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連通試驗

連通試驗實際上是壹種示蹤試驗,它是在上遊某個地下水點(水井、巖溶堅井、落水洞、地下暗河表流段、坑道等)投入某種指示劑,在下遊地下水點(除前述各類水點外,尚包括泉水、巖溶暗河出口等),監測示蹤劑是否出現,以及出現的時間和濃度,從而確定其連通情況。連通試驗是確定研究地段上地下水流經具體途徑的壹種有效方法,主要用於研究和查明巖溶地下水的運動途徑、速度、地下河系的連通、延展與分布情況、地表水與地下水的轉化關系,以及尋找礦坑(井)湧水的水源與通道,查明水庫漏失途徑,判斷地下水分水嶺的位置等。

由於連通試驗主要是查明地下水系統的補、徑、排條件,因此,對試驗井點布置及試驗方法沒有嚴格的要求,壹般多利用現有的人工或天然地下水點和巖溶通道,監測水點應盡可能地多,常用的試驗方法簡介如下:

(1)水位傳遞法。壹般是利用天然的巖溶通道,對天然地下水流進行堵、閘、放水或抽水、註水等,以改變地下水流水位,而在上、下遊巖溶水點(包括鉆孔)和其他點上觀測水位、流量的變化,從而確定其連通性及具體途徑。這種方法主要用於查明巖溶管流區巖溶水點間的聯系。但也應考慮到,這種方法可能引起地下水天然流動方向的改變。

(2)示蹤試驗法。壹般多在巖溶管道發育區和裂隙巖溶區進行此種試驗。常利用天然巖溶水點投放和接收示蹤劑,壹般可選用谷糠、鋸屑、石松孢子、漂浮紙片等作為指示劑(物)。對於流量較大的地下暗河還可用浮漂式小型定時炸彈和電磁波發射器來查明地下暗河流經途徑和位置。近年來,壹種微小彩色塑料粒的示蹤物得到應用,此法除查明水點間連通性外,還可大致估算地下流速。

(3)氣體傳遞法。對無水或非充滿水的通道,可用煙熏、施放煙幕彈等方法,探明通道的連通性及連通程度,但壹般只能作近距離試驗。

小結

抽水試驗是水文地質調查中應用最廣泛的野外試驗,也是獲取水文地質參數的最主要的試驗方法。通過本章的學習,應重點掌握抽水試驗的類型,抽水孔和觀測孔的布置要求,抽水試驗的技術要求,抽水試驗的現場工作及資料整理等內容。對其他水文地質試驗,應理解其原理和作用。

復習思考題

1.抽水試驗的作用是什麽?

2.試述抽水試驗的類型及應用條件?

3.什麽是穩定流抽水試驗?什麽是非穩定流抽水試驗?

4.試述單孔抽水試驗、多孔抽水試驗、幹擾抽水試驗的含義?

5.抽水孔如何布置?

6.水位觀測孔如何布置?

7.為查明邊界的性質,如何布置抽水孔和觀測孔?

8.為查明上下含水層之間有無水力聯系(越流補給),應如何布置抽水孔和觀測孔?

9.抽水設備主要有哪些?

10.試述空壓機揚水原理、裝置形式?什麽叫沈沒比?

11.電測水位計的原理及種類?流量計有哪些?

12.穩定流抽水試驗的主要技術要求是什麽?

13.什麽叫穩定延續時間?什麽是抽水延續時間?

14.抽水試驗時,對觀測的“三同時(或三同步)”要求是什麽?

15.非穩定流抽水試驗的主要技術要求是什麽?

16.對群孔幹擾抽水試驗的主要技術要求有哪些?

17.試述抽水試驗的現場觀測和記錄內容?

18.穩定流抽水試驗的Q—t,S—t曲線圖有什麽作用?

19.試說明Q—S和q—S曲線的類型及水文地質意義?

20.非穩定流抽水試驗應繪制什麽曲線?

21.滲水試驗的作用是什麽?有幾種試驗方法?如何求滲透系數?

22.註水試驗在什麽條件下適用?

23.如何測定地下水的流向、流速?示蹤劑的類型有幾種?

24.試述連通試驗的作用及試驗方法?