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水文地质参数计算及水文地质参数经验值
1渗透系数k
计算公式见表10.23-1～10.23-2。
表10.23-1 潜水非完整井（非淹没过滤器井壁进水）
上表中，①～⑤是潜水非完整井（非淹没过滤器井壁进水）计算公式；⑥～⑩是潜水非完整井（淹没过滤器井壁进水）计算公式。
表10.23-2 根据水位恢复速度计算渗透系数
2 影响半径R
根据计算公式确定影响半径（R），目前大多数只能给出近似值，常用公式见表10.23-3。
表10.23-3 根据计算公式确定影响半径（R）
3 水文地质参数经验值如表10.23-4～10.23-8。
表10.23-4 黄淮海平原地区渗透系数经验值
注：此表系根据冀、豫、鲁、苏北、淮北、北京等省市平原地区部分野外试验资料综合
表10.23-5 砾石渗透系数
注：根据原五机部勘测公司
表10.23-6 给水度经验值
表10.23-7 影响半径经验值
注：《水利水电工程地质手册》认为，粗砂，粒径0.5～2.0mm时，R为100～150m。
表10.23-8 根据单位出水量、单位水位下降确定影响半径R
经验值
注：自《工程地质手册（第四版）》。
曲线拟合法和数值模拟法反演求水文地质参数水文地质参数是描述水文地质系统的重要指标，不同参数的取值可以影响地下水运移方向、速度、水质等方面的变化。
然而，在实际应用中，如何准确地确定水文地质参数却是一个复杂的问题。
本文将介绍两种主流的计算水文地质参数的方法：曲线拟合法和数值模拟法反演。
一、曲线拟合法曲线拟合法是利用统计学理论来拟合实际观测数据与预设函数之间的函数关系，从而推算出水文地质参数。
曲线拟合法的基本流程如下：1. 收集实验数据和背景信息，确定适当的预设函数，并进行数据预处理。
2. 通过求解函数拟合的误差最小的原则，拟合得到水文地质参数取值。
3. 分析参数取值的合理性，对拟合结果进行调整和优化。
曲线拟合法的优点在于可以利用较少的样本数据对水文地质参数进行求解，尤其适用于数据质量较差的情况。
不过，曲线拟合法也存在一些缺陷，比如无法考虑地质体非均质性、边界条件等因素对参数求解的影响，因此实际应用时需要结合具体问题来确定其可行性。
二、数值模拟法反演数值模拟法反演是建立一个数学模型，通过模型与实际数据匹配得到参数取值的方法。
数值模拟法反演的基本流程如下：1. 建立数学模型并确定模型中需要反演的水文地质参数。
2. 构建反演算法，并将观测数据与数学模型相结合，寻求与实际数据最接近的参数取值。
3. 对反演结果进行分析及验证，对不合理之处进行修正。
数值模拟法反演与曲线拟合法相比，可以更好地考虑地质体的非均质性、边界条件等较为复杂的影响因素。
但是由于数值模型本身的复杂性，需要对数据处理和反演算法等方面进行大量的计算和优化，所需的数据量和计算量较大，实现难度较高。
总之，曲线拟合法和数值模拟法反演都是计算水文地质参数的重要方法，而选择何种方法，取决于具体问题的性质和数据的可获得程度。
第六章矿山水文地质调查第一节矿山水文地质调查内容一、矿山水文地质分类为了有针对性地做好矿井水文地质条件的评价工作，根据受采掘破坏或影响的含水层性质、富水性及补给条件，单井年平均涌水量和最大涌水量、开采受水害影响程度和防治水工作难易程度等影响指标，把矿井水文地质划分为简单、中等、复杂、极复杂四个类型（见表6-1-1）。
表6-1-1 煤矿矿井水文地质类型表注：单位涌水量以井田主要含水层中有代表性的为准。
二、矿山水文地质调查内容分类（一）极复杂型矿山必须按照水文地质特点和开采需要进行补充调查、勘探和专门试验，建立井上、下水动态观测网，坚持长期观测，健全观测资料台帐和历时曲线等，还应做到：1．高原山地向斜的地形岩溶矿区，要注重岩溶调查、暗河探测和封闭汇水洼地的水均衡工作，研究分析探放、堵截暗河水的方案与措施。
2．石灰岩露头分布范围广、河溪发育、山塘水库多的矿区，要注重地表水体、岩溶泉与井下出水点关系的调查分析，做好探放溶洞水工作，防止重大突水的威胁。
3．经常直接或间接受煤层顶底部石灰岩溶洞—溶隙高压富含水层水突出威胁的矿区（井），要开展区域水文地质综合调查，研究岩溶发育规律，并采用大口径抽水、井下大型放水试验及连通试验，勘查岩溶水集中强径流带或岩溶管道带的分布。
研究制订具有针对性的堵截水源、疏降等措施方案。
要注重矿井突水与隔水层岩性、厚度、水压、构造及采矿等关系的研究，不断寻求突水规律。
4．岩溶矿区要注重地面岩溶塌陷规律的调查研究，寻求防治岩溶水的途径。
（二）复杂型矿山根据各矿的特点和开采需要，参照中等型矿山的要求进行工作。
其中：1．开采含水（流）砂层、厚砾石层及地表河、湖等水体下煤层的矿区（井），要分析研究煤（岩）柱的隔水性能，注重观测导水裂隙带高度，研究其规律。
2．开采煤层顶板直接为含水（流）砂层的矿井，进行开采应加强砂层水疏干和水砂分离方法的研究。
3．山区地表渗漏水较严重的矿井，要注重渗漏调查、实测并研究制订防渗措施方案。
第五章水文地质第一节区域水文地质概况一、地形地貌由于区域地处鄂尔多斯高原南部，毛乌素沙漠的东部边缘，是区域性单斜储水构造单元的组成部分。
处于干旱—半干旱气候带，降雨稀少，季风盛行，形成了风力侵蚀堆积为主，水流侵蚀较弱的沙漠低缓丘陵地貌。
地表风积沙广布，地形开阔低缓、平坦，地形起伏不大，多见新月型及垄状沙丘分布。
区域地处毛乌素沙漠，地势总体西部高东部低，属黄河流域。
二、含（隔）水岩组类型及水文地质特征本区是内蒙古自治区鄂尔多斯高原区域水文地质单元的一个组成部分。
区域水文地质条件受气候、地貌、岩性、地质构造、地表水体、新构造运动及人类活动等因素的综合控制。
煤矿床勘查涉及主要地层自下而上为三迭系上统延长组、侏罗系中统延安组和直罗组、白垩系下统志丹群及新生界松散岩类。
按其含水岩类埋藏条件及其水力性质，地下水主要为新生界孔隙潜水和中生界碎屑岩类孔隙裂隙水两类，分述如下：（一）松散岩类孔隙潜水含水层（1）全新统冲洪积砂砾石层孔隙潜水含水层（Q4al+pl）含水层岩性为灰黄色、浅黄色中细砂及砂砾石层，厚度一般5～20m，主要分布在无定河、纳林河的河床、河漫滩及阶地之上。
根据《内蒙古自治区乌审旗水文地质普查报告》（1978年4月）成果：地下水位埋深1～3m，单位涌水量2.5～5L/s·m，溶解性总固体小于1000mg/L，地下水化学类型为HCO3-Ca·Na及HCO3-Na·Ca型水。
含水层的富水性强，透水性能良好，地下水水质良好。
该含水层为矿床的间接充水含水层。
（2）全新统风积砂层孔隙潜水含水层（Q4eol）含水层岩性为灰黄色、黄褐色中细砂、粉细砂，结构松散，沉积厚度一般小于30m，遍布全区。
根据《内蒙古自治区乌审旗水文地质普查报告》（1978年4月）成果：地下水位埋深0.50～3.00m，单位涌水量0.25～1.00L/s·m,溶解性总固体小于1000mg/L，地下水化学类型为HCO3-Ca·Na及HCO3-Na·Ca型水，富水性中等，透水性能良好，地下水水质良好。
第一种模式承压水含水层厚降深影响半径代号QQ M S R 单位立方米/小时立方米/天升/秒米米米模式自动计算自动计算自动计算输入输入输入结果20.67011836496.082841 5.7416995441.4 3.3218.54546最大水量（1.75倍降深36.17270712868.14497110.047974441.4 5.8118.54546最大水量（降深到顶板622.593926414942.2542172.94276441.410018.54546第二种模式承压水影响半径依据经验公式含水层厚降深影响半径代号QQ M S R 单位立方米/小时立方米/天升/秒米米米模式自动计算自动计算自动计算输入输入输入正常水量7.83517209188.044132.1764367441.41 5.642196正常水量正常水量)(lg 73.200Lgr R MS K Q -=)(lg 73.200Lgr R MS K Q -=最大水量（1.75倍降深12.23566883293.656052 3.3987969441.4 1.759.831468最大水量（降深到顶板392.12404329410.97704108.92335441.4100558.6261第一种模式潜水潜水计算涌水量含水层厚降深影响半径代号H0S R单位立方米/小时立方米/天升/秒米米米模式自动计算自动计算自动计算输入输入输入正常水量561.833937213484.0145156.06498800.7638.0258537.22最大水量（1.75倍降深）494.879236311877.1017137.46645800.71116.543758537.22最大水量（降深到含水层厚度的一半）439.524560810548.5895122.09016800.7400.378537.22第二种模式潜水潜水计算涌水量含水层厚降深影响半径代号H0S R单位立方米/小时立方米/天升/秒米米米模式自动计算自动计算自动计算输入输入输入正常水量561.810323313483.4478156.05842800.7638.0258540.097最大水量（1.75倍降深）462.572488711101.7397128.49236800.71116.5437514943.05最大水量（降深到含水层厚度的一半）466.621136811198.9073129.61698800.7400.375360.086承压转潜水计算涌水量第一种模式含水层厚度降深影响半径代号m SR单位立方米/小时立方米/天升/秒米米米Q 流量Q正常水量Q 正常水量)(lg 2(366.1220Lgr R hw m m H K Q ---=）)(lg )2(366.10LgrRS S HKQ --=)(lg )2(366.10LgrRS S HKQ --=正常水量30.59348499734.243648.498190340.15240.31563.04最大水量（1.75倍降深）-20.47614172-491.4274-5.68781740.15420.5251056.593最大水量（降深到含水层厚度的一半）26.81982868643.6758887.449952440.15220.225554.6423承压转潜水计算涌水量第一种模式含水层厚度降深影响半径代号m S R单位立方米/小时立方米/天升/秒米米米模式自动计算自动计算自动计算输入输入输入正常水量65.522242581572.5338218.20062340.15240.31215.365最大水量（1.75倍降深）-19.69363061-472.64713-5.47045340.15420.5251338.262最大水量（降深到含水层厚度的一半）25.67795563616.2709357.132765540.15220.225702.1497水文地质参数：非完整承压水井第一种模式有效厚度降深影响半径代号Q Ma S R0单位立方米/小时立方米/天升/秒米米米模式自动计算自动计算自动计算输入输入输入正常水量36.38257768873.18186410.10627210076022600水文地质参数：非完整承压水井第二种模式有效厚度降深影响半径代号QMa SR0单位立方米/小时立方米/天升/秒米米米流量Q )(lg 2(366.1220Lgr R hw m m H K Q ---=）2M()Mat ()Lgr (lgR S Ma 2.73K Q 21⨯⨯-⨯⨯=2M()Mat ()Lgr (lgR S Ma 2.73K Q 21⨯⨯-⨯⨯=正常水量10.79999094259.199783 2.999997510079.35185.4203进水厚度降深影响半径代号Q Q L Sw R=1.6×L单位立方米/小时立方米/天升/秒米米米模式自动计算自动计算自动计算输入输入输入结果5.345752542128.298061 1.4849313100 3.32160最大水量（1.75倍降深）9.355066948224.521607 2.5986297100 5.81160最大水量（降深到顶板）161.01664283864.3994344.726845100100160最大水量（降深到底板）322.03328577728.7988689.45369100200160渗透系数渗透系数降深代号KMS 单位立方米/小时立方米/天升/秒米/天米米模式自动计算自动计算自动计算输入输入输入结果1093.87652326253.0365303.854590.1400500正常水量含水层初期突然弹性释放计算（非稳定流量Q井壁进水的非完整计算计算)6.1(lg 73.20Lgr L LS K Q W -=)(1416.34u W SM K Q ⨯⨯⨯⨯=Q(m³/h)Q(m³/d)19.7472.812.4297.6R:影响半径实际观测水井半径渗透系数水头高于顶板高度rw KH 米米/天米输入输入输入0.05650.3120.05650.3120.05650.312100影响半径依据经验公式推算：R=10sk^0.5+rw水井半径渗透系数水头高于顶板高度rw KH 米米/天米输入输入输入0.05650.312)7300Lgr R MSK0.05650.3120.05650.312100R:影响半径实际观测水井半径渗透系数剩余厚度rw Khw 米米/天米输入输入输入2.820.0559162.7152.820.0559-315.8042.820.0559400.37影响半径依据经验公式推算：R=2s(kh)^0.5+rw水井半径渗透系数剩余厚度rw Khw 米米/天米输入输入输入2.820.0559162.7152.820.0559-315.8042.820.0559400.37R:影响半径实际观测水井半径渗透系数从地板起算的水头高度剩余厚度rwKH0hw米米/天米米)220Lgr R hw m m H ---）))0LgrS S H-输入输入输入输入9750.00623240.32.760.0628240.3-180.2252.760.0628240.320.075影响半径依据经验公式推算：R=2s(kh)^0.5+rw水井半径渗透系数从地板起算的水头高度剩余厚度rw K H0hw米米/天米米输入输入输入输入9750.00623240.302.760.0628240.3-180.2252.760.0628240.320.075R:影响半径实际观测钻孔半径坑道内有效揭露厚度渗透系数r t K米米米/天输入输入输入4450100.008影响半径依据经验公式推算：R=10SK^0.5+rw钻孔半径坑道内有效揭露厚度渗透系数rtK 米米米/天)g 2(220Lgr R hw m m H ---）41)Mat 2Ma ()Ma t ()r S 21-⨯⨯⨯41)Mat 2Ma ()Ma t ()r S 21-⨯⨯⨯输入输入输入0.05500.054574条件：L/Rw>5水井半径渗透系数水头高于顶板高度含水层厚度rw K H M米米/天米米输入输入输入输入10.31210010.31210010.31210010010.312100100井半径时间储水系数泰斯井函数泰斯井函数误差r t s弹u W（u）W（u）最后一项误差米天输入输入输入自动计算自动计算2.50.10.00013.91E-059.573171 1.51582E-25非稳定流）Q(L/S) 5.472222 3.444444Q(L/S) 5.472222 3.444444。
水文地质参数确定方法水文地质参数，反映含水层或透水层水文地质性能的指标。
如渗透系数、导水系数、水位传导系数、压力传导系数、给水度、释水系数、越流系数等，都是基本的水文地质参数。
水文地质参数是进行各种水文地质计算时不可缺少的数据。
一般是通过勘探试验测求水文地质参数。
表征岩石(土)的水文地质性能的数量指标。
是供水水文地质勘察中进行水文地质计算和地下水资源评价的数据。
表征岩土储存、释出和输运水、溶质或热的特性的定量指标。
水文地质参数主要包括渗透系数、导水系数、释水系数、压力传导系数、越流系数、降水入渗系数、给水度、影响半径和弥散系数等。
常用的水文地质参数有下列各种：1、渗透系数，又称水力传导系数，是水力坡度为1时，地下水在介质中的渗透速度。
为表征介质导水能力的重要水文地质参数。
渗透系数不仅与介质性质有关，还与在介质中运动的地下水的粘滞系数、比重及温度等物理性质有关。
根据达西定律：V＝－KH／I式中，V为渗透速度；H为地下水水头；I为渗透距离；K为介质的渗透系数，量纲为（L／T）。
其与渗透率的关系为K＝r?k／μ（K为渗透系数；k为渗透率；r为地下水的比重；μ为地下水动力粘滞系数）。
从关系式中可知渗透系数与水的粘滞系数成反比，而后者随温度的升高而减小，因此，渗透系数随温度的升高而增大。
在地下水温度变化较大时，应作相应的换算。
在地下水矿化度显著增高时，水的比重和粘滞系数均增大，渗透系数则随之而变化。
在这种情况下，一般采用与液体性质无关的渗透率较为方便。
渗透系数是水力坡度为1时，水在介质中的渗透速度(以m／d表示)。
是描述地下水在岩石(土)中导水性能的重要参数。
又称水力传导系数。
渗透系数的大小由岩石(土)中连通的孑L隙大小决定。
岩石(土)中的孔隙大，则其渗透系数也大。
同时渗透系数还与地下水在岩石(土)中运动时所溶物质、粘滞度、密度和温度等物理性质有关。
由于地下水的密度和粘滞度等变化极小，对这些因素的变化常忽略不计。
