抽水試驗(yàn)確定滲透系數(shù)的方法及步驟[優(yōu)質(zhì)二類]

1、抽水試驗(yàn)確定滲透系數(shù)的方法及步驟 1.抽水試驗(yàn)資料整理 試驗(yàn)期間，對原始資料和表格應(yīng)及時(shí)進(jìn)行整理。試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行資料分析、整理，提交抽水試驗(yàn)報(bào)告。單孔抽水試驗(yàn)應(yīng)提交抽水試驗(yàn)綜合成果表，其內(nèi)容包括：水位和流量過程曲線、水位和流量關(guān)系曲線、水位和時(shí)間(單對數(shù)及雙對數(shù))關(guān)系曲線、恢復(fù)水位與時(shí)間關(guān)系曲線、抽水成果、水質(zhì)化驗(yàn)成果、水文地質(zhì)計(jì)算成果、施工技術(shù)柱狀圖、鉆孔平面位置圖等。并利用單孔抽水試驗(yàn)資料編繪導(dǎo)水系數(shù)分區(qū)圖。多孔抽水試驗(yàn)尚應(yīng)提交抽水試驗(yàn)地下水水位下降漏斗平面圖、剖面圖。群孔干擾抽水試驗(yàn)和試驗(yàn)性開采抽水試驗(yàn)還應(yīng)提交抽水孔和觀測孔平面位置圖(以水文地質(zhì)圖為底圖)、勘察區(qū)初始水位等水位線圖、

2、水位下降漏斗發(fā)展趨勢圖(編制等水位線圖系列)、水位下降漏斗剖面圖、水位恢復(fù)后的等水位線圖、觀測孔的St、Slg t曲線注、各抽水孔單孔流量和孔組總流量過程曲線等。 注意：（1）要消除區(qū)域水位下降值；（2）在基巖地區(qū)要消除固體潮的影響；3）傍河抽水要消除河水位變化對抽水孔水位變化的影響。多孔抽水試驗(yàn)、群孔干擾抽水試驗(yàn)和試驗(yàn)性開采抽水試驗(yàn)均應(yīng)編寫試驗(yàn)小結(jié)，其內(nèi)容包括：試驗(yàn)?zāi)康?、要求、方法、獲得的主要成果及其質(zhì)量評述和結(jié)論。 2. 穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)求參方法求參方法可以采用Dupuit 公式法和Thiem公式法。(1) 只有抽水孔觀測資料時(shí)的Dupuit 公式承壓完整井： 潛水完整井： 式中 K含水層滲

3、透系數(shù) (m/d); Q 抽水井流量 (m3/d); sw 抽水井中水位降深 (m); M承壓含水層厚度 (m); R 影響半徑 (m);H潛水含水層厚度 (m); h潛水含水層抽水后的厚度 (m); rw抽水井半徑 (m)。(2) 當(dāng)有抽水井和觀測孔的觀測資料時(shí)的Dupuit 或Thiem公式式中hw 抽水井中水柱高度 (m);h1、h2與抽水井距離為r1和r2處觀測孔（井）中水柱高度 (m)，分別等于初始水位H0與井中水位降深s之差，h1= H0 s1；h2= H0 s2。其余符號(hào)意義同前。當(dāng)前水井中的降深較大時(shí)，可采用修正降深。修正降深s與實(shí)際降深s之間的關(guān)系為：s=s-s2/2H。3.

4、非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)求參方法3.1承壓水非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)求參方法(1)Theis 配線法在兩張相同刻度的雙對數(shù)坐標(biāo)紙上，分別繪制Theis 標(biāo)準(zhǔn)曲線W(u)-1/u 和抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線s-t，保持坐標(biāo)軸平行，使兩條曲線配合，得到配合點(diǎn)M的水位降深s、時(shí)間t、Theis井函數(shù)w(u)及1/u的數(shù)值，按下列公式計(jì)算參數(shù)（r為抽水井半徑或觀測孔至抽水井的距離）： 以上為降深時(shí)間法（s-t）。也可以采用降深-時(shí)間距離法（s-t/r2）、降深-距離法（s-r）進(jìn)行參數(shù)計(jì)算。(2) Jacob 直線圖解法當(dāng)抽水試驗(yàn)時(shí)間較長，u= r2/(4at)0.01時(shí)，在半對數(shù)坐標(biāo)紙上抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線s-t為一直線（延長

5、后交時(shí)間軸于t0，此時(shí)s=0.00m），在直線段上任取兩點(diǎn)t1、s1、t2、s2，則有（3）Hantush 拐點(diǎn)半對數(shù)法對半承壓完整井的非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)（存在越流量，K/b為越流系數(shù)），當(dāng)抽水試驗(yàn)時(shí)間較長，u= r2/(4at)0.1時(shí)，在半對數(shù)坐標(biāo)紙上抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線s-t，外推確定最大水位降深Smax，在s-lgt線上確定拐點(diǎn)Si = Smax/2，拐點(diǎn)處的斜率mi 及時(shí)間ti，則有 (4) 水位恢復(fù)法當(dāng)抽水試驗(yàn)水位恢復(fù)時(shí)間較長，u= r2/(4at)0.01時(shí)，在半對數(shù)坐標(biāo)紙上繪制停抽后水位恢復(fù)數(shù)據(jù)曲線s-t，在直線段上任取兩點(diǎn)t1，s1，t2，s2，則有 (5)水位恢復(fù)的直線斜率法當(dāng)抽

6、水試驗(yàn)水位恢復(fù)時(shí)間較長，u= r2/(4at)150r，l/M0.1時(shí)： (8.2.1-2)或當(dāng)過濾器位于含水層的頂部或底部時(shí)： （8.2.1-3） 3）潛水完整孔： （8.2.1-4） 4）潛水非完整孔：當(dāng)150r，l0.1時(shí)： （8.2.1-5）或當(dāng)過濾器位于含水層的頂部或底部時(shí)： （8.2.1-6）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）；h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過濾器的長度 （m）； r抽水孔過濾器的半徑

7、（m）； R影響半徑 （m）。2 當(dāng)Qs（或h2） 關(guān)系曲線呈曲線時(shí)，可采用插值法得出Qs 代數(shù)多項(xiàng)式，即： sa1Q+a2Q2+anQn （8.2.1-7） 式中 a1、a2an待定系數(shù)。 注：a1宜按均差表求得后，可相應(yīng)地將公式 （8.2.1-1）、（8.2.1-2）、（8.2.1-3） 中的Q/s和公式（8.2.1-4）、（8.2.1-5）、（8.2.1-6）中的 以1/a1代換，分別進(jìn)行計(jì)算。3 當(dāng)s/Q （或h2/Q）Q關(guān)系曲線呈直線時(shí)，可采用作圖截距法求出a1后，按本條第二款代換，并計(jì)算。 單孔穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)，當(dāng)利用觀測孔中的水位下降資料計(jì)算滲透系數(shù)時(shí)，若觀測孔中的值s（或h2）在

8、s（或h2）lgr關(guān)系曲線上能連成直線，可采用下列公式：1 承壓水完整孔： （8.2.2-1）2 潛水完整孔： (8.2.2-2)式中 s1、s2在slgr關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值 （m）；在h2lgr關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值 （m2）；r1、r2在s（或h2） lgr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）。 單孔非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)，在沒有補(bǔ)給的條件下，利用抽水孔或觀測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： 2）潛水完整孔： 式中 W（）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

9、法： 當(dāng)0.01時(shí)，可采用公式 （8.2.2-1）、（8.2.2-2）或下列公式： 1)承壓水完整孔： （8.2.3-5）水完整孔： （8.2.3-6）式中 s1、s2觀測孔或抽水孔在slgt關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值 （m）；觀測孔或抽水孔在 h2lgt關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值（m2）； t1、t2在s （或h2）lgt關(guān)系曲線上縱坐標(biāo)為s1、s2 （或） 兩點(diǎn)的相應(yīng)時(shí)間 （min）。8.2.4 單孔非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)，在有越流補(bǔ)給 （不考慮弱透水層水的釋放） 的條件下，利用slgt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： （8.2.4）式中 r觀測孔至抽水孔的

10、距離 （m）；B越流參數(shù)；mislgt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。8.2.5 穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)或非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)，當(dāng)利用水位恢復(fù)資料計(jì)算滲透系數(shù)時(shí)，可采用下列公式：1 停止抽水前，若動(dòng)水位已穩(wěn)定，可采用公式 （8.2.4） 計(jì)算，式中的mi值應(yīng)采用恢復(fù)水位的 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： 1）承壓水完整孔： （8.2.5-1） 2）潛水完整孔

11、： （8.2.5-2）式中 tk抽水開始到停止的時(shí)間 （min）； tT抽水停止時(shí)算起的恢復(fù)時(shí)間 （min）； s水位恢復(fù)時(shí)的剩余下降值 （m）； h水位恢復(fù)時(shí)的潛水含水層厚度 （m）。注：1 當(dāng)利用觀測孔資料時(shí)，應(yīng)符合當(dāng)150r，l/M0.1時(shí)： (8.2.1-2)或當(dāng)過濾器位于含水層的頂部或底部時(shí)： （8.2.1-3） 3）潛水完整孔： （8.2.1-4） 4）潛水非完整孔：當(dāng)150r，l0.1時(shí)： （8.2.1-5）或當(dāng)過濾器位于含水層的頂部或底部時(shí)： （8.2.1-6）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

12、潛水含水層的厚度 （m）；h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過濾器的長度 （m）； r抽水孔過濾器的半徑 （m）； R影響半徑 （m）。2 當(dāng)Qs（或h2） 關(guān)系曲線呈曲線時(shí)，可采用插值法得出Qs 代數(shù)多項(xiàng)式，即： sa1Q+a2Q2+anQn （8.2.1-7） 式中 a1、a2an待定系數(shù)。 注：a1宜按均差表求得后，可相應(yīng)地將公式 （8.2.1-1）、（8.2.1-2）、（8.2.1-3） 中的Q/s和公式（8.2.1-4）、（8.2.1-5）、（8.2.1-6）中的 以1/a1代換，分別進(jìn)行計(jì)算。3 當(dāng)s/Q （或h

13、2/Q）Q關(guān)系曲線呈直線時(shí)，可采用作圖截距法求出a1后，按本條第二款代換，并計(jì)算。8.2.2 單孔穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)，當(dāng)利用觀測孔中的水位下降資料計(jì)算滲透系數(shù)時(shí)，若觀測孔中的值s（或h2）在s（或h2）lgr關(guān)系曲線上能連成直線，可采用下列公式：1 承壓水完整孔： （8.2.2-1）2 潛水完整孔： (8.2.2-2)式中 s1、s2在slgr關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值 （m）；在h2lgr關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值 （m2）；r1、r2在s（或h2） lgr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）。8.2.3 單孔非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)，在沒有補(bǔ)給的條件下，

14、利用抽水孔或觀測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： 2）潛水完整孔： 式中 W（）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)0.01時(shí)，可采用公式 （8.2.2-1）、（8.2.2-2）或下列公式： 1)承壓水完整孔： （8.2.3-5）水完整孔： （8.2.3-6）式中 s1、s2觀測孔或抽水孔在slgt關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值 （m）；觀測孔或抽水孔在 h2lgt關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值（m2）； t1、t2在s （或h2）lgt關(guān)系曲線上縱坐標(biāo)為s1、s2 （或） 兩點(diǎn)的相應(yīng)時(shí)間 （m

15、in）。8.2.4 單孔非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)，在有越流補(bǔ)給 （不考慮弱透水層水的釋放） 的條件下，利用slgt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： （8.2.4）式中 r觀測孔至抽水孔的距離 （m）；B越流參數(shù)；mislgt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。8.2.5 穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)或非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)，當(dāng)利用水位恢復(fù)資料計(jì)算滲透系數(shù)時(shí)，可采用下列公式：1 停止抽水前，若動(dòng)水位已穩(wěn)定，可采用公式 （8.2.4） 計(jì)算，式中的mi值應(yīng)采用恢復(fù)水位的 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： 1）承壓水完整孔： （8.2.5-1） 2）潛水完整孔： （8.2.5-2）式中 tk抽水開始到停止的時(shí)間 （min）； tT抽水停止時(shí)算起的恢復(fù)時(shí)間 （min）； s水位恢復(fù)時(shí)的剩余下降值 （m）； h水位恢復(fù)時(shí)的潛水含水層厚度 （m）。注：1 當(dāng)利用觀測孔資料時(shí)，