76，獲取降深s上=5.96 m，s下=5.0 m。

⑤第Ⅰ層試驗(yàn)

潛水泵在含水層上部，含水層上部、潛水泵上部和下部，即靜水位以下12.96，26.23，30.56 m 處，分別放置自動(dòng)水位計(jì)Diver50-1、Diver50-2 和Diver50-3，自上而下獲取降深s上=5.84 m，s中=6.07 m，s下=6.97 m。

由HQ26 試驗(yàn)過程可知，第Ⅴ～Ⅱ?qū)釉囼?yàn)潛水泵均位于含水層上部，第Ⅰ層試驗(yàn)潛水泵位于含水層下部。潛水泵位于含水層上部時(shí)，含水層的水不斷涌入井筒內(nèi)，水在泵動(dòng)力作用下流到潛水泵進(jìn)水口，潛水泵上部流入泵進(jìn)水口的水流較少，大部分水流來自潛水泵以下對應(yīng)含水層。潛水泵以下井筒內(nèi)的水從下往上水流速度逐漸變大，到泵進(jìn)水口處達(dá)到最大，流動(dòng)過程伴有井損，包含管道水頭損失等[5,14]。在潛水泵下方水流速度達(dá)到較大值，當(dāng)水流穿過井筒與潛水泵狹窄環(huán)狀間隙達(dá)到泵進(jìn)水口，該段水流速度及管道水頭損失均達(dá)到最大狀態(tài)[11]。潛水泵進(jìn)水口處與泵上部聯(lián)通，但上部流入泵進(jìn)水口的水流較少，從水力學(xué)角度分析可得潛水泵進(jìn)水口處降深與泵上部降深為最大降深，降深值基本相等。潛水泵位于含水層下部時(shí)，類似于上部情況，只是最大降深在潛水泵進(jìn)水口處與泵下部。

對HQ26 潛水泵上部和下部自動(dòng)水位計(jì)降深數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見表2。

表2 HQ26 各試驗(yàn)層流量與不同位置降深Table 2 Statistics of each pumping test flow quantity and drawdown data at different positions of HQ26

HQ63 和HQ26 試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)水流在近潛水泵位置流入泵進(jìn)水口處管道水頭損失占降深值比例較大，為3%～16%。該比例與含水層富水性、流量及井徑、潛水泵直徑有直接關(guān)系，可能達(dá)到更大，該部分井損不能忽略。筆者認(rèn)為在利用抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析計(jì)算單位涌水量時(shí)，應(yīng)采用安放于潛水泵上部自動(dòng)水位計(jì)獲取的降深值計(jì)算。自動(dòng)水位計(jì)安放位置及數(shù)據(jù)選用相當(dāng)重要。

3.2 數(shù)據(jù)選取

單位涌水量為實(shí)際生產(chǎn)的工程參數(shù)，需考慮安全余量，應(yīng)利用抽水井中獲取的井中水位降深或近井中水位降深數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。如：HQ63 應(yīng)選用動(dòng)水位以下2.9 m 處自動(dòng)水位計(jì)diver50-1 獲取降深s=3.40 m；HQ26 第Ⅴ～Ⅱ?qū)釉囼?yàn)，應(yīng)選用潛水泵上部自動(dòng)水位計(jì)降深（表2），第Ⅰ層選用動(dòng)水位以下7.12 m 潛水泵上部的自動(dòng)水位計(jì)降深s上=5.84 m。

滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)等含水層參數(shù)，若利用單孔穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)計(jì)算，自動(dòng)水位計(jì)降深均需扣除井損。井損扣除可采用常規(guī)方法多落程抽水試驗(yàn)降深流量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，為避免產(chǎn)生較大誤差，盡量選取未受井內(nèi)高速紊流或較長沿程水頭損失影響的降深數(shù)據(jù)計(jì)算井損值。如：HQ63 宜選用自動(dòng)水位計(jì)In-Situ200-2 獲取降深s=3.37 m；HQ26 第Ⅴ～Ⅱ?qū)釉囼?yàn)，宜選用潛水泵下部自動(dòng)水位計(jì)降深（表2），第Ⅰ層選用潛水泵上部動(dòng)水位以下7.12 m 自動(dòng)水位計(jì)Diver50-1 獲取降深s上=5.84 m。

3.3 參數(shù)計(jì)算

滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)等含水層參數(shù)計(jì)算可采用自動(dòng)水位計(jì)高頻數(shù)據(jù)利用非穩(wěn)定流半對數(shù)直線法等方法計(jì)算，可避免扣除井損等問題[12]。但在黑河流域等富水性強(qiáng)的大厚度含水層地區(qū)開展抽水試驗(yàn)時(shí)，有時(shí)存在降深較小且迅速穩(wěn)定的情況，不適宜采用非穩(wěn)定流半對數(shù)直線法等計(jì)算導(dǎo)水系數(shù)，此時(shí)可采用穩(wěn)定流公式。

含水層水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算過程以HQ63 數(shù)據(jù)為例。

（1）井損扣除

井損可采用《地下水動(dòng)力學(xué)》中給出的常規(guī)方法計(jì)算[5]。井損值和抽水流量Q的二次方成正比，即Δh=CQ2，C稱為井損常數(shù)。因此，總降深st,w可表示為：

式中：sw——含水層水位降深/m；

B——系數(shù)。

井損值可由多次降深的穩(wěn)定抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，以st,w為縱坐標(biāo)，Q為橫坐標(biāo)，將3 次以上穩(wěn)定降深抽水?dāng)?shù)據(jù)擬合出最佳拋物線及方程，以HQ63 數(shù)據(jù)為例，結(jié)果見圖4。

圖4 HQ63 Q-S 關(guān)系圖Fig.4 Chart of Q-S relationship of HQ63

由拋物線方程可得井損常數(shù)C，即可求得井損：

利用式（8）（9）對HQ63 獲取3 個(gè)落程降深數(shù)據(jù)分析計(jì)算[5,13-14]，扣除井損得含水層水位降深，結(jié)果見表3。

表3 HQ63 試驗(yàn)降深及井損Table 3 Test drawdown data and well loss value of HQ63

（2）穩(wěn)定流公式求參

HQ63 抽水試驗(yàn)滿足穩(wěn)定抽水試驗(yàn)規(guī)范要求，可按照Dupuit 穩(wěn)定流求參公式計(jì)算參數(shù)。潛水含水層穩(wěn)定流求解公式為：

式中：sw——含水層水位降深/m；

H0——含水層厚度/m；

Q——抽水井流量/(m3·d-1)；

K——滲透系數(shù)/(m·d-1)；

r——抽水井有效半徑/m；

R——影響半徑/m。

影響半徑R計(jì)算采用鳳蔚等[15]以Theis 非穩(wěn)定流為基礎(chǔ)提出的計(jì)算公式：

式中：T——導(dǎo)水系數(shù)/(m2·d-1)。

利用最大落程降深流量數(shù)據(jù)，聯(lián)立式（10）（11），用KH0近似表示為T，迭代求解。

（3）參數(shù)計(jì)算結(jié)果

利用最大流量（3 149.76 m3/d）對應(yīng)的含水層水位降深（2.57 m）數(shù)據(jù)通過穩(wěn)定流公式求得滲透系數(shù)為25.70 m/d，導(dǎo)水系數(shù)為2 147.75 m2/d，通過以上方法獲取了更接近實(shí)際的水文地質(zhì)參數(shù)。

4 討論

抽水試驗(yàn)過程中，井筒內(nèi)各部位水匯流入潛水泵進(jìn)水口過程會(huì)產(chǎn)生井損，井損值與含水層富水性、流量及井徑、潛水泵直徑等有關(guān)。為避免水泵附近高速水流及較長管道水頭損失對水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算的影響，需在試驗(yàn)設(shè)計(jì)階段考慮自動(dòng)水位計(jì)合理安放位置。如潛水含水層抽水試驗(yàn)中，潛水泵一般安放在含水層上部，此時(shí)自動(dòng)水位計(jì)宜優(yōu)選放置在近井水面位置，此處水位降深更接近含水層水位降深。HQ63 在試驗(yàn)設(shè)計(jì)階段考慮了以上因素，獲取了近井水面降深用于參數(shù)計(jì)算。

文中HQ63 單孔抽水試驗(yàn)采用穩(wěn)定流公式計(jì)算水文地質(zhì)參數(shù)，同以往傳統(tǒng)參數(shù)計(jì)算方法對比有3 方面優(yōu)勢：

（1）抽水試驗(yàn)層放置多個(gè)自動(dòng)水位計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，對不同位置自動(dòng)水位計(jì)降深數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析優(yōu)選，選取自動(dòng)水位計(jì)Diver50-1 獲取的近井水面降深用于水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算，數(shù)據(jù)可靠；

（2）抽水井中自動(dòng)水位計(jì)降深含井損，HQ63 采用多落程抽水試驗(yàn)方法計(jì)算最大流量降深對應(yīng)的井損值為0.8 m，占自動(dòng)水位計(jì)降深的23.8%，不可忽略?？鄢畵p獲取含水層水位降深采用穩(wěn)定井流公式計(jì)算導(dǎo)水系數(shù)T，避開了實(shí)測降深直接用于穩(wěn)定流公式求參等常見誤區(qū)；

（3）采用以Theis 非穩(wěn)定流為基礎(chǔ)提出的影響半徑公式進(jìn)行計(jì)算，可進(jìn)一步縮小抽水試驗(yàn)求T的誤差范圍，使計(jì)算結(jié)果更接近實(shí)際[5,15]。

本次選取的2 個(gè)典型試驗(yàn)孔，具體試驗(yàn)操作過程中還存在一些局限和不足。限于實(shí)際開展試驗(yàn)設(shè)備條件，在抽水試驗(yàn)中安放的自動(dòng)水位計(jì)型號(hào)和量程不完全一樣，導(dǎo)致獲取的水位降深數(shù)據(jù)有一定誤差，經(jīng)過其他鉆孔抽水試驗(yàn)同位置不同型號(hào)、不同量程的自動(dòng)水位計(jì)降深數(shù)據(jù)對比，誤差較小。今后如開展類似數(shù)據(jù)對比分析應(yīng)盡量采用同型號(hào)同量程自動(dòng)水位計(jì)獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，數(shù)據(jù)更加精確。

5 結(jié)論

（1）抽水試驗(yàn)中基于自動(dòng)水位計(jì)獲得水位降深為壓強(qiáng)水頭變化值，因井管內(nèi)水流沿程水頭損失及速度水頭差異導(dǎo)致不同位置獲取的降深值不同，井損值在潛水泵進(jìn)水口處最大，隨距潛水泵距離的增大而減小。為避開井筒內(nèi)較大水頭損失對水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算的影響，自動(dòng)水位計(jì)宜優(yōu)選安放在潛水泵上部接近動(dòng)水位位置。

（2）單位涌水量為實(shí)際生產(chǎn)的工程參數(shù)，需考慮安全余量，在潛水含水層抽水試驗(yàn)中應(yīng)采用井中水位降深或近井中水位降深進(jìn)行計(jì)算；在分層段承壓含水層抽水試驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用潛水泵上部自動(dòng)水位計(jì)降深進(jìn)行計(jì)算。

（3）在單孔抽水試驗(yàn)中，滲透系數(shù)、導(dǎo)水系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)若利用穩(wěn)定流公式計(jì)算時(shí)，公式中水位降深指的是含水層水位降深，因自動(dòng)水位計(jì)降深含井損不可忽略，需利用多落程抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)扣除井損后用于計(jì)算，該處理方法可獲取更接近實(shí)際的水文地質(zhì)參數(shù)。