最新專門水文地質(zhì)學(xué)

1、最新專門水文地質(zhì)學(xué)特地水文地質(zhì)學(xué)-浸透系數(shù)和導(dǎo)水系數(shù)吉林大學(xué)精品課>>特地水文地質(zhì)學(xué)>>教材>>特地水文地質(zhì)學(xué) §6.2浸透系數(shù)和導(dǎo)水系數(shù)浸透系數(shù)又稱水力傳導(dǎo)系數(shù)，是描繪介質(zhì)浸透力量的重要水文地質(zhì)參數(shù)。依據(jù)達(dá)西公式，浸透系數(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 。浸透系數(shù)大小與介質(zhì)的構(gòu)造顆粒大小、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)即含水層的浸透系數(shù)與其厚度的乘積。其理論意義為水力梯度為1時(shí)，通過(guò)含水層的單寬流量，常用單位是m 2/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

2、二維流中無(wú)意義。利用抽水試驗(yàn)資料求取含水層的浸透系數(shù)及導(dǎo)水系數(shù)方法視詳細(xì)的抽水試驗(yàn)狀況而定，下面就各種狀況下的計(jì)算公式加以簡(jiǎn)述，其原理及詳細(xì)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浸透系數(shù)1. 當(dāng)q s 或2h ?關(guān)系曲線呈直線時(shí)，1承壓水完好孔：r rsm q k ln 2= (6-9)2承壓水非完好孔： 當(dāng)m 150r ，l /m 0.1時(shí)， )12.1ln (ln 2rml l m r r sm q k -+=(6-10) 當(dāng)過(guò)濾器位于含水層的頂部或底部時(shí)，)2.01ln(ln 2rml l m r r sm q k +-+=(6-11) 3潛水完好

3、孔：rrh h q k ln )(22-= (6-12)4潛水非完好孔：圖6-2 土壤含水率改變曲線當(dāng)h 150r ，l /h 0.1時(shí)，)12.1ln (ln )(22r hl l h r r h h q k ?-+-=(6-13) 當(dāng)過(guò)濾器位于含水層的頂部或底部時(shí)，)2.01ln(ln )(22r hl l h rr h h q k +-+-= (6-14)式中 k 浸透系數(shù)m/d ；q 出水量m 3/d ； s 水位下降值m ；m 承壓水含水層的厚度m ；h 自然狀況下潛水含水層的厚度m ；h 潛水含水層在自然狀況下和抽水試驗(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 ；

4、l 過(guò)濾器的長(zhǎng)度m ；r 抽水孔過(guò)濾器的半徑m ； r 影響半徑m 。2. 當(dāng)q s 或2h ?關(guān)系曲線呈曲線時(shí)，采納插值法得出q s 代數(shù)多項(xiàng)式，即：n n q a q a q a s += 221 (6-15)式中 a 1、a 2a n 待定系數(shù)。a 1宜按均差表求得，可相應(yīng)地將公式中的q/s 和公式中的22hh q-以1/ a 1代換，分別進(jìn)展計(jì)算。 3. 當(dāng)q s /或q h /2?q 關(guān)系曲線呈直線時(shí)，可采納作圖截距法求出a 1后，按上述方法計(jì)算。二、單孔穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)觀測(cè)孔水位下降資料求浸透系數(shù)當(dāng)利用觀測(cè)孔中的水位下降資料計(jì)算浸透系數(shù)時(shí)，假設(shè)觀測(cè)孔中的值s 或2h ?在s 或2h

5、?r lg 關(guān)系曲線上連成直線，可采納以下公式：1.承壓水完好孔：1221ln )(2r r s s m qk ?-= (6-16)2.潛水完好孔：122221ln )(r r h h qk ?-?= (6-17) 式中 s 1、s 2 在s r lg 關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值m ；21h ?、22h ?在2h ?r lg 關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值m 2；r 1、s 2 在s 或2h ?r lg 關(guān)系曲線上縱坐標(biāo)為s 1、s 2或21h ?、22h ?的兩點(diǎn)至抽水孔的間隔 m ；三、在沒(méi)有補(bǔ)給條件下單孔非穩(wěn)定流抽水水位下降資料求浸透系數(shù)單孔非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)，在沒(méi)有補(bǔ)給條

6、件下，利用抽水孔或觀測(cè)孔的水位下降資料計(jì)算浸透系數(shù)時(shí)，可采納以下公式：1. 配線法1承壓水完好孔：)(08.0u w msq k =tr km s u 24?=2潛水完好孔：)(159.02u w h q k ?= 或 )(08.0u w s h qk =t r kh u 24?=tr h k u 24?=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)kmt s r 42或th k r 42<0.01時(shí)，可采納公式或以下公式： 1承壓水完好孔：1212ln )(4t t s s m qk ?-= (6-20)2潛水完好孔：122122ln )(2t

7、 t h h qk ?-?= (6-21) 式中 s 1、s 2 觀測(cè)孔或抽水孔在s t lg 關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值m ；21h ?、22h ?觀測(cè)孔或抽水孔在2h ?t lg 關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值m 2；r 1、s 2 在s 或2h ?t lg 關(guān)系曲線上縱坐標(biāo)為s 1、s 2或21h ?、22h ?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浸透系數(shù)(6-18) (6-19)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 t lg 關(guān)系曲線上拐點(diǎn)處的斜率計(jì)算浸透系數(shù)時(shí)，可采納下式：br i e m m

8、 qk /43.2?= (6-22)式中 r 觀測(cè)孔至抽水孔的間隔 m ；b 越流參數(shù)；m i s t lg 關(guān)系曲線上拐點(diǎn)處的斜率。注：1. 拐點(diǎn)處的斜率，應(yīng)依據(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(guò)拐點(diǎn)作切線計(jì)算得出。2. 越流參數(shù)，應(yīng)依據(jù)iibr b r m s k e 3.2/0/=?，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)水位復(fù)原資料求浸透系數(shù)1. 停頓抽水前，假設(shè)動(dòng)水位已穩(wěn)定，可采納公式 計(jì)算，式中的m i 值應(yīng)采納復(fù)原水位的s ? ?+t ktt 1lg 曲線上拐點(diǎn)的斜率。 2. 停頓抽水前，假設(shè)動(dòng)水位沒(méi)有穩(wěn)定，仍呈直線下降時(shí)，可采納以下公式計(jì)算：(1)承壓水完好孔： )1ln(4tk t t ms qk += (6-2