水位監測儀在實際測量中的應用
水位降深的監測精確性，直接影響到滲透系數等水位地質參數計算，以下是小編搜集整理的一篇關于水位監測儀在實際測量探究的論文范文，供大家閱讀參考。
1水位監測儀概述
水位檢測儀為全數字化儀器，具有顯示精度高，可靠性高，抗干擾能力強的特點。該儀器適用于監測水深1~30m,安裝方便，使用簡單。
1.1水位監測儀的功能
(1)顯示地下水位;(2)設定高、低水位報警;(3)設定電池電壓超、欠壓報警。
1.2水位監測儀的使用環境
(1)使用地海拔低于2500米(2)使用環境溫度：-20℃~60℃(3)環境相對溫度≤90%(4)周圍介質無導電塵埃，無腐蝕性氣體，無爆炸危險
1.3水位監測儀的主要技術參數
(1)水位深度1~30米(2)顯示精度：1/1000
2水位監測儀功能結構與基本工作原理
水位監測儀功能結構如圖1所示。水位檢測儀是由液位變送器送來液位信號經單片進行數字化處理后發射至接收部分，再經單片機處理后進行顯示及報警。
3水位監測儀在實際測量中的應用
3.1項目概況
烏魯木齊軌道交通1號線南起三屯碑，終點位于地窩堡國際機場，線路全長26.5km,共設車站21座。起始站三屯碑車站位于烏魯木齊市南郊三屯碑水上樂園廣場，場地東側為水上樂園大門，西側為南郊客運站。車站起點里程AK0+265.15m,車站終點里程AK0+469.55m,長204.4m,寬約150m.擬建構筑物為地下工程，主體結構為雙層多跨框架，最大開挖深度達25m.
3.2場地水文地質條件
根據工程鉆探所揭示的地層結構，場地基巖面以上地下水為松散層孔隙潛水及承壓水，基巖為裂隙潛水。
潛水主要埋藏于地表人工(雜)填土和下伏沖、洪積圓礫中，水位1.3~3.1m,高程為922.42~925.29m,含水層厚度0.3~9.5m.承壓水主要埋藏于潛水含水層之下的圓礫中，隔水頂板為其上粘性土層，頂板埋深7.0~14.0m,頂板高程912.28~919.38m,隔水底為下伏粘性土層或泥巖強風化巖層。含水層厚度1.4~6.5m,屬強透水地層。
場地表層多為硬化的地面、路面，不利于大氣降水的入滲，地下水的主要補給來源為地下徑流，承壓水與潛水含水層有一定的水力聯系，以地下徑流為主要排泄方式。
基巖裂隙潛水賦存于下伏三疊系砂巖、泥巖中，水位埋深3.5~7.5m,高程922.35~924.70m,屬中等~弱透水地層。
3.3水文地質環境的復雜性
(1)據調查場地原地貌為一近東西向沖溝，后由于修建水庫及市政工程而不斷回填與平整，形成目前地形，地質環境較為復雜。站址南北兩側覆蓋層厚度僅3~5m,中間部分覆蓋層達到30~40m,地下水賦存條件復雜。
(2)三屯碑站址目前地面標高在925~928m之間，而三屯碑水庫水面標高為938m,比地面高出10m左右。根據現場調查走訪，車站東側三屯碑水庫底年久失修，存在滲漏現象，車站的地下水與水庫的地表水有一定的水力聯系，增加了區域水文條件的復雜性。
4水文試驗
4.1目的
了解各含水層富水性及其相互間的水力聯系，確定抽水孔的實際出水量，推算最大、單位出水量，計算含水層水文地質參數(滲透系數、影響半徑等)，為基坑降水方案設計提供依據。
4.2試驗設計
4.2.1抽水井及觀測井的設計與布置三屯碑站布置1組多孔抽水試驗(1個抽水孔，3個觀測孔)，2組單孔抽水試驗。抽水孔D3Z-35孔深22m,觀測孔D3Z-36、D3Z-37、D3Z-38基本沿車站走向線布置，距離抽水孔分別為5m、8m、15m,孔深分別為20m、20m、20m.單孔抽水試驗在已竣工的鉆孔D3Z-1D3Z-32進行。
D3Z-1孔深25.2m,揭示地層以泥巖為主,D3Z-32孔深25.2m,揭示地層以砂巖為主，其上均為透水不含水雜填土，孔口均下入6.5m井壁管，未下過濾器。
4.2.2試驗方法及要求試驗采用穩定流抽水試驗，采用3次降深進行抽水。抽水孔和觀測孔同步觀測、記錄水位。
(1)動水位及涌水量觀測抽水孔動水位、涌水量的觀測與觀測孔水位的測量工作需同時進行，按下列時間間距進行觀測，記錄觀測數據：5、10、15、20、25、30min各測一次，以后每30min觀測一次。
(2)穩定水位觀測要求每30時測定一次，最后四次所測數據相差不超過2cm,即為穩定水位。
(3)恢復水位觀測抽水試驗結束或中途因故停泵，需進行恢復水位觀測。觀測時間間距為：1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30、30min進行觀測，以后每隔30分鐘觀測一次，直至完全恢復，觀測精度要求同穩定水位的觀測。
4.2.3抽水試驗注意事項(1)在鉆進過程中，對抽水試驗孔及觀測孔地層巖性進行詳細的記錄、描述，據此及時修正孔的結構;(2)采用深井泵抽水，及時、準確地對抽水試驗觀測數據和異常現象進行記錄;(3)在出現異常現象后，抽水試驗工作人員應根據現場具體的情況，采取合理的應對措施，保證抽水試驗的正常進行;(4)確保鉆孔的垂直度和孔徑要求符合設計;(5)靜止水位、動水位、恢復水位的觀測應符合精度要求;(6)鉆孔清孔和洗井質量的好壞對試驗成果質量影響很大，必須高度重視;(7)鉆孔進尺應密切注視含水層的頂底板;(8)量水堰箱的安裝要平穩。
4.2.4抽水試驗現場資料整理進行抽水試驗時，需要在現場整理編制下列曲線圖表，可及時了解試驗進行情況，檢查有無反常。
(1)Q、s~t過程曲線;(2)Q=f(s)關系曲線;(3)q=f(s)關系曲線。
4.2.5成孔工藝(1)全孔采用無泵反循環鉆進，抽水孔D3Z-35孔徑Ф150mm0~22.0m,孔徑Ф130mm22.0~25.3m,觀測孔D3Z-36、D3Z-37、D3Z-38Ф150mm,一徑到底，濾水管內徑Ф127mm.
4.3試驗實施情況
鉆探與試驗自2012年4月16日進場至2012年4月28日正式結束，在實施過程選用流量3、8、25m3/h的水泵先后進行了試驗抽水，與原試驗設計相比，主要有以下幾點變化：
(1)用25m3/h水泵在D3Z-36孔試抽時水泵進水口堵塞，水量不穩定，故抽水孔調整為D3Z-35.
(2)抽水孔D3Z-35孔深25.3m(濾水管7.5m)，觀測孔D3Z-36D3Z-37、D3Z-38在抽水孔兩側布置，基本沿車站走向線，距離抽水孔分別為5m、8m、13m,孔深分別為19.7m(濾水管6.0m)，18.0米(濾水管6m)，18.2米(濾水管6m)。
(3)由于水泵達不到額定的出水量，抽水試驗只做了1個落程。
4.4試驗成果與分析
4.4.1抽水試驗簡況D3Z-35孔試驗自2012年4月27日開始，至4月28日結束，D3Z-1孔自2012年4月28日開始，至4月30日結束，D3Z-32孔自2012年5月2日開始，至5月3日結束。抽水期間均進行了1次降深的穩定流抽水試驗，鉆孔出水量、抽水至穩定后各孔最大降深見表1.【1】
4.4.2滲透系數K的計算公式根據抽水試驗類型，選用相關Dupuit公式或經驗公式，結果如下所示。【2】
式中：Q為抽水井流量(m3/d);M、H為承壓、潛水含水層厚度(m);rw、R為抽水井半徑及影響半徑(m);sw、s1、s2為分別為主孔及離井軸徑向距離為r1、r2兩觀測井的降深(m);k為滲透系數(m/d)。4.4.3影響半徑R計算公式本次計算采用兩個觀測孔的資料，用下式計算：r(《供水水文地質手冊第二冊》表1-6-1公式1-6-3)my?R(《供水水文地質手冊》(表1-6-3公式1-6-8))式中：R為影響半徑(m);sw、s1、s2為抽水孔、觀測孔的水位降深(m);rw、r1、r2為抽水孔半徑、觀測孔至抽水孔的距離(m)。計算結果見表2.【3】
4.4.4地下水的流速流向本次測定地下水流速流向采用三角形法，選用D3Z-15、D3Z-21、D3Z-36鉆孔水位高程，并繪制等水位線圖。
當已知滲透系數和孔隙度值時，可用下式計算：v=Kim式中：u為地下水實際平均流速(m/d);v為地下水滲透速度(m/d);i為地下水水力坡度;n為巖土孔隙度;k為滲透系數(m/d)。
經計算，本區地下水流向基本垂直于車站走向線，流向西北，水力坡度為25.6‰左右，如滲透系數取值48.4m/d,則地下水滲透速度約1.242m/d.
5結語
(1)由于本次抽水試驗采用是承壓完整井，從求參數角度考慮，計算的滲透系數值相對可靠，但影響半徑較大(大致沿觀測線向南110m,向北70m已無松散松散巖類孔隙水)。
(2)復雜水文地質條件下的抽水試驗關鍵是分析場地初始水位與區域水文變化的關系，找出其變化規律，確定場地動態的初始靜水位。
(3)弄清場地的水文地質條件及抽水試驗孔包括觀測孔的結構，然后選擇合適的水文地質參數計算公式，這樣計算的成果比較接近實際情況，否則造成很大的誤差。
參考文獻
[1]供水水文地質手冊(第二冊)[M].地質出版社，1977.
[2]工程地質手冊(第四版)[M].中國建筑工業出版社，2007.
[3]鐵路工程水位地質勘察規程[M].中國鐵道出版社，2004.
[4]城市軌道交通巖土工程勘察規范[M].中國計劃出版社，2012.
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