水文地质勘察过程中压水试验原理及方法研究
水文地质勘察过程中压水试验原理及方法研究
水文地质勘查是了解当地地质条件、地下水分布等重要信息的有效手段。其中，压水试验作为一种常用的原位渗透试验方法，在地质勘查中发挥着重要作用。本文将详细介绍压水试验的原理、方法及其在地质勘查中的应用。
一、概述
水文地质勘查可以调查当地气候、水质等条件，对于当地工程建设、地下水等情况有重要意义。可以采用压水试验，该勘查方法有利于节约时间、方便勘查人员对各个条件进行检测，因此更有利于提高工作效率，同时测量结果也更加准确，对勘查结果也要进行具体分析，看当地条件是否符合工程建设等其他工程，有利于规避风险，同时更有利于增强人身安全。
二、水文地质勘察的意义
在水文地质勘查中，重点是要掌握地质条件等各方面的数据，然后对数据进行分析，通过分析，得出具体的数据，分析其中存在的问题，更有利于提前规避风险，对自然灾害、地质条件等做出预防，以帮助工程建设选择合适的位置，从而有效避免各种地质条件的影响。如果未进行地质勘查，则会造成重大事故，对后期施工等各方面都会产生严重不良影响，造成经济损失和人员伤亡，地质勘查则避免了这一状况的发生，对工程建设等起到了保护作用。在勘测过程中，一定要对各种地质条件进行勘测、观察和分析，如岩土体、地势地形、地下水位等各种条件进行分析，并作出详细具体的图表，从各个方面进行分析，因此，更有利于防范风险。
三、水文地质中的压水试验原理及方法
(一)压水试验原理
压水试验是在钻孔内进行的一种岩石原位渗透试验，是测定岩石渗透性最常用的一种方法。借助该勘测方法有助于节约资源，可以充分利用各种自然资源，对地质条件进行检验和勘测，因此更有利于判断地形地质等特征。最为重要的是可以利用该实验进行岩石层检查，检查其坚固性和稳定性，分析地形是否会对工程等产生影响。该实验运用了专门的仪器和设备，通过对当地的地形进行研究，然后再进行钻孔，以检查地下的地质和水位等条件，再根据专业探测仪器进行数据分析，以确定正常范围内的数值，为接下来的工程建设等提供数据。
(二)压水试验的目的任务
- 目的是了解当地地质特点、各地形地势以及对工程建设产生的影响，利用该检测方法可以预测其风险，所以可以更好的进行分析和勘测，更有利于进行风险预防。
- 通过地质勘测可以为工程建设提供精准数据，以对其进行分析，因此，用来获取各种地质参数，以为工程建设等提供良好的分析，以保证其安全。
(三)压水试验的方法
一般采用分段压水法，每一段的压水试验，采用3级压力，即p1(0.3MPa)、p2(0.6MPa)、p3(1.0MPa)；5阶段循环试验，即逐渐升至最大压力(1.0MPa)，然后按原压力逐级下降[p1～p2～p3～p4(=p2)～p5(=p1)]。本次压水试验，总共压水4段，分别为0.4—5.0m，4.98—10.0m，9.98—15.0m，14.99—25.10m。
(四)压水试验的主要设备
主要设备如图1所示，进行该实验时，运用水的压力以及重力等，装置内依靠各方面的压力，以使其形成一个密闭的区域，然后在该区域内，可以利用压力表等其他设备对其进行测量，一定要多次测量，最后取平均值，采用多级压力，进行分段测量和实验，在勘测过程中，每一阶段的时间都是固定的，这样能保证其结果的准确性，可以应用吕荣实验，该方法的优点是使用简单、操作方便，同时获取资料和数据更加准确、更加可靠，因此用该方法检验时，可以获取最新信息，从而得到准确的结果。
图1 压水试验装置
(五)绘制p-Q曲线
根据ZK1-1压水试验成果可知p-Q曲线属A型(层流)曲线，曲线特点是升压曲线为通过原点的直线，降压曲线与升压曲线基本重合。对结果进行分析，首先可以做出P-Q曲线，根据点的绘制情况计算准确的数据，然后在参照公式进行计算，因此可以运用该方法得到准确的结果，以保证结果的准确性，对当地的情况进行数据汇总，以保证其准确性，为工程建设选择合适的位置，有效避免各种风险。
(六)试段透水率计算
试段透水率用以下公式计算：
k=Q3╱(L·p3)
式中：k为试段透水率；L为试段长度(m)，Q3为第3压力阶段压入流量(L/min)；p3为第3压力阶段试验压力(MPa)。
(七)压水试验成果分析
可以根据压水试验等提供准确的数据，对其数据进行分析，得到以下结果，见表1。
(八)分段压水试验的资料整理及应用
可以结合当地试验及结果进行具体分析，这有利于得到更为准确的结果，从图中可以分析从而得到具体结果。如透水率和渗透系数可以通过这两者进行分析，结合试验结果数据等，进行岩土层的分析，这两者都在随着土层变化而发生变化，因此，可以发现其水位的影响，结合这一规律进行分析，从而得到水位的上升范围和岩土层的通透性，这为工程建设提供了具体的分析，因此更有利于提供结果，以供工程建设选址。含水水位的划分也至关重要，根据地质勘测标准，可以结合p-Q曲线等进行分析，从而确定当地的地质条件和水文条件，更好的为工程施工提供条件，对勘测结果进行比较，必须得到其精确值，只有这样才能得到其准确值，这更有利于为地质勘测提供科学的数据，以结合具体公式进行比较和分析，从而为工程建设提供准确标准。
分段压水试验的优点是可以利用自然条件如水的压力等测量检测结果，有利于及时得到有效信息，从而实现数据分析，同时运用该方法有利于帮助其得到准确数据。可以结合当地具体的水土等气候特征，再结合精准数据和计算公式以得到最佳结果。结合这些数据得到当地水文地质结果，为进一步开发当地资源、利用当地地形等得到具体分析，有助于提高对当地的开发和利用。该实验方法是在总结历史经验基础上进行的再改进，有利于得出实验结果。该实验可以从地下钻孔从而得到测量数据，可以借助测量结果等进行分析，对当地的气候条件、土质、水文等地质条件进行分析，从而如有利于防范风险，同时，可以根据勘测结果绘制平面图和数据图等，从而进行对比和分析，这为现实地质勘测等提供数据，从而有利于其更好的进行分析。采用该方法有利于获取当地岩土层等其他参数，最终得到有效结果，从而更利于其工程进行。可以利用该实验分辨矿体的直接顶、底板岩层是否属隔水层，矿床是否为双层水位矿床。两层水的存在又成为采矿极为有利的水文地质条件，由于两层水的存在，矿床宜于采取深层局部疏干浅部封堵治水方案，大幅度减少矿坑涌水量，大幅降低矿山治理地下水投资。
四、压水试验工作的现状
目前我国在地质勘查中使用压水试验，用该实验可以得到准确的结果，从而为地质勘测提供准确的数据，但是在实际使用过程中也存在一些问题，因此，要注意解决实际问题，在使用过程中也注意结合当地的实际情况等进行具体分析，在使用过程中也要结合地质特征等进行调整，以便于得到准确的数据，后来在实际使用过程中，我国不断调整地质勘测标准，以使检测结果更加准确，同时该标准的调整也更符合规范，目前世界上比较通用的是吕荣压水试验方法。
五、改善压水试验的解决措施
(一)进行地质勘查要得到精准的结果需要检测设备的完好无损，同时还需要勘查人员的努力，因此，在进行压水试验前，要检查设备，注意设备是否损坏，否则检查结果不准，会造成严重的后果，除此之外，地质勘查人员也要掌握专业的知识和技能，在勘查过程中，要根据情况及时调整勘查设备，同时，也要对所得数据进行分析，以确保其是否对工程选址等产生影响。随着地形条件的复杂度，对检查设备和方法也提出了新的要求，需要不断改进该设备的检查方法和仪器设备，只有不断改进设备和方法，才能促使其提高准确性，才能克服地质勘查中存在的困难，因此，需要工作人员的努力和研发人员的努力。
(二)要对地质勘查人员的素质进行提高，对其展开定期培训，以促使其不断提升专业领域内的知识，在进行培训的过程中也要进行考核，以提升专业素养，除此之外，还要队当地情况进行提前考察，以判断使用哪种地质勘测方法更为方便和科学，从而得到更准确的数据。另外，在地质勘查过程中，也要注意严格按照规范措施来，严格按照标准执行更有利于提升其准确性，所以，要加强人员培训并建立严格的规章制度。
六、总结
进行水文地质勘查有利于对当地地质、气候等条件进行了解，同时可以预防因地形地势等产生的不利影响，因此，更有利于当地工程建设等方面的选址。在勘查过程中运用压水试验有利于发挥其作用，帮助得到更加准确的信息。本文重点概述了压水试验的原理和方法，有利于得到准确数据，同时，也有利于不断改进和研发新技术。通过地质勘测可以知道熟悉当地的气候、地形等，并对这些进行检测，最终得到准确的数据，再结合计算公式等进行分析，有利于全面了解该地区的地质条件。