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述的按此规定的滤料粒径

时间:2012-07-03 10:11:33 来源:jlgcsw.com 作者:gaozi01 点击:
表明,在相同的条件下,抽水试验过滤器的直径增加,其出水量随之相应增加。当直径增加到一定限度时,出水量增加的幅度逐渐减少。譬如,过滤器直径大于200mm时,出水量增加的幅度一般就很小。如图1所示(图中数字1~10为试验孔组的编号,1号孔组为地层渗透系数最小,依次增大,10号孔组为地层渗透系数最大)。据此,当采用200mm过滤器抽水孔的出水量去推算大口径生产井的出水量,可以理解为,其误差相对的会小一些。另外,从施工条件来看,为在松散层地区设置200mm过滤器,一般需钻凿300~500mm的钻孔,这在勘察时容易满足。所以,本条文仍规定,“抽水孔过滤器直径,在松散层中宜大于200mm”。至于基岩勘探孔中的过滤器直径(或勘探孔直径),因缺乏实际试验资料,出水量与孔径的关系更难掌握。但考虑到基岩勘探孔孔径过大时钻进困难,而过小又不能安装抽水设备,为至少能满足空气压缩机抽水的要求,并保证获得比较正确的抽水试验资料,所以本条文仍规定“在基岩层中,宜大于100mm”。图1过滤器直径与出水量关系曲线图533抽水孔过滤器的长度,宜符合下列规定:1含水层厚度小于30m时,可与含水层厚度一致。2含水层厚度大于30m时,可采用20~30m;当含水层的渗透性差时,其长度可适当增加。抽水试验观测孔过滤器的长度可采用2~3m。条文说明:533一些试验研究资料揭示了过滤器长度与出水量的关系,在相同条件下,抽水孔出水量随过滤器长度的增加而增加。但当过滤器长度达到某一数值后,出水量增加的幅度却很小,甚至毫无实际意义,如图2所示。由此,从实用的角度可以引出一个过滤器“有效长度”的概念,即指抽水孔的出水量增加强度ΔQ(L/s)/ΔL(m)<05,或进水量占整个抽水孔出水量90%~95%时的过滤器长度。在通常的出水量和水位下降值的情况下,过滤器“有效长度”大致为20~30m(见表3)。图2出水量与过滤器长度关系示意图表3过滤器“有效长度”(L0)值表S(m)Q(L/s)q(L/sm)L0(m)4313992926(3815+2490)/2=315015020101340225013018301410215010014801480205035732609132608094103010901805905243210471553615023680续表
S(m)Q(L/s)q(L/sm)L0(m)77711658150030005237616145326002563591140119204591076623403080注:Saaa3aaaaaa3aaa水位下降值(m)。Qaaa3aaaaaa3aaa单位时间的总出水量(L/s)。qaaa3aaaaaa3aaa单位水位下降值的出水量(L/sm)。表中数值基本上是在渗透性能较好的砂砾、卵石层中得出的。对于渗透性差一些的含水层,L0(为井液扩散试验时,扩散段长度与以上井管长度之和的算术平均值)的数值将偏大一些。本条文对厚含水层中过滤器的长度可采用20~30m,在执行中可以理解为:当水位下降值较小或渗透性能较好的情况下,可采用20~30m;当水位下降值较大或渗透性能较弱的情况下,可采用30m或更长一些。另外,当确有把握采用某些计算公式换算不同过滤器长度的出水量时,也可采用其他数值。1534抽水孔过滤器骨架管孔隙率,不宜小于15%。条文说明:534原规范第523条对抽水孔过滤器骨架管的孔隙率所作的规定,对供水水文地质勘察而言,显然是要求过高,因为超过了现行国标《供水管井技术规范》GBaaa2aaa50296有关规定的要求,故本次修订时将其由不小于20%,降低至不小于15%。535非填砾过滤器的包网网眼、缠丝缝隙尺寸,宜按表535确定。表535非填砾过滤器进水缝隙尺寸过滤器类型网眼、缝隙尺寸(mm)含水层不均匀系数η1≤2含水层不均匀系数η1>2缠丝过滤器(125~15)d50(15~20)d50包网过滤器(15~20)d50(20~25)d50注:1细砂取较小值,粗砂取较大值。2d50为含水层筛分颗粒组成中,过筛质量累计为50%时的最大颗粒直径。条文说明:535对非填砾的包网过滤器的网眼尺寸及缠丝过滤器的缠丝间隙尺寸,原规范第526条分两款作了相应的规定。从规定的内容看,第一款是明显的引用了原苏联国家规范关于均匀含水层非填砾过滤器尺寸的规定,但第二款却是套用英、美等国对非填砾过滤器进水缝隙尺寸的要求。必须指出,原苏联和英、美对相关问题的规定是不同的。如原苏联规范规定井水含砂量标准为1/10000,而英、美等国则大多规定在1/20000以下。两者相差悬殊。显然,如果把两个宽严不同的规定加以混合,势必会导致非均匀含水层中过滤器的网眼、缝隙尺寸反而小于均匀含水层情况的不合理结果。须知,抽水孔出水含砂量的高低,不仅直接反映成孔质量的好坏,而且也直接影响抽水试验资料的精度。我国多年的勘察实践表明,原苏联国家规范对非填砾过滤器进水缝隙尺寸的规定是符合抽水孔的实际情况的,所以也是原规范第526条第一款规定的依据所在。因此,对非均匀含水层,亦应采用同一标准的规定,使之相互协调。为此,本次修订时对原规范第526条作了修正。536填砾过滤器的滤料规格和缠丝间隙,可按下列规定确定:1当砂土类含水层的η1小于10时,填砾过滤器的滤料规格,宜采用下式计算:D50=(6~8)d50(536-1)2当碎石土类含水层的d20小于2mm时,填砾过滤器的滤料规格,宜采用下式计算:D50=(6~8)d20(536-2)3当碎石土类含水层的d20大于或等于2mm时,应充填粒径10~20mm的滤料。4填砾过滤器滤料的η2值应小于或等于2。5填砾过滤器的缠丝间隙和非缠丝过滤器的孔隙尺寸,可采用D10。注:1η1为砂土类含水层的不均匀系数,即η1=d60/d10;η2为填砾过滤器滤料的不均匀系数,即η2=D60/D10。2d10、d20、d60为含水层土试样筛分中能通过网眼的颗粒,其累计质量占试样总质量分别为10%、20%、60%时的最大颗粒直径。3D10、D50、D60为滤料试样筛分中能通过网眼的颗粒,其累计质量占试样总质量分别为10%、50%、60%时的最大颗粒直径。条文说明:536规范(TJaaa2aaa27aaa3aaa78)对填砾过滤器滤料规格的要求是采用表格的形式表述的,按此规定的滤料粒径,其成井质量不佳,使用寿命短,且规定分档过细,使用不便。据此,原规范将滤料粒径改用国际上普遍采用的以标准粒径乘滤水系数的计算方法确定。实践证明,按计算方法确定的滤料粒径是适用的,故对原条文及其条文说明未作改动。1公式的形式。根据含水层的颗分资料确定的标准粒径di乘以滤水系数(D50/di)来确定,形式简洁,使用方便。2砂土类含水层的滤料规格。对砂土类含水层,通过国内18个工程实例的反复试算,并参考苏、日、英、西德等国的规定,确定适合我国的di为d50,则滤水系数(D50/d50)为6~8。由此计算的结果,与规范(TJaaa2aaa27aaa3aaa78)的规定一致。试算中发现,若砂砾和粗砂地层的不均匀系数η1(d50/d10)值大于10时,则应除去其中的粗颗粒后重新筛分,直至η1<10后才能按本条款的公式计算。否则,计算的滤料粒径过大。3碎石土类含水层的滤料规格。确定di较为困难,国外有关规范也都回避此规定。经20个工程实例的对比和检验,最终确定碎石土类含水层的滤料粒径d1为d20,其滤水系数(d50//d20)为6~8。按此计算的结果与规范(TJaaa2aaa27aaa3aaa78)的规定比较,出现两种情况:1)当d20<2mm时,计算确定的滤料粒径均小于规范(TJaaa2aaa27aaa3aaa78)规定的滤料粒径,约小1~4个规格级差。实践证明,在这一类含水层中按规范(TJaaa2aaa27aaa3aaa78)规定的滤料粒径充填,不少勘探孔出砂,而改用本计算的结果,则效果较好。2)当d20≥2mm时,计算确定的滤料粒径均大于规范(TJaaa2aaa27aaa3aaa78)规定的滤料粒径,由于滤料粒径过大,则无挡砂的作用。为减少作业难度,故本条款规定当d20≥2mm的碎石类含水层时,可充填粒径10~20mm的滤料。4一般来说,滤料粒径均匀,则孔隙率大,透水性较好。为较好地保证滤料的过水性能,故规定滤料的不均匀系数η1值应小于或等于2。5为了保证缠丝或骨架管的穿孔孔径能阻挡90%滤料,规定缠丝间隙尺寸采用D10。537填砾过滤器的滤料厚度,粗砂以上含水层应为75mm,中砂、细砂和粉砂含水层应为100mm。条文说明:537关于填砾过滤器的滤料厚度的规定,多年来的工程实践证明是合适的,既有利于水量增加,又有利于钻探施工。54勘探孔施工541水文地质勘探孔的钻进和成孔工艺,应符合下列要求:1基岩勘探孔,应采用清水钻进。2松散层勘探孔,根据含水层特性和勘探要求,可采用水压或泥浆钻进。3冲洗介质的质量应符合国家现行的《供水管井技术规范》GBaaa2aaa50296的有关规定。4在钻进有供水意义的含水层时,严禁采用向孔内投放粘土块代替泥浆护壁。5在下过滤器和填滤料前,应将孔内的稠泥浆换为稀泥浆。6抽水孔必须及时洗孔。抽水试验观测孔也应进行洗孔,宜洗至水位变化反映灵敏。条文说明:541基岩钻孔由于孔壁稳定,应采用清水钻进。在松散层地区,当孔壁不易坍塌,钻进比较容易的情况下,为避免复杂的洗井工作,可采用水压钻进;反之,则应采用泥浆钻进。当采用泥浆护壁钻进时,为了避免滤料层的淤塞,造成洗孔困难,应在下管前和(责任编辑:gaozi01)
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