4-1承压含水层中的完整井流.ppt

（2）求解模型：引入参变量 ，于是得到： 五、利用非稳定抽水试验资料求参数 抽水试验按井流理论分为：稳定流和非稳定流 按所需井数多少分为：单井、多孔、群井 稳定流观测内容： 流量、降深(稳定时间对于8 h)要求三个落程 潜水：ｓmax=H0/2或H0/3，s1=1/3Smax ，s2=2/3Smax 承压水：Smax小于隔水顶板 抽水前水位观测： 观测初始水位，１次／h，3-4次 误差小于2cm; 抽水开始水位观测频率： 5、10、15、20、25、30、60、90、120、150、180、240min 稳定水位：主孔水位波动3-5cm；观测孔2-3cm；流量同步观测 Ｍ 当有三个以上观测孔时，可以取t为定值，在双对数坐标纸上， 绘s～r2实测资料曲线，与W（u）～u 标准曲线配线。 在配线的双对数坐标纸上，取一配合点M （2）降深～距离（s～r2）配线法 注： 配线法优点：能利用全部抽水试验资料，以避免个别资料 的误差，提高计算精度； 缺点：①抽水初期实测曲线与标准曲线不符，原因： a 推导公式设贮存量释放是瞬时完成，实际上有个过程 b 抽水初期涌水量不易稳定，与理论要求不符； 因此，非稳定抽水试验时间不宜过短。 ②当抽水后期曲线比较平缓时，同标准曲线不容易拟合准确，常因个人判断不同引起误差。因此在确定抽水延续时间和观测精度时，应考虑所得资料能绘出s-t或s-t/r2曲线的弯曲部分以便于拟合。如果后期实测数据偏离标准曲线，均可能是含水层外围边界的影响或含水层岩性发生了变化等。这就需要把试验数据和具体水文地质条件结合起来分析。 有关边界的影响，后面要进行专门的研究。 2．直线图解法 1.在单对数坐标纸上做某一观测孔的s～lgt曲线； 2.延长曲线的直线段部分到横轴，交于t0； 3.求s～lgt直线段的斜率 注：尽量求一个对数周期， 尽量用后期抽水试验资料。 4.套用公式求 具体步骤 * 第四章 §4.1 承压含水层中的完整井流 一、定流量抽水时的Theis公式 假定： 1) 含水层均质、等厚、各向同性、产状水平，侧向无限延伸； 2）天然水力坡度为零，天然水位为H0； 3）完整井定流量抽水，井径无限小； 4）忽略垂直水量交换，水流服从达西定律； 5）水的弹性释放瞬时完成。 乘以r，得 把C代入（3）得 式中：s：抽水影响范围内，任一点任一时刻的水位降深； Q：抽水井流量（定流量抽水的流量）； T：导水系数， 含水层的贮水系数； t:由抽水开始到计算时刻的时间； r：计算点到抽水井的距离； 上式为无补给的承压完整井定流量非稳定流计算公式，即Theis公式。 例1 一侧向无限分布的承压含水层，其T=2000m2/d, 贮水系数μ*=2×10-4，有一口完整生产井以抽水量 Q=3140m3/d进行开采。 试计算距井300m处，开采10、20、30d时的降深。 解：采用泰斯公式计算， 二、流量变化时的计算公式 泰斯公式的适用条件之一是定量抽水，但实际工作中经常遇到的问题是需水量即流量是变化的，在此情况下如何应用Theis公式？ 1）绘制流量过程线，即Q＝f（t）曲线； 2）将流量过程线概化：用近似梯形折线代替曲线，近似原则是概化后的矩形面积＝相同横坐标上曲线圈成的面积； 3）每个阶梯为定流量抽水，用Theis公式计算； 4）叠加各降深，得到流量变化时总降深。 注意：流量和时段一定要对应，如下 三、Theis公式的近似表达式——Jacob(1946) 1．Jacob公式 2．流量阶梯状变化时的Jacob公式 例2 某矿埋藏在大型自流盆地内，下伏为砂岩承压 含水层。为了进行地下水开采，需将砂岩含水层中 的承压水头下降300m。根据抽水试验资料求得导水 系数T=400m2/d，贮水系数μ*=10-3。矿山准备布置 圆形群井用一年时间疏干，圆形群井面积的半径 r=100m，问每天需排出多少水量？ 解：按圆形布置的群井，可近似看作一个大半径的井，其半径为 r0=1000m,抽水时间t=365d,据Theis公式有： 四、Theis公式讨论 （1）Theis公式反映的降深变化规律 （首先看u～W(u)的关系图） 1.当t一定时，s－r关系 r增大→u增大→W（u）减小→s减小，这与实际情况符，反映了同一时刻，随着距井中心的距离的增大，降深减小，在无穷远处，降深为零. 2.当r一定时，同一断面s－t关系 t增大→u减小→W（u）增大→s增大，说明在同一过水面，s随时间的延长而增大，反映了无补给时消耗贮存量的水动态变化规律. 3．从公式本身反映出，同一