抽水井单位涌水量并不就是含水层导水系数——与兰太权先生商榷

兰太权先生发表3篇文章公布其多年探讨井抽水的单位涌水量和渗透系数或导水系数的关系,认为其提出了一个新的公式和论断“单位涌水量就是导水系数”,并认为传统径向稳定井流理论是错误的,在行业内应改用他提出的新理论、新公式。本文指出其文章中存在的若干问题,说明其公式或理论的不合理和不能用于实际的情形,并阐明抽水井单位涌水量不能等同于含水层导水系数。     

再论“单位涌水量就是导水系数”

传统地下水动力学中的径向稳定流理论不符合井抽水的自然条件。研究井抽水的理论必须从最基本的达西定律出发,考虑天然存在的径流量与降落漏斗之间的关系。通过分析井抽水拦载径流量达到平衡态的稳定流特征,建立了渗透系数与井出水量、补给半径、水力坡度及含水层厚度之间的定量关系,进而推导出一个新的公式,发现"单位涌水量就是导水系数"。砂箱试验证明这是一个符合自然规律的结果,可以回答现有径向稳定流理论不能解决的问题。     

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.     

吉布提共和国干旱条件下沉积含水层和火成岩含水层水力特性的评价

吉布提共和国（面积23000Km^2；人口50万）位于非洲Horn内，属干旱气候，年平均降雨量少于150mm。水资源的98％由地下水提供。出现两种类型含水层：火成岩含水层和沉积含水层。本文重点评价这些含水层的水力特性，这对于将来考虑这些含水层的控制管理很重要。最后，从20世纪60年代开始，编辑包含所有已获得的可利用抽水试验数据的数据库。抽水试验可确定导水系数。单对火成岩含水层来说，导水系数也可通过一种经验关系采确定，这一关系是利用了紊流井损失校正后的单位涌水量。每一类型含水层的导水系数，可跨越四个数量级，同时指出它们的强不均匀性(复杂性)。对于不同火成岩来说，岩石越新，导水系数越高。因此火成岩导水系数已在地质年代过程中降低。目前，已获得对于这些复杂含水层水特性的一个更好的理解，这一理解将通过数值模拟模型的应用使它们的地下水资源得到最佳管理。     

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。     

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...     

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     

大口径抽水中随水泵抽水量减少的降深确定

绪言大口井在热带和半干旱地区是相当普遍的,近几年来人们喜欢在大口井内进行抽水试验,用以估算含水层的水文地质参数。当含水层的导水系数比较低时,这种井型是特别适用的。开始抽水的几小时内,大部分是抽取井筒内存贮的水。而后,由于井     

单位涌水量与渗透系数关系的探讨试验和应用

在钻井生产实践中,对取水井和降水井如何正确设计,稳定流和非稳定流计算方法,都无法给予很满意的解决.通过对单位涌水量与渗透系数之间关系的探讨试验初步发现:井抽水单位涌水量除以所利用含水层厚度等于含水层渗透系数.这一结果用于生产实践,可以通过科学计算解决对取水井和降水井的正确设计问题.     

水文物探测井解释模型研究

本文从目前国内水文物探测井技术的现状和常规技术方法出发，通过对大量第三系、第四系松散岩石孔隙含水层水文物探测井实际资料的研究，对含水层的矿化度ＣＷ、导水系数Ｔ、渗透系数Ｋ、单位涌水量ｑ、孔隙度ψ、粒度中值Ｍｄ和泥质含量Ｖｓｈ等７个测井解释模型进行了探讨研究，并给出了具体方法。     

利用动态观测资料反求潜水含水层水文地质参数

潜水含水层水位变动带给水度(μ)、含水层导水系数(T)、以及降雨入渗系数(α)是进行潜水资源评价的几个最主要参数。目前对求前两个参数,多采用野外抽水试验方法。该法虽具有一定优点,但往往由于潜水含水层的滞后给水而抽水延续时间较短,     

神木县马镇渗流井抽水试验分析

为获得渗流井优化设计的理论基础,寻求技术经济合理的渗流井取水方案,以神木县马镇S3号渗流井为例,设计了5个落程的定流量抽水试验。结果表明,抽水试验初期,涌水量较小,涌水量主要来自于渗流井及其所在含水层,河流渗漏补给水量较少,水位能在较短的时间内达到稳定状态,而随着抽水量的增大,渗流井及其所在含水层出水量逐渐减少,河流渗漏补给量逐渐增加,水位达到稳定状态所需的时间逐渐变长;涌水量-降深曲线符合传统抽水试验结论,涌水量可达19 267.2 m~3/d。     

江西新余铁矿田抽(注)水试验成果分析

作为江西主要铁矿富集地之一的新余铁矿田,自20世纪50年代至今,陆续开展多次地质勘查工作,进行了大量的钻孔抽水及少量注水试验。通过对8个矿区37个钻孔和2个浅井抽(注)水试验数据进行分类统计,并针对各含水层试验成果数据进行分析,对铁矿田各含水层的富水性进行了总体评价,结果显示:钻孔单位涌水量普遍小于0.1 L/s·m,总体属弱富水性,仅杨家桥矿区3个钻孔的单位涌水量在0.1~1.0 L/s·m之间,属中等富水性[15],总体水文地质条件简单,利用抽水资料结合稳定流抽水渗透系数计算公式获得的各含水层渗透系数,是矿田矿坑涌水量预测的一个重要参数,该项研究成果可以对区域内邻近矿区的水文地质评价工作提供数据支撑。     

抽水试验在盾构井中预测涌水量的应用研究

以广州某城际轨道交通盾构井抽水试验为实测基础资料,为进一步查明盾构井含水性、透水性、富水性等水文地质特征,共布设了2个抽水井和2个观测井,并按地下水类型分层进行抽水实验,基本查明了工区第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水之间的水力联系情况,根据抽水试验结果计算出渗透系数和影响半径,并按均质含水层承压～潜水非完整井简化的基坑模型预测盾构井涌水量。结果表明：工区地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水和块状岩类裂隙水两种,其富水性属于中等～丰富和贫乏～中等,其水文地质条件复杂,地下水对建设工程中的盾构挖掘影响较大。影响盾构井涌水量的因素主要有围岩渗透特性、涌水水头压力、基岩裂隙发育程度、方向及充填状态、地应力垂向分布特性、大气降水、周边断裂构造、施工工法等,盾构井选用明挖法施工,采用坑底进水公式计算盾构井总涌水量预估值为10 380.22 m³/d。在后期应选择合适的涌水量预测模型,确保施工顺利进行。分析结果可为后期盾构挖掘涌水防治提供水文地质参数。     

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。     

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。     

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     

承压含水层全值域井函数公式的应用

对无漏承压含水层贮水系数和导水系数可根据抽水试验来确定。目前用的井函数近似法只适用于小的自变量值,不能充分利用整个抽水试验数据。为此,本文提出了一个精确的井函数表达式,它适用于自变量的全值域。另外,针对目前参数估算中常用的最小二乘法易造成大的偏差弊端,提出了一个代替最小二乘法的判别函数。     

潜水含水层导水系数空间分布特征的初步分析

以新疆三工河流域浅层含水层为研究对象,采用地质统计学中的原理与方法,初步分析了该含水层导水系数的空间分布特征.结果表明,1)该含水层导水系数在空间上的变化服从正态概率分布;2)含水层的导水性能在空间上属于中等变异性;3)导水系数在空间位置的一定范围内具有相关性,东西方向的相关尺度a=5.0km,南北方向的相关尺度a=7.8km;4)该含水层的导水性能为各向异性的.文中的研究方法与步骤可以用来分析其它冲洪积浅层含水层导水系数的空间分布特征.     

相对误差最小法确定含水层参数的原理与方法

在地下水资源评价中,导水系数是重要的含水层参数。可以通过抽水试验数据分析确定。本文提出的相对误差最小法,仅用一次主抽水和一次辅助抽水试验就可得到准确可靠的参数值,减少了野外试验的工作量,节省了人力和费用。