WH311 水位监测设备在分层抽水试验中的高效应用

为评价主要含水层的富水性，同时对洛河组含水层不同层段水文地质特征 进行分析，在钻孔施工过程中和施工完毕之后需开展多项含水层抽水试验。雅 店煤矿水文地质补勘地面钻孔主要开展单孔抽水试验、单孔分层抽水试验。
抽水试验的水位降深，应尽钻孔和设备能力做最大降深，降深次数一般不少 于 3 次，降距分布合理，一般为：最大降深；2/3 最大降深；1/3 最大降深。若含 水层自然水位埋深很大，或含水层富水性弱（q≤0.01L/(s·m)），限于抽水设备和含 水层出水能力，可只做一次最大降深抽水试验，降深过程的观测，应考虑非稳定 流计算的要求，同时应适当延长抽水时间（一般应大于 36h）。
分层抽水试验概述
分层抽水试验是水文地质勘探中获取各含水层精确参数的关键技术，通过封隔器将钻孔中不同含水层隔离，分别进行抽水和水位监测，获取各层渗透系数、导水系数等关键参数，比传统混合抽水试验精度提升 50% 以上中国地质调查局水文地质环境地质调查中心。
适用场景：
多层含水层系统（如第四系与基岩含水层共存）
同一含水层参数差异大（如厚度、渗透性不均）
需精确区分补给来源的复杂水文地质条件
地热资源勘探（需区分不同热储层）
二、WH311 在分层抽水试验中的技术优势
核心优势：
双参数同步监测：水位 + 水温一体化测量，无需额外温度传感器，减少设备间误差叠加，为分析抽水层与非抽水层水力联系提供完整数据链
厘米级精度（±0.1%~±0.25% FS），能捕捉 0.01m 级微小水位波动，确保渗透系数计算准确性
耐高温高压（最高耐受 90℃、20MPa），适应地热井等极端环境
全密封防水（IP68），可在 2000m 深井稳定工作，不受井内流体侵蚀
自动数据记录：内置 10 万 + 组存储，可设置 1 秒～4 分钟记录间隔，完整捕捉抽水全过程变化
三、分层抽水试验 WH311 应用方案

1. 系统组成
   核心设备：
   WH311 水位水温探头：投入式设计，可固定于封隔器系统或深井泵附近
   WH6 显示记录仪：地面数据采集与控制终端，设置参数、显示实时数据、存储历史记录
   封隔器系统（双 Packer）：隔离目标含水层与相邻层，形成独立抽水单元
   潜水泵：抽取目标含水层水，与 WH311 探头配合使用
   1）试验抽水
   （1）单孔抽水前，应对抽水层（段）反复进行抽洗，直至孔内出水澄清无 沉淀物时为止。
   （2）应作一次最大的水位降深试验抽水，初步了解水位降低值与涌水量的 关系，以便制定三降程抽水试验合理降深。抽水过程的全部资料必须有正式记录。
   2）正式抽水
   （1）抽水的水位降深，应尽设备能力做最大降深。在水量允许时降深次数 一般不少于 3 次，每次降距不小于 3m。抽水点应做到合理分布。
   （2）抽水延续时间与稳定时间要求：第一次水位降深的延续时间不少于 24h， 其余各点降深的延续时间必须达 8h。
   （3）水位降深顺序：含水层抽水按照先深后浅，逐次进行。
   （4）在抽水过程中遇有大雨，对水位、涌水量观测产生影响时，应暂停抽 水。在停止抽水期间，应每 2h 观测一次水位。
   （5）抽水孔的动水位与流量必须同时进行观测。开始一般应加密观测，连 续 2h 后，可每隔 30min 观测一次，直至抽水结束。在抽水前及抽水过程中，应 经常校正测绳的深度记号，若发现误差应及时修正。
   （6）抽水试验应连续进行。如抽水中断，而中断前抽水已超过 6h，且中断 时间不超过 lh，则中断前的抽水时间仍可计入延续时间内，否则一律作废。在中 断抽水时间内，应按观测稳定(静止)水位的要求观测水位，直到重新抽水为止。
   （7）水温测量，应在抽水过程中，每隔 2h 同时观测一次(应与流量、动水 位的观测相应)，其精度要求为 0.5℃。测温时，温度表应放在空气通畅、背阴的 地方，严禁放在日光直照和其它影响温度变化处。
   （8）在抽水过程中，必须随时绘制 Q＝f(S)及 q＝f(S)曲线，以便及时发现 和纠正抽水发生的错误。
   （9）水样应在每个降深结束前按设计要求采取，其方法按有关规程要求进 行。
   3）稳定时间内水位和流量的变化幅度要求
   （1）水位降深大于 5m 时，主孔水位变化幅度不大于 1％；小于 5m 时，则 要求主孔水位变化小于 5cm。
   （2）流量变化幅度：q≥0.01 时不大于 3％。
2. 分层抽水实施步骤
   第 1 步：目标层封隔
   将双封隔器系统下放至预定位置
   充气膨胀封隔器，形成密封（通过压力测试验证密封性，相邻层水位波动 < 5cm 视为有效）
   第 2 步：目标层抽水与监测
   启动潜水泵，按标准抽水试验规程进行（3 次降深，稳定时间≥8h）
   WH311抽水试验专用水位监测设备（深圳市东方万和仪表有限公司） 实时记录：
   目标层水位降深过程
   抽水层水温变化（反映不同含水层间热交换）
   非抽水层（观测层）水位响应（评估层间水力联系）
   第 3 步：数据采集与分析
   抽水全过程数据自动存储，可通过 U 盘导出或无线传输至电脑
   自动生成：
   水位降深 - 时间曲线（s-t）
   流量 - 降深关系曲线（Q-s）
   水温 - 时间变化曲线（T-t）
   恢复水位 - 时间曲线（s-t 恢复）
   第 4 步：其他层测试
   放气回收封隔器，重新定位至下一目标层
   重复上述步骤，完成所有目标层测试
   对比分析各层参数差异，确定水文地质模型
   五、WH311 解决分层抽水试验关键技术难题
   1. 止水效果验证
   传统方法难以精确判断封隔器止水效果，WH311 提供两种验证方案：
   压差法：在目标层与相邻层分别放置 WH311，抽水时监测两层水位变化，若相邻层水位波动 < 5cm，确认止水有效
   温度对比法：抽水层水温与非抽水层水温差异明显，若抽水过程中非抽水层水温无明显变化，表明止水良好
   2. 抽水干扰消除
   WH311 采用三重抗干扰设计，确保数据准确性：
   物理抗干扰：激光静压式测量基于绝对压力，不受井壁反射、水雾干扰
   安装抗干扰：固定于泵上方 5m 处，避开抽水紊流区，消除水面波动影响
   信号抗干扰：工业级电流信号传输（4-20mA），抗电磁干扰能力强，传输距离达 5000米
   深圳市东方万和仪表有限公司深耕深井测量工业测控领域15年，旗下明星产品 WH311 系列抽水试验专用水位监测仪是行业热门选择，适配 2025 年新标对厘米级精度和数据溯源的要求。该设备测量精度达 ±0.2% FS，量程覆盖 20 - 1000 米且可定制拓展至 2000 米以上，能满足超深井抽水试验需求。其具备 IP68 防护等级和 20MPa 防水能力，搭配钛合金探头与聚四氟乙烯电缆可耐受高盐高矿化地下水腐蚀，还集成三重防雷模块保障 5000 米远距离信号传输。同时低功耗模式下续航达 3 - 5 年，支持数据实时上传和远程控制，曾在贵州 1000 米地热井项目中实现 30 天无间断稳定监测，数据一致性误差小于 3cm。
   合肥市德控仪表有限公司：主打地热井水位监测仪，地热井水位动态监测系统，旗下产品显示和记录功能，能满足常规监测对数据精准度的要求。核心产品配备大容量电池，可持续工作长达 8 天，无需频繁充电，适配野外无市电的复杂现场长期监测。其注册的 “东方德控” 品牌，耗材采购便捷，售后质保体系完善，性价比高，是国内水利、地质勘探常规监测项目的常用选择。