稳定流抽水K值计算方法

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。

多孔抽水试验尚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[注]、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。

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：潜水完整井：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);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。

单孔稳定流抽水试验资料计算渗透系数的方法
1）当抽水试验关系曲线Q~S(△h2)呈直线时，可直接选用国标规范中的公式8.2.1-1～8.2.1-6计算渗透系数K值。

2）当抽水试验关系曲线Q~S(△h2)呈曲线时，需采用截距法或插值法进行计算渗透系数k值。

作图截距法的应用条件：a.抽水试验资料的曲线关系Q~S(△h2)应为抛物线型（即S=a1Q+a2Q2）；b.抽水试验应作一次小下降的抽水，以使S/Q～Q关系曲线上能有一个实测点靠近（S/Q）轴，以提高截距的精度。

采用插值法求Q~S代数多项式时，Q~S多项式的阶数，一般只要3～4阶即能准确地描述Q~S资料的函数关系，但在作均差表时要求抽水段落在Q~S曲线上均匀分布，否则需要在Q~S图上取等距点作均差表。

插值法：采用均差表求Q~S多项式及待定参数a1
以四组Q~S抽水资料为例，公式：S=a1Q+a2Q2+a3Q3+a4Q4
a1=a11-a22Q1+a33Q1Q2-a44Q1Q2Q3。

利用抽水试验资料确定水文地质参数K白连生(陕西省延安市宝塔区水利工作队陕西延安716000)【摘　要】　利用稳定流抽水试验确定渗透系数K ,不但要正确选稳定流时段,还要正确选择三维流范围及确定补给半径;用不同落程试验数据求出的K 值要考虑其代表性和真实性,K 值的选取不能简单地求取均值;方法选取合理,组织有力,操作井然有序是获取可靠试验数据的关键。

【关键词】　抽水试验;渗透系统;三维流范围;补给半径;K 值代表性和真实性 渗透系数K 是水文地质中一个重要参数,可以用不同的方法对某一研究范围的K 值进行不同程度的确定,它的取值范围一直在被研究。

用抽水试验方法来查明水文地质特性和确定水文参数,不仅是水文地质工作的基础,而且也是求取K 值的重要途径。

本文利用以往的抽水试验资料,对确定水文地质参数K 及相关问题进行探讨。

1　抽水试验概况由于自然界含水层空间分布均匀性很差,且抽水时流量多呈变量,常用的理论公式求参,其计算值和实际值相差较大。

为此,抽水试验为多落程的稳定流抽水实验。

研究水井的出水能力,测定水文地质参数,以抽水井为中心,平行地下水流动方向布置了一组观测孔。

用多孔抽水试验资料计算参数的主要问题是如何确定出符合稳定流计算公式的适用段、三维流是否存在的判别和修正、计算数据的选用等。

为求得可靠的水文地质参数,避免或减少抽水产生的三维流的影响,稳定流求参宜采用小降深抽水。

抽水试验稳定时间的长短,直接关系到抽水实验的质量和资料的利用。

本次抽水稳定时段为24小时以上及以最远处观测孔的水位达到稳定为标准。

图1　Q 、S 、q 历时关系曲线图为了解整个试验进行情况,先分别整理编制Q 、S -T 过程曲线,主孔、观测孔水位下降历时曲线,Q =f (s )关系曲线,Q=f(s)关系曲线,见图1、图2。

2　水位流量变化的分析水位和流量变化的关系,反映了试验区水文地质的基本特征。

通过对两个阶段的抽水过程的图示发现,各井、孔的水位降基本呈规律性变化:在第一阶段的前24小时以内,抽水井水位降变化较小,井流量Q 和单位降深流量q 变化相对较大,这说明水文地质条件中介质的不均匀性存在;Q 和q 的起伏变化规律基本相同,也符合一般潜水井的抽水降变化规律。

可编辑第四章抽水试验抽水试验是确定含水层参数，了解水文地质条件的主要方法。

采用主孔抽水、带有多个观测孔的群孔抽水试验，包括非稳定流和稳定流抽水实验，要求观测抽水期间和水位恢复期间的水位、流量、水温、气温等内容。

要求了解试验基地及其所在地区的水文气象、地质地貌及水文地质条件，了解并掌握抽水试验的目的意义、工作程序、现场记录的主要内容、数据采集与处理方法，掌握相关资料的整理、编录方法和要求，了解对抽水试验工作质量进行评价的一般原则，能够利用学过的理论及方法进行水文地质参数计算，并对参数的合理性和精确性进行分析和检验。

§4.1 基本要求掌握抽水试验的目的、分类、方法及抽水试验准备工作。

4.1.1 抽水试验的目的(1) 确定含水层及越流层的水文地质参数：渗透系数 K、导水系数 T、给水度、弹性释水系数∗、导压系数 a、弱透水层渗透系数 K'、越流系数 b、越流因素 B、影响半径 R等。

(2) 通过测定井孔涌水量及其与水位下降（降深）之间的关系，分析确定含水层的富水程度、评价井孔的出水能力。

(3) 为取水工程设计提供所需的水文地质数据，如影响半径、单井出水量、单位出水量、井间干扰出水量、干扰系数等，依据降深和流量选择适宜的水泵型号。

(4) 确定水位下降漏斗的形状、大小及其随时间的增长速度；直接评价水源地的可开采量。

(5) 查明某些手段难以查明的水文地质条件，如确定各含水层间以及与地表水之间的水力联系、边界的性质及简单边界的位置、地下水补给通道、强径流带位置等。

4.1.2 抽水试验分类抽水试验主要分为单孔抽水、多孔抽水、群孔干扰抽水和试验性开采抽水。

（1）单孔抽水试验：仅在一个试验孔中抽水，用以确定涌水量与水位降深的关系，概略取得含水层渗透系数。

（2）多孔抽水试验：在一个主孔内抽水，在其周围设置若干个观测孔观测地下水位。

通过多孔抽水试验可以求得较为确切的水文地质参数和含水层不同方向的渗透性能及边界条件等。

水稳站水泥动态校准K值
水稳站k值计算公式：K=Q/(p·L)。

K值一般表示流量计的仪表系数，是流量计造出来之后通过与标准器实际标定得出的数值，以后流量计不准了，可以自己按照要求标定后修改K值。

在所有工作状况的设置完全一致的情况下，由于制造上的差异，质量流量计的测量结果还是会有少许差异，需要进行一些修正，相当于对测量结果乘上一个系数，这个系数就是K值。

设备分类
水稳拌和站细分为移动式水稳拌和站、固定式水稳拌和站等类别。

移动式的拌和站各料仓带轮胎可以牵引行走，转场方便灵活，生产能力较低。

固定式稳定土拌合站，需要用混凝土打地基，再把设备固定其上，生产能力高。

渗透系数稳定流抽水试验求取渗透系数K，基本理论依据就是裘布衣公式，下面具体介绍一下在单孔抽水试验、一个观测孔、两个观测孔三种情况下，K值确定计算所采用的公式和计算方法。

在单孔抽水试验中，（无观测孔）只能根据水井的出水量、水位降深等资料，则应消除抽水井附近所产生的三维流、紊流等影响，特别是在抽水时，水位降深很大的时候，应采用消除渗透阻力的方法。

1、首先，绘制Q-S关系图，坐标横轴为小时出水量，纵轴为水位降深值，相对应点的连线呈直线时，地下水运动为平面流，采用下列公式：承压水完整井：K=0.366Q(lgR-lgr)/Ms，式中，Q，涌水量，R影响半径，r井半径，M，承压含水层厚度，s，水位降深值。

潜水完整井：K=0.773Q(lgR-lgr)/（2H-s）s，式中H为潜水含水层厚度。

2、当绘制的Q-s曲线成曲线状态时，说明抽水井壁及其附近含水层中，产生了三维紊流，不符合裘布衣的基本条件，为了消除影响，计算时采用消除阻力法，若根据三次水位下降的Q,s值作出承压水的S/Q—Q或·潜水的△h/Q—Q关系曲线图呈直线时，则可将直线在纵轴上的截距a值直接代入公式计算。

其公式为：承压水完整井：K=0.366(lgR-lgr)/aM，潜水完整井：K=0.733(lgR-lgr)/a,式中，a为纵轴上的截距，M为承压水层厚度。

3、单井抽水利用观测孔水位下降资料计算K值时，一般要求最近观测孔离主井距离应达到2倍以上含水层厚度，最远观测孔距抽水口距离也不宜太远，以保证个观测孔内都能观测到一定的水位下降值。

当有一个观测孔时，所求，K值利用以下公式：承压水完整井：K=0.366Qlg（r1/rw）/M（sw-s1），潜水完整井：K=0.733Qlg（r1-rw）/（sw-s1）*（2H-sw-s1），式中，sw为抽水井内水位下降值，s1为观测孔内水位下降值，rw为抽水井的半径，r1为抽水井至观测孔的距离。

当有2个观测孔时，承压水完整井：K=【0.366Q/M（s1-s2）】*lg（r2/r1），潜水完整井：K= 【0.733Q/（s1-s2）（2H-s1-s2）】*lg（r2/r1）。

抽水试验确定渗透系数的方法及步骤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。

多孔抽水试验尚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[注]、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。

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：潜水完整井：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);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。

水稳站标定k值计算原理
一、试验部分：
1. 试验样品准备：根据设计要求获取水稳站的混凝土试样，通常为立方体样品，尺寸一般为150×150×150mm。

样品应严格按照标准要求进行制备和养护，确保试验结果的准确性。

2.载荷施加：将试样放置于试验机的平台上，保证试样与载荷钳的压板接触平整稳定。

通过提升液压缸施加压力，逐渐增加载荷至标定值，并记录下标定值时的加载速度。

3.加载保持时间：在达到标定值后，维持载荷平衡，使试样在标定值的作用下静置一段时间，通常为5秒。

4.释放载荷：卸除液压缸的压力，让试样回弹至无任何载荷状态。

二、数据处理部分：
1.测试数据记录：在试验过程中，需要记录试验的时间、载荷、加载速度等数据。

为了减少误差，每个标定值需要重复多次试验，取平均值作为最终数据。

2.计算k值：根据标定公式计算k值，即试样的抗压强度。

k值的计算公式为：k=载荷值/试样面积。

标定k值的原理是在对水稳试样施加标定载荷后，通过测量试样的尺寸和记录载荷数据，计算出试样的抗压强度。

该强度可以用于评估混凝土的质量，从而确保水稳站生产的水稳混凝土的质量符合标准和设计要求。

需要注意的是，在进行标定k值的过程中，要保证试验的准确性和可靠性。

为了消除误差的影响，需要通过多次试验和数据处理，以提高试验
结果的可靠性。

同时，还要注意选择合适的试验机和测量仪器，以提高实验的精确性和准确性。

标定k值的计算原理，通过试验和数据处理，可以得出水稳混凝土试样的抗压强度，为设计和生产提供重要依据，确保水稳站生产的水稳混凝土质量达到标准要求。

水文地质计算K 、R 值公式选择2、承压水非完整井（井壁进水）K 值计算一、 承压水完整井 1、 承压完整井 K2、 承压完整井有一个观测孔3、 承压完整孔 二、 承压水非完整井K 值计算 1、承压非完整井 Q 03叭Rr裘布依式中r —过滤器半径，长度 L<0.3m3、 承压水非完整井（井壁、井底进水）4、 承压水非完整孔（GB5002—规范）当 M>150r, L/M>1 时三、潜水完整井K 值计算1、 实用于潜水一承压水完整井及非完整井2、 潜水完整井0.733Q 1 R冬七宀Klg裘布依2H S S r用于潜水时将M 换成H3、潜水完整井四、潜水非完整孔K值计算1、承压水概略计算1、潜水非完整孔当h 150r,% 0.1 时：式中：H—自然情况下，潜水含水层厚度（m）;h—潜水含水层在自然情况下和抽水时的厚度的平均值（m）；R 10S K 吉哈尔特2KHI2、潜水概略计算凯尔盖R 2SH K 对直径大的和单井算出的R值偏大威伯h—潜水含水层在抽水时的厚度（m）；Q —抽水孔大降深时的流量（m/d）o六、利用观测孔水位下降值计算R值1、承压水完整井、两个观测孔2、潜水非完整孔lg R S i lga S1S2 lgnS2裘布依五、影响半径计算公式七、给水度、释水系数、渗透系数、导水系数、传导系数注：S i, s—观测孔降深（mr i,r 2—观测孔至抽水孔距离（m）H—潜水含水层厚度（mR—影响半径（m）t —时间（日）—给水度I —地下水水力坡度在h2, h；—在h2—lgr关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值（m）。

1、潜水含水层的给水度（）：又叫延迟储水系，即水能从岩层中自由流出的能力，数值等于流出的水体积和岩石体积之比。

对裂隙岩石，可用裂隙率或岩溶率近似代替给水度。

计算公式：式中：Q c —钻孔抽水稳定之前消耗的全部贮存量（静储量）；v —稳定降落漏斗的体积（m）；H—钻孔抽水前含水层的厚度（m）；h o —抽水稳定时孔内水柱高度（m ；—取决于降落漏斗的形状，畔和2值的系数2、潜水完整井可查河北水文地质手册P552表8-1-24经验值：裂隙灰岩给水度为0.008〜0.12、承压含水层的释水系数（s）叫弹性储水系数：当含水层水头变化一个单位降深时，从单位面积的含水层中释放出来的水量，称弹性储水系数（释水系数）用S表示,（对潜水含水层，储水系数在数值上等于给水度值）。