钻孔抽水试验设计实例
首先预测钻孔最大涌水量,确定抽水设备的选型和参数,验证钻孔结构是否合理:
1、利用静止水位和试抽资料,建直角坐标图解,预测最大涌水量1.1万立方米。
2、确定抽水设备:考虑到钻孔涌水量大,最优的选择是利用空气压缩机抽水。
确定空压机的技术参数(排气量):
公式:V=(2.17+0.0164h)h/23㏒[(H+10)/10] (米3)
上式为每抽1米3的水所需压缩空气量的计算;
W= VQ/60 (米3/分)
上式为空气压缩机排气量选择参数;
式中:
h--从动水位起,液体上升的高度(米)
H--从动水位起,风管的浸没深度(米)
Q--预测最大涌水量(米3/时)
将设计降深和预测最大涌水量,分别代入h(取10米)、H(取10米)、Q(取458米3/时)后,计算得出:W=25.75米3/分,远大于试抽水时的13m3/min。
3、验证钻孔口径是否合理:
因Q
总=Q
水
+Q
气
即лD2V
混合
/4 = Q
水
+Q
气
D=[( Q
水
+Q
气
)/лV
混合
/4 ]1/2
式中各参数单位均采用国际单位制即SI制,设D为出水管内径,分别代入Q
水
(取0.127
米3/s),Q
气(取0.43米3/s),V
混合
(流速,经验值取9米3/s)
计算得出:D=0.280米。
通过上述的计算可以看出试抽水时空气压缩机排气量参数的选择、出水管口径的选择。
如此我们就应在下面的抽水试验设计中做出相应的调整,以理论去指导实践。
在接下来的抽水试验中我们选择的是阿特拉斯·科普柯(无锡)压缩机有限公司生产的排气量:27.6米3/分,额定工作压力:2.5 Mpa空气压缩机。
通过以上对抽水试验设计的调整,很好的完成了该孔段的抽水试验工作。
钻孔涌水量:0.167米3/秒,单位涌水量16.5升/秒·米,最大降深11.5米,满足规范要求。
考虑到钻孔涌水量大的因素,若采用梯形堰仍可能存在排水阻力,故流量测量采用矩形堰,堰口宽度0.6米,流量计算公式:Q=CBH1.5,C—矩形堰的流量系数,B—矩形堰堰口宽度,H--矩形堰的水头高度。