对一维渐变渗流,完全潜水井的含水层厚度H为8m,井的半径为0.2m,抽水时井的涌水量Q为,井中水深h为5m,若取影响半径R=400m,计算渗流系数k为:()。
A 、0.0025m/s
B 、0.0018m/s
C 、0.018m/s
D 、0.025m/s
【正确答案:B】
普通完全井出水量:,则渗流系数:。
前面导出的公式可用于解决以下问题。
1.求含水层参数
(1)求渗透系数(K)
这时可将裘布依公式写成便于求参数的形式。
1)无观测孔的承压井为
地下水动力学
为了消除承压井不同降深对K值的影响,可采用科里法计算K值,公式为
地下水动力学
式中:b称角度系数,由下式确定:
地下水动力学
式中:swi为第i次井内水位降深;Qi为与swi对应的稳定抽水量;n为水位降低次数。
这种做法对于有观测孔的承压井,同样可以采用。
2)有两个观测孔的承压井为:
地下水动力学
3)无观测孔的潜水井为:
地下水动力学
为了消除潜水井不同降深对K值的影响,也可采用科里法计算K值,公式为:
地下水动力学
式中:β称角度系数,由下式确定:
地下水动力学
其中:H为抽水前含水层厚度;hi为第i次降深时孔内含水层厚度;Qi为与hi对应的稳定抽水量;n为水位降低次数。
这种做法对有观测孔潜水井,也可采用。
4)有两个观测孔的潜水井为:
地下水动力学
(2)求影响半径(R)
1)有两个观测孔的承压井:
地下水动力学
2)有两个观测孔的潜水井:
地下水动力学
2.预报流量或降深
根据裘布依公式,在已知含水层厚度和参数的情况下:
1)已知需要的流量(Q),求开采后的可能降深(s);
2)已知设计降深值(s),求井的开采量(Q)。
但是应当注意,上述预报时,其渗流必须满足稳定流的要求,即含水层必须有补给源,并且能和抽水量相平衡。若不能出现稳定流,用上述公式预报,结果是错误的。
抽水时间足够长,滞后重力排水的影响已不明显。当满足s≤0.1H0(H0为抽水前含水层厚度)条件时,潜水完整井的井流可用承压井流公式进行近似计算。
1)潜水层的厚度:
地下水动力学
2)潜水井流近似公式为:
地下水动力学
当采用降深修正值时,可直接利用泰斯公式:
地下水动力学
式中:s′为修正降深;s为实际降深;H0为潜水初始厚度。
小结
本章重点是承压完整井定流量抽水的泰斯公式、有越流补给的完整井井流公式、潜水完整井的博尔顿第二模型等应用条件。通过学习,在理解公式的基础上,学会利用钻孔抽水资料,求解含水层水文地质参数(T,μ*,μ等)的各种方法。熟练掌握用配线法及直线图解法确定水文地质参数(导水系数、储水系数、给水度等)的基本技能。配线法及直线图解法的原理和操作步骤具有普遍意义。
复习思考题
1.泰斯公式的建立和使用条件是什么?
2.布尔顿模型基本假设是什么?
3.利用抽水试验资料,求含水层参数的主要步骤是哪些?
习题
1.已知承压完整单井进行非稳定流定流量抽水,Q=10t/h,距抽水井5m处有一观测孔,该孔观测的水位资料列入下表,求含水层参数(T,μ*)。
地下水动力学
2.已知承压完整单井进行非稳定流定流量抽水,Q=50t/h;距抽水井140m处有一观测孔,抽水过程中观测的水资料如下表所示。求含水层参数(T,μ*)。
地下水动力学
3.一侧向无限分布的承压含水层,其导水系数T=2000m2/d,储水系数(μ*)为2×10-4。有一完整井以抽水量Q=3140m3/d进行开采。试计算距井300m处,开采10h,20h,30h时的水位降深值(s)。
4.有一矿床位于大型自流水盆地中,下伏一砂岩承压含水层。为了开采需将承压水头降低100m。根据抽水试验求得导水系数(T)为400m2/d,储水系数(μ*)为10×10-4,矿山采用大井(井径D=10m)用365d进行疏干。问每天需排多少水量?