Ну тест

В гидрологии испытание скважин проводится для оценки количества воды, которое можно выкачать из конкретной водяной скважины . Более конкретно, испытание скважины позволит спрогнозировать максимальную скорость, с которой можно откачивать воду из скважины, а также расстояние, на которое упадет уровень воды в скважине при заданной скорости и продолжительности откачки.

Испытание скважин отличается от испытания водоносного горизонта тем, что в первом случае в первую очередь вызывает беспокойство поведение скважины, а характеристики водоносного горизонта во втором количественно оцениваются (геологического образования или объекта, поставляющего воду в скважину).

При откачке воды из колодца уровень воды в колодце падает. Это падение называется просадкой . Количество воды, которое можно перекачивать, ограничено производимой просадкой. Как правило, просадка также увеличивается с увеличением продолжительности закачки.

Потери скважины и потери водоносного горизонта

Компоненты наблюдаемой депрессии в насосной скважине были впервые описаны Джейкобом (1947), а тест был независимо уточнен Хантушем ( 1964) и Биршенком (1963) как состоящий из двух связанных компонентов:

s=BQ+CQ^{2}

,

где s — просадка (единицы длины, например, м), $Q$ — скорость откачки (единицы объемного расхода, например, м³/день), $B$ — коэффициент потерь водоносного горизонта (который увеличивается со временем — как и предсказывает решение Тайса ) и $C$ – коэффициент поглощения скважины (постоянный для заданного расхода).

Первый член уравнения ( $BQ$ ) описывает линейную составляющую просадки; т.е. та часть, в которой удвоение скорости закачки удваивает просадку.

Второй срок ( $CQ^{2}$ ) описывает то, что часто называют «потери скважины»; нелинейная составляющая просадки. Для количественной оценки необходимо прокачивать скважину при нескольких различных скоростях потока (обычно называемых шагами ). Рорабо (1953) дополнил этот анализ, присвоив показателю произвольную степень (обычно от 1,5 до 3,5).

Для анализа этого уравнения обе части делятся на скорость разряда ( $Q$ ), уход $s/Q$ на левой стороне, что обычно называют удельной просадкой . Правая часть уравнения становится прямой. Построение графика конкретной просадки через заданный промежуток времени ( $\Delta t$ ) с начала каждого этапа теста (поскольку просадка будет продолжать увеличиваться со временем) в зависимости от скорости откачки должна представлять собой прямую линию.

{\frac {s}{Q}}=B+CQ

Если провести прямую линию по наблюдаемым данным, наклон линии наилучшего соответствия будет равен $C$ (потери скважины) и перехват этой линии с $Q=0$ будет $B$ (потери водоносного горизонта). Этот процесс заключается в подгонке идеализированной модели к реальным данным и определении того, какие параметры модели лучше всего соответствуют реальности. Затем делается предположение, что эти подобранные параметры лучше всего отражают реальность (при условии, что предположения, заложенные в модель, верны).

Приведенное выше соотношение относится к полностью проникающим скважинам в напорных водоносных горизонтах (те же допущения, которые использовались в решении Тайса для определения характеристик водоносного горизонта при тестировании водоносного горизонта ).

Эффективность скважины

Часто эффективность скважины определяется с помощью такого рода испытаний. Это процент, указывающий долю общей наблюдаемой депрессии в насосной скважине, которая обусловлена потерями в водоносном горизонте (в отличие от потока через фильтр скважины и внутри скважины). . Идеально эффективная скважина с идеальным фильтром и в которой вода течет внутри скважины без трения, будет иметь 100% эффективность. К сожалению, эффективность скважин трудно сравнивать, поскольку она также зависит от характеристик водоносного горизонта (тот же объем потерь в скважине по сравнению с более пропускающим водоносным горизонтом приведет к более низкой эффективности).

Удельная мощность

Удельная производительность – это количество воды, которое скважина может произвести на единицу депрессии. Обычно его получают в результате испытания на ступенчатую просадку. Удельная емкость выражается как:

S_{c}={\frac {Q}{h_{0}-h}}

где

S_{c}

– удельная емкость ([L ²Т ⁻¹]; м²/день или галлон США/день/фут)

Q

– скорость откачки ([L ³Т ⁻¹]; м³/день или галлон США/день), и

h_{0}-h

— просадка ([L]; м или футы)

Удельная производительность скважины также зависит от скорости закачки, при которой она определяется. Из-за нелинейных потерь в скважине удельная производительность будет снижаться с увеличением скорости закачки. Это усложнение делает абсолютную величину удельной мощности малопригодной; хотя это полезно для сравнения эффективности одной и той же скважины во времени (например, чтобы увидеть, требует ли скважина реабилитации).

Ссылки

Биршенк, Уильям Х., 1963. Определение эффективности скважины с помощью нескольких испытаний на ступенчатую депрессию. Международная ассоциация научной гидрологии , 64:493-507.
Хантуш, Махди С., 1964. Достижения гидронауки , глава «Гидравлика скважин» , стр. 281–442. Академическая пресса.
Джейкоб, CE, 1947. Испытание на депрессию для определения эффективного радиуса артезианской скважины. Transactions, Американское общество инженеров-строителей , 112 (2312): 1047-1070.
Рорабо, М.И., 1953. Графический и теоретический анализ испытания артезианских скважин на ступенчатую депрессию. Transactions, Американское общество инженеров-строителей , 79 (отдельно 362): 1-23.

Дополнительные ссылки на методы анализа испытаний на откачку, отличные от описанного выше (обычно называемые методом Хантуша-Биршенка), можно найти в общих справочниках по испытаниям водоносных горизонтов и гидрогеологии .

См. также