流量测井技术的理论研究及应用

流量测井作为矿井水文地质勘探的新技术在我国八十年代初开始使用。它以混合流理论为基础,动用流量测井仪,在钻孔抽注水条件下,通过测量钻孔不同截面上的水流流速及流量分析计算含水层的位置、厚度、渗透系数、导水系数等水文地质参数。与传统的分层抽水方法相比,它一...     

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     

解地下水渗流问题的有限差分法(四)

含水层的导水系数是它的渗透系数与厚度的乘积,即(设渗透系数为PERM[I,J]); T[I,J]=PERM[I,J]*TH[I,J]其中,TH[I,J]为[I,J]结点上含水层的厚度。而含水层厚度等于含水层顶板标高与底板标高之差。对承     

地下水化学动力学法在大庆前进水源地求参中的应用

大庆前进水源地自20世纪80年代运行以来,随着开采活动的加剧,地下水系统状态已发生改变,水资源重新评价势在必行。依据已有水文地质和水质分析资料,运用地下水化学动力学理论和方法,通过水化学指标（组分活度α、矿物饱和指数β）的计算分析,结合有限的抽水试验资料,分区计算出渗透系数K、导水系数T、地下水实际流速U、渗透速度V和地下水年龄t等5项水文地质参数,定量的认识水文地质条件,认证了水源地泰康组承压含水层具有渗透性强、导水性强、地下水循环交替快、可更新能力强等特点。不仅为地下水资源评价提供了参数,也为水源地持续合理地开发管理提供了定量依据。     

地震地下流体观测井水文地质参数的确定

地下流体观测是地震监测预报的一项重要工作。地震地下流体观测井通常为承压单井,需要通过单井试验确定观测含水层的水文地质参数。在湖北省武汉和黄梅地震地下流体观测井分别进行了非稳定流水位恢复试验和微水试验,确定了观测含水层的水文地质参数,取得了较好的效果。鉴于渗透系数K反映了含水岩层的物理状态,建议将其动态变化纳入地震地下流体的监测体系。     

北方多年调节岩溶大泉衰减方程的计算及其应用

在泉水水文地质勘察工作中,计算泉水流量的衰减方程具有重要的意义。利用它的计算结果,不仅可以判断地下水流态性质、水动力场特征并且可以进一步计算泉域范围内含水层区域性的贮水系数、渗透系数等重要的水文地质参数。在我国南方亚热带和热带岩溶地区,地下水以管道流为主,当年雨季补给的地下水,当年旱季基本可     

含水岩组概化的累积导水系数法

地下水流系统理论和数值模拟技术分别是水文地质学的基本理论和技术方法,含水岩组的概化是地下水流系统分析和地下水数值模拟的重要基础,直接影响着数值模拟和水流系统分析的精度和可信度.为提高含水岩组概化的精度和可信度,提出一种含水岩组概化的新方法,即累积导水系数法.依据岩层厚度与渗透系数乘积累积值随深度的变化,以及水文地质剖面岩性分布的整体特征,概化含水介质结构.以玛纳斯河流域为例,应用该方法概化流域内的岩性剖面,结合GMS软件中TINS模块构建水文地质结构模型.结果表明,应用该方法概化后的含水层结构具有较好的合理性和仿真性,建立的三维模型很好地显示了研究区含水介质的空间展布特征,为建立地下水流模型奠定了良好的基础.      

煤矿突水危险区疏干涌水及其对地下水流场的影响分析

以鄂尔多斯盆地西南部某井田为研究对象,在煤矿突水危险性分析的基础上,构建煤层开采冒裂带波及上覆强含水层的矿井涌突水预测的地下水三维流数值模拟模型。预测结果表明,煤层开采形成的导水裂隙带是否导通强含水层以及导水裂隙带的渗透性能强弱,对矿井涌突水量以及地下水渗流场影响的差异较大;当导水裂隙带渗透系数小于0.001 m/d,基本为原地层的正常渗透水量;当导水裂隙带的渗透系数大于0.01 m/d,反映原地层遭受较大破坏,矿坑初期涌水为突水量,后期涌水接近稳定涌水量,涌突水对强含水层地下水降深以及流场都影响很大。     

电法测定水文地质参数的尝试

1. 含水层导水系数(T)的确定在相同条件下,含水层厚度大,视横向电阻(R_t)大,颗粒粗Rt也大,公式R_t＝P₂·H₂;含水层导水系数(T)也取决于含水层厚度和结构,即T=K·h.可见T与R_t存在着正相关关系.这样求取了T-R_t相关曲线,其导水系数便可求出.解释野外所做的电测深曲线确定出R_t;利用7个已知抽水孔的资料确定含水层导水系数;将计算出的T值与R_t值对比,分别建立Q₃砂卵石层和Q₂泥质卵石层中T-R_t相关曲线(直线).经计算,Q₃层中T－Rt相关系数γ=0.964(Q₂层略),证明相关曲线可靠.依据T=R_t相关关系绘制了“导水系数分布图”,计算出Q₃层的渗透系数(K)值80-120m/d,R_t/T值2.13-2.68,Q₂层的K值40-50m/d,R_t/T 值5-8.2.含水层有效孔隙度(ψ)的求取利用阿尔奇公式ρ=ψ^-mS^-nρ_w求取.野外采用电测深法.先求出11个已知孔含水层电阻率(ρ_s);野外采水样,室内分析,依据16℃时地层水(ρ_w)与矿化度(C)关系图确定各孔ρ_w;取m=1.5,利用上述公式求出各孔ψ值.Q₃层 值0.1769-0.3444,多数0.2-0.25.此值与室内试验得出的值0.25一致,与重力给水度经验值0.23-0.26相近.     

地面沉降对含水层参数及给水能力的影响研究

地面沉降主要由深层地下水开采造成,含水层的压缩释水是深层地下水开采量主要构成来源,同时随其压缩变形孔隙比减小造成储水系数、渗透系数的减小,对弱透水层非弹性释水量、越流补给量造成影响。地面沉降过程中的水文地质参数非线性变化及对承压含水层系统的反馈作用也成为水文地质领域的前沿问题。为对地下水开采量、沉降量、地质参数变化以及给水能力变化之间的关系做一个较为定量定性的探究,以含水层压缩过程中的物理机制为依据,并基于沧州地区深层承压含水层的地下水位变化过程和水文地质参数,采用数学手段构建储水系数和渗透系数变化的一维非线性沉降模型。模拟结果显示随承压水头下降,储水系数最高可减小77%,含水层系统的给水能力和储水能力会随压缩变形减小50%甚至更多。研究成果为深入认识水文地质参数与应力变化相关关系、科学评价承压含水层地下水储水调节能力有重要借鉴意义。     

含水层对地下水热泵承载力数值评价及其实用化:以北京平原区为例

针对北京平原区的水文地质条件,运用地下热传递数值法评价了年内地下热量均衡、失衡两种状态下,各水文地质亚区单位面积含水层对地下水热泵的承载力,并利用多元线性回归方法阐明了承载力、抽灌井间距与含水层各参数之间的关系。研究表明:承载力仅与含水层厚度显著正相关,而抽灌井间距与含水层的渗透系数和厚度均显著正相关。研究结果为类似地区的地下水热泵定量规划提供了简捷的估算方法及参考依据。     

潜水自然防护性能的评价及效果分析

本文以大量的水文地质勘探结果为依据,引用了水文地质参数:隔、透水层的厚度(A、B)和渗透系数(K_1、K_2)。对研究区非饱和带进行统计计算,求出该带的垂直自然防护性能指数。同时选择饱和带特征参数导水系数(T),计算出潜水自然防护性能总指数后,对潜水自然防护性能进行评价。     

长江南京段上游典型含水层水文地质参数试验研究

抽水试验是获取水文地质参数,查明地下水运动条件重要的一种手段。以长江南京段上游典型含水层抽水试验为例,对观测井数据进行分析,采用传统的稳定流公式法、非稳定流的s-lgt量板法、沃尔顿法、水位恢复法等,并对降深进行井损修正以及含水层有效厚度修正,采用修正后的数据计算水文地质参数。结果表明：所求得的水文地质参数,以非稳定流参数为佳,典型含水层的渗透系数在40m/d左右,符合长江洲滩及滨岸冲积层的渗补条件。     

函数磨光法在污染水文地质学中的应用——地下水质模拟试验研究的基本理论与计算方法之二

假设G是承压水井开采区的平面区域,Γ是平面区域的边界(如图1),可视为二维流。含水层的厚度m和孔隙度n为常数;渗透关系K和弹性储水系数μ为(X,y)的函数;导水系数为T=Km,G内的越流补给强度为ε(X,Y,t),污染源的强度为W_o;第p口井的开采量为Q_P,浓度通量为ψ_P;策p口井的井心坐标为(X_P,Y_P),任一点(X,Y)EG到(X_P,Y_P)的距离用r_p表示,则     

南屯煤矿下组煤开采水文地质条件

分析了兖州南屯煤矿下组煤开采的水文地质条件,绘制了下组煤灰岩厚度等值线图、单位涌水量等值线图、灰岩含水层渗透系数等值线图、14灰至奥陶系间距等值线图,分析了隔水层、断裂导水的可能性,总结了南屯煤矿下组煤水害特征以及对安全生产产生的影响特性.     

某地下空间承压含水层抽水试验及成果分析

由于地下水突涌风险,地下空间在施工作业中有必要通过抽水试验确定承压含水层的水文地质参数。依据勘察报告的初步评价,基坑开挖15.5m时,场地内第⑦1层承压含水层有可能产生突涌,为确保工程安全施工,需开挖前进行承压含水层抽水试验,取得场地承压含水层水文地质参数及降水引起的沉降特征,为地下空间设计和施工提供可靠依据。本次布设抽水井、观测井、分层沉降标组、孔隙水压力观测孔及地面沉降观测点,依据抽水试验技术要求获取渗透系数、抽水影响半径等相关水文地质参数。最后,针对工程场地内承压水情况及特点进行分析,提出基坑开挖时的承压水降压建议方案。     

成都平原试用电测深资料估算水文地质参数的初步成果

电测深法一般在水文地质、工程地质综合勘察中能取得较好的地质效果。为扩大其在成都平原水文地质工作中的效用,本文介绍试用电测深资料估算该平原上部含水层导水系数(T)及井位涌水量(O)0的初步成果。     

彬长矿区高家堡井田白垩系下统富水性及水力连通试验分析

高家堡井田主要含水层为白垩系下统华池组和洛河组。在分析矿井水文地质特征的基础上,通过抽水及水力连通试验,查明了矿井主要含水层的富水性及连通性。结果表明:华池组(K1h)与洛河组(K1l)下段富水性弱,洛河组(K1l)上段富水性中等,洛河组(K1l)中段或中上段富水性强;华池组含水层富水性较洛河组含水层弱得多,两含水层不存在明显的水力联系;洛河组(K1l)中上段之间的水力联系较为明显,洛河组(K1l)中上段与下段之间的水力联系较弱;洛河组含水层渗透系数大,水头压力大,厚度大、分布广、富水性较强,为煤层顶板的间接充水含水层,是矿井防治水的主要对象。     

北京昌平高崖口—南口岩溶水分布区水文地质特征

在北京市昌平区高崖口-南口岩溶水分布区,通过水文地质钻探4眼勘查井,进行"非稳定流"抽水试验,采用配线法计算渗透系数、导水系数;按舒卡列夫分类,划分岩溶水水化学类型,并根据Piper图论述了岩溶水水化学特性;根据国家《地下水质量标准》(GB/T14848—93)进行水质标准评价;结果表明区内蓟县系雾迷山组岩溶裂隙含水层空间分布受到南部、西部和西南部3个方向岩浆岩体的明显挤压,空间范围减少,地下水补给受阻,区内东北部南口-孙河断裂上升盘800m以浅,岩溶裂隙发育、渗透性好、导水性强,地下水质量为Ⅲ类,可选作集中生活饮用水水源地靶区。     

水力层析法刻画非均质含水层K与S采样时间优化设计

水力层析法(hydraulic tomography,简称HT)是一种高精度刻画含水层非均质性的抽水试验新技术,通过在不同地点及深度进行多组抽水试验并收集含水层水位变化资料,进行地下水流数值反演,对水文地质参数的空间分布做详细的识别。由于观测水位数据随着时间变化与渗透系数K、储水系数S的相关性不断变化,因此运用不同时刻水位数据反演参数K与S精度不一样。基于水力层析理论,采用剖面二维承压含水层数值模型研究了时间采样对估计参数K与S精度的影响。研究结果表明,随着采样时间的增大,渗透系数K的估计逐渐变好,最后趋于一个稳定值;在K已知条件下,采样时间t0(t0定义为JACOB直线图解法中s-lgt曲线直线段的延长部分与lgt轴的交点所对应的时间)时刻之前,储水系数S的估计随着采样时间的增加而变好,t0之后随着采样时间的增加反演效果变差。