抽水井周围饱水介质场三维水位动态观测及地下水流运动特征_高宗军_刘晓笛_王敏_等

格式：pdf
大小：1.00 MB
文档页数：4

下载文档原格式

地下水流数值模型设计与应用(ppt 132页)

第8章数值模拟实例
附件:三维流多边形（棱柱体）网格
有限差分方程的建立
我们已经学习过基于矩形网格的差分方法。不难看出，无论是等格距还是变格距矩形网格，这种剖分是有局限性，通常不能满足实际问题的需要。常见的实际问题大多是：含水层渗流区边界形状不规则，非均质参数分区的界线不规则，抽水井群和观测孔群的布置一般也是任意的。这些问题若用矩形网格剖分则很不方便,特别是井孔及内部与地下水有水力联系的河流等源汇点/线。若将所有井孔及其它源汇点都与格点一致,精度较高,但许多网格没有必要地被加密；若网格密度合理,则可能井孔及其它源汇点不能与格点一致而丢失精度。为此，我们介绍一种以辅助三角形剖分为基础的不规则网格差分法，通常被称之为(任意)多边形网格法。
多边形网格有限差分法其差分方程的建立,我们采用直接根据达西定律和水均衡原理建立差分方程。
形成多边形棱柱均衡网格的方法
y
i'
k' j'
i
p
c
b
a
q
a b
k
i k
j
j
i"
x
o
A
B
j"
C
k"
图2-6-1多边形网格均衡系统示意图[2001]
多边形棱柱均衡网格的差分方程的建立
对于第m层格点 i 为中心的网格 D i,m ，它在平面上的投影区如图26-1B，根据达西定律和水均衡原理建立m层格点 i 的差分方程。
我们深刻体会到：数值模拟的核心是“防止模拟失真，提高仿真性”。因此，努力分析流动机理并用于数值模拟。这些成果已经集成为一个基于多边形网格的三维地下水流有限差分模拟系统（简称PGMS，即Polygon-grid finitedifference groundwater modeling system）。

(新)地下水的分类特点及运移规律

地下水的分类特点及运移规律（第一章）地下水的分类、特点及运移规律第一节地下水的类型及其特征埋藏在地表以下岩石(包括土层)的空隙(包括孔隙、裂隙和空洞等)中的各种状态的水称为地下水。

地下水这一名词有广义与狭义之分。

广义的地下水是指赋存于地面以下岩土空隙中的水；包气带及饱水带中所有含于岩石空隙中的水均属之。

狭义的地下水仅指赋存于饱水带岩土空隙中的水。

饱水带中的重力水是开发利用或排除的主要对象。

地下水的运动和聚集，必须具有一定的岩性和构造条件。

空隙多而大的岩层能使水流通过，称为透水层。

贮存有地下水的透水岩层，称为含水层。

空隙少而小的致密岩层是相对的不透水岩层，称为隔水层。

然而，在各种不同情况下，人们所指称的含水层与隔水层涵义有所不同，他们的定义具有相对性。

岩性相同、渗透性完全一样的岩层，可能在有的地方被当作含水层，而在另一些地方被当作隔水层。

即使在同一个地方，渗透性相同的某一岩层，在涉及某些问题时被看作透水层，在涉及另一些问题时则可能被看作隔水层。

含水层、隔水层与透水层的定义取决于运用他们时的具体条件。

地下水受诸多因素的影响，各种因素的组合错综复杂，因此，出于不同的目的或角度，人们提出了各种各样的地下水分类。

但概括起来主要有两种：一种是根据地下水的某种单一的因素或某种特征进行的分类，如按硬度分类、按地下水起源分类等；另一种是根据地下水的若干特征综合考虑进行的分类。

如根据地下水的埋藏条件则可分为包气带水、潜水和承压水。

不沦哪种类型的地下水，均可按其含水层的空隙性质分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。

一、包气带水位于潜水面以上未被水饱和的岩土巾的水，称为包气带水。

包气带水主要是土壤水和上层滞水，如图1—1所示。

(一)土壤水埋藏于包气带土壤层中的水，称土壤水。

主要包括气态水、吸着水、薄膜水和毛管水。

靠大气降水的渗人、水汽的凝结及潜水由下而上的毛细作用补给。

大气降水向下渗入，必须通过土壤层，这时渗入的水一部分保持在土壤层中，成为所谓的田间持水量(即土壤层中最大悬着毛管水含水量)，多余的部分呈重力水下渗补给潜水。

抽水试验的理论及资料整理PPT课件

2、非稳定流抽水
是在抽水钻孔中仅保持水量稳定并使水位不断改变，或仅保持水位稳定使水量不断改变的抽水试验。非稳定抽水试验的目的是用人工控制的方法，使钻孔周围含水层中发生地下水的非稳定运动，通过测定水位随时间的变化过程（或水量随时间的变化过程），来测求含水层中地下水在非稳定运动时的水文地质参数。通过非稳定抽水试验可以测求含水层的导水系数（T）、压力传导系数（a）、渗透系数（K），及给水度（μ）或释水系数（S）。具有时间短（但有越流补给和隔水边界时稍长），参数多，可以预测水位变化的特点。
深井泵抽水的优缺点
◆优点 • 水位、水量能在较短的时间稳定 • 抽水成本较空压机低 • 可实现高扬程的抽水试验 • 利于定流量的非稳定流抽水 ◆缺点 • 不适应泥砂含量较重的抽水试验，已造成叶轮、长轴、
橡胶轴承等的磨损，可造成电机及其它部位的损坏。 • 在野外施工中，因缺电需另备发电机组。
2、空压机抽水试验
首先给定一个任意小的值，作为确定计算精度的约束值，然后任意
给出一个假定的影响半径，R0代入公式①中计算出，再K将1 计算出的带入K②1 式中计算出，……R…1 .,。如处反复计算，直到满足为止，K此n1时 K的n 和就是计算得最终K n结1 果R。n1
由于在过水断面处的水力坡度并非恒值，靠近井的四周误差较大,k值一般偏小。但对于离井外有相当距离处，其误差是很小的。为降水影响半径范围内的平均渗透系数。
Q f (s) 曲线类型判断及系数求解（曲度法）
①类型判断
n lg s2 lg s1 lg Q2 lg Q1
[s2 s1, Q2 Q1 ]
• 若 n≤1，为反常型 n＝1，为直线型 1＜n＜2，为指数型 n＝2,为抛物线型 n＞2，为对数型

初析鄂尔多斯高原浅循环地下水水位动态

鄂尔多斯高原地处我国内陆高原，内蕴藏着极为丰富区的煤、油、然气等能源矿产，中国正在建设的重要能源石天是
化工基地。随着能源基地的建设，民生活水平的不断提人
气降水为该系统地下水的主要补给源，下水径流受四十里地
梁和新召梁的控制，别向北、、三个方向的三条主要河分东西流排泄（林河，摩都思兔河和无定河）。在垂向上可以划分为三个水流系统，即浅、和深循环系统（１。浅循环系统中图）
的地下
高，区内地下水资源的利用将逐年增加。但是，任何地域的地下水资源都是有限的，并不是 “ 之不尽，之不竭 ”的。取用因此，了地下水资源的可持续利用和当地经济的可持续发为展，有必要对区内地下水水位动态变化规律及其主要影响因素进行分析和研究，以便为地下水资源的合理利用和管理？
２Ｏ０６００
对其成因机制进一步进行了分析，而对定性分析的可靠性从
进行了验证。
１．浅循环系统；．中循环系统；．深循环系统；等水位线２３４
（ｍ）；．流向；．系统界线５６
图１鄂尔多斯高原地下水流动系统模式图
系统的地下水循环速度较慢，环深度在３０１。深循环系循０１１统的地下水径流速度非常缓慢，循环深度在５０—１０其０００埘之间Ｅ。４］

水文动态观测系统在矿井防治水中的应用

水文动态观测系统在矿井防治水中的应用煤矿现代化增刊水文动态观测系统在矿井防治水中的应用鲁西矿业有限公司林雪礼赵兴良徐小良摘要鲁西煤矿为及时了解矿井水文动态情况,安装了水文动态观测系统,分为井上,井下部分,及时掌握地面钻孔水位情况和井下几处流量,确保及时掌握水文情况,起到预防水害的作用,确保了煤矿的安全生产.关键词水文动态观测防治水我国有相当一部分矿区受地下水威胁比较严重,在煤炭采掘过程中经常受到水灾的困扰,尤其是随着煤炭开采量不断增加,开采层位愈来愈深,时常发生矿井突水事件,给人民生命财产带来严重损失.因此各矿区对地下水的监测历来都十分重视,曾经采用各种各样的监测方法,但都在不同程度上存在这样那样的缺陷,随着传感器技术和数据通讯技术的发展,一个精度更高,实时性更强,运行更可靠,自动化程度更高,能够连续长期测量并利用计算机分析,辅助决策的,适用各种不同环境的水压水位观测系统,对于及时处理水害,保障煤矿的正常安全生产具有重要的现实意义.1水文多参数遥测测系统在煤炭行业使用情况我国煤炭行业由于煤田赋存条件的不同,矿井水害成为煤矿开采的重大安全隐患和唯一制约因素.为了预防水害的发生,对开采层位地下水位(水压)的长期观测是这些煤矿目前普遍采用的手段之一.对水位(水压)的观测通常采用两种方法,一是在地面建立水文长观孔,安装水位自动记录仪器或远程遥测监测分站进行长期观测.二是在井下安装水压自动记录仪器进行长期观测.第二种方式在放水实验时使用较多. 也有将两种方式结合起来使用,以达到最佳的观测效果.山东,安徽,河北,山西,河南,四川,江西,江苏,陕西等地的煤矿企业都已采用利用仪器进行长期观测的先进手段进行地下水位的监测.2鲁西煤矿水文地质概况鲁西矿业有限公司设计年生产能力45万t,核定生产能力90万t,主要开采山西组2,3煤层及太原组16,17煤层.3煤层顶底板砂岩含水层(段)是开采2,3煤层的主要直接充水含水层;三灰岩溶裂隙含水层是主要的间接充水含水层;十下灰和十一灰是16,17煤开采时的直接充水含水层.上煤组开采时,煤矿属以砂岩裂隙充水为主的水文地质条件简单型矿床.下煤组开采时,属以岩溶充水为主的水文地质条件中等～复杂型矿床.(1)主要含水层有:第四系第一,第二,第三含水层,侏罗系砂砾岩裂隙含水层,煤系风氧化带含水层,山西组3煤顶底板砂岩裂隙含水层,太原组三灰,十下灰岩岩溶裂隙承压含水层,奥陶系石灰岩岩溶裂隙承压含水层.(2)井田内可采煤层有山西组3上,3下煤层及太原组16,l7煤层.3煤层的直接充水含水层为其顶,底板砂岩裂隙含水层.山西组3上,3下煤层的水文地质类型为二类一型(以裂隙含水层为主,水文地质条件简单).(3)依据原煤炭工业部1984年5月颁发的《矿井水文地质规程》(试行)第二章第四条之规定和分类标准,鲁西煤矿开采山西组3煤层时属"水文地质条件简单类型矿井";开采太原组16,17煤层时属"水文地质条件中等偏复杂类型矿井".(3)l6,17煤层与太原组三灰,十下灰,奥灰由于受断层影响,在局部地段有可能间距变小或对口接触,可能构成矿井充水水源的一部分.为了有效防治水害,实现对水害的检测与监控,及时掌握矿井水文地质的变化,同时能够分析水文地质条件的变化情口朝向煤壁,出浆口大小尽量沿浆液流向逐渐减小.工作面敷设下一路注浆管时开始送浆.要保证浆液能覆盖采空区,灌浆不仅可以带走热量,而且对裂隙处起着充填封闭作用.3.6对沿空送巷开门点重点处理分层开采工作面两巷掘进期间要对分层停采线实施浅孔钻注水泥浆,以包裹停采线遗煤,以防在掘进期间形成供氧自热环境.3.7无论生产接续多么紧张.都要尽量避免前采后掘和采后即掘前采后掘会加剧采空区漏风供氧强度,促成遗煤自燃.采后即掘也不可取,采空区域没有一个充分冷却压实的过程就紧跟下分层掘进,无疑为采空区提供了一个连续供氧的环境, 在生产接续安排上必须杜绝.4小结破碎煤体的存在以及与氧气接触是不可避免的,但是如能减少破碎煤体的存在并缩短其蓄热时间,采区均压使采空区内空气不流动,自然发火的几率将会大大降低.对集约型生产矿井若一个工作面受影响,对于全矿来说造成的损失将是难以估量的.针对分层开采上,下分层的相互连通,采空区漏风规律复杂,给矿井的安全生产带来很大的安全隐患.为了保障矿井的安全生产,研究厚煤层分层无煤柱开采综合防灭火技术十分必要.只有掌握了厚煤层分层开采漏风规律及防火防治重点区域,矿井防灭火工作才有了坚实的基础.作者简介王志扬男,1971年生,安徽省太湖人.1996年7月毕业于华北矿业高等专科学校,现任山东省兖州大统矿业有限公司副总工程师,主要从事矿山通风与安全技术管理工作,发表论文7篇.(收稿El期:2009—5—21)?】7?煤矿现代化增刊况,掌握规律.达到防治水安全示范矿井.因此,及时建立了矿井水文动态观测系统.3水文动态观测系统介绍XY—ll系列水位水压监测系统可以对液位,液压,温度,流量等水文参数进行实时遥测,配接不同的微机处理软件便可构成不同的观测系统.是利用传感器技术和数据通讯技术建立起来的一个精度更高,实时性更强,运行更可靠,自动化程度更高,能够连续长期测量并利用计算机分析,辅助决策的,适用各种不同环境的水压水位观测系统,3.1水文动态观测系统具体内容如下:(1)基层主站包括:①系统主机系统②激光打印机③数据处理软件系统@GSM网络数据通讯设备XY—It.(2)地面水文(水位,水温)无线遥测自动记录混合分站包括:@XY—II(Y)多功能监测仪;②水位,温度传感器及电缆;③高可靠性直流电源或锂电池组;@GSM网络数据通讯设备(内置);⑤野外防盗保护罩.(3)井下明渠流量有线遥测自动记录混合分站包括:①XY—II.fL)多功能监测仪;②水位,流量传感器一套;③数据通讯设备(内置).3.2我矿采用水文观测系统有以下特点:(1)适用面广,不仅适用于地面长观孔的监测,而且适用于井下压力,流量的监测.不仅适用于日常观测,而且适用于抽放水实验,矿井涌水量自动监测.(2)集成化数据处理,主站数据处理系统实现了集成化,既可处理遥测数据,也可处理自动记录数据,明渠流量测量数据,压力流量动态监测数据.(3)可靠性高,采用大规模集成电路,高可靠性稳压电源,保证了系统无人值守下的可靠运行,井上采用GSM网络进行数据传输,不受距离的限制,凡有手机信号的地方,都能够进行数据传输.(4)分站具有独立性和兼容性.分站可以显示及参数设置,可以现场对分站的参数进行设置,并且显示实测数据,独立工作而无须其它辅助设备.分站将水位水温遥测仪和水位水温自动记录仪融于一身,在遥测失效时,也可以将数据自动记录.(5)软件具有循环检测,单点追踪,定时检测等各种检测手段,提供数据的查,改,删等编辑功能,图形处理,报表处理等分析手段,且具有水位超限报警,传感器出水面报警等系统安全运行报警功能.4水文动态观测系统的布置与使用4.1地面水文观测点根据我矿实际情况,经分析决定对地面4处水文观测孑L进行安装:B7～1钻孔观测奥灰水文观测孔,6'-2钻孔观测十下灰水文观测孔,5'-3钻孔观测十四灰水文观测孔,5'-l钻孔观测第四系第三含水层水文观测孔.其中十下灰水位的变化直接涉及到我矿下组煤十下灰水的治理,水位水压观测系统可以每天发送数据,节省了人力物力,及时提供数据资料以供分析.4.2井下水文观测点根据系统特点,通过对我矿井下排水系统进行了认真分?】8?析,我矿井下部分可配备一个主站及四个分站.四个分站分别为:l#明渠流量仪安装到中央水仓入口,用于监测全部下组煤的排水量;2#明渠流量仪安装到一300轨道大巷,用于观测监测辅助采区和北大巷的涌水量;3#明渠流量仪安装到水处理硐室入口,用于监测除下组煤以外的矿井涌水量;甜明渠流量仪安装到在下组煤行人通道,用于监测下组煤回风,胶带的排出水量.分站系统通过布设在井下中央水仓入水口及主要水沟内的分站(传感器)收集水文信息,包括水流速度,水流截面及水沟底的淤泥情况等,所收集的信息能够准确判断通过水沟内的涌水量.以上数据信息通过煤矿安全监测系统的通讯线路将采集的流量,压力,温度等数据传送到地面煤矿安全监测系统主站,再通过企业内部网(intranet)将数据传送到水文多参数遥测系统主站,在地面主机通过专门的软件实现数据的存储,并可以随时查阅,调取各分站的水文信息.这样就整体实现了:①将各种防治水的因素和参数,完全集中到一个统一的数据库之中,实现数据的统一管理.②定时测量,间隔时间1分钟24小时可以任意设置.③具有初步的分析功能,显示井上井下各个地点的变化数据,可以自动绘制变化曲线.④可以根据需要自动打印有关的报表和曲线.⑤具有矿井水位,水量超限自动报警功能,出现异常立即报警.⑥具有远程网络管理功能.⑦该系统与我矿现有的}(J95监控系统完全兼容,实现了在联网的任意一台电脑上进行监测.图1井上井下水文多参数遥测系统布置构造图5结束语矿井动态水文观测系统是煤矿安全监控系统的重要组成部分,是监测矿井水文条件变化的主要手段,是煤矿生产系统的辅助设施,通过矿井水文动态观测系统的使用,大大提高了矿井防治水害方面的科技含量.实现了水情实时监测预报,对矿井各处水文水量隋况有了动态掌握,在预防矿井水害确保矿井安全方面起到重要作用.作者简介林雪礼,男,35岁,汉,山东栖霞人,1997年7月毕业于山东矿业学院采矿工程系,工程师,现任山东省鲁西煤矿生计科副科长,发表论文多篇.(收稿日期:2009-5—19)。

地下水流运动实践教学的实践与体会

地下水流运动实践教学的实践与体会
冯建国;王敏;高宗军;田红
【期刊名称】《中国地质教育》
【年(卷),期】2014(000)002
【摘要】地下水在渗透介质中的流动是连续的，但却由于补给与排泄条件的变化，地下水流运动处处存在着差异。

本文简要总结了由沙槽试验获得的、定水头补给条件下，地下水在均匀流场中的差异性运动特征。

作者对其原因或机制进行了分析，并讨论了开展相关实践教学的体会。

【总页数】2页(P63-64)
【作者】冯建国;王敏;高宗军;田红
【作者单位】山东科技大学地球科学与工程学院，山东青岛 266590;山东科技大学地球科学与工程学院，山东青岛 266590;山东科技大学地球科学与工程学院，山东青岛 266590;山东科技大学地球科学与工程学院，山东青岛 266590
【正文语种】中文
【中图分类】G642
【相关文献】
1.加强实践教学,提高农科大学生实践能力--海南大学农学院开展实践教学的方法和体会 [J], 王强
2.“概论”课实践教学带来的新变化——《毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论》课实践教学体会 [J], 程巧玲;商冬玲;赵翁琴
3.实践教学在《劳动法学》中的运用与体会--兼论网络在《劳动法学》实践教学中
的运用 [J], 贾志农
4.实践教学在《劳动法学》中的运用与体会——兼论网络在《劳动法学》实践教学中的运用 [J], 贾志农
5.深化实践教学改革努力提高人才培养质量──西北农业大学开展实践教学检查评估的作法和体会 [J], 翟绪发;邓宝英;陈遇春;桑玉梅;高昌
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

云南曲靖井水位潮汐动态特征分析

云南曲靖井水位潮汐动态特征分析晏锐;张立;简春林【期刊名称】《地震学报》【年(卷),期】2012(034)003【摘要】Based on tidal theory of well-aquifer system and combined with the actual observation situation of water level in Qujing well, Yunnan province, the tidal amplitude ratios, phases and calculation error of 5 tidal waves for M2 , S2 , O1, S1K1 and M3 were calculated separately with the method provided by Bay-tap-G. After analyzing the dynamic characteristics of amplitude ratios and phases for different water level tidal waves, we suggest that the tidal amplitude ratios and phases, which can reflect aquifer parameters, are correlated with the near pumping and coseismic response caused by distant great earthquake. Specifically, the decrease of amplitude ratios and phases in November 2001 and August 2003 may be related to pumping. Several times of small-amplitude rise and slow recovery process of well water level tide amplitudes and phases after large earthquakes may be related to the increasing of aquifer permeability induced by rnthe passage of seismic waves from far large earthquakes.%以井-含水层系统潮汐理论为基础,结合云南曲靖井水位观测资料实际情况,利用Baytap-G提供的潮汐分析方法,分别计算了曲靖井水位M2、S2、O1、S1K1和M3共5个潮汐分波的振幅比、相位和计算误差,分析了井水位观测资料不同潮汐波振幅比和相位的动态变化特征,认为能反映含水层参数的井水位潮汐振幅比和相位变化与附近的抽水和远距离大震引起的同震响应有关,具体表现为,2001年11月和2003年8月的振幅比和相位下降变化可能与抽水有关,而几次大震后的井水位潮汐振幅比和相位小幅度上升和缓慢恢复过程,则可能与中远场大震的地震波动力引起的含水层渗透系数增加有关.【总页数】11页(P363-373)【作者】晏锐;张立;简春林【作者单位】中国北京 100045 中国地震台网中心;中国昆明 650224 云南省地震局;中国北京 100045 中国地震台网中心【正文语种】中文【中图分类】P315.72+3【相关文献】1.宁晋井水位潮汐因子响应比异常特征分析 [J], 于伟2.女山井地下水位潮汐因子初步分析 [J], 肖攀;潘洁;李露露;吴辉;张伟峰3.承压井与非承压井水位潮汐效应及其定量分析 [J], 刘序俨;郑小菁;陈莹;张清秀;王林4.地震前后井-含水层系统潮汐参数变化特征分析——以云南弥勒井为例 [J], 钱建秀;刘春平;樊春燕;石云;廖欣5.鲁14井数字化水位潮汐响应特性初析 [J], 王西宝;程树岐因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

表 1 潜水抽水试验开始至稳定期间各观测孔第 8 观测点水位动态
图 1 抽水试验装置平面布置图井的东南西北四个方向，垂直于供水槽，各均匀设置 6 个观测孔（见图 1 ），分别按照所处的与主井的方位，和距离抽水主井的距离由远及近，命名为南 1 （ N1 ）、南 2 （ N2 ），……，东 1 （ D1 ），东 2 （ D2 ），……，西 1 （ X1 ），西 2 （ X2 ），……，北 1 （ B1 ），北 2 （ B2 ），……，数字越大，越靠近抽水主井，与抽水主井及其相互之间的间隔为 30 cm，第 1 个观测孔与供水槽距离为 20 cm。每个观测孔高度 2 m，由上到下以 20 cm 间距均等设置水位观测点 10 个（见图 2 ），分别冠以 1 #、2 #、……， 10 #。以沙池底部为基点，则由下及上各观测点分别位于沙池以上 10 cm、30 cm、50 cm、70 cm、90 cm、110 cm、130 cm、 150 cm、170 cm、190 cm。各个观测点突出于沙池内的沙中，有滤水纱网防止沙子进入，其水位会由观测井内的水管导出，并排于整个装置的东西两个立面的测压排上（图 4 ），故同时可以测得分布于沙池内三维空间的 240 个点的水位数据。由于数据量大，故建议在进行抽水试验时，各个观测孔不同观测点的水位的观测，要靠视频（摄像）记录下来，尔后进行分析、确定。
［收稿日期］ 2014 － 04 － 29 ［作者简介］高宗军（ 1964 －），男，山东泰安人，教授，主要从事水文地质教学与研究工作。
20
第 36 卷第 4 期
地下水
2014 年 7 月
线连接至外墙的液压读数屏，便于观测。
水试验的工作。
2 抽水试验结果
本文只介绍特殊的两种情况，即沙池四面供水槽保持等水头供水边界条件下的潜水和承压水定流量抽水试验，且只介绍最后稳定状态下的结果，并做简要分析、讨论，特别是介绍前人未知的创新性结论。
1 三维抽水试验装置
该装置位于山东科技大学 S2 实验楼一层室内，混凝土结构，通高 3 ． 8 m，其中底座 0 ． 6 m，底盘厚 0 ． 2 m，沙池高 2 ． 0 m，上围栏高 1 ． 0 m。水平面积（占地）约 90 m2 ，其中楼梯东西宽 3 ． 7 m，装置平台东西长 6 ． 6 m，南北长 8 ． 66 m。观测平台高度 2 ． 8 m，平台的东西两侧设有高 1 m 的围栏，南北靠墙连接。
GAO Zong － jun，LIU Xiao － di，Wang Min，TIAN Hong，YU Chen （ Shandong University of Science and Technology ，Qingdao 266590 ，Shandong） Abstract： By using pumping test device designed and made by the author，the author gets a groups of 3 D observation data on water level variations of water － saturated medium around pumping wells． The research shows that for both phreatic water and confined water，the water level of observation well falls when it closes to the pumping well． The water level variation curve presents itself as a funnel with the location of the pumping well as the core． At the same time，the water heads of different observation points at different heights of each observation well are higher to lower from top to bottom，which is characterized by showing that the water has a top to bottom motion component while groundwater has migration and accumulation from the surrounding water boundary to the pumping well，i． e． the water movement direction is inclined． The same is true for artesian water． It is a result of the combined action of water head pressure and the gravity of groundwater itself． Accordingly，the paper makes the conclusion that there is powerful groundwater flow near the artesian aquifer． The groundwater flow becomes more powerful when it close to the recharge source． Key words： Pumping well，water － saturated medium，3 D，groundwater flow，motion features
1 810 1 800 1 780 1 755 1 720 1 630
94
1 810 1 795 1 775 1 750 1 710 1 620
图 2 抽水试验装置轴向剖面图暨抽水井观测孔测压点位剖面分布图
该装置的供排水系统所示。在四个供水槽的底部中心位置获得供水，供水孔附近设有排水孔，与置于装置外侧四角的“升降平水漏斗 ”连接。由“升降平水漏斗 ”的升降，控制四个供水槽的水位高低。
［关键词］抽水井; 饱水介质场; 三维; 地下水流; 运动特征［中图分类号］ P641 ． 74 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1004 － 1184 （ 2014 ） 04 － 0020 － 04
Study on the 3D Water Level Variations of Water － saturated Medium around Pumping Wells and Characteristics of Groundwater Flow
29
1 810 1 805 1 790 1 770 1 740 1 660
34
1 810 1 805 1 790 1 770 1 735 1 655
44
1 810 1 800 1 785 1 760 1 725 1 640
54
1 810 1 800 1 780 1 760 1 720 1 635
64
沙池平面呈正方形，长度 5 m，四周 0 ． 5 m 为钢筋混凝土墙（ 0 ． 3 m）与供水仓（槽）（ 0 ． 2 m），四角有水泥浇筑，围成内方 4 m 的正方形沙池，形成容积 32 m3 的立体空间。沙池中心设抽水井，呈垂向，井径 100 mm，底部 5 cm 为实管，其余全部呈花管，外包纱网，内装数字化可视自动液压计探头，由导
2014 年 7 月第 36 卷第 4 期
地下水 Ground water
Jul．，2014 Vol. 36 NO. 4
抽水井周围饱水介质场三维水位动态观测及地下水流于晨
（山东科技大学，山东青岛 266590 ）
［摘要］利用设计建造的抽水试验装置，采取多项潜水及承压水的抽水试验，获得大量的抽水井周围饱水介质场三维动态观测数据。试验发现: 无论是潜水还是承压水状态，抽水井附近观测井的水位变化，均具有距抽水井愈远愈高、愈近愈低的漏斗状分布，抽水井附件的地下水位降落漏斗是显著的; 同时发现每个观测井不同高度上的观测点的水位，均呈现上高下低的特征，说明地下水具有由上到下的运动分量，地下水由周边的供水边界向抽水井聚集运移时，运动方向是下斜向的，潜水如此，承压水也如此。分析认为，这是水头压力与水体自身重力同时起作用的结果。由此推断，在抽水时，靠近承压水含水层顶板存在强势水流，且越靠近补给源，这种强势水流越强。
近些年来，地下水流系统理论得到不断发展，促使地下水科学发生着深刻变化。人们在重新思考和考察以往地下水科学中关于地下水流动问题，并试图在接受地下水流系统理论的同时，能够找到或验证地下水流动的驱动力的来源，或者搞清楚影响地下水流系统形成、演化的主要因素。在自然界，由于受到观测手段、观测密度、观测点空间分布等多项条件的限制，实现上述目标尚有困难。作者基于上述考虑，并且为了直观地模拟现场抽水试验，便于教学，特设计建造了三维抽水试验装置。该装置首创了在室内完成抽水试验主抽水井周围含水介质场三维水位动态观测的先例，而且通过简易的初步的抽水试验，还发现了一些以往不为人知的现象或事实，相信对地下水流运动理论的发展和地下水科学的实践性教学，都是具有重要意义的。