阶梯状抽水试验水文地质参数确定

针对传统阶梯状抽水试验参数计算过程中,通常只选择抽水阶段的部分试验数据等问题,应用Theis公式及叠加原理,利用抽水试验所有降深数据(抽水和水位恢复阶段全部资料)求解水文地质参数,利用承压含水层抽水试验数据计算得出导水系数、储水系数,利用潜水含水层抽水试验数据计算得出渗透系数和给水度,此外在低效率抽水井中利用抽水试验数据计算得出井损系数和井流量指数。计算过程中,利用Excel计算并绘制计算水位降深和观测水位降深的拟合曲线,计算过程简单快捷。整个抽水试验过程中,不必再分别提出抽水、水位恢复期的计算公式,可以避免人为选择单个水位降深数据对参数求解带来的影响。     

双孔干扰非稳定流抽水试验确定承压含水层水文地质参数

在大型地下水资源论证开发过程中,常通过群孔抽水试验以确定目标含水层相应水文地质参数,从而进一步探求地下水储量。而该方法对于一些小型地下水资源的开发而言其钻孔成本较高。为控制项目,采用双孔干扰抽水试验以获得目标含水层渗透系数。通过抽水试验数据以及水位恢复数据计算得到目标承压含水层导水系数为20.5~41.4 m~2/d。该结果表明双井干扰抽水试验既能有效获取目标含水层水文地质参数,也能大幅降低项目成本,较适用于小型地下水资源的论证及开发。     

由抽水试验计算砂卵石含水层渗透系数的方法对比

含水层的渗透系数是基坑降水设计中的重要参数,不同计算方法得出的渗透系数也不同,应取最适合的计算方法,以免产生较大误差。基于砂卵石潜水含水层现场单井抽水试验结果,分别利用Dupuit-Kusargent法、Thiem法、直线斜率法及水位恢复法等四种方法来计算潜水含水层渗透系数,对比各方法计算的渗透系数所模拟的水位值与现场实测值的偏差,讨论了造成这种偏差的原因,指出了各种方法的优缺点和适用性。研究结果表明,Dupuit-Kusargent法误差最大,直线斜率法次之,水位恢复法和Thiem法误差较小。同时Dupuit-Kusargent法计算结果受流量影响较大,一致性较差,其他方法结果的一致性较好。在计算砂卵石含水层的渗透系数时,如有2个以上观测井,应优先选用Thiem法;无观测井的情况下选用水位恢复法;有1个观测井且其降深-时间对数关系直线段明显时可选用直线斜率法。     

潜水-微承压含水层水文地质参数求解方法研究

潜水-微承压含水层水文地质参数是正确评价山西临汾涝洰河生态建设工程,确定水库渗漏量的重要依据。以涝河河谷中段C6典型抽水试验为基础,基于含水层试验(Aquifer Test)专业软件,分析多种方法下获取的潜水-微承压含水层水文地质参数。结果表明,考虑潜水重力释水的Boulton法和水位恢复法求得的水文地质参数稳定可靠,可为后期水文地质数值模拟提供基础数据。     

基于VBA和群井叠加原理的水文地质参数反演和降深预测

在基坑排水和水源地开采时多为群井抽水,一般采用数值模拟的方法能够准确地反演水文地质参数及预测抽水后的降深,但数值模拟的方法对水文地质资料要求较高,建模和调参的过程繁琐,工作量较大。文章基于群井叠加原理提出一种水文地质参数反演的方法,结合VBA程序可预测抽水后任意时刻的流场。该方法适用于抽水孔距离较近、水文地质参数差异不大的承压含水层地区。将此方法应用于乌鲁木齐市地铁2号线某试验场地的群井抽水试验中,对比了试验的观测数据与计算结果,表明此方法能够有效地反演水文地质参数并能预测水源地开采后的地下水流场,为水文地质参数获取及计算提供了新方法,也为解决地下工程排水问题提供了新思路。     

数值模拟技术在工程降水中的应用研究

在掌握场地水文地质条件和抽水试验成果的基础上,利用Modflow建立了较为合理的渗流数值模型,分析了某工程井点降水中承压含水层水位随时间的下降过程.结果表明:①砂砾石层渗透系数为90 m/d,弹性释水系数为0.002 m-1,计算结果与5口长期观测井的观测数据对比误差较小;②将降水区域扩大为3 000 m×3 000 m,采用第二类边界条件并增加5口降水井进行降水模拟,降深效果非常好.     

多含水层稳定流非干扰多孔混合井流理论及示踪测井方法

本文提出了一种多含水层稳定流非干扰混合多孔井流理论，研究了在不抽水（或不注水）条件下，通过测定多含水层中各层的垂向流速，流向，渗透流速等求解各含水层的渗透系数，静水头、降深与流量的关系等水文地质参数的一种方法、该方法完全是在天然流场下进行渗流场的测试，可以获得比抽水流试验更多的水文地质参数。     

南水北调中线穿黄隧洞施工供水抽水试验研究

穿黄隧洞工程是南水北调中线工程总干渠的关键性工程,为保证施工用水,在黄河北岸施工供水水源地进行大口径抽水试验,确定含水层水文地质参数,为施工供水设计提供依据。通过稳定流、非稳定流理论计算,提出渗透系数k为16~18 m/d,并用裘布依公式计算得出影响半径与经验公式计算结果接近,故影响半径推荐值为1 113 m,并根据开采试验,确定单井可开采水量为177 m³/h。     

天津地区微水试验求取含水层渗透系数的应用

为解决抽水试验求取含水层渗透系数周期长、操作复杂的问题,以天津某场地潜水含水层和承压含水层的微水试验为例,采用Ｈｖｏｒｓｌｅｖ模型、Ｃｏｏｐｅｒ模型和Ｂｏｕｗｅｒ＆Ｒｉｃｅ模型计算含水层渗透系数,并与抽水试验结果对比,Ｂｏｕｗｅｒ＆Ｒｉｃｅ模型分析潜水含水层微水试验数据求得的渗透系数与抽水试验结果相比误差小,结果准确;Ｈｖｏｒｓｌｅｖ模型分析承压含水层微水试验数据求得的渗透系数与抽水试验结果的相对误差远小于Ｃｏｏｐｅｒ模型,Ｈｖｏｒｓｌｅｖ模型计算结果更为准确。研究表明:相较于抽水试验,微水试验周期短、操作简便,是一种经济、快速确定含水层渗透系数的现场试验方法。     

抽水试验反演水文地质参数的多线全程加权法

抽水试验是反演场地水文地质参数的重要依据,针对多观测井全程抽水试验的水文地质参数反演问题,提出了描述观测井数据可靠性的权重概念,构建了利用多个观测井的抽水阶段与水位恢复阶段实测数据、反映观测井数据可靠性的多线全程加权法,并利用遗传算法杂交策略改进的杂交粒子群算法,实现了多线全程加权目标函数的最优求解。在此基础上,以南京江北新区现场抽水试验为背景,基于场地水文地质条件概化的越流承压含水层计算模型,反演了场地含水层的导水系数、贮水系数和越流因数,分析了多观测井抽水试验反演水文地质参数问题引入观测井权重的必要性,验证了多线全程加权法反演水文地质参数的合理性,探讨了杂交粒子群算法求解多线全程加权目标函数的有效性。研究表明,多线全程加权法与杂交粒子群算法结合,为利用多观测井现场抽水试验合理反演水文地质参数提供了一条新的途径。     

一种基于MATLAB的渗透系数确定方法

地下水资源评价与地下水可开采量计算需要对地下含水层参数进行分析确定。结合托克托县地区抽水试验,运用MATLAB软件优化传统的Jacob直线图解法和标准曲线配线法,在单孔非稳定流抽水试验中确定承压含水层导水系数T和渗透系数K,计算结果符合当地水文地质条件,且比传统方法精确可靠。     

马鞍山市地下水水源地应急供水水流模拟研究

为评估马鞍山市应急水源地的供水能力,结合现场水文地质勘察成果,概化了区域水文地质模型,采用GMS软件进行应急开采条件下的地下水渗流场模拟预测。计划布置抽水井75口,模型预测了总开采量15万m^3/d时区域地下水流场的时空分布特征。计算结果表明各水源地应急开采过程中,水源地周围降落漏斗中心降深逐渐增大,胡庄和秦河村水源地由于含水层相对较薄,远离区域主要的补给水源(长江),供水能力较差,降落漏斗中心埋深最大;新锦村靠近长江,抽水井数量相对较少,降落漏斗中心埋深最小。经过365 d抽水,区域降落漏斗最大降深达4.61 m,降落漏斗最大半径达3 000 m。马鞍市拟选应急水源地的供水能力可以达到15万m^3/d,但是水源地应布置在含水层厚度大,补给可靠的区域。     

云神经网络确定含水层参数研究

高效、精确的含水层参数求解方法一直是水文地质研究领域的重要研究内容之一。实践中通常利用非稳定流抽水试验资料通过配线法确定含水层参数,但是随着计算机应用的普及,已有人开发出几种在非稳定流试验条件下求解含水层水文地质参数的快速、精确的计算机智能优化算法。在此基础上尝试建立了云神经网络模型(Cloud Neural Net,CNN),并将其应用于石家庄市元氏县3个单孔非稳定流抽水试验,对承压含水层参数进行计算,模型计算结果与当地的水文地质条件较为符合,且比传统方法及单纯的人工神经网络模型所得结果更加精确。因此云神经网络模型为研究区地下水资源评价、地下水数值模拟以及溶质运移模拟提供了另一种重要手段。     

李官堡水源地地下水流场数值模拟及预测

随着工业规模的发展,各城市都面临着地下水资源如何科学利用的难题,北方缺水城市沈阳李官堡水源地就面临着新增工业造成的用水压力,如何对该水源地的水资源进行科学评价是合理取用水的前提。在对模拟区范围、边界条件和孔隙水介质进行概化和对水文地质参数及其他参数确定的基础上,将该区域地下水流系统概化为均质、各向同性、二维、潜水非稳定地下水流系统,运用GMS模型软件对研究区的地下水流场进行了数值模拟预测。通过模型识别和可靠性分析认为,所率定的模型参数符合实际且模型边界条件合理;预测认为该区域地下水资源量不能满足新增企业用水量9.8万m3/d的需求。该评价方法不仅具有应用和推广价值,而且具有为地下水资源科学规划提供科学依据的重要作用。     

垂向入渗与河渠边界影响下潜水非稳定流参数的求解

在受垂向入渗影响及河渠边界控制的半无限含水层中，利用作者已推导出的潜水非稳定渗流模型的新Laplace解，建立不同水文地质条件下的模型参数求解方法。在垂向渗流和河渠水位变幅都不可忽略时，利用潜水位变动速度随时间变化曲线的拐点，给出参数求解的计算公式；在河渠水位变幅可忽略时，提出利用实测曲线与理论曲线进行配线的求解方法，并给出理论曲线的建立方法。以安徽省淮北平原中部的一个河渠-潜水含水层系统为例，阐述上述方法的求解过程与步骤。计算结果表明,关于导压系数计算,依据模型新解所提出的拐点法和配线法，计算结果与实际比较吻合，两方法之间的相对误差为5.3％。     

分层抽水在大厚度含水层水文地质勘查中的应用

为查明深埋于 240 m 以下总厚度达 660 m 的多个大厚度含水层的渗透系数、涌水量、水质等参数, 基于钻孔 岩心和测井资料划分 6 个抽水试段, 利用分层抽水试验进行取样和计算相关参数。研究表明: 研究区洛河组和环 河组平均渗透系数均为上段小于下段, 同一含水岩组上下段含水层之间几乎没有水力联系; 洛河组上段含水层富 含锶优质淡水资源, 可作为城镇集中水源地的目标开采层, 同时要防止过度开采导致水质变差; 单孔多层段含水 层分层抽水试验不仅可以精确获取大厚度含水层的水文地质参数, 还对厘清含水层间越流关系及合理规划地下水开发 利用具有重要意义。     

多含水层渗流系统电导示踪模型

在利用钻孔测定含水层水文地质参数时,如遇到多含水层情况,需使用栓塞系统对各含水层进行隔离探测,由于现场操作较为不便且钻孔条件要求高,故提出多含水层渗流系统电导示踪模型。在不使用栓塞系统的情况下,考虑含水层涌水或吸水等不同情况,通过测定抽水条件下各含水层的电导率,建立多含水层渗流系统电导示踪模型确定含水层渗透性参数。当钻孔中只存在涌水层时,直接利用电导率曲线面积与溶质质量的比例关系求解出流量;当钻孔中同时出现涌水层和吸水层时,根据溶质质量曲线的斜率可较准确地确定吸水层的位置,再由斜率的变化计算出含水层的流量。基于某工程实例采取3种方法求解各含水层的渗透系数、静水头、渗流速度、导水系数等水文地质参数,结果表明,采用电导示踪模型计算结果与同位素示踪测试及注水试验测试结果吻合较好,且电导示踪模型方法现场操作更为简便,可极大地提高含水层水文地质参数的测定效率。     

西安轨道交通二号线B标段水文地质特征分析

为了给西安轨道交通B标段车站基坑开挖降水设计及区间隧道洞室盾构机掘进参数提供水文地质依据,对该标段的工程地质、水文地质勘察资料进行了分析,得出该标段地下水既有潜水又有承压水,两者间的隔水层不连续,存在“天窗”并发生水力联系的结论。地铁建筑物位于潜水含水层中,该含水层属于以中砂为主的强透水层,通过抽水试验并反求出含水层参数,对可能引起的基坑渗透破坏及地表沉降作了系统分析与评价。     

黄土潜水含水层深井抽水时水跃值变化特性

水跃值的变化比较复杂,与抽水井深度、半径、井出水量以及抽水持续时间等因素有关,其中井出水量影响最大。本文根据抽水试验资料总结了黄土潜水井水跃值的变化规律并分析了其成因;总结了水位降深随抽水时间的变化关系,并建立了经验公式;提出了公式中参数的确定方法。