什么是水文地质试验?

[拼音]：shuiwen dizhi shiyan

[外文]：hydrogeological test

为测定各项水文地质参数和研究地下水运动特征而进行的试验工作。水文地质试验分为室内试验和野外试验。室内试验主要用于均质土层，根据土体颗粒的粗细程度，选择适当的渗透仪进行试验。近年来研制成功了大型渗透仪，解决了一些特殊土的渗透试验问题。野外水文地质试验，在岩土体中均可进行，如钻孔抽水、压水、注水试验，试坑注水试验，地下水流速流向测定和岩溶连通试验等。由于这些方法在较短时间内可对各含水层参数作出评价，故得到广泛的应用。此外，还可根据地下水位长期观测资料求得较大范围岩土体的有关含水层的渗透参数。这种方法，比一般钻孔抽、压水试验更接近于实际，因而求得的渗透参数也比较准确。下面仅就几种野外常用的试验进行叙述。

主要在松散土层和地下水埋藏较浅的基岩中进行，是测定岩土体渗透系数的一种比较准确的方法，分为单孔抽水、多孔抽水和抽水注水联合试验。单孔抽水简单易行，适用于确定含水层的渗透性和出水量；多孔抽水适用于比较精确测定含水层的透水性和影响半径等参数。当有多层含水层，因各层水力条件不同，则应进行分层抽水，分别求得各层的渗透系数。当上下含水层性质基本相同，则可进行混合抽水，得出综合渗透系数。抽水注水联合试验是从一孔抽水，用抽出的水注入邻孔，水位易稳定，试验时间短，适用于岩层透水性具有明显的各向异性，可测得定向的渗透系数。

利用一定时间内在钻孔中压入的水量和施加压力大小的关系，计算岩体相对透水性和定性了解岩体裂隙发育程度的试验工作。压水试验在水利工程地质勘察中应用极为普遍，它不受岩体有无地下水的限制，在坚硬与半坚硬岩体中均可进行，并可模拟各种地基所承受的渗透压力，进行相应水头的压水试验。试验成果有两种表示方法：一种以单位吸水量值ω 表示，ω 值相当于每米水柱压力下每米试段长度内，岩体每分钟的吸水量升数；另一种用吕荣单位表示，即在100m垂直水柱压力作用下，1m试段内1分钟压入岩体裂隙中的水量为1升时，定为1个吕荣值。压水试验用的设备、管路、仪器以及其他装置，均应与试验压力的要求相适应（图1）。

根据向钻孔连续注入的水量、水位与时间变化关系，测定含水层渗透系数的试验。一般岩层透水性强，不能按要求抬高水位，或孔壁岩体破碎，栓塞止水有困难时，采用注水试验。与压水试验的区别，在于压水试验需用栓塞止水，可求得分层的渗透性指标，而注水试验是直接向孔内注水，一般水头压力较小。

野外测定岩土体包气带垂直渗透系数的一种方法。最佳应用条件是潜水埋藏深度大于3～5m，主要为平原水库、灌区和渠道的渗漏和浸没计算提供参数。砂性土采用试坑法和单环法；对粘性土要考虑毛管力作用造成的侧向扩散渗出，只能采用双环法。

以投放示踪剂或抽、排、封堵地下水等方法，查明溶洞、溶蚀裂隙和地下暗河的连通性、延伸长度及出口分布。其目的是研究岩溶地下水系的补给范围、补给速度和流量；实测地下水流向、流速、流量及其与地表水连通关系；为合理利用地下水资源和处理岩溶渗漏提供设计依据。目前常用方法有示踪剂法、水位传递法和水声法。采用哪一种方法除取决于研究目的外，还决定于岩溶通道的形态特征、发育规模、连通程度、流量大小、流速快慢和试验长度等条件。

小范围地下水流向的测定，一般在测区布置三个钻孔，深度应达到所测含水层地下水位以下2～3m，量测各孔含水层的水位，绘出等水位线图（承压水绘制等水压线图），从图上确定地下水流向（图2）。如测定大范围的地下水流向，则应设置地下水观测网，从各时期等水位线图上确定流向。地下水流速的测定，是在确定地下水流向基础上进行，即在已有井(孔)顺流向的下游侧，打一个钻孔到相应的含水层中，采用定距投放示踪剂测时计算流速的办法测定。最佳示踪剂应易溶解而不沉淀，不被岩土吸收，无毒。