《学习情境二项目》PPT课件

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1、项目三地下水向完整井的非稳定运动任务引入某县其经济相对比较落后，为帮助该县迅速脱贫致富，根据康平县位于铁法煤矿边缘，其煤炭资源比较丰富的特点，在该县建设一发电有限公司。为解决水源问题，需增加开采地下水资源量9600m3/d，水位降深要求不超过10米。为此委托某工程勘察院在该区域进行水文地质详勘工作。本次勘察工作区位于康平县东北部约8km，工作区北起石冶玉村，南至齐昌窝堡，西起魏家窝堡，东至东三合堡，面积约为24km2。勘察区如图：本次勘察的任务如下：1、查明勘察区内地下水的主要赋存介质、第四系松散堆积物的空间分布规律，岩性及结构特征。2、查明勘察目的层中地下水的埋藏分

2、布规律、水文地质特征及补给、径流、排泄条件。3、对勘察目的层中的地下水资源进行计算与评价。问题分析：要进行地下水资源计算与评价，需要获取水文地质参数，选择合理的方法计算水量。水文地质参数的获得需要借助水文地质试验，本项目采用目前应用最普遍的抽水试验资料确定水文地质参数。抽水试验类型有多种，结合勘察区的地质情况，勘察目的层为承压含水层，地下水流为非稳定运动，为此做了定流量非稳定运动抽水试验。其中一观测孔试验数据结果如下（超链接）。以上抽水实验观测资料的目的是确定水文地质参数（T、u）要解决此问题，所需要的知识如下。根据抽水试验分类，本次抽水试验方法属于地下水向完整井的非

3、稳定运动，包括以下几种情况：第一种情况：承压含水层中的完整井流第二种情况：有越流补给的完整井流第三种情况：潜水完整井流任务1：承压含水层中的完整井流任务2：有越流补给的完整井流任务3：潜水完整井流任务链接：当承压含水层侧向边界离井很远，边界对研究区的水头分布没有明显影响时，可以把它看作是无外界补给的无限含水层。任务1：承压含水层中的完整井流图4-1承压水完整井流任务1：承压含水层中的完整井流一、定流量抽水时的泰斯公式假设条件：(1)含水层均质各向同性，等厚，侧向无限延伸，产状水平；(2)抽水前天然状态下水力坡度为零；(3)完整井定流量抽水，井径无限小；(4)含水层中水

4、流服从Darcy定律；(5)水头下降引起的地下水从贮存量中的释放是瞬时完成的。在上述假设条件下，抽水后将形成以井轴为对称轴的下降漏斗，将坐标原点放在含水层底板抽水井的井轴处，井轴为Z轴，如图4-1。数学模型：数学模型的解析解：上式为无补给的承压水完整井定流量非稳定流计算公式，也就是著名的Theis公式。式中：s-----为抽水影响范围内，任一点任一时刻的水位降深；Q-----为抽水井的流量；T-----为导水系数；t-----为自抽水开始到计算时刻的时间；r-----为计算点到抽水井的距离；µ*-----为含水层的贮水系数。只要求出u值，从表4-1中就可查出相应的W（

5、u）值；反之亦然。二.流量变化时的计算公式Theis公式是在假定流量固定不变的情况下导出的。这种情况通常只有在抽水试验时才能做到。实际上，很多生产井的流量是季节性变化的。如农用井在灌溉季节抽水量大，非灌溉季节抽水量小。工业用水也有类似情况，常随需水量而变化。在这种情况下，怎样应用Theis公式?首先需要绘出生产井的Q=f（t）关系曲线，即流量过程线。然后将流量过程线概化，用阶梯形折线代替原曲线，坐标选择如图4-2所示。概化原则是矩形面积等于曲线于横坐标所围成的面积。其中，每一个阶梯都可视为定流量，应用Theis公式。把各阶梯流量产生的降深，按叠加原理叠加起来，即得流量

6、变化时水位降深的计算公式。任务1：拓展当0

7、变化规律4.关于“影响半径的问题”五、利用Theis公式确定水文地质参数（掌握）Theis公式既可以用于水位预测，也可以用于求参数。当含水层水文地质参数已知时可进行水位预测，也可预测在允许降深条件下井的涌水量。反之，可根据抽水试验资料来确定含水层的参数。这里着重介绍下列几种求参数的方法：1)配线法(1)原理对（4-11）和（4-10）式两端取对数：常用配线方法：降深--时间距离配线法：在双对数的坐标上绘定s—t/r2曲线，该曲线的形状与w(u)—1/u标准曲线相同。因此，保证两坐标彼此平行并使两线重合；在曲线上或在曲线以外任选一匹配点，记下对应坐标，