利用抽水试验确定承压含水层参数方法
地下水勘察过程中的抽水试验分析及水文参数计算
2.1.2 技术要求
在抽水试验过程中，以 ZK05 孔、ZK07 孔为例，作为观 测孔，根据渗透系数等参数的计算结果分析，且考虑到区内地 下水有非稳定流和稳定流两类，因此，对两种方式条件下的水 文参数均进行计算。
2 抽水试验及水文参数计算
据第 1 节分析结果，得出区内地下水赋存极为丰富，为 切实保证工程安全施工，开展其地下水勘察显得格外重要；结 合工程实际，提出利用抽水试验开展工程区地下水试验，并计 算其水文参数，以便为其后续设计提供准确的数据。
2.1 抽水试验目的及技术要求
2.1.1 抽水试验的目的
类比在 ZK07 孔的抽水试验流程中，将抽水井的流量也 设置为 80m3/h，得到其试验结果见表 4。据表 4，在第一次 抽水过程中，主孔降深具局部增加特征，对应最大降深值达 3.494m；观测孔降深也有逐步增加的趋势，其对应最大降深值 为 1.709m。
再 根 据 公 式（1）， 在 该 阶 段 计 算 过 程 中， 水 头 标 高 为 110.05m，埋深为 7.2m，抽水井井径为 10.8cm，得到其渗透系数 结果见表 5。根据表 5，非稳定流条件下的渗透系数为 18.65m/d。
表 1 ZK05 孔抽水试验现场统计数据
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
抽水 时间/min
0 1 2 3 4 6 8 10 15 20 25 30 60 90 120 150 180 240 300 360
(最新整理)抽水试验资料整理及参数确定方法
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吉林大学精品课〉>专门水文地质学>〉教材〉>水文与水资源工程教学实习指导§4.5抽水试验资料整理及参数确定方法4。
5.1 抽水试验资料整理试验期间，对原始资料和表格应及时进行整理.试验结束后，应进行资料分析、整理，提交抽水试验报告。
单孔抽水试验应提交抽水试验综合成果表,其内容包括：水位和流量过程曲线、水位和流量关系曲线、水位和时间(单对数及双对数)关系曲线、恢复水位与时间关系曲线、抽水成果、水质化验成果、水文地质计算成果、施工技术柱状图、钻孔平面位置图等。
并利用单孔抽水试验资料编绘导水系数分区图。
多孔抽水试验还应提交抽水试验地下水水位下降漏斗平面图、剖面图。
群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验还应提交抽水孔和观测孔平面位置图（以水文地质图为底图）、勘察区初始水位等水位线图、水位下降漏斗发展趋势图（编制等水位线图系列)、水位下降漏斗剖面图、水位恢复后的等水位线图、观测孔的S-t、S-lg t曲线、各抽水孔单孔流量和孔组总流量过程曲线等.注意：①要消除区域水位下降值；②在基岩地区要消除固体潮的影响；③傍河抽水要消除河水位变化对抽水孔水位变化的影响.多孔抽水试验、群孔干扰抽水试验和试验性开采抽水试验均应编写试验小结,其内容包括：试验目的、要求、方法、获得的主要成果及其质量评述和结论。
4。
5。
2稳定流抽水试验求参方法求参方法可以采用Dupuit 公式法和Thiem公式法。
抽水试验
4.3 观测频率及精度要求
(1) 水位观测宜按第0.5、1、1.5、2、2.5、3、 3.5、4、5、6、7、8、10、12、15、20、25、30、 40、50、60、75、90、105、120 min进行观测，以 后每隔30 min观测一次，其余观测项目及精度要求 可参照稳定流抽水试验要求进行； (2) 抽水孔与观测孔水位必须同步观测； (3) 抽水结束后，或试验期间因故中断抽水时， 应观测恢复水位，观测频率应与抽水时一致，水位 应恢复到接近抽水前的静止水位。
h1 h w Q 2 KM ln r1 rw
h 2 h1
Q 2 KM
ln
r2 r1
潜水完整井：
Thiem公式：
h h
2 1
2 w
Q
KM
Q
ln
r1 rw
h h
2 2
2 1
KM
ln
r2 r1
27
5.3 非稳定流抽水试验求参方法
Theis 配线法
Jacob 直线图解法
21
第五部分 抽水试验资料整理及参数确定方法
22
5.1 抽水试验资料整理
试验期间，对原始资料和表格应及时进行整 理。试验结束后，应进行资料分析、整理，提交 抽水试验报告。 单孔抽水试验应提交抽水试验综合成果表， 其内容包括：水位和流量过程曲线、水位和流量 关系曲线、水位和时间(单对数及双对数)关系曲线、 恢复水位与时间关系曲线、抽水成果、水质化验 成果、水文地质计算成果、施工技术柱状图、钻 孔平面位臵图等。
承压水非稳定流
Hantush 拐点半对数法
水位恢复法 水位恢复的直线斜率法
28
5.3 非稳定流抽水试验求参方法
越流补给群孔抽水试验的含水层参数计算及应用
越流补给群孔抽水试验的含水层参数计算及应用史骥;张建华;夏岸雄;周勇【摘要】Aquifer parameters in pumping tests usually are obtained by the Theis formula or the graphical methods in-duced by formula. But all these methods didn′t take the boundary conditions and the influences of pumping wells between each other into account. According to this situation,based on leakage recharge boundary and superposition principle,calculation for-mula of permeability coefficient in pumping testof group holes with leakage recharge boundary was proposed. It was verified in pumping test in the eastern diggings of an in-situ leaching mine. The permeability coefficient of this aquifer was calculated as 5. 1 m/d by using the formula,which was used to propose the function relation between radium and drawdown in constant flow pumping test. The calculated value and observed value are basically the same with the error between 0. 7% and 6%,which ver-ifies the feasibility of the formula. It is proposed that the optimal radium varies from 0. 2 m to 0. 3 m,which provides reference to the construction of the mine.%抽水试验求解含水层参数时一般采用Theis公式或由公式推导的各类图解法,但这些方法没有考虑特定边界条件和各抽水井之间的相互影响.针对此类方法的不足,根据越流补给条件,结合势场叠加原理,提出了上层越流补给条件下群孔抽水试验渗透系数的计算公式.在某地浸矿山东部待采矿区的抽水试验中进行了验证,利用该公式计算出的含矿含水层的渗透系数平均值为5.1 m/d.利用该渗透系数确定了待采矿区定流量抽水时井径与水位降深的函数关系式,计算得到的各观测孔降深与实测值基本一致,误差在0.7%~6%,验证了该渗透系数公式的可行性,并提出最优井径在0.2~0.3 m之间,为矿山基建提供参考.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】5页(P141-145)【关键词】越流补给;抽水试验;渗透系数;井径;降深【作者】史骥;张建华;夏岸雄;周勇【作者单位】武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070;紫金矿业集团股份有限公司,福建上杭364200;五矿二十三冶建设集团,湖南长沙410116【正文语种】中文【中图分类】P641.73渗透系数是评价地下水资源和推求井出水量的重要参数[1]，现场稳定流群孔抽水试验是确定含水层水文地质参数，特别是渗透系数的常用有效方法之一[2]。
基于室内抽水试验的多种潜水含水层渗透系数测定方法比较
基于室内抽水试验的多种潜水含水层渗透系数测定方法比较作者：董小松李佳宝王翔霍宏鑫孙海群来源：《甘肃科技纵横》2020年第08期摘要：抽水试验是确定场地渗透系数的主要方法，现已存在多种基于稳定流抽水试验的计算方法，但是野外场地条件不易控制，难以对各种方法进行综合比较。
文章针对此问题制作一个基本满足Dupuit假设的专用物理模型，系统开展了室内河渠试验及潜水完整井稳定流抽水试验，从原理上对多种方法进行精确的分析比较。
结果表明，模型能够较好的模拟试验的多个过程，所得渗透系数均能满足综合对比所需要的精度要求。
针对稳定流抽水试验，分析发现：（1）计算时用观测孔资料比抽水井资料计算结果更加准确;（2）综合利用所有观测孑L资料的直线图解法计算结果最具有代表性且唯一，因此选取该计算结果为最终结果。
关键词：抽水试验;渗透系数;潜水含水层;完整井中图分类号：P641.2 文献标志码：A0引言渗透系数作为水文地质的主要参数在工程建设中具有重要意义，传统渗透系数的测定方法主要有室内实验法和室外实验法。
室内实验法包括常水头实验和变水头实验，实验条件易于控制，精度高，但是方法单一，实验尺度小。
室外实验通常则是通过抽水实验，得到抽水孔和观测孔水位数据，通过Dupuit公式、Thies配线法等多种方法对数据进行处理从而求得渗透系数，实验方法和数据处理方法多种多样，各种方法所得到的结果存在一定差异。
许多学者在开展室外实验时，均会使用多种方法进行处理和对比，找到最为符合实际情况的结果。
如靖晶等在确定嘉峪关水源地渗透系数时运用单井抽水试验、多孔抽水试验、干扰井群法等;刘忠在确定内蒙古不冻河潜水含水层渗透系数时使用了Thies配线法、直线图解法等。
值得注意的是，由于室外场地条件复杂多变，试验结果受含水层结构、补排条件等影响大，很难对不同方法从原理层面进行精确的分析比较。
为解决这一问题，本实验尝试将现场抽水试验与室内实验相结合，制作专门的物理模型开展室内抽水试验。
抽水试验规范方法及计算公式
可编辑第四章抽水试验抽水试验是确定含水层参数，了解水文地质条件的主要方法。
采用主孔抽水、带有多个观测孔的群孔抽水试验，包括非稳定流和稳定流抽水实验，要求观测抽水期间和水位恢复期间的水位、流量、水温、气温等内容。
要求了解试验基地及其所在地区的水文气象、地质地貌及水文地质条件，了解并掌握抽水试验的目的意义、工作程序、现场记录的主要内容、数据采集与处理方法，掌握相关资料的整理、编录方法和要求，了解对抽水试验工作质量进行评价的一般原则，能够利用学过的理论及方法进行水文地质参数计算，并对参数的合理性和精确性进行分析和检验。
§4.1 基本要求掌握抽水试验的目的、分类、方法及抽水试验准备工作。
4.1.1 抽水试验的目的(1) 确定含水层及越流层的水文地质参数：渗透系数 K、导水系数 T、给水度、弹性释水系数∗、导压系数 a、弱透水层渗透系数 K'、越流系数 b、越流因素 B、影响半径 R等。
(2) 通过测定井孔涌水量及其与水位下降（降深）之间的关系，分析确定含水层的富水程度、评价井孔的出水能力。
(3) 为取水工程设计提供所需的水文地质数据，如影响半径、单井出水量、单位出水量、井间干扰出水量、干扰系数等，依据降深和流量选择适宜的水泵型号。
(4) 确定水位下降漏斗的形状、大小及其随时间的增长速度；直接评价水源地的可开采量。
(5) 查明某些手段难以查明的水文地质条件，如确定各含水层间以及与地表水之间的水力联系、边界的性质及简单边界的位置、地下水补给通道、强径流带位置等。
4.1.2 抽水试验分类抽水试验主要分为单孔抽水、多孔抽水、群孔干扰抽水和试验性开采抽水。
（1）单孔抽水试验：仅在一个试验孔中抽水，用以确定涌水量与水位降深的关系，概略取得含水层渗透系数。
（2）多孔抽水试验：在一个主孔内抽水，在其周围设置若干个观测孔观测地下水位。
通过多孔抽水试验可以求得较为确切的水文地质参数和含水层不同方向的渗透性能及边界条件等。
罗园井田第一含水层抽水试验与参数计算
罗园井田第一含水层抽水试验与参数计算摘要罗园煤矿是国投新集能源股份有限公司准备筹建的矿井，为满足矿井生产和建设的供水需要提供矿井供水设计的水文地质依据，本文对以往勘探钻孔揭露的松散层资料进行收集、分析和整理，对含、隔水层（组）重新对比划分，在充分利用抽水试验资料的基础上，计算了该区第一含水层的水文地质参数，评价地下水资源量，确定允许开采量，并论证其保证程度。
关键词罗园；抽水试验；非稳定流；水文地质参数；第一含水层罗园煤矿是国投新集能源股份有限公司准备筹建的矿井，矿井设计规模为生产原煤300万t/年，设计总需水量为5 000m3/d。
为满足矿井生产和建设的供水需要，提供矿井供水设计的水文地质依据，该区含水层的水文地质参数的确定就成为必要。
1 抽水试验1.1抽水工具、抽水及观测方法抽水试验使用6立方移动式空压机，流量测量使用三角堰流量箱，水位观测用万能电表及钢板尺或钢卷尺。
抽水试验按非稳定流方法进行。
1.2静止水位和恢复水位观测本次勘探抽水试验均按《供水水文地质勘察规范》（GB50027-2001）要求进行，抽水前对抽水孔和观测孔进行静止水位观测，抽水结束进行恢复水位观测。
水位观测均连续同时进行，静止水位每隔30分钟观测一次，恢复水位在抽水结束后前两个小时内按1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120分钟加密观测，两个小时后每隔30分钟测量水位一次，一直达到稳定要求时结束。
1.3正式抽水试验本次勘探孔L Y4抽水均按非稳定流要求作定流量抽水。
本次抽水带二个观测孔（L Y4-1、LY4-2），抽水前观测了18小时的自然静止水位，符合稳定标准后采用空压机作非稳定流抽水试验，流量17.16m3/h，水位降深10.51m，水位恢复时间72小时，观测孔水位下降明显，s~lgt、s′~lg（1+tp/t′）关系曲线正常，水位、流量观测资料齐全、可靠，可作为一含参数和水量计算的依据。
机民井简易抽水试验参数计算说明
机民井简易抽水试验参数计算机民井简易抽水试验参数计算说明（2005年11月）2005年度共进行机民井简易抽水试验5眼，并进行了有关水文地质参数的计算。
计算方法主要采用非稳定流的抽水数据直线图解法、恢复数据直线图例法、稳定流方法等。
一、抽水数据直线图解法 本次计算理论基础为泰斯公式：()u W TQ S π4=225.2ln 4r at T Q π≈（承压水）)(42u W KQ H H S π--=2225.2ln2r atK Q H H π--≈ （潜水）其中：S ——降深； Q ——涌水量；T ——导水系数； K ——渗透系数； H ——初始水位； W （u ）——泰斯井函数； u=r 2/4at ；r ——观测点至抽水井距离（抽水井取井半径）； a ——压力传导系数（T/μ）； μ——给水度（弹性释水系数）； t ——抽水时间。
将实测数据投在单对数座标（时间正取对数天度）纸上并作成曲线，此实测数据曲线将在一定的区间上呈线直线，因而可以依据直线的两个要素确定含水层的两个参数。
本次采用S-lgt 曲线。
1、原理当u ≤0.05时，泰斯公式（承压水）可以近似表示为：t TQ r a T Q S lg 183.025.2lg 183.02+=此方程为直线方程此直线的斜率为：TQI 183.0=T QT 183.0=则此直线的截距为S 0 ：22025.2lg 25.2lg 183.0raI r T Q S ⋅==则：)(210445.0IS r a ⋅=潜水时⎪⎩⎪⎨⎧⋅==SI r a I Q K 10445.0366.02()[]IS S H SI 02⋅-=maT S μμμ==（m 含水层厚度）2、步骤：①在单对数坐标纸上作S-lgt 曲线（承压水）或（2H-S ）·S-lgt 曲线（潜水）；②将曲线的直线部分延长，交纵轴坐标得S 。
或[（2H-S ）S]。
；③求直线斜I ；④利用上述有关公式求有关参数。
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利用抽水试验确定承压含水层参数方法
摘要：地下水资源评价与地下水可开采量计算，需要对地下含水层组参数进行分析确定。
本文探讨定流量(单孔或多孔)抽水试验确定含水层参数的可行性，并对定降深抽水试验确定水文地质参数方法进行了探索。
关键词：水文地质参数，抽水试验，承压水
地下水资源评价和以地下水作为供水水源的建设项目的水资源论证工作，在对评价区域水文地质条件进行勘测论证之后，主要任务就是对取水水源地所在区域地下水可开采量进行估算，以满足制定水资源开发利用规划和建设项目取用水规划的需要。
浅层地下水的评价论证，可开采量估算通常采用水量均衡法、数值法和统计分析法；但深层承压含水层组地下水可开采量的计算，比较成熟的方法相对较少，水文地质参数确定得合理与否，直接影响到计算成果的可靠程度，进而关系到水资源论证评价的科学性。
本文探讨承压含水层组水文地质参数确定的方法问题。
1.定流量抽水试验确定水文地质参数
1.1单井抽水试验推求水文地质参数
方法原理:
承压完整井非稳定抽水的泰斯公式为：
式中：S------与抽水井距离r处得水位降深（m）
Q------抽水井流量（m³/d）
T-------含水层导水系数（㎡/d）
A------含水层压力传导系数（㎡/d）
t-------抽水历时（d）
W(u)-------井函数，与α、t、r有关。
对式（1）两边取对数可得：
曲线lgW（u）-lg(1/u)相似，只能纵横坐标相差一个常数，lgs-lgt是抽水试验观测孔的实测曲线（t为分钟）。
据此可根据抽水试验观测数据，采用图解分析法与分析计算含水参数。
操作步骤：首先制作标准曲线lgW(u)-lg(1/u),.再依据抽水试验资料在双对数纸上点绘lgS-lgt曲线，纵横坐标平行移动，找到一个最佳配合位置，使lgS-lgt 实测点据与标准曲线lgW（u）-lg(1/u)重和度最好，然后固定两曲线图位置，任意找到一个配合点M（S,t取整数），读取其W（u）、l/u/、S、t的值，有下列公式计算含水弹性给水度e：：
1.3多孔抽水试验推求含水层水文地质参数
为确保试验所得水文地质参数能客观反映水源地含水层组透水和弹性释水特性，在客观条件允许时还应在单孔抽水试验基础上进行多孔(也称群孔)抽水试验，进一步验证单孔试验取得参数的合理性。
方法原理：
假设含水层均质、各向同性、等厚且无限延伸，水力坡度很小。
有n眼取水井布设，各井到中心井肼的距离分别为r1，r2，…，rn，各井同时抽水流量分别为Q1，Q2，…，Qn。
在各井抽水影响下，根据势叠加原理中心井肘点的水位降深，应等于n眼井取水对它引起降深的总和，且各井均是定流量非稳定流抽水，各井对M点的影响应符合泰斯公式，即有：
从式(6)可知，S与lgt为线性关系，将试验观测数据S、t点绘在半对数格纸上，即可图解分析得到含水层参数。
1.4不同试验方法取得水文地质参数的对比分析
通过2组单孔、1组多孔抽水试验，分析得到本水源地含水层多组水文地质参数，其中2#井孔取得2组参数，1#、3#。
井孔各取得一组参数。
对比分析可知，2#井孔第一组参数与其它两孔参数接近，第二组单孔试验资料分析得到的参数值偏大，分析其主要原因是观测孔距抽水孔距离较远，水位降深变化不灵敏，影响分析参数的精度，故确定水源地含水层参数时不予采用。
各观测孔参数取不
同方法分析结果的平均值，在此基础上将各组参数应用于抽水孔计算抽水量，以与实际抽水量总体误差最小原则确定水源地采用的参数。
2.定降深抽水试验推求水文地质参数
在利用抽水试验的方法确定水源地水文地质参数时，往往受外部环境条件的限制，水源地取水井孔的数量或观测条件不能满足单孔、群孔抽水试验的基本要求。
如水源地取水井影响范围内无适合作为观测孔的管井，有井孔而一直处于取水状态不能专门作为观测孔使用等。
因此，有必要研究单孔取水而无观测孔条件下，利用抽水试验确定水文地质参数的方法。
定降深抽水试验推求水文地质参数，即是一种无观测孔条件下抽水试验确定含水层参数的方法。
方法原理
3.结论
采用抽水试验确定水源地含水层组水文地质参数，是目前普遍采用的方法。
从2个水源地进行抽水试验的实践看，定流量单孔抽水试验确定水源地含水层组水文地质参数是一种便于操作、相对经济，且成果比较可靠的方法。
由单孔和多孔抽水试验取得的含水层参数对比分析可知，单孔抽水时如观测孔距取水孔距离在合理的范围内(100~250m为宜，太远取水影响水位降深不灵敏，太近对水源地含水层特性代表性不足)，参数分析结果与群孔抽水试验结果基本吻合，能满足水源地评价与开发利用规划的需求。
抽水试验井孔位置的确定应在区域地质调查基础上进行，所求参数适用于地质构造与含水层岩性相同或相近的区域，如选定的水源地范围较大，抽水试验布井时应充分论证其代表性，必要时划分单元布井抽水试验，分别确定参数。
定降深抽水试验推求水文地质参数的方法，从祥光铜业水源地抽水试验过程看，试验条件容易满足，简便经济，也能够确定水源地含水层组的参数，但试验时阀门控制取水流量比较困难，试验时间足够长时需多次调控阀门调减出流量以稳定降深，深井电泵调控难度较大。
同时因条件限制，试验获取的参数不能采用其他方法验证，故不宜在生产实践中推广应用。
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