最新专门水文地质学

1、最新专门水文地质学特地水文地质学-浸透系数和导水系数吉林大学精品课>>特地水文地质学>>教材>>特地水文地质学 §6.2浸透系数和导水系数浸透系数又称水力传导系数，是描绘介质浸透力量的重要水文地质参数。依据达西公式，浸透系数代表当水力坡度为1时，水在介质中的渗流速度，单位是m/d 或cm/s 。浸透系数大小与介质的构造颗粒大小、排列、空隙充填等和水的物理性质液体的粘滞性、容重等有关。导水系数即含水层的浸透系数与其厚度的乘积。其理论意义为水力梯度为1时，通过含水层的单宽流量，常用单位是m 2/d 。导水系数只适用于平面二维流和一维流，而在三维流及剖面

2、二维流中无意义。利用抽水试验资料求取含水层的浸透系数及导水系数方法视详细的抽水试验状况而定，下面就各种状况下的计算公式加以简述，其原理及详细计算步骤可参考地下水动力学相关教材。一、单孔稳定流抽水试验抽水孔水位下降资料求浸透系数1. 当q s 或2h ?关系曲线呈直线时，1承压水完好孔：r rsm q k ln 2= (6-9)2承压水非完好孔： 当m 150r ，l /m 0.1时， )12.1ln (ln 2rml l m r r sm q k -+=(6-10) 当过滤器位于含水层的顶部或底部时，)2.01ln(ln 2rml l m r r sm q k +-+=(6-11) 3潜水完好

3、孔：rrh h q k ln )(22-= (6-12)4潜水非完好孔：图6-2 土壤含水率改变曲线当h 150r ，l /h 0.1时，)12.1ln (ln )(22r hl l h r r h h q k ?-+-=(6-13) 当过滤器位于含水层的顶部或底部时，)2.01ln(ln )(22r hl l h rr h h q k +-+-= (6-14)式中 k 浸透系数m/d ；q 出水量m 3/d ； s 水位下降值m ；m 承压水含水层的厚度m ；h 自然状况下潜水含水层的厚度m ；h 潜水含水层在自然状况下和抽水试验时的厚度的平均值m ； h 潜水含水层在抽水试验时的厚度m ；

4、l 过滤器的长度m ；r 抽水孔过滤器的半径m ； r 影响半径m 。2. 当q s 或2h ?关系曲线呈曲线时，采纳插值法得出q s 代数多项式，即：n n q a q a q a s += 221 (6-15)式中 a 1、a 2a n 待定系数。a 1宜按均差表求得，可相应地将公式中的q/s 和公式中的22hh q-以1/ a 1代换，分别进展计算。 3. 当q s /或q h /2?q 关系曲线呈直线时，可采纳作图截距法求出a 1后，按上述方法计算。二、单孔稳定流抽水试验观测孔水位下降资料求浸透系数当利用观测孔中的水位下降资料计算浸透系数时，假设观测孔中的值s 或2h ?在s 或2h

5、?r lg 关系曲线上连成直线，可采纳以下公式：1.承压水完好孔：1221ln )(2r r s s m qk ?-= (6-16)2.潜水完好孔：122221ln )(r r h h qk ?-?= (6-17) 式中 s 1、s 2 在s r lg 关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值m ；21h ?、22h ?在2h ?r lg 关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值m 2；r 1、s 2 在s 或2h ?r lg 关系曲线上纵坐标为s 1、s 2或21h ?、22h ?的两点至抽水孔的间隔 m ；三、在没有补给条件下单孔非稳定流抽水水位下降资料求浸透系数单孔非稳定流抽水试验，在没有补给条

6、件下，利用抽水孔或观测孔的水位下降资料计算浸透系数时，可采纳以下公式：1. 配线法1承压水完好孔：)(08.0u w msq k =tr km s u 24?=2潜水完好孔：)(159.02u w h q k ?= 或 )(08.0u w s h qk =t r kh u 24?=tr h k u 24?=式中 w(u)井函数；s 承压水含水层的释水系数； 潜水含水层的给水度。2. 直线法当kmt s r 42或th k r 42<0.01时，可采纳公式或以下公式： 1承压水完好孔：1212ln )(4t t s s m qk ?-= (6-20)2潜水完好孔：122122ln )(2t

7、 t h h qk ?-?= (6-21) 式中 s 1、s 2 观测孔或抽水孔在s t lg 关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值m ；21h ?、22h ?观测孔或抽水孔在2h ?t lg 关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值m 2；r 1、s 2 在s 或2h ?t lg 关系曲线上纵坐标为s 1、s 2或21h ?、22h ?两点相应的时间min 。 四、有越流补给条件下单孔非稳定流抽水水位下降资料求浸透系数(6-18) (6-19)单孔非稳定流抽水试验中，在有越流补给不考虑弱透水层水的释放条件下，利用s t lg 关系曲线上拐点处的斜率计算浸透系数时，可采纳下式：br i e m m

8、 qk /43.2?= (6-22)式中 r 观测孔至抽水孔的间隔 m ；b 越流参数；m i s t lg 关系曲线上拐点处的斜率。注：1. 拐点处的斜率，应依据抽水孔或观测孔中的稳定最大下降值的1/2确定曲线的拐点位置及拐点处的水位下降值，再通过拐点作切线计算得出。2. 越流参数，应依据iibr b r m s k e 3.2/0/=?，从函数表中查出相应的r /b ，然后确定越流参数b 。五、利用抽水试验水位复原资料求浸透系数1. 停顿抽水前，假设动水位已稳定，可采纳公式 计算，式中的m i 值应采纳复原水位的s ? ?+t ktt 1lg 曲线上拐点的斜率。 2. 停顿抽水前，假设动水位没有稳定，仍呈直线下降时，可采纳以下公式计算：(1)承压水完好孔： )1ln(4tk t t ms qk += (6-2