某水源地渗透系数K值计算的探讨

本文通过某水源地参数计算实例探讨渗透系数K值,以单孔抽水试验和多孔抽水试验、稳定流和非稳定流抽水试验数据采用不同公式计算方法,探讨渗透系数K值的计算与选用问题.     

抽水组数和先验信息对估算三维非均质含水层渗透系数的影响

水力层析抽水实验可以高精度刻画非均质含水层渗透系数分布,但野外成本高,需要对抽水试验进行优化.通过构建三维非均质含水层砂箱,开展水力层析抽水实验,探讨不同抽水组数和先验信息对刻画渗透系数的影响.分别利用不同抽水组数和融入42个井段岩心渗透系数作为先验信息,对渗透系数场进行估算,并用以预测独立抽水实验过程,对比估算结果优...     

利用单孔稳定流混合抽水试验求取分层渗透系数的方法研究

为了解决具有多个充水含水层的矿区中水文地质孔施工和分层抽水试验难度大的问题,以裘布依稳定流渗流理论为依据,建立了利用钻孔单孔混合抽水试验求取分层渗透系数的“概念模型”和“数学模型”,并以两个有代表性的勘查矿区为实验场,通过实验场中水文地质钻孔的施工、抽水试验、数据采集和资料综合分析,开展了单孔混合抽水试验求取含水层分层渗透系数的方法研究。实验结果证明,两个实验场水文地质孔混合抽水试验解算出的含水层渗透系数与单层实际抽水试验计算的结果的相对误差仅分别为373 %和44%,反映出研究提出的方法可行,可为相同类型矿床水文地质结构矿区勘查提供借鉴。     

介绍阿加比也夫专家混合抽水试验方法

一当某地存在着二个以上的彼此隔离良好的含水层时,为了分别求出各个含水层的渗透系数,需要进行分层抽水试验。分层抽水试验要求在上部含水层的抽水工作完成之后,对上部含水层进行止水,以便能够单独地对下部含水层进行抽水试验。在某些情况下,为了节省管材和止水时间,不单独对各个含水层分别进行抽水试验,而对所有含水层共同进行所谓“混合抽水试验”。这种混合抽水试验只能求得全套地层的加权平均的渗透系数。     

江汉平原典型含水层水文地质参数反演

含水层参数对于定性分析区域地下水资源评价、数值模拟及预报、开发利用与保护及科学管理具有重要意义,而江汉平原水文地质参数求解的研究却相对较少.2015年江汉平原1:50 000水文地质调查项目完成杨林尾图幅与陆溪口图幅,选择杨林尾图幅和陆溪口图幅中的4个代表性钻孔,分别做了3组抽水试验和一组压水试验.对抽水数据使用Dupuit公式法结合抽水稳定阶段数据求解含水层参数,同时利用Aquifer Test软件中Theis标准曲线法、直线图解法对抽水试验中非稳定条件下抽水数据对含水层参数求解,得到孔隙水含水层渗透系数及弹性给水度;利用压水试验工程规范求解基岩裂隙含水层的渗透系数.探讨了利用非稳定抽水试验条件下求解含水层参数方法的可行性及该方法的优势.计算结果表明:杨林尾镇浅层(20.2~64.55 m)含水层渗透系数为0.075 m/d,弹性给水度为5.8×10-2;深层(138~160 m)含水层渗透系数为9.89 m/d,弹性给水度为2.3×10-5;陆溪口镇浅层(19.4~36.4 m)含水层渗透系数1.26 m/d,弹性给水度为1.1×10-1;基岩渗透系数为0.012 m/d.通过结果对比分析发现对于单孔非稳定抽水试验,对前期水位降深数据筛选分析,同样可以利用非稳定井流理论反演含水层参数,结果比较可靠.      

武汉地区某基坑二元结构地层渗透系数反演

武汉地区广泛分布二元结构地层,其渗透系数对于该地区基坑降水工程而言具有重要研究意义。依托该地区某基坑勘察期静力触探试验和抽水试验,采用最优分割法对二元结构地层进行了定量划分。基于此,建立了抽水试验的三维数值模型,结合该地区经验数据设计了正交试验,并对试验结果进行了回归分析,根据回归模型反演得出其中的含水层渗透系数,并对反演值正确性进行了评价。研究表明,研究区静力触探范围内可划分为5层,地下水位以下各层渗透系数反演值分别为:0.46,1.19,5.45,10.73,21.82m/d,且反演值可信度较高,与实际抽水试验计算值接近。     

场地水文地质试验方法适宜性探讨

在水文地质参数求取中,不同的试验方法有其一定的适应性,以广州市某一垃圾填埋场研究区,对抽水试验、压水试验、注水试验三种水文地质试验方法的适应性进行试验分析,结论是抽水试验适合渗透系数大、水量丰富的情况;压水试验适用于岩体完整,裂隙不发育,水量比较小,渗透系数小的情况;注水试验适用于地下水位埋藏很深,岩体完整,裂隙发育,渗透系数小的情况。     

可地浸砂岩型铀矿床抽水试验方法对比及有关问题探讨

本文对新疆伊犁盆地库捷尔太铀矿床抽水试验及参数计算方法做了较为详细的对比分析，总结出适合于可地浸砂岩型铀矿床不同工作阶段求取 含水层渗透系数的抽水试验方法；阐述了在自喷井中用扬水试验求取含水层渗透系数方法的可行性及其在实际应用时应注意的问题；提出利用数量固定不可调的深井泵进行变流量抽水以控制不同的降深，解决了多年来因空气压缩机性能所限难以进行长时间抽水的问题，并对抽水试验的延续时间、降深次数以及降深等参数提出了具体建议。     

某水工隧洞裂隙岩体高水头作用下的渗透性试验研究

结合某抽水蓄能电站高压引水隧洞裂隙岩体的高压压水试验、常规压水试验和室内试验,分析了裂隙岩体在高水头条件下渗透流量与压力关系所反映的岩体渗透特性变化规律;在定量计算基础上探讨了裂隙岩体渗透系数与压力的相互关系。通过对比高压压水试验、常规压水试验和室内试验得到的渗透系数,分析了环境应力状态和压力变化对渗透系数取值影响的原因。研究结果表明,高水头作用下裂隙岩体的渗透系数明显大于低水压条件下的渗透系数,室内试验渗透系数因应力解除影响而大于原位压水试验渗透系数值。     

南通市南山湖综合楼基坑工程降水数值模拟分析

基坑降水的成功与否,关系到整个基坑的安全。南通市南山湖综合楼基坑开挖过程中虽建立了止水帷幕,但仍需对基坑降水的方案进行安全评估。采用MIDAS/GTS数值分析软件建立三维渗流模型,通过对现场单井抽水试验进行模拟分析,综合地勘报告中室内试验渗透系数和抽水试验的渗透系数,反向推演出符合工程实际的渗流边界函数和渗透系数;然后利用反推得到的计算参数,建立三维渗流模型,模拟群井抽水状态下水位降深与时间的变化关系,对群井降水效果进行分析,验证降水井设计是否合理,指导基坑土方的开挖。     

黄土地区边坡虹吸排水孔间距优化

为使虹吸排水技术在黄土地区边坡应用中取得更好效果,考虑黄土各向异性进行虹吸排水孔间距设计,基于Neuman理论,利用土质渗透系数差异程度考虑黄土各向异性渗流规律,引用拦截比的概念,并结合降深与影响半径的关系,推导出了一种适合各向异性土体的虹吸排水间距解析解。结果表明：虹吸排水孔间距不仅与渗透系数和降深相关,还与竖向渗透系数与水平渗透系数之比有着较大的关系。在黑方台黄土地区的实际工程案例中,0.4 m为虹吸排水孔的最优间距。数值模拟及解析计算表明,单排排水孔间距在0.4 m的情况下拦截比为49.7%,满足工程实际要求。     

非饱和黄土土-水特征曲线与渗透系数Childs & Collis-Geroge模型预测

我国黄土厚度大,黄土地区地下水位深,降雨量少,黄土多处于非饱和状态,土-水特征曲线是非饱和黄土应力状态、强度及渗透性研究的基础。以陇东高原马兰黄土为试验对象,采用张力计法测定原状土样的土-水特征曲线,采用三种理论模型对试验数据拟合,其中Gardner模型简单、参数少,但Fredlund & Xing模型拟合效果最好。基于已测得的土-水特征曲线,采用Childs & Collis-Geroge预测非饱和渗透系数的模型,计算得到非饱和黄土渗透系数与基质吸力或含水率的关系,发现黄土从饱和到非饱和,其渗透系数急剧降低,黄土非饱和渗透系数与基质吸力或体积含水率的关系均可用指数函数表示。本文对典型黄土土-水特征曲线的研究及渗透性的预测为黄土工程问题,如降雨入渗的边坡稳定性评价、非饱和地基湿陷变形计算等提供理论基础。     

黄土渗气系数原位测试原理方法及适用性试验研究

渗透系数是黄土渗透变形破坏及黄土水理性质相关研究中的一项重要参数,而渗气系数与渗透系数具有良好的相关性且其测试过程不受黄土水敏性的影响,同时比渗透系数测定更为方便和快捷,因此具有良好的推广应用前景.本文介绍了黄土原位渗气测试方法的原理,在此基础上针对插入式和接触式两种原位渗气测试方法,在不同地区黄土地层开展了一系列原位...     

冻融循环对黄土渗透系数各向异性影响的试验研究

为了反映冻融循环作用对原状黄土渗透各向异性及原状、 重塑黄土渗透差异的影响, 以西安Q₃黄土为研究对象, 通过三轴固结渗透试验对比分析了冻融前后水平、 竖直向原状黄土及重塑黄土的渗透系数随初始含水率、 围压、 冻融循环次数变化的规律。结果表明： 未冻融时各级围压下竖直向原状黄土的渗透系数为2×10^-6 ~ 18×10^-6 cm?s^-1, 水平向原状黄土和重塑黄土的渗透系数为0 ~ 4×10^-6 cm?s^-1; 经历冻融循环后, 水平、 竖直向原状黄土及重塑黄土的渗透系数与初始含水率的关系曲线分别呈现逐渐上升、 抛物线形式与变化平缓的不同特征, 而三者的渗透系数均随冻融循环次数的增加呈现数量级增大的趋势; 原状黄土的竖直 - 水平渗透系数比（k_v /k_h ）由冻融前的4.38逐渐减小到0.90, 可见冻融循环作用在显著提高黄土渗透性能的同时, 可以强烈弱化其各向异性特征。通过建立围压、 渗透系数与土体孔隙率的相关关系可知, 原状、 重塑黄土的孔隙率与围压存在极强的负线性相关性, 渗透系数随围压的增大呈典型指数衰减特征, 渗透系数与孔隙率具有相似的变化趋势, 因此冻融循环过程中土体孔隙率的改变是导致其渗透性质变化的主要原因。     

重塑饱和黄土长期渗流劣化机制及其渗透性分析

为研究重塑饱和黄土在长期渗流条件下的劣化机制,以杨凌Q3黄土为研究对象,用pH=4的稀乙酸溶液作为渗透液加速劣化,通过长时间的常规渗透试验和不同围压下的三轴渗透试验,测量了渗透系数随时间的变化过程,分析了渗透系数随时间的变化规律,探讨了重塑饱和黄土在长期渗流条件下的劣化机制。结果表明：渗透系数随着渗透时间持续减小,与时间符合幂函数关系;渗透系数是反映黄土劣化最敏感的参数;最小孔隙比面的孔隙比决定了渗透系数的大小;最小孔隙比面的孔隙比与初始孔隙比的比值可以用来描述黄土长期渗流的劣化程度,其比值定义为黄土长期渗流劣化率;结合黄土的非线性渗透模型提出了在一定围压下三轴渗透试验渗透系数与黄土长期渗流劣化率的关系式,进而推导出黄土长期渗流劣化率随时间的变化关系式。     

延安Q3原状黄土渗透各向异性及微结构分析

为研究原状马兰黄土的渗透各向异性,以延安削山造地重大工程开挖所揭露的完整黄土剖面中的马兰黄土层为研究对象,采用室内变水头渗透试验获取不同埋深不同渗流时长原状黄土垂直向和水平向的渗透系数,并对试验前后黄土试样垂直向和水平向SEM（scanning electron microscope）电镜扫描结果进行分析,从微观结构上揭示原状马兰黄土结构各向异性的原因。结果表明：原状黄土垂直向和水平向饱和渗透系数具有显著各向异性,且垂直向和水平向渗透系数都随渗流时间的持续而减小,各向异性渗透性能在时间尺度上具有某种衰减关系;同时,原状黄土各向异渗透性能随埋深的增大而逐渐减弱;土颗粒结构的接触、排列方式是导致黄土原生各向异性的根本原因,也是导致渗流初始阶段渗透系数各向异性的原因,而渗流作用产生的次生结构各向异性则使渗透系数各向异性在时间尺度上表现得更为明显。     

重塑马兰黄土渗透性试验研究

为了研究干密度和初始含水率对重塑黄土渗透性的影响,对延安新区I期工程所取的重塑马兰黄土进行了饱和渗透试验。结果表明:在非饱和状态,干密度对饱和时间的影响最为显著,饱和时间随干密度的增大而增大,而初始含水率对饱和时间的影响不明显。重塑马兰黄土的渗透系数随着干密度的增大而减小,其关系可以拟合为幂函数关系。在一定干密度范围内,渗透系数随初始含水率的增大而减小,其关系可以用直线关系拟合。渗透系数与孔隙比之间可以用幂函数关系拟合,渗透系数随孔隙比的减小而减小。初始含水率、干密度以及孔隙比都是影响重塑黄土渗透性的重要因素,其主要是通过对试样微结构的影响而影响渗透系数。该研究对延安新区的工程建设具有一定的理论指导和实际应用价值。     

压实黄土非饱和渗透系数试验研究

压实黄土非饱和渗透特性具有重要的工程意义。对不同干密度的压实黄土试样,采用非饱和导水率测定系统进行非饱和渗透系数量测,得到不同干密度压实黄土的渗透系数与吸力的关系。试验结果表明：渗透系数随吸力的增大而成非线性减小,随干密度的减小而增大;在低吸力时,干密度对渗透系数的影响较大;在较高吸力时,干密度对渗透系数的影响较小。进一步给出了压实黄土的渗透系数模型并进行回归分析,得到各Wind幂函数模型参数与干密度的关系,建立了基于干密度的压实黄土渗透系数的确定方法。     

黑方台浅层黄土渗透特性对比试验研究

位于黄土高原的甘肃黑方台由于常年的农业灌溉导致地下水位抬升诱发了大量黄土滑坡,造成很大损失,研究灌溉水在非饱和黄土中的渗透特性对该地区滑坡的防控具科学指导意义。本论文通过现场双环试验、原状样室内变水头渗透试验、重塑样室内变水头渗透试验,对黑方台黄土的渗透特性进行对比分析,最后通过高密度电法及探井测量进行对比验证。得出以下结论:（1）3类试验方案中非饱和黄土的渗透系数均随着干密度的增大呈线性减小;（2）同一条件下的黄土,双环试验所得渗透系数最大,原状样次之,重塑样最小;干密度越大,3类渗透系数差异性越小;（3）高密度电法验证与双环试验结果最接近,探井验证得出高密度电法在黄土地区的适用性。     

非饱和黄土渗透性的试验研究

通过对甘肃陇西地区的湿陷性黄土做现场浸水试验和室内渗透试验、粒度分析试验，得到了陇西黄土的渗透系数（K20）随孔隙比（e）和吸力（s）的变化规律，为研究黄土浸水入渗规律，求解湿陷性黄土非稳态渗流方程做了必要的准备。