抽水试验水位恢复资料分析方法的改进.pdf

?年?月地下水第?卷第!期歹一笼千东荀甫一考、,岭夕冲少吧夕、侧长、砂广#甲 夕卜甲少小侧片从、甲片乃甲二、傀、砂产抽水试验水位恢复资料分析方法的改进徐建国%山东省地矿工程 勘察院济南&?()摘要?本 文将抽水试验水位恢 复资料分析法分为水位回升值法和剩余 降深值法,并结合 实例对两种方法进 行了论 述,大大提高了抽水试验水位恢复观测资料的 利用价值。关键词?抽 水试验水位回升值法剩余降深值法抽水试 验水位恢复资料分 析法是计算水 文地 质参数的重要方法,由于抽 水流量的轻微波动 所 造 成的降 深值 变化在水 位 恢 复期间 不存在,所求参数不受流量等因素的影响,因而求取的参数值 较准确、可靠。对于承压 含水层非 稳定流抽水试验,当产+,时,水 位恢复资料 分 析法通常 采用公式#自停抽开始算 起的时 间.一黔/介“,式中?剩余降深值%见图0)卜1 1 1 112一11一11 11一一,一。卜1一112一,1叫,吞一一.,3一一?产?卜卜 抽水期!叫一恢复期一图降深时 间曲线图#抽水孔涌 水量导水系数%自抽水开始算起的时 间利用恢 复水位 资料 绘制&即一弄实测曲线,然 后采用直 线图解 法 求出导水系数值。该方法有诸多不足之处,主要表现在()+无法求出弹性释水系数&,)+无 法在抽水延续时间不清、抽水前期水位缺测 的情况下直 接利用水 位恢 复资料求 参数,).,在恢复水 位观测时间较短,/一介实测曲线未出现直线 段的情况下无法利用恢 复水位资料求 参数。为弥补以上不 足,本文试图根据利用资料的不同可将分析方法分 为水位回升值法和剩余降深 值法,分别论述如下。水位回升值法由于抽水孔 停抽后水位恢复过程等效于在抽 水孔内注人同等流量的结果,若求出虚注水井注水引起的水位回升值&)图+,则 水位回升值与时 间关系曲线 实际上是抽水过 程中水 位降深值 与时间关系曲线的倒转,从而可采用与抽 水期 间 水 位 观测资料相同的分 析方法求 参数。举 例说 明如下(例某 多 孔 抽 水 试 验主孔取水 段埋深0 一01,含水层岩性为 中粗砂,抽 水流量2 00?年?月地下水第?卷 第!期4!56,观测孔距主孔!74。试验主孔为企业供水井,试验 前长时 间持续抽水,按一般 的试验步骤,首先要将 供水 井停抽较长一段时 间,待水位 基本恢复至静水位后再开泵抽水为不影响企业正 常供水,停泵时 间受 到限制,无 法满足 正常的试 验要求,为此,将通过分析水 位恢复资 料求取 参数值。试验开始前供水井已进行了较长时 间连续抽 水,抽水延续 时 间不清停抽前首先观测观测 孔水位变化规 律,然后停泵观测恢 复水位,观测资 料见表?、表&。表?抽水期间观测 孔水位观测资料自观测 开始起时间8水位埋 深9:,;?)9%4)?,?,?,?,&?,?,?,?,?,;?,;自自停 抽开开实测水位位推测 水位位水 位回升 值值始始 起时间间埋深深埋 深深.,%4)0,%?)9”%4)9,%4)0 0 0 0 0?,?,;,?&?,?,;,?!?,;?,;,?,;?,?,&(0 0 0?,?,?,!&?,?,?,(!?,;?,?,?,(?,?,&?,(?,?,?&?,!?,?,!?,!&?,?,?;?,!?,?,;&(?,&?,?,;(!?,&!?,?,;(?,?;?,?,?!?,?,?,?!5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5,护护护,5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5,月月 产产产产产8 8 8 8 85沪沪9:,;0/=?,;5 5 5尹尹尹尹88 8 8)?日门3门4536创 6 0.7 8.68 /.资料分析步骤如下(!确定停抽 前观浏孔水位变化趋势方程由表中资料做9:%曲线)图+,曲线近似呈直线,直线方程(9;6!:%?6!0/)+式 中9停 抽前观测孔水位埋 深,1%自观测开始起时 间,1!求算观测孔推测水位理深假设主孔未停抽时,可由公式)+确 定观测孔推测水位埋深计算 公式。9;6!4=:)%?%+?6!0/式 中刀观测孔推测水位埋深,1%停抽前水位观测延续 时间,1 由表知,%一/.61,代人上式得图停抽前观测孔9一:%曲线!.!求算虚注水井注水 引起的水位回升值,计算公式(&;9一9,).+式 中了水位回升值9即停抽后观测孔实测水 位埋 深计算结果见表。如果停 抽前9:%曲线 未 出现直 线段,?年?月地下水第?卷第!期无法确定观 测孔水位 变化趋 势方程,可采 用图?中虚线所示的外推 方法绘出推测 水位埋深变化 曲线,在图上直接量 取推测水 位埋 深%9 ),然后 利用公式%!)计算 水位回升值。?,(水文地质参数计算由 表&中 数 据 做?0/实测曲 线户抽 水延续时 间在。一?介曲 线的直 线 段上取 一点.一%告)。,在该点上“#.一#。,即台)。1&,&.%()%图!),与%)一 生泰斯标准曲线配合,取配合 点座标#.,:%),!4,:(4?一乙告一;。,标标标标准曲经经辫、产干寸一一一一,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 尹尹了扩 8 8 8%)注&气气气气气 502;.2!4一一一一一一一一一5 5 5 5 5叉一一一一一一勺,(4?0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0由直 线图解 法采用公式%0)可求出值,代人公式%()可求出值,下 面结合 实 例说明如下#例&某 多孔非稳定流抽 水试验主孔取 水段埋 深?2?&4,抽水流量?(4!56,观测孔距主孔?(74。该试 验主 孔抽 水 延 续 时间?;4?,停抽 水位恢复期间观测孔水位资 料见表!。表!停抽 期间观测孔 水位资料图!观测孔?,一0/”曲线计算参数#二一忐%,一“.456(?(一仁告:,(?一(同样可用直线图解法求 取参 数值#:!;456,:?,&!?一(&剩余降深值 法此前常用的水位恢 复 资料分 析法即属于剩余 降深值法。若?一馆拯测曲缝直练则直线方程 应为#自自停抽开始起起剩余降深值值升升时时间即%4?),%4)&,(义&,(&!;,&,?;(;,(?,?&,!;?,(?(,?,?&,!?(?,(?,?;?,!?,(&?,&(,!由表!中数据 做?一馆知线图,直线段斜率一?,(,2&,!7(汀2&(456?&?0介。,&,!7,一一万二币1?二刃,任子【抽 水孔停抽 时观 测 孔水 位 降深值计算公司司司司气,8 8 8、,:?,、,8、一、(,叹%&,(,。.)8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8丁&,!7,。一飞牙了堪&,&户.图(恢 复期观 测 孔.一烤告曲线式 中,主孔停抽时观测孔降深%下转第?&?页)?&!?年?月地下水第?卷第!期的一种措施。所谓无 效 消耗水资源是指可被人们利 用却没有被人 们利用,白 白消耗掉 的水资源,如没有工程控 制的洪水以及地下水最佳埋深以上的无 效蒸发 等。在天然 条件下,无 效 消耗 水 资源填满含水层空间后,形成地表积水,靠 蒸发和逸 流来排泄。若要利 用这一资源,只有通过超量开采的模式 来实现。非补 给期,超 量开采,形成疏 干漏 斗,补 给期%即行洪 期)予以补 充。也就是说,非汛期 借用地下水储存 资源,汛期除供应正常开采外,予以偿还。蒲州水源地开采 量 为(;4!5 6,折合,4!5.。这一数 量的开采量是那里来的,分析一下开采过程就会得出结论。水源地开始抽水,是先 借用地 下水的储 存资源。到水位下降到一定程 度,才汇集地 下水 补给资源。也就是使地表积 水下渗、蒸发量减少。当抽水下降漏斗扩展 到河床下时,才会夺 取黄河水。这一过程是在无补给期 进行的也就是说,非 汛期进行的。在 洪水期,由于有洪 水的补给,在岸边形成积水,使抽 水下降漏斗 扩展不到黄河边,也不会夺取黄河水。这时开采的地下水实质上是开采无效 消耗水资源。傍河 取水水 井工程 由于距河流较近,洪水期易于补 给。分 析黄河水文资料,行洪在一年之中次数 较多,时间 间隔短。在开采漏斗还没有扩展到 黄河水边线时,便有洪 水来。因此说,傍河取 水 水 井工 程主要是夺取 无效消耗水 资源。,户,户,户,户,户%上接第?&!页)在直线段 上取 点,其座标为%介)&,即%介)一将已知数据代人式%()计算得#:&,&?一 利用抽 水期间观测资料计 算的参数值#一&456,:&,?一(由此可 见,利用抽水期 间下降水位资料和利用停 抽后恢 复水 位资料 所求出的参数值是 较为接近的。!结 论%0)本文将抽 水试验 水位恢复 资料分析方法分 为水位回升值法和剩余 降深值法。%&)水位回升 值法可以在抽水延续时 间不清的情况下直接利用恢复 水位资料求参数,尤其适 用于抽 水主孔为供水 井,生产实际不容许较长时间停 泵,无法使 水位恢 复至静 水位 的条件下的参数 求解问题。%!)在恢 复水位观测时间较短,酬一馆丢、1一梦,一,1一,”梦一一 实测曲线未出现直线段的情况下,可利用 水位回升值法求参。%()剩余 降深值法可以利用恢 复水位 观测资料 直接求出导水系数、弹性释水系数,提高了恢 复水位资料的利用 价值。%)本文对潜水含水层抽水试验恢复 水位观测资料 的分析亦有借鉴意义。本 文承蒙刘国爱 高级工程师的悉心指导,谨致谢意。参考文献?克香斯曼,抽水试验资料的分 析和评价,地质出版社,?;。年,【&薛禹群等,地下水动 力学,地质出版杜,?年。?&?