连通试验
连通试验实际上是一种示踪试验,它是在上游某个地下水点(水井、岩溶坚井、落水洞、地下暗河表流段、坑道等)投入某种指示剂,在下游地下水点(除前述各类水点外,尚包括泉水、岩溶暗河出口等),监测示踪剂是否出现,以及出现的时间和浓度,从而确定其连通情况。连通试验是确定研究地段上地下水流经具体途径的一种有效方法,主要用于研究和查明岩溶地下水的运动途径、速度、地下河系的连通、延展与分布情况、地表水与地下水的转化关系,以及寻找矿坑(井)涌水的水源与通道,查明水库漏失途径,判断地下水分水岭的位置等。
由于连通试验主要是查明地下水系统的补、径、排条件,因此,对试验井点布置及试验方法没有严格的要求,一般多利用现有的人工或天然地下水点和岩溶通道,监测水点应尽可能地多,常用的试验方法简介如下:
(1)水位传递法。一般是利用天然的岩溶通道,对天然地下水流进行堵、闸、放水或抽水、注水等,以改变地下水流水位,而在上、下游岩溶水点(包括钻孔)和其他点上观测水位、流量的变化,从而确定其连通性及具体途径。这种方法主要用于查明岩溶管流区岩溶水点间的联系。但也应考虑到,这种方法可能引起地下水天然流动方向的改变。
(2)示踪试验法。一般多在岩溶管道发育区和裂隙岩溶区进行此种试验。常利用天然岩溶水点投放和接收示踪剂,一般可选用谷糠、锯屑、石松孢子、漂浮纸片等作为指示剂(物)。对于流量较大的地下暗河还可用浮漂式小型定时炸弹和电磁波发射器来查明地下暗河流经途径和位置。近年来,一种微小彩色塑料粒的示踪物得到应用,此法除查明水点间连通性外,还可大致估算地下流速。
(3)气体传递法。对无水或非充满水的通道,可用烟熏、施放烟幕弹等方法,探明通道的连通性及连通程度,但一般只能作近距离试验。
小结
抽水试验是水文地质调查中应用最广泛的野外试验,也是获取水文地质参数的最主要的试验方法。通过本章的学习,应重点掌握抽水试验的类型,抽水孔和观测孔的布置要求,抽水试验的技术要求,抽水试验的现场工作及资料整理等内容。对其他水文地质试验,应理解其原理和作用。
复习思考题
1.抽水试验的作用是什么?
2.试述抽水试验的类型及应用条件?
3.什么是稳定流抽水试验?什么是非稳定流抽水试验?
4.试述单孔抽水试验、多孔抽水试验、干扰抽水试验的含义?
5.抽水孔如何布置?
6.水位观测孔如何布置?
7.为查明边界的性质,如何布置抽水孔和观测孔?
8.为查明上下含水层之间有无水力联系(越流补给),应如何布置抽水孔和观测孔?
9.抽水设备主要有哪些?
10.试述空压机扬水原理、装置形式?什么叫沉没比?
11.电测水位计的原理及种类?流量计有哪些?
12.稳定流抽水试验的主要技术要求是什么?
13.什么叫稳定延续时间?什么是抽水延续时间?
14.抽水试验时,对观测的“三同时(或三同步)”要求是什么?
15.非稳定流抽水试验的主要技术要求是什么?
16.对群孔干扰抽水试验的主要技术要求有哪些?
17.试述抽水试验的现场观测和记录内容?
18.稳定流抽水试验的Q—t,S—t曲线图有什么作用?
19.试说明Q—S和q—S曲线的类型及水文地质意义?
20.非稳定流抽水试验应绘制什么曲线?
21.渗水试验的作用是什么?有几种试验方法?如何求渗透系数?
22.注水试验在什么条件下适用?
23.如何测定地下水的流向、流速?示踪剂的类型有几种?
24.试述连通试验的作用及试验方法?