基本问题
趋于等速下降。
⑴含水层为均质、各向同性,产状水平、厚度不变(等厚)、,分布面积很大,可视为无限延伸;或呈圆岛状分布,岛外有定水头补给;
(2)抽水前地下水面是水平的,并视为稳定的;含水层中的水流服从
Darcy' s Law,并在水头下降的瞬间将水释放出来,可忽略弱透水层
的弹性释水;
(3)完整井,定流量抽水,在距井一定距离上有圆形补给边界,水位降落漏斗为圆域,半径为影响半径;经过较长时间抽水,地下水运动出现稳定状态;
(4)水流为平面径向流,流线为指向井轴的径向直线,等水头面为以井为共轴的圆柱面,并和过水断面一致;通过各过水断面的流量处处相
等,并等于抽水井的流量。
In—
12 承压水井的Dupuit
公式的表达式及符号
含义
式中,S w—井中水位降深,m;
Q —抽水井流量,m3/d ;
M —含水层厚度,m;
K —渗透系数,m/d;
r w—井半径,m;
R—影响半径(圆岛半径),m
13 3 Theim公式的表达式若存在两个观测孔,距离井中心的距离分别为
H2,在r1到r2区间积分得:
门,「2,水位分别为H1,
承压水井的Dupuit
公式的水文地质概念
模型
11
规律
得到贮存量的补给。
(2)由于沿途含水层的释放作用,使得渗流速度小于稳定状态的渗 流速度。但随着时间的增加,又接近稳定渗流速度。
在无越流补给且侧向无限延伸的承压含水层中抽水时,
虽然理论上不
可能出现稳定状态,但随着抽水时间的增加,降落漏斗范围不断向外 扩展,自含水层四周向水井汇流的面积不断增大,水井附
近地下水测 压水头的变化渐渐趋于缓慢,在一定的范围内,接近稳定状态(似稳 定
流),和稳定流的降落曲线形状相同。
但是,这不能说明地下水头降落以达稳定。 由Theis 公式两端取对数,得到
二式右端的第二项在同一次抽水试验中都是常数。因此,在双对数坐
标系内,对于定流量抽水 " 和 --标准曲线在形状上是
相同的,只是纵横坐标平移了 4池 心 距离而已。只要将二曲
线重合,任选一匹配点,记下对应的坐标值,代入
(4-10)式(4-11 )式
即可确定有关参数。此法称为降深-时间距离配线法。
同理,由实际资料绘制的s-t 曲线和与s-厂
曲线,分别与
ir (u )一 丄
::和W (u )-u 标准曲线有相似的形状。因此,可以利用一
个观测孔不同时刻的降深值,在双对数纸上绘出s-t 曲线和
曲线,进行拟合,此法称为降深 -时间配线法。
如果有三个以上的观测孔,可以取 t 为定值,利用所有观测孔的降深
值,在双对数纸上绘出 s# 实际资料曲线与 W ( u ) - u 标准曲线拟
合,称为降深-距离配线法。
20
Theis 公式反应的影
响半径
21
Theis 配线法的原理
254
有越流补给的承压水完整
井公式的适用条件
(1 )越流系统中每一层都是均质各向同性,无限延伸的第一类越流系统,含水层底部水平,含水层和弱透水层都是等厚的;
(2)含水层中水流服从Darcy定律;
(3)虽然发生越流,但相邻含水层在抽水过程中水头保持不变(这在径流条件比较好的含水层中不难达到);
(4)弱透水层本身的弹性释水可以忽略,通过弱透水层的水流可视为垂向一维流;
(5)抽水含水层天然水力坡度为零,抽水后为平面径向流;
(6)抽水井为完整井,井径无限小,定流量抽水。
S -磊XT
其中,
f、
- rI
u—严
47k
有越流补给的承压水式中s——抽水井的水位降深,m;
264完整井公式
-Hantush-Jacob 公Q ――抽水井的流量,m3/d ;
式
T――含水层的导水系数,m2/d ;
心〕
1 序』――越流井函数,不考虑相邻弱透水层弹性释水时越流系
统的井函数;
B 越流因素,m;
r ——到抽水井的距离,m;
a ----- 含水层的导压系数,m2/d;
*——含水层的弹性是水系数;
t――自抽水开始起算的时间,d。
(1 )抽水早期,降深曲线同Theis曲线一致。这表明越流尚未进入主
含水层,抽水量几乎全部来自主含水层的弹性释水。在理论上和Theis
曲线一致。
(2)抽水中期,因水位下降变缓而开始偏离Theis曲线,说明越流已
越流完整井流公式反经开始进入抽水含水层。这时,抽水量由两部分组成:一是抽水含水
274应的降深-时间曲线层的弹性释水,二是越流补给,因此,越流含水层的降深小于无越流的形状5r
含水层的降深,而且随叫增大(即£ 越大),越流含水层的降深比无
越流含水层的降深小得越多。
(3)抽水后期,曲线趋于水平直线,抽水量与越流补给量平衡,表示非
稳定流已转化为稳定流。
越流含水层水位下降速度比无越流含水层慢。
越流完整井流公式反
284
映的水头下降速度与无越流含水层一样,当t足够大时,在一定的范围内,水位下降速
度是相同的。
①在单对数坐标纸上绘制S-Igt曲线,用外推法确定最大降深S max,
并用(4-43)式计算拐点处降深S p;
②根据s p确定拐点位置,并从图上读出拐点出现的时间t p;
③ 做拐点P处曲线的切线,并从图上确定拐点P处的斜率i p;
有一个观测孔时,越
294流含水层抽水试验的
小〕和/值;
④求出有关数值后,查表确定
单孔拐点法求参步骤
r
r
⑤根据必值求B值:
1
按下式分别计算T和"值:
13Q 叫 g T
-t = e , =-
H眄胁叫矿
⑥验证,因为图解出的S max和S p常有较大的随意性而引起误差,所以进行验证是必要的。将所求得的参数代入越流井流公式,并给岀不同的t值,计算理论深降。然后把它同实测降深比较,如果不吻合,则应重新图解计算。
①绘每个观测孔的s-lgt曲线,并从图上确定每条曲线直线段的斜率
逐■近似地代替拐点处的斜率。
②根据各孔的斜率作r电■曲线,应为一条直线。取该直线的斜率,
得:
③ 将r-lgi p直线段延长交横轴于一点,读得r=0时的(卞)。
304有多个观测孔时,越
流含水层抽水试验的缶F ,把它代入下式:
多孔拐点法求参步骤
_ 230 T
④ 将所求得的B、T代入有关公式,计算出不同观测孔的拐点处降深:
利用"止从s-lgt曲线上读得t p值,然后按下式算出各孔的"值:
B F
最后取其平均值。