基于抽水试验的三种方法水文地质参数计算.docxVIP

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基于抽水试验的三种方法水文地质参数计算

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摘要：渗透系数等水文地质参数对于地下水活动具有重要意义。因此准确的求取水文地质参数是非常重要的。本文通过Jacob直线图解法、水位恢复法、全程曲线拟合法三种方法求取渗透系数等水文地质参数。通过求取参数可以看出，三种方法求取水文地质参数差别不大，可以很好的反应水文地质参数的大小。

关键词：水文地质参数抽水试验渗透系数贮水系数

0.引言

水文地质参数是表征含水层性质特征的重要参数，其数值大小事含水层各种性能的综合反映。其中渗透系数、导水系数、贮水系数是表征地下水含水层给出水的能力的。因此准确的水文地质参数是地下水资源评价等一系列地下水定量计算的基础与前提。而求取水文地质参数最准确的方法就是抽水试验，因此本文通过抽水试验，使用3中方法求取渗透系数、导水系数和贮水系数。

1.工程概况

本次抽水试验场地位于吉林市蛟河市经济技术开发区。此处厂房在建过程中，投入生产需要大量水资源，拟采用地下水。为此打了抽水井两眼、观测井两眼，计算水文地质参数。抽水井井深均为87m。

1.1试验场地位置

本次抽水试验场位于厂房院内。有抽水井（CH1、CH2）2眼，观测井（G1、G2）2眼。具体信息见表1、表2。

表1抽水井与观测井位置信息表

井号

相对坐标

井径（m)

井口高出地面高度(m)

井深（m)

X

Y

J1（CH1）

0

0

0.25

0.31

87

J2（CH2）

34

-525

0.25

0.49

87

G1

-43

125

0.2

0

62

G2

-89

33

0.25

0.61

92

表2各井之间距离表单位：(m)

J1（CH1）

J2（CH2）

G1

G2

J1（CH1）

0

J2（CH2）

526.706

0

G1

131.34

654.43

0

G2

94.69

571.67

102.86

0

1.2地质条件

区域地层由老到新发育有白垩系、第三系、第四系地层。

（1）白垩系

白垩系地层主要有泉头组、青山口组、姚家组、嫩江组。主要以泥岩为主，沉积厚度达1000-3000m，岩层孔隙不发育。

（2）第三系

第三系地层有中新统大安组和上新统泰康组，第四系各时期地层均有分布。埋藏于第四系地层之下，遍布全区。地层厚度130-170m，具有由东南向西北逐渐增大的趋势。岩性由灰绿色泥岩、灰白色砂岩及砂砾岩组成两个大的沉积旋回，即大安组和泰康组。

（3）第四系

本区第四系地层发育，分布全区，各时期地层均有堆积，为一套河湖相沉积的砂质堆积层，厚度25-70m，该地层的堆积和分布严格受地质构造和地理环境控制，具有由东南向西北厚度增大的趋势。在东南部隆起带堆积了厚度为35-45m的冲积层；中西部低平原区堆积厚度为60-80m冲湖积层，构成了河湖相为主的多层次沉积韵律。

1.3水文地质条件

本次抽水试验第四系松散岩层地下水由于基坑开挖被疏干，因此本次抽水目标含水层取第三系孔隙裂隙地下水。下面主要对第三系承压水的水文地质条件进行介绍。

第三系地层成岩情况不佳，主要为孔隙含水，形成裂隙孔隙水。第三系碎屑岩类裂隙孔隙水，分布于伊通—舒兰槽型盆谷地间，砂岩、砂砾岩含水层成岩不佳，结构疏松，水头埋深1.9~19m，局部自流，水量丰富，单井涌水量1000~3000m3/d，水质好；受岩性控制。

2.计算方法

本文主要通过3中方法对第三系孔隙裂隙地下水水文地质参数进行计算。分别为Jacob直线图解法、水位恢复法、全程曲线拟合法三种方法。

2.1Jacob直线图解法

当u≤0.01时，s与lg呈线性关系，斜率为，利用斜率可求出导水系数T：

T=（5-3）

式中，i为直线的斜率，此直线在零降深线上的截距为，则有：

（5-4）

以上是利用综合资料（多孔长时间观测资料）求参数，称为s-直线图解法。

同理，由Jacob公式还可看出，s-lgt和s-lg均呈线性关系，直线的斜率分别为和。因此，如果只有一个观测孔，可利用s-lgt直线的斜率求导水系数T，利用该直线在零降深线上截距t0值，求贮水系数。

2.2水位恢复法

如不考虑水头惯性滞后动态，水井以流量Q持续抽水tp时间后停抽恢复水位，那么在时刻（ttp）的剩余降深s′(原始水位与停抽后某时刻水位之差)，可理解为流量Q继续抽水一直延续到t时刻的降深和从停抽时刻起以流量Q注水t-tp时间的水位抬升的叠加，两者均可用Theis公式计算。

时，，有：

（5-5）

上式表明，呈线性关系，i=为直线斜率。利用水位恢复资料绘出曲线，求得其直线段斜率i，由此可以计算参数T：

（5-6）

如已知停抽时刻的水位降深sp，s*为停抽后任一时刻的水位上升值，则s*与呈线