吉林大學精品課》專門水文地質學》教材》專門水文地質學
§6.2滲透係數和導水系數
滲透係數又稱水力傳導係數,是描述介質滲透能力的重要水文地質引數。根據達西公式,滲透係數代表當水力坡度為1時,水在介質中的滲流速度,單位是m/d或cm/s。滲透係數大小與介質的結構(顆粒大小、排列、空隙充填等)和水的物理性質(液體的粘滯性、容重等)有關。
導水系數即含水層的滲透係數與其厚度的乘積。其理論意義為水力梯度為1時,通過含水層的單寬流量,常用單位是m2/d。導水系數隻適用於平面二維流和一維流,而在三維流及剖面二維流中無意義。
利用抽水試驗資料求取含水層的滲透係數及導水系數方法視具體的抽水試驗情況而定,下面就各種情況下的計算公式加以簡述,其原理及具體計算步驟可參考地下水動力學相關教材。
一、單孔穩定流抽水試驗抽水孔水位下降資料求滲透係數
1. 當q~s(或)關係曲線呈直線時,
(1)承壓水完整孔6-9)
(2)承壓水非完整孔:
當m﹥150r,l/m﹥0.1時6-10)
當過濾器位於含水層的頂部或底部時, (6-11)
(3)潛水完整孔6-12)
(4)潛水非完整孔:
當﹥150r,l/﹥0.1時6-13)
當過濾器位於含水層的頂部或底部時, (6-14)
式中 k—滲透係數(m/d);
q—出水量(m3/d);
s—水位下降值(m);
m—承壓水含水層的厚度(m);
h—自然情況下潛水含水層的厚度(m);
—潛水含水層在自然情況下和抽水試驗時的厚度的平均值(m);
h—潛水含水層在抽水試驗時的厚度(m);
l—過濾器的長度(m);
r—抽水孔過濾器的半徑(m);
r—影響半徑(m)。
2. 當q~s(或)關係曲線呈曲線時,採用插值法得出q~s代數多項式,即:
6-15)
式中 a1、a2……an—待定係數。a1宜按均差表求得,可相應地將公式中的q/s和公式中的以1/ a1代換,分別進行計算。
3. 當(或)~q關係曲線呈直線時,可採用作圖截距法求出a1後,按上述方法計算。
二、單孔穩定流抽水試驗觀測孔水位下降資料求滲透係數
當利用觀測孔中的水位下降資料計算滲透係數時,若觀測孔中的值s(或)在s(或)~關係曲線上連成直線,可採用下列公式:
1.承壓水完整孔6-16)
2.潛水完整孔6-17)
式中 s1、s2 —在s~關係曲線的直線段上任意兩點的縱座標值(m);
、—在~關係曲線的直線段上任意兩點的縱座標值(m2);
r1、s2 —在s(或)~關係曲線上縱座標為s1、s2(或、)的兩點至抽水孔的距離(m);
三、在沒有補給條件下單孔非穩定流抽水水位下降資料求滲透係數
單孔非穩定流抽水試驗,在沒有補給條件下,利用抽水孔或觀測孔的水位下降資料計算滲透係數時,可採用下列公式:
1. 配線法
(1)承壓水完整孔:
(2)潛水完整孔:
或式中 w(u)—井函式;
s—承壓水含水層的釋水系數;
μ—潛水含水層的給水度。
2. 直線法
當(或)<0.01時,可採用公式或下列公式:
(1)承壓水完整孔6-20)
(2)潛水完整孔6-21)
式中 s1、s2 —觀測孔或抽水孔在s~關係曲線的直線段上任意兩點的縱座標值(m);
、—觀測孔或抽水孔在~關係曲線的直線段上任意兩點的縱座標值(m2);
r1、s2 —在s(或)~關係曲線上縱座標為s1、s2(或、)兩點相應的時間(min)。
四、有越流補給條件下單孔非穩定流抽水水位下降資料求滲透係數
單孔非穩定流抽水試驗中,在有越流補給(不考慮弱透水層水的釋放)條件下,利用s~關係曲線上拐點處的斜率計算滲透係數時,可採用下式:
6-22)
式中 r—觀測孔至抽水孔的距離(m);
b—越流引數;
mi—s~關係曲線上拐點處的斜率。
注:1. 拐點處的斜率,應根據抽水孔或觀測孔中的穩定最大下降值的1/2確定曲線的拐點位置及拐點處的水位下降值,再通過拐點作切線計算得出。
2. 越流引數,應根據,從函式表中查出相應的r/b,然後確定越流引數b。
五、利用抽水試驗水位恢復資料求滲透係數
1. 停止抽水前,若動水位已穩定,可採用公式計算,式中的mi值應採用恢復水位的s~曲線上拐點的斜率。
2. 停止抽水前,若動水位沒有穩定,仍呈直線下降時,可採用下列公式計算:
(1)承壓水完整孔6-23)
(2)潛水完整孔6-24)
式中 tk—抽水孔從開始到停止的時間(min);
tt—抽水停止時算起的恢復時間(min);
s—水位恢復時的剩餘下降值(m);
h—水位恢復時的潛水含水層的厚度(m)。
抽水試驗確定滲透係數的方法及步驟要點
1.抽水試驗資料整理 試驗期間,對原始資料和 應及時進行整理。試驗結束後,應進行資料分析 整理,提交抽水試驗報告。單孔抽水試驗應提交抽水試驗綜合成果表,其內容包括 水位和流量過程曲線 水位和流量關係曲線 水位和時間 單對數及雙對數 關係曲線 恢復水位與時間關係曲線 抽水成果 水質化驗成果 水文地質計...
教材和定額係數整理
一 土石方工程 1 基本深度是按6 m以內考慮的,開挖超出6m時人工乘以係數1.09。2 人工土方定額按乾土制定,挖溼土時,人工乘以係數1.18。3 人工挖孔樁孔內垂直運輸方式按人工考慮的如超挖12m時,16m以內按12m專案人工用量乘以係數1.3 20m以內乘以1.5 4 人工挖樁間土方,按實挖體...
根與係數的關係導學案
21.2 4一元二次方程的根與係數的關係 學習目標 1 掌握一元二次方程根與係數的關係 韋達定理 2.能運用韋達定理求出方程的一根與方程中的未知係數,能求出與兩根有關的一些代數式的值。學習重點 韋達定理及其運用。學習難點 運用韋達定理解決有關問題。學習過程 一 課前導學 完成下列問題 1 1 一元二...