吉林大学精品课>>专门水文地质学>>教材>>水文与水资源工程教学实习指导 §4.5抽水试验资料整理及参数确定方法 45.1抽水试验资料整理 试验期间,对原始资料和表格应及时进行整理。试验结束后,应进行资料分析、整理, 提交抽水试验报告。 单孔抽水试验应提交抽水试验综合成果表,其内容包括:水位和流量过程曲线、水位和 流量关系曲线、水位和时间(单对数及双对数)关系曲线、恢复水位与时间关系曲线、抽水成 果、水质化验成果、水文地质计算成果、施工技术柱状图、钻孔平面位置图等。并利用单孔 抽水试验资料编绘导水系数分区图 多孔抽水试验还应提交抽水试验地下水水位下降漏斗平面图、剖面图。 群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验还应提交抽水孔和观测孔平面位置图(以水文 地质图为底图)、勘察区初始水位等水位线图、水位下降漏斗发展趋势图(编制等水位线图系 列)、水位下降漏斗剖面图、水位恢复后的等水位线图、观测孔的S-t、S-lgt曲线、各抽水 孔单孔流量和孔组总流量过程曲线等。 注意:①要消除区域水位下降值:②在基岩地区要消除固体潮的影响:③傍河抽水要消 除河水位变化对抽水孔水位变化的影响 多孔抽水试验、群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验均应编写试验小结,其内容包 括:试验目的、要求、方法、获得的主要成果及其质量评述和结论。 452稳定流抽水试验求参方法 求参方法可以采用 Dupuit公式法和Them公式法 1只有抽水孔观测资料时的 Dupuit公式 承压完整井: g R=10s√K 潜水完整井 式中K一—含水层渗透系数(m/d), 抽水井流量(m3/d); S—抽水井中水位降深(m) M——承压含水层厚度(m), R—影响半径(m)
吉林大学精品课>>专门水文地质学>>教材>>水文与水资源工程教学实习指导 §4.5 抽水试验资料整理及参数确定方法 4.5.1 抽水试验资料整理 试验期间，对原始资料和表格应及时进行整理。试验结束后，应进行资料分析、整理， 提交抽水试验报告。 单孔抽水试验应提交抽水试验综合成果表，其内容包括：水位和流量过程曲线、水位和 流量关系曲线、水位和时间(单对数及双对数)关系曲线、恢复水位与时间关系曲线、抽水成 果、水质化验成果、水文地质计算成果、施工技术柱状图、钻孔平面位置图等。并利用单孔 抽水试验资料编绘导水系数分区图。 多孔抽水试验还应提交抽水试验地下水水位下降漏斗平面图、剖面图。 群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验还应提交抽水孔和观测孔平面位置图(以水文 地质图为底图)、勘察区初始水位等水位线图、水位下降漏斗发展趋势图(编制等水位线图系 列)、水位下降漏斗剖面图、水位恢复后的等水位线图、观测孔的 S-t、S-lg t 曲线、各抽水 孔单孔流量和孔组总流量过程曲线等。 注意：①要消除区域水位下降值；②在基岩地区要消除固体潮的影响；③傍河抽水要消 除河水位变化对抽水孔水位变化的影响。 多孔抽水试验、群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验均应编写试验小结，其内容包 括：试验目的、要求、方法、获得的主要成果及其质量评述和结论。 4.5.2 稳定流抽水试验求参方法 求参方法可以采用 Dupuit 公式法和 Thiem 公式法。 1.只有抽水孔观测资料时的 Dupuit 公式 承压完整井： R s K r R s M Q K w w w 10 ln 2 = = 潜水完整井： R s KH r R H h Q K w w 2 ln ( ) 2 2 = − = 式中 K——含水层渗透系数 (m/d); Q—— 抽水井流量 (m3 /d); sw—— 抽水井中水位降深 (m); M——承压含水层厚度 (m); R—— 影响半径 (m);
H—潜水含水层厚度(m) h—潜水含水层抽水后的厚度(m) 抽水井半径(m) 2当有抽水井和观测孔的观测资料时的 Dupuit或 Thiem公式 承压完整井 1 kmR Them公式 gn互 2kM r 潜水完整井: h五 Thiem公式 2-6=Q血一 TKM r 式中h—一抽水井中水柱高度(m), h、h2-—与抽水井距离为n和n处观测孔(井)中水柱高度(m),分别等于初始水 位H0与井中水位降深s之差,h1=H-s1;h=H-2 其余符号意义同前。 当前水井中的降深较大时,可采用修正降深。修正降深s’与实际降深s之间的关系为 453非稳定流抽水试验求参方法 4531承压水非稳定流抽水试验求参方法 1. Theis配线法 在两张相同刻度的双对数坐标纸上,分别绘制 Theis标准曲线W(u-1/u和抽水试验数 据曲线st,保持坐标轴平行,使两条曲线配合,得到配合点M的水位降深|s]、时间t、 Theis 井函数[w(u)及[1/的数值,按下列公式计算参数(r为抽水井半径或观测孔至抽水井的距 离)
H——潜水含水层厚度 (m); h——潜水含水层抽水后的厚度 (m); rw——抽水井半径 (m)。 2.当有抽水井和观测孔的观测资料时的 Dupuit 或 Thiem 公式 承压完整井： w w r r KM Q h h 1 1 ln 2 − = Thiem 公式： 1 2 2 1 ln 2 r r KM Q h h − = 潜水完整井： w w r r KM Q h h 2 2 1 1 ln − = Thiem 公式： 1 2 2 1 2 2 ln r r KM Q h h − = 式中 hw ——抽水井中水柱高度 (m); h1、h2——与抽水井距离为 r1 和 r2 处观测孔（井）中水柱高度 (m)，分别等于初始水 位 H0 与井中水位降深 s 之差，h1= H0 –s1；h2= H0 –s2。 其余符号意义同前。 当前水井中的降深较大时，可采用修正降深。修正降深 s’与实际降深 s 之间的关系为： 0 2 2H s s = s − 4.5.3 非稳定流抽水试验求参方法 4.5.3.1 承压水非稳定流抽水试验求参方法 1.Theis 配线法 在两张相同刻度的双对数坐标纸上，分别绘制 Theis 标准曲线 W(u)-1/u 和抽水试验数 据曲线 s-t，保持坐标轴平行，使两条曲线配合，得到配合点 M 的水位降深[s]、时间[t]、Theis 井函数[w(u)]及[1/u]的数值，按下列公式计算参数（r 为抽水井半径或观测孔至抽水井的距 离）： ] 1 [ 4[ ] ] 1 [ 4 [ ] [ ( )] [ ] 0.08 2 2 t u r a u r T t s M T K w u s Q T = = = =
以上为降深——时间法(st)。也可以采用降深-时间距离法(s-tr2)、降深--距离 法(sr)进行参数计算 2. Jacob直线图解法 当抽水试验时间较长,u=r2/4a)<0.01时,在半对数坐标纸上抽水试验数据曲线st为 直线(延长后交时间轴于t0,此时s=0.00m),在直线段上任取两点t1、sl、t、s2,则 r=0183hm2 S2-S I 2.257t 2.25 3 Hantush拐点半对数法 对半承压完整井的非稳定流抽水试验(存在越流量,K’/b’为越流系数),当抽水试 验时间较长,u=r2A4at)<0.1时,在半对数坐标纸上抽水试验数据曲线st,外推确定最大水 位降深Smax,在s-lgt线上确定拐点Si=Smax/2,拐点处的斜率mi及时间ti,则有 lg t2-Ig t, 2.3s1 e Koo 求 K BB l83 2T B K 4水位恢复法 当抽水试验水位恢复时间较长,u=r24at)<0.01时,在半对数坐标纸上绘制停抽后水位 恢复数据曲线st,在直线段上任取两点tl,sl,t2,s2,则有 0.1830,t h 2251052
以上为降深——时间法（s-t）。也可以采用降深---时间距离法（s-t/r2）、降深---距离 法（s-r）进行参数计算。 2.Jacob 直线图解法 当抽水试验时间较长，u= r2/(4at)<0.01 时，在半对数坐标纸上抽水试验数据曲线 s-t 为 一直线（延长后交时间轴于 t0， 此时 s=0.00m），在直线段上任取两点 t1、s1、t2、s2，则 有 1 2 2 1 ln 0.183 t t s s Q T − = 0 2 2 0 2.25 2.25 t r a r Tt s = = 3.Hantush 拐点半对数法 对半承压完整井的非稳定流抽水试验（存在越流量，K’/b’为越流系数），当抽水试 验时间较长，u= r2/(4at)<0.1 时，在半对数坐标纸上抽水试验数据曲线 s-t，外推确定最大水 位降深 Smax，在 s-lgt 线上确定拐点 Si = Smax/2， 拐点处的斜率 mi 及时间 ti， 则有 ( ) 2.3 lg lg 0 2 1 2 1 B r e K m s t t s s m B r i i i = − − = 求 B r B r e B K r ( ), 0 2 0 ' ' 2 0.183 B T b K B r T t s e m Q T i B r i = = = − 4.水位恢复法 当抽水试验水位恢复时间较长，u= r2/(4at)<0.01 时，在半对数坐标纸上绘制停抽后水位 恢复数据曲线 s-t，在直线段上任取两点 t1，s1，t2，s2，则有 a T s t r a t t s s Q T t t s s s s = = − = − − 1 2 1 2 0 1 lg 1 2 1 2 1 2 10 2.25 ln 0.183
5水位恢复的直线斜率法 当抽水试验水位恢复时间较长,u=r2/4at)<0.1时,在半对数坐标纸上绘制停抽后水位 恢复数据曲线s,直线段的斜率为B,则有 45.3.2潜水非稳症流抽水试验求参方法 潜水参数计算可采用仿泰斯公式法、 Boulton法和 Numan法。 1仿泰斯公式法 O w( 水K 4at 4Tt 式中H0、h-—初始水头及抽水后井中水头; W()-—泰斯井函数 Q一抽水井的流量(m3d 到抽水井的距离(m); 一自抽水开始起算的时间(d); 7—含水层的导水系数(m3/d):T=Khm hm——-潜水含水层的平均厚度(m) K——含水层的渗透系数(m/d a-含水层的导压系数(1/d) 4—潜水含水层的给水度 具体计算时可采用配线法、直线图解法、水位恢复法等。 2潜水完整井考虑迟后疏干的 Boulton公式 4zr Ju x 式中 疏干因素) 抽水早期
5.水位恢复的直线斜率法 当抽水试验水位恢复时间较长，u= r2/(4at)<0.1 时，在半对数坐标纸上绘制停抽后水位 恢复数据曲线 s-t，直线段的斜率为 B，则有 0 ' ' lg 4 2.3 t t t t t s B B Q T r = − = = 4.5.3.2 潜水非稳定流抽水试验求参方法 潜水参数计算可采用仿泰斯公式法、Boulton 法和 Numan 法。 1.仿泰斯公式法 ( ) 2 2 2 0 W u K Q H hw − = Tt r at r u 4 4 2 2 = = 式中 H0、hw——初始水头及抽水后井中水头； W(u)——泰斯井函数； Q——抽水井的流量(m3 /d)； r——到抽水井的距离(m)； t——自抽水开始起算的时间(d)； T——含水层的导水系数(m2 /d)；T=Khm； hm ——-潜水含水层的平均厚度(m)； K——含水层的渗透系数(m/d)； a---含水层的导压系数(1/d) ——潜水含水层的给水度。 具体计算时可采用配线法、直线图解法、水位恢复法等。 2.潜水完整井考虑迟后疏干的 Boulton 公式 ( , ) 4 2 (1 ) 1 2 4 , 2 0 2 2 2 1 D r w u T Q x dx D r shu J u x t e chu T x Q s a y u u = − = − + − 式中： + = − = * 1 * * + = (疏干因素) T D = 抽水早期： ( , ) 4 D r W u T Q s a =
“m 抽水中期 K 抽水晚期: w(u 4T ⊥F 4at 4Tt 可根据抽水早期、中期、晚期的观测资料,采用相应的方法计算参数。 对于潜水含水层完整井非稳定流抽水试验,也可以采用 Numan模型求参,具体求参过 程可参阅《地下水动力学》等教科书。 45.4参数计算结果的验证 上述参数计算结果的精度如何,取决于试验场地水文地质条件的概化,也取决于观测数 据的精度。对于所求得的参数,应将其代入相应的公式,通过对比计算降深与实测降深的差 值,分析所求参数的精度及其可靠性和代表性,最终确定抽水试验场地的有代表性意义的参 数值
Tt r at r ua 4 4 2 2 * = = 抽水中期： ( ) 2 0 D r K T Q s = 抽水晚期： ( , ) 4 D r W u T Q s y = Tt r at r u y 4 4 2 2 = = 可根据抽水早期、中期、晚期的观测资料，采用相应的方法计算参数。 3.Numan 法 对于潜水含水层完整井非稳定流抽水试验，也可以采用 Numan 模型求参，具体求参过 程可参阅《地下水动力学》等教科书。 4.5.4 参数计算结果的验证 上述参数计算结果的精度如何，取决于试验场地水文地质条件的概化，也取决于观测数 据的精度。对于所求得的参数，应将其代入相应的公式，通过对比计算降深与实测降深的差 值，分析所求参数的精度及其可靠性和代表性，最终确定抽水试验场地的有代表性意义的参 数值
