地下水向完整井的稳定运动
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地下水向完整井的稳定运动
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TA的最新馆藏[转]&第38卷第2期2011年3月水文地质工程地质
HYDROGEOLOGY＆ENGINEERINGGEOLOGYVol.38No.2March2011
基于AquiferTest的抽水试验参数计算方法分析
（郑州工业贸易学校（原郑州地质学校），郑州
摘要：抽水试验是水文地质勘查中最常用的水文地质试验，通过抽水试验，可准确计算水文地质参数。本文根据在河南豫东地区进行的抽水试验，分别用AquiferTest软件计算抽水试验参数和人工求参，进而进行对比分析得出：传统的人工计算结果较为准确，可靠，但因人而异，有不唯一性；用AquiferTest软件计算抽水试验参数，规范、可比性好。本文求参，
最后还对参数取值问题进行了分析对比。
关键词：抽水试验；人工求参；AquiferTest；水文地质参数中图分类号：P641.2
文献标识码：A
）02-0035-04文章编号：1000-
抽水试验是以地下水井流理论为基础，通过在井孔中进行抽水和观测，来测定含水层水文地质参数、评价含水层富水性和判断某些水文地质条件的一种野外水文地质试验。抽水试验的主要目的任务之一是确定含水层水文地质参数，如渗透系数（k）、导水系数（T）、贮水系数（μ
门用于抽水试验资料分析、数据处理及求参的图形化分析和研究的软件为代表。该软件可对抽水试验数据并可完成对求参过程及结果的报表显示及进行计算，
打印。下面以非稳定流抽水试验应用泰斯（Theis）公式求参为例进行人工求参和计算机求参的对比分析和研究。
）、给水度（μ）等，参数精度直接影响
水量计算和地下水资源评价的准确性。以往稳定流抽非稳定流抽水试验多用配水试验一般用公式法求参，
线法和直线图解法计算参数，对越流含水层系统，也常但不同人计算同一井孔抽水试验参数用拐点法求参，
值时，计算结果可能不同，没有标准答案，结果不唯一，评判较困难，因而影响了含水系统之间特性的对比。用计算机自动求参，逐渐推广和应用。计算机求参具有速度快，效率高，计算结果精确，可比性好等优点。
目前，用计算机进行抽水试验参数计算的AquiferTest（含水层试验）软件，以加拿大滑铁卢水文地质公司（WaterlooHydrogeologicInc.）开发研制的专
累计观测时间（min）水位埋深（m）降深（m）
累计观测时间（min）
水位埋深（m）降深（m）
1抽水试验资料
在河南省豫东黄河冲积平原商丘地区某县水源地
承压含水层中进行了多孔非稳定流抽水试验，抽水
井编号为14，井深102m，井径0.6m；观测井为15，井
深172m，井径0.4m，观测井距抽水井距离r=140m，
抽水井稳定流量为60m/h。根据勘探资料，含水层厚
度M=20m，抽水井、观测井初始水位埋深均为42.20m，15#观测抽水试验进行了1185min。抽水时，孔的观测资料见表1。
河南豫东平原地区某承压含水层抽水试验资料
PumpingtestdataforsomeconfinedaquiferontheEastHenanPlains
01-31；修订日期：收稿日期：2010-作者简介：蒋辉（1956-），男，高级工程师，主要从事水文地质、
环境地质的教学和研究工作。E-mail：
配线法求参
人工配线法求参
该抽水试验只有一个观测孔，因此用泰斯（Theis）
降深（s）—时间（t）配线法求参。首先根据实测的不同
·36·蒋辉：基于AquiferTest的抽水试验参数计算方法分析2011年
时间的降深值（表1），在透明双对数坐标纸上绘制s－t曲线，然后将该曲线与双对数纸上绘制的w（u）－标准曲线拟合（配线），任选取一匹配点A（图1）
W（u）=1［2］
Conductivity（渗透系数）
K=9.13E+0（m/d）
Storativity（贮水系数）
=10，s=0.58m，t=
（5）移动曲线，使用专业判断力来调整曲线，重新以实现自动拟合和手工拟和的最佳效果。进行拟合，
Transmissivity（导水系数）
T=1.96E+2（m2/d）
Conductivity（渗透系数）
K=9.78E+0（m/d）
Storativity（贮水系数）
降深－时间配线法
直线图解法计算含水层参数
人工直线图解法
≤0.01时，可利用雅各布（Jacob）直当u=
Drawdown-timetypecurve线图解法求参。因为只有一个观测孔，所以用降深（s）—时间（t）直线图解法求参。从配线法可知，T=t值需大197.67m2/d，为满足雅各布公式的使用条件，于170min，本观测孔后期资料符合此要求。因此可采用直线图解法确定含水层的水文地质参数。
根据15号观测孔的观测资料，绘制s－lgt曲线（图2），直线段在t轴（零降深线）上的截距t0=18min，直线斜率i=1.4，代入有关公式进行参数计算。含水层的导水系数（T）、渗透系数（K）和贮水系
*［3］数（μ）计算如下：
代入泰斯（Theis）公式，进行参数计算。导水系数（T）为：
W（u）］T=
60×24=×1=197.67m2/d4×3.14×0.58贮水系数（释水系数）μμ
4T［t］4×197.67×85
==2.38×10－4
渗透系数（K）：K=2.2
T197.67==9.88m/dM20
60×240.183Q
=188.229m2/d=0.183
i1.4T188.229
M202.25Tt0
用AquiferTest软件配线求参
（1）双击AquiferTest软件中试验图标，开始含水
层抽水试验。
（2）填写笔记簿抽水试验的记录，键入抽水的时间、抽水流量及含水层的厚度。
（3）在软件面板中，选择“实例”下的“Analysis”（分析），在出现的弹出窗口中，选择“Drawdownvs.Time”（水位降低与时间）图解。
（4）创建一个新的分析。从出现的弹出窗口中选“Theis”降速配线法进行理论分析。择
该抽水试验的自动计算参数初值为：Transmissivity（导水系数）
T=1.83E+2（m2/d）
2.25×188.229×18/1440
=2.70×10－4
计算机直线图解法求参
求参过程与上述配线法的步骤相似，即从出现的“JacobTime-Drawdown”弹出窗口中选择进行“雅各布直线图解法”的理论分析，不再赘述。该法求得的参数为：
Transmissivity（导水系数）：
T=2.20E+2（m2/d）
Conductivity（渗透系数）：
K=1.10E+1（m/d）
第2期水文地质工程地质·37
算结果与直线段的选择有关，直线段不同，直线的斜率和截距也不同。人工直线图解法确定直线段有随意性，而计算机确定直线段则更为精确。
以上讨论的是平原地区承压含水层中的完整井抽如果有多个观测水试验只有一个观测孔的参数计算，
孔，还可采用其他方法求参，从作者对其他实例和其他求参方法的应用中也得出与上述类似的情况。4.3
求参方法分析
根据本实例和其他抽水试验，对求参方法作一简要分析
s－lgt曲线s-lgtplot
（1）无论人工配线法还是计算机配线，配线法的最大优点是：可以充分利用抽水试验的全部观测资料，避免个别资料的偶然误差，提高计算精度。但也存在一定的缺点：①抽水初期实际曲线常与标准曲线不符，因此，非稳定抽水试验时间不宜过短；②当抽水后期曲同标准曲线不容易拟合准确；③一般而线比较平缓时，
言，用配线法求参时，应尽量利用距主孔较近的观测孔资料和抽水初、中期的观测数据。因为该种情况下，实容易确定重合位置，随意性较测曲线的曲率比较大，
曲线的重合部位有很大的随意性，容易影响小。否则，
计算结果的精度，此种方法也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，人工配线法应考虑所得资料在双对数坐标纸上能绘出s－t曲线的弯曲部分，便于拟合。如果后期实测数据偏离标准曲线，则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。
（2）直线图解法的优点是：既可以避免配线法的随意性，又能充分利用抽水后期的所有资料，且作图、r2μ*计算都比较简便。缺点是：必须满足u=≤0.01
4Tt或放宽精度要求u≤0.05，即只有在观测孔距抽水孔的距离（r）较小，而抽水时间（t）值较大的情况下才能使用。否则，抽水时间短，直线斜率小，截距值小，所得
*的T值偏大，而μ值偏小。因此，使用直线图解法应
Storativity（贮水系数）：
需要说明的是：雅各布公式使用条件是u≤0.01，本实例中t必须大于170min，因此最初的10个数据点（t=0，10，…，150）应去除，求参效果更好，这项工作可由计算机完成。
人工求参与计算机求参对比分析
人工配线法和计算机配线法的对比分析本实例中的抽水试验，有一个抽水孔，一个观测
孔，属承压水多孔非稳定流抽水试验。人工配线法与计算机配线法的计算结果基本相同或十分接近。人工求取的导水系数（T）为197.67m/d，计算机计算的导两种方法计算结果仅相差水系数（T）为183m/d，
14.67m/d，偏差率为7.4%；两种方法计算的渗透系数（K）分别为9.88m/d和9.13m/d，仅相差0.75m/d，偏差率为0.76%；贮水系数μ
计算结果基本相同，分
别为2.38×10和2.63×10，仅相差0.02×10，
偏差率仅为0.84%。总体而言，计算机求取的三个参数略小于人工求取的参数。4.2
人工直线图解法和计算机直线图解法求参对比分析
人工直线图解法与计算机直线图解法求取的三个参数也十分相近。人工图解法求取的导水系数（T）为188.229m2/d，计算机图解法求取的导水系数（T）为
2220m2/d，两种方法计算结果仅相差14.67m/d，偏差
尽量选用后期的资料进行计算。
K、以上用四种方法计算了三个水文地质参数（T、
率为7.79%；渗透系数（K）计算结果为9.41m/d和11.0m/d，相差1.59m/d，偏差率为16.8%；贮水系数（μ*）的计算结果分别为2.70×10－4和1.77×10－4，
相差0.93×10，偏差率为34.4%。直线图解法的计
μ），有如下初步结果：
（1）总体来看，在抽水时间较长，数据点较多时，配线法优于直线图解法，且计算机配线法比人工配线法更精确。人工配线法和计算机配线计算结果基本一
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【作者单位】：
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【分类号】：P641.2【正文快照】：
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