滲透系數(shù)和導(dǎo)水系數(shù).doc

專門水文地質(zhì)學(xué)教材專門水文地質(zhì)學(xué)6.2滲透系數(shù)和導(dǎo)水系數(shù) 圖6-2 土壤含水率變化曲線滲透系數(shù)又稱水力傳導(dǎo)系數(shù)，是描述介質(zhì)滲透能力的重要水文地質(zhì)參數(shù)。根據(jù)達(dá)西公式，滲透系數(shù)代表當(dāng)水力坡度為1時(shí)，水在介質(zhì)中的滲流速度，單位是m/d或cm/s。滲透系數(shù)大小與介質(zhì)的結(jié)構(gòu)（顆粒大小、排列、空隙充填等）和水的物理性質(zhì)（液體的粘滯性、容重等）有關(guān)。導(dǎo)水系數(shù)即含水層的滲透系數(shù)與其厚度的乘積。其理論意義為水力梯度為1時(shí)，通過含水層的單寬流量，常用單位是m2/d。導(dǎo)水系數(shù)只適用于平面二維流和一維流，而在三維流及剖面二維流中無意義。利用抽水試驗(yàn)資料求取含水層的滲透系數(shù)及導(dǎo)水系數(shù)方法視具體的抽水試驗(yàn)情況而定，下面就各種情況下的計(jì)算公式加以簡(jiǎn)述，其原理及具體計(jì)算步驟可參考地下水動(dòng)力學(xué)相關(guān)教材。一、單孔穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)抽水孔水位下降資料求滲透系數(shù)1. 當(dāng)Qs（或）關(guān)系曲線呈直線時(shí)，（1）承壓水完整孔： (6-9)（2）承壓水非完整孔：當(dāng)M150r，l/M0.1時(shí)， (6-10)當(dāng)過濾器位于含水層的頂部或底部時(shí)，(6-11)（3）潛水完整孔： (6-12)（4）潛水非完整孔：當(dāng)150r，l/0.1時(shí)， (6-13)當(dāng)過濾器位于含水層的頂部或底部時(shí)， (6-14)式中 K滲透系數(shù)（m/d）； Q出水量（m3/d）； s水位下降值（m）； M承壓水含水層的厚度（m）； H自然情況下潛水含水層的厚度（m）； 潛水含水層在自然情況下和抽水試驗(yàn)時(shí)的厚度的平均值（m）； h潛水含水層在抽水試驗(yàn)時(shí)的厚度（m）； l過濾器的長(zhǎng)度（m）； r抽水孔過濾器的半徑（m）； R影響半徑（m）。2. 當(dāng)Qs（或）關(guān)系曲線呈曲線時(shí)，采用插值法得出Qs代數(shù)多項(xiàng)式，即： (6-15)式中 a1、a2an待定系數(shù)。a1宜按均差表求得，可相應(yīng)地將公式中的Q/s和公式中的以1/ a1代換，分別進(jìn)行計(jì)算。3. 當(dāng)（或）Q關(guān)系曲線呈直線時(shí)，可采用作圖截距法求出a1后，按上述方法計(jì)算。二、單孔穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)觀測(cè)孔水位下降資料求滲透系數(shù)當(dāng)利用觀測(cè)孔中的水位下降資料計(jì)算滲透系數(shù)時(shí)，若觀測(cè)孔中的值s（或）在s（或）關(guān)系曲線上連成直線，可采用下列公式：1.承壓水完整孔： (6-16)2.潛水完整孔： (6-17)式中 s1、s2 在s關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值（m）；、在關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值（m2）；r1、s2 在s（或）關(guān)系曲線上縱坐標(biāo)為s1、s2（或、）的兩點(diǎn)至抽水孔的距離（m）；三、在沒有補(bǔ)給條件下單孔非穩(wěn)定流抽水水位下降資料求滲透系數(shù)單孔非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)，在沒有補(bǔ)給條件下，利用抽水孔或觀測(cè)孔的水位下降資料計(jì)算滲透系數(shù)時(shí)，可采用下列公式：1. 配線法（1）承壓水完整孔：(6-18)（2）潛水完整孔：(6-19) 或 式中 W(u)井函數(shù)； S承壓水含水層的釋水系數(shù)； 潛水含水層的給水度。2. 直線法當(dāng)（或）0.01時(shí)，可采用公式或下列公式：（1）承壓水完整孔： (6-20)（2）潛水完整孔： (6-21)式中 s1、s2 觀測(cè)孔或抽水孔在s關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值（m）；、觀測(cè)孔或抽水孔在關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值（m2）；r1、s2 在s（或）關(guān)系曲線上縱坐標(biāo)為s1、s2（或、）兩點(diǎn)相應(yīng)的時(shí)間（min）。四、有越流補(bǔ)給條件下單孔非穩(wěn)定流抽水水位下降資料求滲透系數(shù)單孔非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)中，在有越流補(bǔ)給（不考慮弱透水層水的釋放）條件下，利用s關(guān)系曲線上拐點(diǎn)處的斜率計(jì)算滲透系數(shù)時(shí)，可采用下式： (6-22)式中 r觀測(cè)孔至抽水孔的距離（m）；B越流參數(shù)；mis關(guān)系曲線上拐點(diǎn)處的斜率。注：1. 拐點(diǎn)處的斜率，應(yīng)根據(jù)抽水孔或觀測(cè)孔中的穩(wěn)定最大下降值的1/2確定曲線的拐點(diǎn)位置及拐點(diǎn)處的水位下降值，再通過拐點(diǎn)作切線計(jì)算得出。2. 越流參數(shù)，應(yīng)根據(jù)，從函數(shù)表中查出相應(yīng)的r/B，然后確定越流參數(shù)B。五、利用抽水試驗(yàn)水位恢復(fù)資料求滲透系數(shù)1. 停止抽水前，若動(dòng)水位已穩(wěn)定，可采用公式 計(jì)算，式中的mi值應(yīng)采用恢復(fù)水位的s曲線上拐點(diǎn)的斜率。2. 停止抽水前，若動(dòng)水位沒有穩(wěn)定，仍呈直線下降時(shí)，可采用下列公式計(jì)算：(1)承壓水完整孔： (6-23)(2)