工程地下水：计算承压含水层的导水系数、贮水系数和压力传导系数

2023-09-23 理论教育版权反馈

【摘要】：它标志含水层在加压下的贮水的能力，或在减压下的释放水的能力。利用非稳定流抽水试验资料，可以计算导水系数T，贮水系数μ＊和压力传导系数a。图2-36s-lg曲线含水层水文地质参数汇总见表2-25。

导水系数T表示含水层导水能力的大小，它在数值上为含水层的渗透系数与厚度的乘积T=KM；即是在单位水力坡度条件下，每单位时间通过宽度为1m的含水层厚度的过水断面渗流量。

贮水系数μ＊（或弹性给水度μs）表示承压含水层的贮水性，是由含水岩层和水的弹性性能所决定，它是指当水头变化一个单位时，从单位面积含水层（厚度为M）释放或贮存的水的体积。它标志含水层在加压下（例如回灌时）的贮水的能力，或在减压下（例如抽水时）的释放水的能力。

压力传导系数a表示承压含水层中水头传导速度，a=T／μ＊。

利用非稳定流抽水试验资料，可以计算导水系数T，贮水系数μ＊和压力传导系数a。当含水层厚度M已知，便可求出渗透系数K。

在无垂向补给、均质各向同性、等厚、侧向无限延伸、产状水平的承压含水层中，根据泰斯公式可得

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式中　s（r，t）——抽水影响范围内，任一点任一时刻的水位降深，m；

t——自抽水开始到计算时刻的时间，h；

r——计算点到抽水点的距离，m；

W（u）——井函数，可查W（u）数值表；

其他符号同前。

2.6.1.1　求参方法

可以应用标准曲线对比法（配线法）、直线图解法和水位恢复法计算含水层导水系数T，贮水系数μ＊和压力传导系数a，如表2-24所示。这些方法都是以定流量、非稳定流抽水试验的资料为依据。

采用配线法的最大优点是能充分利用全部观测资料，减少个别观测资料引起的随机误差，可提高求参的精度。但该法也存在缺点，在r小、T值大的情况下，实际曲线较陡部分常常出现的抽水初期的1～2min内，不易测准，而容易观测的后期曲线又较平缓，在同理论曲线拟合时有较大的随意性，影响计算参数的精度。r越小，实际曲线较陡部分越短，主要出现平滑段，所以利用主井资料求参误差大。改进办法：一方面要尽量利用抽水初期的观测资料进行拟合；另一方面，应在设计时按T大和r大的原则布置观测孔，使实际曲线较陡部分延伸到容易测定的区间（1min以后）。

直线图解法的优点是：既可避免配线法的随意性，后期观测资料精度较高；又可充分利用所有观测资料，减少随机误差。

该法的缺点是：因满足条件u≤0.01要有较长的抽水时间，而且距离r不同，满足这个条件的时间也不同，r越大，需要的时间越长。尤其在T值较小而r较大时，需要的时间更长，所以为了提高求参精度，应按照导水性越大，r越大而抽水时间越长的原则设计，不能随意缩短抽水时间。

此外，即使在满足条件u＜0.01以后，抽水时间越长，直线斜率仍缓慢增大，即如抽水时间不足。则因斜率和截距偏差，使所求的T值偏大，而μ＊值偏小。

利用水位恢复资料计算水文地质参数的优点是它可排除抽水过程中流量变化、抽水设备等影响因素的干扰，所得到的水位恢复过程的降深-时间曲线一般比较规则。因此，用主井水位恢复资料求参数，可提高计算精度。

表2-24　应用泰斯公式计算承压含水层水文地质参数的方法

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