抗旱打井过程中潜水完整井的水文地质参数计算实例

抗旱打井过程中潜水完整井的水文地质参数计算实例

蔡回炜

（贵州省地矿局113地质大队勘察公司，贵州 六盘水）

[摘要]

贵州这几年干旱很严重，出现了很多山区的人民缺水、没有水可以用的局面。所以在进行抗旱打井的时候，首要任务就是在最短的时间内从地下打出量和质都合格的地下水。这就需要快速计算水文地质参数，并由此提出合理的用水规划。本文介绍了其中的一种井的参数计算方法——潜水完整井单孔抽水试验法计算水文地质参数。

[关键词]潜水完整井；单孔抽水试验；水文地质参数；试算法

Examples of calculation of hydrogeological parameters of groundwater wells in diving complete well

Abstract:

In the past few years ，the Guizhou’s drought is very serious, There was

a situation of water shortages and no water could be use about the people

in the mountainous areas. So when drilled wells for drought resistance, the first task is to hit the quantity and quality of groundwater are qualified in the shortest period of time from the underground. This required calculate the hydrogeological parameters quickly,and then put forward the reasonable water planning. This paper introduced the parameters calculation method of a well——calculated the hydrogeological parameters of Single-Hole pumping test of a diving complete well.

Key words：The diving well ；pumping test in Single-Hole；

Hydrogeological parameters；Trial calculating method

近几年来贵州连续干旱，特别是今年（2013年）贵州很多地方出现了颗粒无收、人畜饮水危机、消防车拉水供应的局面。再加上贵州特殊的地质地貌结构，所以在这特殊的时刻打取地下水保民生就显得特别重要。而在进行打水工作中需要进行正确的水文地质参数计算，为以后科学持续的用水提供依据。本文就在进行抗旱打井时候遇到的一种水井情况——潜水完整井单孔抽水试验法计算水文地质参数为例，阐述如何对该类水井进行水文地质参数计算。

1计算公式的选用

由于很多缺水地区偏远，施工比较困难，地下水开采程度低，地下水评价精度要求低，主要目的是在最快的时间里为广大的人民提供出可用的水，所以一般情况下建议择比较常用、比较简单的稳定流抽水求参数方法。最先研究稳定井流的是法国水力工程师裘布依（J.Dupuit），在1863年他提出了著名的稳定井流方程[1]。

结合如今抗旱打井的条件，很多情况下对潜水水井的施工地区进行概化处理。

（1）假设含水层为均质、各向同性，产状水平、厚度不变(等厚)，分布面积很大，可视为无限延伸，或呈圆岛状分布，岛外有定水头补给[2]；

（2）抽水前地下水面是水平的，并视为稳定的；含水层中的水流服从Darcy's Law，并在水头下降的瞬间将水释放出来，可忽略弱透水层的弹性释水[2]

；

（3）完整井，定流量抽水，在距井一定距离上有圆形补给边界，水位降落

漏斗为圆域，半径为影响半径；经过较长时间抽水，地下水运动出现稳定状态[2]

；

（4）水流为平面径向流，流线为指向井轴的径向直线，等水头面为以井为共轴的圆柱面，并和过水断面一致；通过各过水断面的流量处处相等，并等于抽水井的流量[2]。

综上选用裘布依公式（潜水完整井公式）[1]作为计算公式：

0w

=0.732ln w w Q R

K r （2H -S ）S （1-1

）

=2S R （1-2）

其中：

Q ——水井涌水量（m 3/d ）； K ——含水层渗透系数（m/d ）； S w ——抽水井中水位降深（m ）； R ——影响半径（m ）； H 0——为含水层厚度（m ）； r w ——抽水井半径（m ）。

2 计算

在进行计算的时候，通常在进行单孔抽水试验时就能得到Q 、S w 、H 0、r w 四个参数，然后根据这个四参数来求解K 和R 。其中Q 是由抽水实验时，当水位的降深稳定后通过测量井口的涌水量而定的；S w 为抽水实验时的最后的稳定水位

时的最大降深，通过读取抽水试验前的静水为何之后的稳定水位，然后求差值，

r w为水井的平均井半径。

取正；H0为水井中的含水层的厚度；

、

这里我们根据一个实际抽水试验的数据，Q为205.53m3/d、H0为18.25m、S w为19.90m、r w为0.0875m。主要的计算是进行试算，具体方法是先假设一个初始的影响半径，然后再进行计算，依次计算得到R和K值趋近于一个值并且在这一个值稳定的时候，就可以取稳定的R值和K值作为计算结果。

本次计算分别选取了R初值为1和20来进行计算，计算的最终结果一样，不同的是当初值取20的时候计算步骤会缩短一些。详细的计算过程请见表2.1 R值和K值试算实例过程。

表2.1 R值和K值试算实例过程

第一次假设计算第二次假设计算

R K R K 第一次 1 0.4818452 第一次20 1.074378

第二次118.11094 1.4257441 第二次176.32287 1.505004

第三次203.10585 1.532976 第三次208.67262 1.5383246

第四次210.60208 1.5401452 第四次210.96901 1.5404895

第五次211.09376 1.5406065 第五次211.11735 1.5406286

第六次211.12535 1.5406361 第六次211.12687 1.5406375

第七次211.12738 1.540638 第七次211.12748 1.5406381

第八次211.12751 1.5406381 第八次211.12752 1.5406381

第九次211.12752 1.5406381 第九次211.12752 1.5406381

第十次211.12752 1.5406381 第十次211.12752 1.5406381

第十一次211.12752 1.5406381

第十二次211.12752 1.5406381

第十三次211.12752 1.5406381

第十四次211.12752 1.5406381

由上计算可得K=1.54m/d，R=211.13m。

3 总结

本文详细解释了在一个潜水完整井中进行单孔抽水试验时如何进行水文地质参数的计算，为初学者学习和掌握该类计算方法提供了一个详细过程。以便于他们能很快的将此种计算方法应用到对应的生产中去。

参考文献

[1] 陈崇希，林敏.地下水动力学[M].武汉：中国地质大学出版社，1999.10.

[2] 肖长来.地下水动力学讲义[M].吉林：吉林大学环境与资源学院，2006.02.