Тест на відкачування Wikigeotech - Wikhydro

Резюме

ПРИНЦИП

Випробування на відкачування (раніше NF P 94-130 [1], стандарт замінений на NF EN ISO 22282-4 [2]) призначені для визначення гідродинамічних характеристик водоносних горизонтів, а саме коефіцієнта пропускання та коефіцієнта зберігання. Вони дають змогу оцінити радіус дії накачування та розрахувати горизонтальний коефіцієнт проникності ґрунту, коли відома товщина водоносного шару.

Випробування полягає у відкачуванні п’єзометричної поверхні водного шару з фільтруючої свердловини під час вимірювання витрати та рівня води, що перекачується, під час фази відкачки та під час фази відкачки повернення до рівноваги після зупинки відкачки. Вимірювання проводяться в свердловині і принаймні в трьох п'єзометрах, вирівняних по радіусу, що відповідає досліджуваному напрямку потоку.

тест

Випробовувана швидкість накачування визначається під час попередньої фази випробування, що дозволяє перевірити реакцію насоса/п'єзометра/пристрою для свердловини. Фактичне випробування починається з включення накачування при визначеному таким чином тестовому потоці, який повинен бути стабілізований протягом двох хвилин. У цей момент починається час вимірювання (t = 0). Рівні води зчитуються у всіх пьезометрах і в свердловині через певні інтервали часу, коливаючись від 30 с на початку випробування до максимум 1 години.

Прокачування триває щонайменше 6 годин і не більше 48 годин, якщо фаза стійкого стану не досягнута. Вважається, що цього режиму можна досягти після трьох послідовних вимірювань рівня води в п'єзометрах, які розташовані на відстані однієї години і не відрізняються більш ніж на один сантиметр у кожній точці вимірювання.

Коли досягається одна з цих умов, відкачування припиняється, а випробування продовжується із вимірюванням рівня води в п'єзометрах, коли рівень води піднімається.

ЗАЯВКИ

На відміну від одноразових випробувань типу Лефранка, Насберга та Люгена, тест накачування дає змогу змоделювати загальну поведінку водоносного шару з урахуванням даної проблеми просадки. Це тест, який дозволяє отримати з максимальною точністю оцінку витрати зневоднення та зони впливу зниження рівня води на проект.

Випробування на перекачування дозволяє охарактеризувати грунти з проникністю від 10-2 до 10-7 м/с.

1) Переваги

Випробування на відкачуванні дозволяють визначити коефіцієнт пропускання, який є добутком товщини шару водоносного шару, що вивчається на коефіцієнт проникності "у великій" характеристиці маси грунту. Численні теоретичні розробки щодо методів інтерпретації дозволяють збагатити знання про досліджувану гідрогеологічну систему (радіус дії, пропускання, коефіцієнт зберігання, виявлення певних меж гідравлічної системи.).

2) Обмеження

Випробування на перекачування - це, як правило, дорогі випробування, час впровадження та інтерпретації яких може бути довгим. Методи інтерпретації можуть швидко ускладнитися. Вони посилаються на багато теорій [3], якими слід користуватися з розумом, і вимагають хорошого знання гідрогеологічного контексту досліджуваної ділянки. Отже, паралельно слід проводити детальне гідрогеологічне дослідження, щоб визначити, зокрема, умови для відновлення водопостачання (наприклад, близькість річки, водонепроникний фронт, вторинні водоносні горизонти).
Колодязь слід по можливості опустити до непроникної основи.
Швидкість відкачки повинна бути постійною. Тому він не повинен бути занадто слабким. Його значення, як правило, не повинно бути менше одного кубічного метра на годину. Тому тест підходить лише для плям з достатньою пропускаючою здатністю.

3) Запобіжні заходи щодо використання

попередні дозволи на проведення випробувань

Випробування на відкачування повинні бути оголошені службам, що забезпечують відповідність водному законодавству. Ці тести підпадають під застосування статей:

  • 1.1.0 "Зондування, буріння, створення свердловин або підземні роботи, не призначені для побутових потреб, що проводяться з метою дослідження або моніторингу підземних вод або з метою взяття тимчасових або постійних проб у підземних водах, у тому числі на водних шарах, що супроводжують водотоки ... ", що вимагає декларації.
  • 1.1.1. "Постійне або тимчасове вилучення з свердловини, свердловини або підземної споруди в водоносній системі, за винятком підземних вод, що супроводжують потоки, шляхом відкачування, дренажу, обходу або будь-якого іншого процесу:
    • Максимальна загальна продуктивність 1 ° ≥ 80 м 3/год: Дозвіл
    • 2 ° 8 м 3/год 3/год: Заява

Умови дії та область використання:

Насосна свердловина повинна пройти через весь водоносний горизонт або, якщо цього не вдасться, проникнути в нього на довжину, щонайменше рівну 25 діаметру сітчастого фільтра. П'єзометри повинні бути екрановані на мінімум 2 метри, а їх основа повинна бути на рівні основи колодязя для тих, хто знаходиться в безпосередній близькості.

Відкачування повинна здійснюватися з постійною швидкістю, що допускає нетурбулентний потік.

ВПРОВАДЖЕННЯ

1) Встановлення п’єзометрів

Положення пунктів спостереження за підземними водами залежить від місцевих умов поповнення підземних вод та передбачуваної геометрії поверхні просадки. Їх імплантують на зростаючі відстані від свердловини, в радіусі або двох ортогональних радіусах. Вони мають мінімальну екрановану довжину 2 м, пов'язану з фільтруючим пристроєм або фільтруючим матеріалом. Вони заблоковані знизу або навіть зверху, якщо потрібна ізоляція напірного крана. П'єзометри, розташовані в безпосередній близькості від свердловини, будуть встановлені на глибині, що досягає основи свердловини.

Необхідно, щоб свердловину та п’єзометри виконував персонал, досвідчений у бурінні води [4], зокрема для випробувань на кількох водоносних шарах (запобігання забрудненню між водами).

2) Персонал

Знання та відповідність стандарту випробувань та кваліфікація фахівців з геотехнічних випробувань [5]. Досвідчений ехолот у бурінні води необхідний для випробувань на водоносних шарах (запобігання забрудненню між водоносними шарами).

Проведення тесту вимагає спостереження гідрогеолога (мінімальний рівень Bac + 2) на різних його фазах для визначення та адаптації умов для проведення тесту (вибір тестового потоку, визначення перехідної фази, кінець тесту).

3) Запобіжні заходи щодо впровадження на місцях

Загальний контекст водоносного шару повинен бути відомий перед випробуванням (рівень вільної/неволі, очікувана проникність, стінка, можливе поповнення). На практиці бажано провести попереднє дослідження ділянки та визначити глибину випробування на основі попередньої розвідки.

Перевірте калібрування витратомірів та приладів для вимірювання підземних вод у різних п’єзометрах. Можуть знадобитися контрольно-вимірювальні прилади з безперервною реєстрацією залежно від кількості встановлених п'єзометрів та реакційної здатності водоносного шару (швидке падіння рівнів в перехідних умовах).

4) Урожайність

Без урахування буріння свердловини та п’єзометра та підготовки випробування, тривалість останнього може досягати 48 годин безперервно.

ІНТЕРПРЕТАЦІЯ

Методи інтерпретації ні описані, ні накладені на стандарт NF P 94-130 [1], і тому залишаються на розсуд інженера. Класичні методи використовують, зокрема, рівняння Дюпюї для аналізу в стаціонарному стані та Тейс - Якоба для аналізу в перехідному режимі.

Ці методи, як правило, покладаються на побудову кривої зменшення в залежності від часу та ідентифікацію її з типовою кривою. Вибір методу інтерпретації залежить від гідравлічних та гідрогеологічних умов, в яких проходило випробування на перекачування: інтерпретація в стаціонарному режимі або перехідному режимі, вільна або обмежена вода, наявність біля фронту подачі або дренажу.

Ми посилаємось на Bulletin de Liaison Spécial Hydraulique des Soils [3] для детального викладу методів інтерпретації методами Дюпюя і Тейсса Якова, а також на більш загальні роботи підземної гідравліки [6] .

Можливо, доведеться розробити більш складні моделі (накладені водоносні горизонти, підзарядка, водонепроникний фронт тощо). У цьому випадку ми будемо посилатися на документ М. Кассана [7] .

ЗАМОВЛЕНО

Перш ніж замовляти, необхідно забезпечити дотримання обмежень, встановлених законом про воду. У цьому випадку може знадобитися зробити декларацію перед спеціальними службами перед будь-якою операцією з встановлення п’єзометра згідно зі статтею 1.1.0 та/або статтею 1.1.1. Цю частину можна інтегрувати в замовлення.

Бажано асоціювати організацію, яка проводила тест, з його інтерпретацією. Дійсно, знання методів інтерпретації необхідні для того, щоб мати можливість зрозуміти і спостерігати різні фази тесту, а також відмітити будь-які особливості, які можуть бути інтегровані в інтерпретацію (кілька рівнів водоносного шару, можливе поперечне поповнення тощо).
Рекомендується вимагати кваліфікації (водобур CQP) або рекомендацій щодо якості з точки зору контролю буріння води (статут якості).

КОНТРОЛЬ СЕРВІСУ

1) У полі

  • перевірка встановлення свердловини та п’єзометрів.
  • перевірка можливостей евакуації перекачуваної води під час випробування в природному середовищі (залежно від законодавства) або в контрольованій мережі.
  • перевірка правильності реалізації п’єзометрів.
  • перевірка правильної роботи насоса та відповідного вимірювального обладнання (витратомір, п'єзоелектричні зонди або електронні датчики тощо).

2) Інтерпретація

Потрібно буде перевірити та бути пильними щодо врахованих припущень:

  • неволі або вільна вода,
  • стабілізований п’єзометричний рівень,
  • однорідність водоносного шару,
  • положення стіни,
  • повторне годування,
  • розрахунок перепадів тиску свердловини.