渗流井合理竖井降深确定

通过采用单位面积河流在单位水头差作用下的渗漏量来表征河流渗漏能力,建立渗流井取水理想模型,分别计算了在不同河流渗漏能力和含水层渗透性能条件下,竖井降深对渗流井出水量的影响。建立渗流井取水非稳定流模型,计算了在前期稳定竖井降深不同条件下,河流断流后渗流井出水量衰减过程及竖井降深发展过程。提出渗流井合理竖井降深应根据河流与地下水是否脱节以及含水层渗透性能,在岸边渗流井中部及一侧各布设一个观测孔,根据观测孔水位进行确定。对于含水层渗透性能较强地区,渗流井竖井降深应使得渗流井范围内地下水位与河流脱节,但高于辐射孔顶面;对于含水层渗透性能较差地区,渗流井竖井降深应使得侧部观测孔水位接近河床底面或刚出现脱节。     

论"单位涌水量就是导水系数"

单位涌水量是井抽水水位降深换算为1 m时的单井出水量;导水系数是含水层宽度为1 m时,地下水水力坡度为1时的单宽流量.二者之间从定义上看毫无关系,但它们的单位(m3/d·m)(m2/d)是相同的.笔者经过多年探讨和初步试验后发现,单位涌水量就是管井抽水所利用含水层的导水系数.     

根据流体运动的能量变化计算单井稳定流抽水涌水量

在抽水过程中,如果已知某一降深地下水通过井壁周围岩层的孔隙和裂隙流入井内的速度V、过水断面W,可以求出这一降深的涌水量Q=WV。就如图1所示承压井而言,此承压井含水层厚度为M,井半径为v,水位降深为S,抽水前的稳定水位距含水层底板的距离为H_1,抽水后井内的水位距含水层的底板的距离为H_2,设含水断面的有效孔隙率为n_e(即多孔介质     

裘布依地下水井流计算公式有关问题讨论

在长期的实际工作中发现,抽水井口径对抽水试验成果存在较大影响、传统的裘布依井流公式对井涌水量和水文地质参数计算结果与实际情况偏差较大。本文以不同水文地质条件下岩溶含水层中井抽水试验成果资料为依据,通过统计分析,揭示了井径与井涌水量以及含水层水文参数计算成果之间的相关关系,探讨了裘布依井流计算公式在理论和实践上存在的问题...     

承压含水层中非完整井附近“非达西-达西”两区渗流模型近似解析解

抽水井附近由于流速过快往往发生非达西流,而远离抽水井随着流速下降又变为达西流.为了描述这些特征,建立了承压含水层中非完整井附近“非达西-达西”两区渗流模型,即距离抽水井较近的区域由于流速较快假设发生非达西渗流,并利用Izbash公式刻画,而距离抽水井较远由于流速较慢假设仍然满足达西定律,含水层中垂向流速较小也利用达西定律描述.通过线性化近似方法结合Laplace变换和有限Fourier余弦变换对模型进行了求解,分析探讨了该两区模型下水位降深曲线特征.结果表明:抽水初期,非达西渗流区域水位降深与全非达西渗流模型结果吻合,而抽水后期两区模型非达西渗流区域的水位降深与全达西模型水位降深基本一致,但大于全非达西渗流模型的水位降深;抽水初期,两区模型中达西渗流区域的水位降深比全达西渗流模型结果大,但比全非达西渗流模型结果小;对不同时间的水位降深随井距变化曲线分析发现非达西渗流区域水位降深随Izbash公式中的幂指数n增大而减小,而在达西渗流区域水位降深基本不受n值的影响.研究成果对非完整井抽水试验参数反演具有重要理论意义.      

多层含水层系统水文地质参数计算

为求取含水层水文地质参数,常用的试验方法是抽水试验。在进行抽水试验时,经常有越流现象,计算时一般采用越流模型计算。越流模型假定非抽水含水层的水位恒定不变,但在实际抽水过程中,抽水含水层和非抽水含水层间通过越流相互影响、相互作用。如果只考虑抽水含水层的水位变化而不考虑非抽水含水层的水位变化,会导致计算的水文地质参数不准确。实际工作中,有时会在非抽水含水层中布置一口观测井来观测抽水含水层抽水时对非抽水含水层的影响。如果采用多层含水层系统模型的方法,即可利用各含水层观测井中的数据计算出每个含水层和相关弱透水层的水文地质参数,提高参数计算精度、节省资金和工作量。     

单井水文地质参数简化计算及意义

单井抽水试验是水文地质勘探中广泛实施的手段,其导水系数 K M 或渗透系数 K 值通常是从抽水结果的涌水量 Q 和井中水位降数据计算求得.但单井中水量的水位降深,多受井结构完善程度的制约,难以反映出井点处含水层真实的水位降.另外,在基岩含水层试验中,常以抽水井揭露所谓含水层的岩性岩层厚度作为含水层厚,这又给 K 值的确定带来一定的偏差.就日常工作中在对抽水成果整理方面所遇的一些问题提出见解,以共讨论     

也论“单位涌水量就是导水系数”

针对所谓的井抽水流量公式,指出其在按达西定律进行推导时,过水断面的确定存在错误,不能反映抽水状态下井周侧进水的实际渗流状态。其公式中的补给半径及C值的确定无理论依据。由于水力性质不同,也不能以所谓的承压水抽水试验去验证温策尔所述内布拉斯加州潜水含水层抽水试验中的部分渗流现象。因此,“单位涌水量就是导水系数”的结论没有说服力。     

直线补给边界非稳定井流数值模拟研究

针对解析方法求解半无限含水层井流问题,对直线补给边界附近的井流采用数值方法进行模拟计算,并将两种方法进行比较,数值计算结果表明,存在补给边界时,抽水一定时间以后降深能达到稳定,但仅仅代表观测点处降深达到稳定,而整个渗流场并未达到稳定状态.     

关于用稳定流抽水降落曲线q—s关系建立求解水文地质参数(Rs、K、R)新模型的探讨

本文以q/s曲线长度A和单位涌水量q、水位降深s之间关系,用达西渗透公式诱导和假设建立了求地下水向井q/s曲线及q/s曲线段间渗流速度公式,并用q/s曲线段间渗流速度Rs求得含水层渗透系数K,又用渗透系数K建立了反求影响半径R的假设公式。所建立的公式只适用于稳定流抽水试验中计算含水层的K和R的水文地质参数。     

承压完整井非稳定流抽水试验的观测时间要求

文章针对无界承压含水层中完整井的非稳定流抽水试验,将Theis公式描述的水位降深与时间的变化关系作为观测井外水位变化的理论真值,考虑观测井内外达到水力平衡所引起的滞后时间因素,推导了观测井内水位变化的理论测量值,分析了测量值与真值之间的相对误差以及测量值接近真值所需要的观测时间。     

压完整井非稳定流抽水试验的观测时间要求

文章针对无界承压含水层中完整井的非稳定流抽水试验,将Theis公式描述的水位降深与时间的变化关系作为观测井外水位变化的理论真值,考虑观测井内外达到水力平衡所引起的滞后时间因素,推导了观测井内水位变化的理论测量值,分析了测量值与真值之间的相对误差以及测量值接近真值所需要的观测时间.     

抽水含水层对非抽水含水层水位影响的效应分析

利用自动水位计记录的抽水试验过程中不同层位含水组之间的动态水位,分析了在抽水试验最初阶段时抽水含水组与非抽水含水组之间的水力联系。研究结果表明:(1)抽水含水层对非抽水含水层存在水位影响效应,在抽水初期,水位影响效应较大;当抽水含水层水位达到稳定或缓慢下降时,水位影响效应随之消失。(2)单位降深水位影响效应显示,上部含水层距离抽水含水层越远,水位影响效应越大;下部含水层距离抽水含水层越远,水位影响效应越小。(3)利用三维地下水流数值模拟方法和应力应变对含水层水位动态影响的原理对水位影响效应机理进行分析,发现水位影响效应与含水层的固体骨架压缩系数(α)、水体积压缩系数(β)、孔隙度(n)和边界控制系数(Cm)等参数有关。     

复杂周边条件下异形基坑承压水抽水试验研究

以上海自然博物馆深大异形基坑为背景,为了保护周边环境,针对日益突出的承压水问题,降压前进行了承压水抽水试验。试验结果表明,当地下连续墙插入承压含水层的深度小于承压含水层厚度的1/3时,可以忽略地下连续墙的阻隔效果;用水头恢复比 表征抽水试验结束后的水位恢复情况,发现停抽10 min 可达到10%,水位稳定时 只能达到94.5%;单井抽水能够达到的降压效果是有限的,与降压前的承压水头埋深无关;群井的降压效果随着抽水井数量的增大而增大,但是随着承压水头埋深的加大,增加相同数量的降压井产生的效率降低。     

抽水过程中潜水位变化的自然电位响应特征砂槽试验

设计加工扇形渗流槽模型,开展定流量单孔完整井抽水试验,结合自然电位(SP)实时动态监测,研究了潜水含水层抽水过程中水位变化及SP响应特征。结果表明：抽水时,潜水位和SP均快速下降并逐渐稳定,但潜水位降低至稳定时间较短,SP降低至稳定所需时间较长,具有滞后性。抽水流量越大,潜水位和SP降低幅度越大;距离抽水井壁越远,SP稳定所需时间越长。自然电位差ΔSP与水位降深s_w之间满足线性函数关系,ΔSP和径向距离r之间满足指数函数关系,根据拟合公式计算得到模型中不同位置处水位降深值,与观测水位降深比较发现两者之间误差较小,表明利用该式可以对抽水过程中潜水位进行计算预测。     

抽水引起的含水层水平应变──地裂缝活动新机理

基于Darcy -Gersevanov广义渗流关系式 ,本文首先导出了单井定流量抽水引起的泰斯承压含水层水平运动和应变解析表达式 ,并据此提出了抽水诱发地裂缝活动的含水层水平应变新机理 ,其主要观点为 :受井栅的约束阻挡作用 ,抽水活动将在含水层内部形成近井径向挤压区和远井径向拉张区两个应变区域 ,随着抽水时间的增长 ,近井径向挤压区将逐渐向外扩展 ;当地裂缝及其下伏断层或裂隙位于抽水活动引起的径向拉张应变区域时 ,地裂缝将出现加速活动 ;反之 ,当地裂缝处于抽水活动引起的径向挤压应变区域时 ,地裂缝活动反而受到抑制。上述地裂缝活动机理通过大同机车工厂现场抽水实验得到了初步证实。     

河南省新乡市小店工业园区地表水回渗与管井回灌试验研究

要:为了缓解新乡市小店工业园区地下水水位持续下降问题,避免工业园区与周围村镇居民生活和农业灌溉用水矛盾加剧,采用柳青河地表水回渗与管井回灌2种试验方法,探讨补充浅层地下水有效水量的可行方法.该区包气带岩性为粉细砂、粉土,试验目的层为浅层含水层(第Ⅰ含水层组),其岩性为细砂、中砂和粗砂,上部包气带地层孔隙与下部浅层含水层孔隙连通性较好,有利于地表河流回渗补给地下水,地表回渗试验效果显著.管井回灌量选用与之对应的抽水时的单位涌水量,试验第Ⅰ含水层组的回灌能力,单位回灌量与单位涌水量之比小于50％,说明第Ⅰ含水层组回灌能力较差,不适宜本地区或类似地区.     

钻孔单位涌水量换算——以亭南矿区为例

进行矿井水文地质类型划分时,需要用单位涌水量来评价含水层的富水性。《煤矿防治水规定》要求以口径91mm、抽水水位降深10m时的单位涌水量为评价依据,不一致的,需进行换算。以亭南矿区的三个钻孔抽水试验为例,利用excel趋势线模块功能判定抽水试验Q-S曲线类型,利用Fortran编程计算影响半径R,较快速较准确地进行钻孔单位涌水量的换算。     

河南省新乡市小店工业园区地表水回渗与管井回灌试验研究

要:为了缓解新乡市小店工业园区地下水水位持续下降问题,避免工业园区与周围村镇居民生活和农业灌溉用水矛盾加剧,采用柳青河地表水回渗与管井回灌2种试验方法,探讨补充浅层地下水有效水量的可行方法.该区包气带岩性为粉细砂、粉土,试验目的层为浅层含水层(第Ⅰ含水层组),其岩性为细砂、中砂和粗砂,上部包气带地层孔隙与下部浅层含水层孔隙连通性较好,有利于地表河流回渗补给地下水,地表回渗试验效果显著.管井回灌量选用与之对应的抽水时的单位涌水量,试验第Ⅰ含水层组的回灌能力,单位回灌量与单位涌水量之比小于50％,说明第Ⅰ含水层组回灌能力较差,不适宜本地区或类似地区.     

应用关联含水层 模型预报井场水位降

文章中应用 Motz(1978)提出的关联含水层模型,对佛罗里达州、帕斯科郡西南部的 Jay B.Starkey Wilderness 公园井场的水位降预报进行了研究。关联含水层中假设,从下部承压含水层中抽出来的水是来源于上覆封闭层的渗漏补给,而且渗漏使得上覆潜水含水层的蒸发量逐渐衰减。∈用表示单位潜水水位降时的线性蒸发衰减率。通过对公园井场研究,获得了根据观测抽水量及水位降数据,如何用关联含水层型模型校核水文地质参数及增加抽水率以后,如何评价潜水含水层和承压含水层水位降的实例。文章中采用公园西部由于五口井抽水影响产生的水位降对比用模型设计出来的水位降,求得∈=1.12×10~(-3)加仑/英尺~3日(1.76×10~(-9)/秒)。并对扩展井场的五种选择方案进行审查后,建议在公园的东部和中部扩展井场.