张鉴新
一、坝区供水勘探373号供水井的钻孔工作创新理论依据
(一)1957年至1958年，黄河三门峡地质勘探总队，在完成坝区供水勘探的74号、231号和373号供水井的钻孔和抽水试验工作后，将此三个供水井移交工程局，经过孔口改造、泵房建造等工作后，便作为坝区大型供水设施，特别是373号供水井，它是三门峡大坝施工用水、三门峡枢纽改建工程施工用水、三门峡坝区至大安地区的工业和生活用水的主要水资源。
1970年至1980年期间，由水电北京设计院的三门峡设计代表组等单位组建的水电十一局设计院，住在大安，其生产和生活用水，均为坝区373号供水井，经输水管输送的，深感373号供水井，在该地区的国民经济建设中，发挥着举足轻重的作用。
(二)373号供水井，是黄河三门峡地勘总队的地质和勘探全体工作人员，在新中国诞生后，为治理黄河所做的科技成果。
由于黄河水含沙量大，不能作为大坝施工的直接用水，而漫滩沙砾层中水和闪长玢岩裂隙水，水量甚少，为解决三门峡施工用水、生活用水，当时三门峡地勘总队主任工程师贾福海和地质工程师夏其发为代表的地质科技人员，从区域水文地质查勘，到69号供水勘探孔的抽水试验成果后，认定：埋藏在奥陶纪石灰岩层的喀斯特裂隙水，水量大，是比较理想的坝区用水的水资源，因而贾福海主任工程师提出：373供水勘探孔，要兼作供水井施工。
1.当时总队党委非常重视373号孔的勘探工作，召开专门研究会，由贾福海主任工程师作了说明(大意)：
1)水量大，可按50L/s以上水量，计算所需用抽水设备，为求得可靠的涌水量数字，抽水试验时间，要延续30天或45天，届时，由试验现场讨论决定。
2)钻孔孔径，要比74号孔径增大，以利增大抽水，并按供水井施工。
3)石灰岩顶部的煤系岩层是隔水层，奥陶纪石灰岩喀斯特裂隙水，具有承压水性质，承压高度为10～12m，地下水位标高约为(269～273m)。要在石灰岩与煤系岩层之间作隔水，封孔处理。
2.由于373号孔的勘探工作，工程量大，抽水试验时间长，要求高，因此，总队党委和总队领导决定：
1)成立由杨兆详(书记兼总队长)、贾福海(主任工程师)、张洪生(副总队长)、张鉴新(勘探科、勘探工程师)组成的领导协调组(以下简称：协调组)：由杨兆详、张洪生负责组织动员工作，张鉴新负责制定全面勘探技术操作安装及钻具的设计工作等，并主管协调组的日常工作。
2)成立徐凤君为机长的大口径373号孔勘探机组(包括大型抽水试验组)属坝一队领导，调宋宝冲同志去坝一队为副队长，筹备373号孔钻探设备及大型抽水试验设备。
孙钊工程师协助坝一队，做好373号供水勘探孔的设备安装，包括14m高度的钻塔的改制工作等。
3)当时非常缺少大口径钻探设备及管材，总队协调组，要求物资科，派专人去北京、天津、上海相关物资局，请求支援，最终，物资科张英俊科长说(大意)：能够调给总队的最大管材：直径：ϕ14″、ϕ12″、ϕ10″、ϕ8″、δ=10mm；供水钻机的盘型钻机，无货；动力机为25 马力柴油机；当时总队现有最大钻机为 KAm-500型，配套钻杆为ϕ50mm，水泵为200/40型。
至此，坝一队相关领导，要求使用供水勘探的盘式钻机及相应配套钻具的钻头，不能实现。
对此，杨兆详总队长：要我拿出一个切实可行的技术措施和理由，表明：使用 KAM-500型钻机，ϕ50cm钻杆，25马力柴油机，承担373号供水勘探孔的可行性，让总队党委和相关领导人心中有数。
(三)勘探工作是地质查勘的一种手段，前已说明：373号供水勘探孔，是用大孔径，进一步探明奥陶纪石灰岩的喀斯特的裂隙水资源的涌水量，为此，当时我们设定：
1.钻孔结构示意图(本图仅供选用钻进方法，作参考)如图1
图1 钻孔结构示意图
注：图1中：
1)地下水、承压水的水位，是根据贾工《三门峡坝址工程地质条件》推算的。
2)岩层厚度，是由8号孔岩心分层记录中，推算的尺寸数字。
2.铁砂钻头、钻铤加压，示意图2、图3
1)铁砂钻头是用厚壁钢管材料，内贴外包钢板(δ=3mm)制作。
铁砂钻头(示意图2)
do=原钢管内径(mm)；
d=原钢管外径(mm)；
图2 铁砂钻头示意图
图3 钻铤加压示意图
Do=do-2×3(mm)；
D=d+2×3(mm)。
2)钻铤是用ϕ150mm圆钢柱，穿孔后，两端车锁接头丝扣。
钻铤加压(示意图3)
每个钻铤重约150～170kg
3.373号钻孔钻进，选用下列数据来校核：所需功率，ϕ50mm钻杆应力、KAM-500型钻机的主要部件强度等。
1)钻头转速n=120～150转/分钟。
2)闪长玢岩层：用铁砂钻进，但要少投砂、勤投砂，使钻孔孔径上下均匀，有利于钻杆导向器发挥导向作用。
石灰岩、煤系岩层：用硬质合金钻进。
3)钻头承受压力：
钻砂钻进：бo=钻头单位面积承受压力=8kg/cm2。
合金片钻进：每个钻头镶大块硬质合金片，ϕ14″或ϕ12″钻头，共计镶74块，每块承受20kg/cm2，共计承压：С=20×74=1480kg。
4)纯钻进进尺；参考 74号孔进尺，选用：h=62.5cm/台时，每分钟纯进尺：hmin=
5)钻头，选用ϕ14″，δ=10mm(或ϕ12″，δ=10mm)钢管，作为材料。
(1)制作铁砂钻头：在管材内壁、外壁，用δ=3mm钢板，内贴、外包，各焊一层(详见：钻头图示)。
(2)制作合金钻头：钻头唇部的内、外，交错镶大块合金片，间距为16mm左右；合金片在钻头内、外出刃各为3mm。
(3)孔底环状被刻取的岩层面积：
环状面积的外径：D=376+2×3=382mm。
内径：Do=376-2×3-2×10=376-6-20=350mm。
平均直径：Dcm=R+γ=
环状面积：F=
6)石灰岩或煤系岩，单向条件下岩层抗压：бcm=800kg/cm2。
而孔底岩层的抗压：б=3×800=2400kg/cm2。
(四)373号供水孔，钻孔需要功率计算：由《钻井力学》等。
1.刻取孔底岩层(选石灰岩或煤系岩层，用合金片钻头钻进)，功率：
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式中：б=2400kg/cm2，孔底岩石抗压；
V=刻取岩层体积=Fhmin；
F=环状面积=184cm2；
hmin=1.04cm；
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2.克服摩擦力，所需功率：
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式中：c=考虑孔壁磨擦孔的倾斜度，下部钻杆的直度=1.1～1.3，选c=1.15；
f=孔底摩擦系数=0.30；
C=钻头承受压力=1480kg；
n=钻头转数≈150转/分钟(在煤系岩层、灰岩中，钻进时间较多，钻进较快)；
R+γ=36.6cm；
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3.空转钻杆及钻杆上导向器、钻具等，按理论近似计算有多种公式，都是适用于直径ϕ60mm以上的钻具，对于钻杆直径ϕ50mm，常引用相关实测数值。
由相关实测：100m长，ϕ50mm钻杆，实转测得功率为 N3=1.4～1.8Hp，对比后，选用：N3=1.6Hp。
综合以上，373号供水孔的钻孔，需要功率：
NΣ≈N1+N2+N3=2.041+19.6+1.6=23.241≈23.24Hp。
上式表明，在钻孔无故障条件下，用25Hp柴油动力机，可满足373号供水孔的钻孔功率。
但钻机所用水泵须另用其他动力机，作为动力机，带动两台200/40型水泵。
4.取25Hp柴油机，超载效率系数为1.1；由动力机至钻杆，传动效率为n=0.93。
(五)KAM-500型钻机，当时是由苏联进口的，配备专用ϕ50mm钻杆，按其产品说明规定，开孔直径为ϕ151mm，钻孔深500m，因此，用上述钻机和钻杆，承担373号供水井的钻孔工作，孔深没有超出，但孔径ϕ376mm，是该钻机规定的ϕ151mm的2.49倍，显然，是存有风险的。
因此采取有效技术措施，完成373号供水井的钻孔工作，把地下水抽出来，这既是我们勘探人员的职责，也是考验。
1.改善ϕ50mm钻杆，在钻进中的受力条件
钻杆下端，承受扭矩和最大压缩弯曲应力，使钻杆在受压、弯曲、折断；因此，采用钻铤加压(见图示)，即在钻具上端，连接钻铤，重约1.5t。形成钻具自重加压方式钻进，消除钻杆的弯曲压力；钻杆主要承担传递扭矩，其扭应力：
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式中：
Mk1=扭矩=
n=传动效率=0.93；λ=超载系数=1.1；
N∑=25Hp；n1=转速=150转/分钟；
Wk1=钻杆断面系数=
d1=钻杆外径=5cm；d2=钻杆内径=4cm
上式，表明采用钻铤加压钻进，钻杆的扭应力是安全的。
2.保持钻孔直度，是大口径钻进中非常重要的措施
钻孔偏斜，不仅增加弯曲荷载，甚至折断钻杆，阻止钻进工作。
1)当时，苏联学者B·C·费德洛夫提出：计算转动钻杆功率，要考虑井身弯曲影响，其计算公式：
N′3=αvd2Ln1.7Hp
式中：N′3=转动钻杆，消耗的功率，Hp；
v=冲洗液比重；
d=钻杆直径，cm；
n=钻杆转速，转/分钟；
L=钻杆长度，m；
α=与井身弯曲有关的系数：
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由系数α，可见当井身弯曲3°，增加功率：
2)我和坝一队有关领导，在处理69号孔井身偏斜时，当时值班班长告诉我(大意)：“钻孔偏斜，钻头转动阻力增大，动力机超负荷运行，钻头转数明显降低，突然卡钻后，钻杆接头(位于距孔口30cm)断裂”。估计转速为110～120 转/分钟。69号孔，当时孔深约2.5m，孔底中心，经测锤(吊手电筒)测得偏斜于孔口中心约3cm，铁砂钻头钻进。经估算：
钻杆接头承受扭矩应力，
超负荷系数为1.1。
传动系数为0.93；
转速n2=120转/分；
钻杆接头承受扭矩Mk2为：
Mk2=
钻杆接头外径d3=ϕ38mm=3.8cm
钻杆接头内径d4=ϕ22mm=2.2cm
钻杆接头断而系数Wk2为：
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∴钻杆接头剪力
以上表明，要把平接头更换为锁接头，同时钻孔必需保护直度，不偏斜。
(六)总结坝一队，69号供水孔的钻头直径ϕ6″(ϕ168mm)的钻进经验后，制定10～14″大孔径供水孔，钻进技术操作要点：
1.保持钻孔孔身直度，是大孔径钻进非常重要的技术操作措施：
1)钻机，按照安全技术操作规程，安装定位后，开孔钻孔不能偏斜，孔口管的孔底中心线，与钻机主轴中心线，必需同一垂直线，否则，要及时对孔口管纠偏。
2)优先选用合金钻头钻进；如用铁砂钻进，要少投砂，勤投砂，把给水量调到最佳水量，保持孔径上下均匀，以利钻杆导向器发挥作用。
3)钻头和岩心管，总长度大于8m。
4)岩心管，由上而下，每间距2m左右，周边等分，焊接6～8根筋条。筋条长80mm，宽6mm，厚度：铁砂钻进为5mm，合金钻进为3mm，筋条两端切成斜度，竖直焊在岩心管上。
5)采用自重加压钻进，岩心管上端连接钻铤，总重为1.5t。自重加压钻进，可减少钻杆受压弯曲应力。
6)每根钻杆外径，安装一个硬木制作的导向器；导向器外径与钻头直径相同，长度为其直径的1.2倍；它与钻杆的连接，要防止打滑，磨损钻杆；为防止井壁磨损导向器，可用耐磨软材料，外包导向器，具体制作，由大口径机组决定。
7)要经常测量孔身直度，开孔钻进至孔深6m，每钻进3m，要测直一次；孔深6～14m，每钻进6m，测直一次；之后，每钻进8～10m，测直一次。
偏斜度，不能大于0.22度；或长度8m钻具，放到孔底，转动，手感转动无阻力，否则，要对该孔段进行纠斜处理。
8)纠斜方法：用浓水泥灰浆，满灌偏斜孔段，灰浆凝固后，用合金钻头，岩心管长度为9m，由孔口而下，慢速转动(此时丝扣要拧紧，严防松扣、钻具脱落事故)，钻到孔底，把水泥岩心取出后，再次下落钻具到原偏斜孔段，转动无任何阻力，可继续钻进。
9)上述操作要点，由大口径机组，结合实际钻进情况，灵活撑握，具体操作。
2.增加钻杆接头和钻杆强度：
将钻杆平接头换为锁接头；选用优质钢材钻杆，钻杆两端头，墩厚，制作锁接头外扣；
在制作锁接头时，选用钢管厚度，大于平接头的厚度的2倍，这样，便大大增加钻杆接头和钻杆的强度。
锁接头制图工作，由季铁根同志负责，并负责与总队修配厂联系加工制作，交坝一队使用。
3.KAM-500型钻机
1)KAM-500型钻机的主轴、传动轴，承担25Hp荷载，给钻杆传递扭矩，由于它们的直径均大于钻杆直径，而钻杆的扭应力小于许用扭应力；因而，钻机的主轴、传动轴的扭应力，同样也应小于许用扭应力，是安全的，故不再验算。
2)钻杆的传动齿轮，经验算(此处将演算过程略)，齿轮的弯曲应力小于许用弯曲应力，是安全的。但齿轮的接触应力大于许用接触应力，表明齿轮在传递扭矩、转动钻杆，在钻进工作中，磨损可能较快，需要备用齿轮，以便及时替换磨损的齿轮。
就是说，要做好齿轮的磨损更换工作，KAM-500型钻机，承担373号供水井的孔径为ϕ376mm的钻进工作，是安全可行的。
(七)如上所说，在没有供水勘探设备——盘式钻机情况下，我们实施：
挖掘KAM-500型钻机潜力；保持孔身直度，减少钻具阻力；采用钻铤自重加压钻进方法，消除钻杆弯曲应力等措施；为ϕ50mm钻杆，承担ϕ376mm供水井的钻进工作，创造有效安全的运行条件。
以上这些措施要点，也是当时总队党委领导，亲自召开的由坝一队大孔径机组、总队修配厂、物资科等单位参加的动员会上所说的要点；并且明确：大孔径钻具等，由勘探科设计；总队修配厂要做好加工制造；物资科要及时供应大型钢管等材料，总之，为支援大孔径机组，做好服务工作。
由于大孔径机组的努力工作，373号供水井的钻孔工作，是按期完成的。
使用小直径ϕ50mm钻杆，完成大直径ϕ376mm供水井的钻孔工作，这在当时，尚无先例。这是黄河三门峡地勘总队的地质和勘探人员为大坝用水完成的技术成果。
二、三门峡坝区373号供水勘探孔，压缩空气扬水的几点认识
三门峡坝区373号供水勘探孔抽水试验，是由贾福海主任工程师(以下称贾总)提出的地质要求，目的是探明石灰岩喀斯特裂隙水的涌水量，由于涌水量大，煤系岩层隔离封孔后，喀斯特裂隙水，距孔口可能有20多米。因此使用常用抽水机是无用的，在此情况下，我们采用压缩空气扬水措施。
(一)压缩空气扬水，计算空气量的相关数据：
1.依据贾总提出的地质要求：
1)抽水量可按60～70L/s，选择抽水设备。
2)抽水试验，按四个阶段进行：
一次为试抽，求降低最大水位的涌水量。
转为正式抽水试验，分三个阶段降低水位：由最大降低水位开始；
第二次降低水位值，是最大降低水位值的
3)每次降低水位稳定后，测量涌水量，延续时间为10天，四个阶段降低水位，共计40天，具体由抽水试验实情决定。
2.关于喀斯特裂隙水位h值：
1)由373号孔结构图，估算h值，约为h=23m。
2)当裂隙水是由河水补给，h值小于23m，为安全计算风量，选h=23m。
3.为安全起见，选抽水量为75L/s。
说明：
1)图4尺寸是由373号孔结构图来的。
2)孔内水位是承压水位，未考虑河水补给影响。
3)为使排水喷射向下，出水口，应连接90°向下弯头。
4)封孔钢管，外径ϕ330，内径ϕ304mm，内外均作防锈处理。
图4 压缩空气扬水示意图
(二)试求提升1m3水所需空气量和空气压力及提升水管尺寸：
这里要说明一点，抽水试验、涌水量和降低水位是相关的，但这种互相关系，是在抽水试验施行中才能得知，因而所求空气量，也要在抽水试验中，由调正降低水位数值，来修正所需空气数值。
1.《钻井力学》中相关理论，已证明。
1)空气扬水，是在钻孔套管内地下水中，送入压缩空气与水混合后的比重小于管外地下水的比重，这样，由管外比重大的地下水形成的水压差，把管内地下水提升，溢出管口，流到孔外。
2)提升1m3水所需空气量(折合一个大气压的空气量)，由下式计算：
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式中：V0=提升1m3水，所需空气量(折合一个大气压下空气量)。
K=克服各种阻力所需水头损失系数，可由以下经验公式计算：
即K=2.17+0.0164h0
h0=提升水的高度，即动水位(m)
H=混合器埋入水中深度(m)
注：V0式的演算由来，这里从略，其理论依据是利用空气在等温膨胀中所作的功：R=
式中：G=1m3水重。
2.求扬水启动时，提升1m3水，需要空气量、气管直径等：
1)扬水启动时：取h0=h=23m；水量为75L/s；H=38m。
K=2.17+0.0164h0=2.17+0.0164×23=2.17+0.3772=2.5472≈2.55
求空气量：
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即当沉没系数：x=
V0=3.75m3。
2)由上，每秒提水75L/s=270m3/h，需要空气量为270×3.75=1012.5m3/h=0.28125≈0.3m3/s。
令：q=每秒钟提升水量=75L/s=0.075m3/s；
q0=需要空气量=0.3m3/s(1个大气压下的空气量)；
混合：q+q0=0.075+0.3=0.375m3/s。
3)求压气管直径d值：
由q2=
式中：q0=0.3m3/s=300L/s；
p0=流出排水管口的自然空气压力=1个大气压。
p2=
∴q2=
ΔP=气管阻力，取ΔP=0.8大气压。
取压缩空气流速v1=10m/s=100 dm/s；
压缩空气管的面积：F=
∴气管直径：d=
4)求排水管直径：D值：
(1)混合器，放在排水管中心，采用同心式排水装置：
取水管流速，v0=9m/s
∴排水管需要断面积：ω=
(2)由π4(D2-d2)=ω
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5)由上，选择：
气管：外径ϕ89mm，内径：ϕ81mm。
水管：外径ϕ274mm，内径：ϕ254mm。
空气量：当沉没系数：χ=
提升1m3水，需要空气：V0=3.75m3≈4m3；
空气压力：q2=5.6大气压；取q2=6kg/cm2；
气水混合速v0=9m/s；气速v1=10m/s。
(三)试求降低最大水位时，提升1m3水所需空气量及备用空气总量。
1.参考74号孔抽水试验，可降低3m水位左右；
因此，取：h0=h+3=23+3=26m
H=38-3=35m
K=2.17+0.0164×h0=2.17+0.0164×26=2.5964≈2.6
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即：当沉没系数χ=
2.备用空气量：
1)每分钟提水量=75×60=4500L/min=4.5m3/min。
需要空气量=4.5×4.51=20.295m3/min。
2)抽水试验是三个班连续进行，以上是一个班需要的空气量为20.295m3/min，三个班，备用60m3/min。为安全起见，拟选用：
6台：9m3/min·台·6台：6m3/min·台。合计为12台空压机。
总计每分钟可送空气量为90m3/min，备用安全系数为1.5。
3.以上，降低3m水位，是求备用空气量，选用参考数字，373号孔实际抽水最大水位降低数，需在试抽水中，才能得到。
(四)前已说明，我们拟筹备12台空压机，空气量为90m3/min，但这些空气量，是否满足扬水需求?这要通过试抽水试验来检验。
373号孔，试抽水试验启动后，我们向气管内，由小到大，逐渐增送空气量，直到送入空气量为45m3/min；在逐渐增送空气量的同时，观察气水混合体，经排水管出口，由断断续续喷出，到均匀连续不断喷出，延续一定时间，喷出的混合体，均为连续不断的均匀混合体，表明空气扬水状态，处于合适状态，在这种状态下，初步测得降低水位，约在2m位置。选用：空气：水=5：1的气水混合体，进行计算，我们送入45m3/min空气量，可提升9m3/min水量，大于抽水试验设计估算涌水量4.5m3/min的要求，可满足抽水试验需求空气量。我们把这种状态下送入45m3/min空气量，作为最大需求空气量，来调配备用空压机的合理组合。
1.把12台空压机分为两个组合，每一个组合，均有3台×9m3/min和3台×6m3/min，合计6台空压机，送空气量为45m3/min，以满足扬水所需最大空气量。
2.空压机厂房火灾后，烧坏上述部分空压机，因此，我们另行组合空压机，改为：一组有一台40m3/min和一台6m3/min，合计空气量为46m3/min，另一组有3台×9m3/min和3台×6m3/min，合计空气量为45m3/min，以满足空气扬水的最大需求。
3.以上是备用空气量，选用的参考空压机组合，实际抽水试验工作中，是由现场技术负责人，依据实情选用空压机数量。
(五)做好大型抽水试验的组织工作和技安工作是非常重要的
1.空压机的内燃机和压气机，运转时温度高，每组空压机运转8小时，需停机冷却降温，改为另一组空压机运转，因此，需要运转操作人员(包括燃油运送人员)，维修人员，此外抽水现场还有技术人员，可见，373号孔抽水试验规模很大，而且，抽水试验时间很长，总队决定，成立由坝一队宋宝冲副队长领导的大型抽水试验组，对空压机厂房、燃油库和抽水试验现场，统一管理，协调工作。
2.空压机远转时，内燃机温度高，使排气管温度也高，与排气管相距2～3cm的帆布，在风吹摆动下，贴近排气管，被烤烧，引发火灾，烧坏上述部分空压机，教训是深刻的，表明对空压机的防火工作，要做细，要排除易燃物品靠近排气管；切实做好油库的防火工作，为此，当时组织专职技安人员，督促检查安全工作，从而消除各种可能发生事故的隐患。
3.我们是首次采用压缩空气扬水，进行抽水试验工作，是由理性学习，到实践认识，对于如此大型的抽水试验工作，是边干边学，经过全体工作人员的努力，完成373号孔的抽水试验工作，成果是合格的。
在总结教训后，宋宝冲副队长较好地完成373号孔抽水试验工作中的组织协调工作。
(六)几点认识
1.选用压缩空气扬水进行抽水试验的条件：
1)孔内地下水位深度h大于抽水机吸水高度hf=7m。
2)地下水涌水量大于深井泵的扬水量。
在上述两种情况下，选择压缩空气扬水，是较好的选择。
2.要掌握以下知识：
1)混合器，埋入地下水深度H值，与压缩空气的压力是相关的，最大深度H值，由下式求得：
p2=
式中：[P2]=空压机的气压=7kg/cm2(民用空压机的许用压力)
故 H=[[p2]-p0-Δp]×
2)由前计算提升1m3水所需空气量V0值：
当沉没系数：χ=
χ=
可见，χ值愈小，V0愈大。因此，拟选用χ≥1.3，否则，将使气水混合体中气多水少，甚至使水极少，失去空气扬水价值。所以，常选用χ≥1.3，V0≈5m3。
3)抽水试验，最大降低水位涌水量，要大于平均降低水位的涌水量，两者需要的空气量也不相同，而抽水试验是连续进行，不能中断，无法更换气管和排水管；因此，气管和排水管要同时满足以上两种空气量，加排水量的要求，为此，可用调整空压机的压缩空气流速来解决。
由前计算：气管断面积和排水管面积：F=
当q2和q+q0增加，如能使v1和v0也增加；使F、ω的数值保持不变，或微变，不影响排水要求；为达到这个要求，可使用调动空压机的压缩空气压力，因为v1是由压缩空气压力驱动的；
图5 梯形堰断面示意图
调动空压机的压缩空气压力，可由空压机司机操作；v1值提高后，可带动v0值增加。
v1值：当时国外相关资料推荐为8～12m/s；华东某射流试验为10～14m/s。
3.计算备用空气量前，要全面了解抽水试验的地质要求，例如：
地下水位h值；含水层厚度；可能的单位涌水量；降低最大水位S值及最大涌水量等。
依据以上这些数据，求出合适的备用空气量。
4.我们选用的量水堰，是梯形堰，是按相关规定尺寸制作的。由于排水管出口，喷出浪大，为消除波浪冲击，引起槽内水面波动，将槽身增长，并增设两块带孔眼的横隔板，作为消波平浪用，效果尚好(注：本文没有列出梯形堰的尺寸图)。
梯形堰断面和涌水量计算方法，是学者宁有义著的《抽水试验的理论根据和工作方法》中推荐的，供参考。
(七)三门峡373号供水井，从钻孔到抽水试验，具有以下特点：
用直径ϕ50mm钻杆，完成直径ϕ376mm钻孔，这是当时没有先例的。
用规模特大的压缩空气扬水，进行单孔抽水试验，这是当时没有先例的。
抽水试验延续数十天，不间断进行，这是当时没有先例的。
由373号孔取出涌水量为70L/s如此大的涌水量，也是当时没有先例的。
所有这些，给人启示，以贾总为首的三门峡地质和勘探人员，对地质工作，是认真求实、科学严谨的，他们付出的劳动和代价是大的，目的是为查明喀斯特裂隙水涌水量的确切数据，为建设三门峡水利枢纽工程提供可靠的施工用水水资源。
373号供水井——三门峡地质勘探的历史丰碑，标志着新中国诞生后，三门峡总队地质勘探人员，为治理黄河水害，建设三门峡大坝的奉献。
2005.12.12