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水試驗的主要目的大致有二,其一為求取水理參數,其二為進一步進行開挖抽降水配井設計。抽水試驗及相關設計的流程大致為:(1)抽水試驗規劃、(2)水井施作及現場設備安裝、(3)抽水試驗現地操作、(4)試驗資料整理及水理參數分析、(5)配井設計。
在基礎開挖過程中,地下水之控制往往是開挖施工之關鍵,利用適當的水理參數可用來配置合理之地下水抽排系統,而求取水理參數最可靠的方法即是施做現地抽水試驗。
抽水試驗分析原理
抽水時,依水位洩降與抽水井距離之變化或洩降量與時間之變化,可推估滲透係數(K)及儲水係數(S)。
工程應用
求得水理參數後,可推估單一水井抽水時造成之洩降曲線,再進而推估基地內所需之抽水井數量及配置方式。因抽水試驗所得之水理參數接近現地情況,因此所配置之抽水井可同時滿足經濟與安全的需求。
抽水試驗規劃重點
相關資料蒐集
地層分布及特性、地下水位或水壓、與理論假設有出入的條件。
抽水井之配置及設計
抽水井深度、抽水機規劃、抽水井井徑、井管材料及開口率。
觀測井之配置及設計
觀測井設置在主要影響範圍之內,距離抽水井愈近則觀測井配置數量應愈密集。
試驗抽水量之選取
建議可直接以試水時抽出水量與抽水井水位洩降之關係來決定抽水率,不必以分級抽水來訂定抽水量。
抽水試驗時間之規劃
需考慮含水層之類型,以及抽水井的貫入含水層之程度。
不良抽水試驗常見的缺失
(1)不熟悉水井行為而使試驗規劃不當。
(2)現場抽水井及觀測井施作未考慮施工對地層可能的破壞以及對試驗之影響。
(3)定量抽水試驗時出水量控制不確實。
(4)分析時不清楚各種含水層之水位洩降特徵,也未考慮水井損失及井管儲蓄效應。
(5)不曉得現場邊界條件對試驗結果的影響。
大也工程顧問是抽水試驗的專家
抽水試驗現場操作
抽水試驗操作成敗之關鍵:(1)定量水抽取決於定水量控制的執行力;(2)變量抽水試驗需連續記錄出水量之變化。前述兩點看似簡單,但在實際執行時卻有許多鮮為人知的關鍵技術,而本公司除了擁有豐富的抽水試驗操作實務經驗,亦掌握了關鍵技術。
抽水試驗分析
正確合理的分析方法與概念模式及洩降曲線特徵有關,例如:部分貫入井在小時間及大時間呈式不同的行為,而薄壁效應及井管儲蓄效應亦常影響分析數據,臨近山區常發生邊界阻隔之現象,非拘限含水層有三段式之水位洩降特徵。大也工程顧問擁有豐富的水井力學知識及分析經驗,用最專業的視角解析各種複雜抽水試驗條件下所面臨之課題。
豐富的經驗
本公司高世鍊技師執行完成之抽水試驗分析案例數量為台灣工程界之冠,經驗豐富。
試驗分析方法
拘限含水層


滲漏含水層


非拘限含水層

部分貫入井之影響

井管儲蓄效應對抽水井之影響

井管儲蓄效應對觀測井之影響

薄壁效應(水井損失)之影響
邊界阻隔
邊界補注

水井安裝抽水機

抽水試驗管路設備

井篩與濾料

打井作業

下井管


抽水試驗水位洩降示意圖

抽水試驗監測儀器配置示意圖

抽水試驗進行中

縮時攝影輔助抽水試驗


水井損失示意圖

抽水試驗分析實例

分級抽水試驗資料整理實例