抽水试验确定渗透系数的方法及步骤要点 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/23 2:13:52星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

图2 全称曲线拟合法求参图示 5. 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。

方法(二)

单孔稳定流抽水试验,当利用抽水孔的水位下降资料计算渗透系数时,可采用下列公式: 1 当Q~s(或Δh2)关系曲线呈直线时, 1)承压水完整孔:

(8.2.1-1)

2)承压水非完整孔: 当M>150r,l/M>0.1时:

(8.2.1-2)

或当过滤器位于含水层的顶部或底部时:

(8.2.1-3)

3)潜水完整孔:

(8.2.1-4)

4)潜水非完整孔: 当>150r,l>0.1时:

(8.2.1-5)

或当过滤器位于含水层的顶部或底部时:

(8.2.1-6)

式中 K——渗透系数 (m/d); Q——出水量 (m3/d); s——水位下降值 (m);

M——承压水含水层的厚度 (m);

H——自然情况下潜水含水层的厚度 (m);

h——潜水含水层在自然情况下和抽水试验时的厚度的平均值 (m); h——潜水含水层在抽水试验时的厚度 (m); l——过滤器的长度 (m);

r——抽水孔过滤器的半径 (m); R——影响半径 (m)。

2 当Q~s(或Δh2) 关系曲线呈曲线时,可采用插值法得出Q~s 代数多项式,即: s=a1Q+a2Q2+……anQn (8.2.1-7) 式中 a1、a2……an——待定系数。

注:a1宜按均差表求得后,可相应地将公式 (8.2.1-1)、(8.2.1-2)、(8.2.1-3) 中的Q/s

和公式(8.2.1-4)、(8.2.1-5)、(8.2.1-6)中的 以1/a1代换,分别进行计算。

3 当s/Q (或Δh2/Q)~Q关系曲线呈直线时,可采用作图截距法求出a1后,按本条第二款代换,并计算。 单孔稳定流抽水试验,当利用观测孔中的水位下降资料计算渗透系数时,若观测孔中的值s(或Δh2)在s(或Δh2)~lgr关系曲线上能连成直线,可采用下列公式: 1 承压水完整孔:

(8.2.2-1)

2 潜水完整孔:

(8.2.2-2)

式中 s1、s2——在s~lgr关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值 (m);

——在Δh2~lgr关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值 (m2);

r1、r2———在s(或Δh2) ~lgr关系曲线上纵坐标为s1、s2(或) 的两点至抽水孔的距离 (m)。

单孔非稳定流抽水试验,在没有补给的条件下,利用抽水孔或观测孔的水位下降资料计算渗透系数时,可采用下列公式: 1 配线法: 1)承压水完整孔:

2)潜水完整孔:

式中 W(u)——井函数;

S——承压水含水层的释水系数; μ——潜水含水层的给水度。 2 直线法:

当<0.01时,可采用公式 (8.2.2-1)、(8.2.2-2)或下列公式:

1) 承压水完整孔:

(8.2.3-5)

水完整孔:

(8.2.3-6)

式中 s1、s2——观测孔或抽水孔在s~lgt关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值 (m);

——观测孔或抽水孔在 Δh2~lgt关系曲线的直线段上任意两点的纵坐

标值(m2);

t1、t2——在s (或Δh2)~lgt关系曲线上纵坐标为s1、s2 (或) 两点的相应时间 (min)。

8.2.4 单孔非稳定流抽水试验,在有越流补给 (不考虑弱透水层水的释放) 的条件下,利用s~lgt关系曲线上拐点处的斜率计算渗透系数时,可采用下式:

(8.2.4)

式中 r——观测孔至抽水孔的距离 (m); B——越流参数;

mi——s~lgt关系曲线上拐点处的斜率。

注:1 拐点处的斜率,应根据抽水孔或观测孔中的稳定最大下降值的1/2确定曲线的拐点位置及拐点处的水位下降值,再通过拐点作切线计算得出。

2 越流参数,应根据,从函数表中查出相应的r/B,

然后确定越流参数B。

8.2.5 稳定流抽水试验或非稳定流抽水试验,当利用水位恢复资料计算渗透系数时,可采用下列公式:

1 停止抽水前,若动水位已稳定,可采用公式 (8.2.4) 计算,式中的mi值应采用恢复

水位的 曲线上拐点的斜率。

2 停止抽水前,若动水位没有稳定,仍呈直线下降时,可采用下列公式: 1)承压水完整孔:

(8.2.5-1)

2)潜水完整孔:

(8.2.5-2)

式中 tk——抽水开始到停止的时间 (min); tT——抽水停止时算起的恢复时间 (min); s——水位恢复时的剩余下降值 (m); h——水位恢复时的潜水含水层厚度 (m)。

注:1 当利用观测孔资料时,应符合 当<0.01时的要求。

2 如恢复水位曲线直线段的延长线不通过原点时,应分析其原因,必要时应进行修正。 利用同位素示踪测井资料计算渗透系数时,可采用下列公式:

(8.2.6-1)

(8.2.6-2)

式中 Vf——测点的渗透速度 (m/d); I——测试孔附近的地下水水力坡度; r——测试孔滤水管内半径 (m); r0——探头半径 (m);

t——示踪剂浓度从 N0变化到Nt所需的时间 (d); N0——同位素在孔中的初始计数率; Nt——同位素t时的计数率; Nb——放射性本底计数率; a——流场畸变校正系数。 方法(三)

在单孔抽水试验中,由于没有观测孔,只能根据抽水试验未稳定前的水位,做出降深-半对数时间图,以图解法来求渗透系数或根据水位恢复数据,以图解法来求岩石渗透系数.

像这种联解方程,想用数学推导法来求解,是非常困难的.涉及幂函数和指数涵数.

如一矿山的抽水试验,涌水量为Q=1053吨/天,含水层厚度为m=241.3米,降深s=9.40米,抽水管径r=0.084米. 经过化简和代入后为: k-0.085lgk=1.41113

可以用逼进法,在excel里计算.

如k=1时,左边的式子,其得数是小于1的,显然不符合方程. 如k=3时,左边的式子,其得数是大于2的,显然也是不符合方程.

如k=2时,左边的式子,其得数是介于1--2之间的,这样就界定了k值的大致范围