第四章 地下水向完整井的稳定运动

第四章 地下水向完整井的稳定运动

一、名词解释

1. 潜水完整井：贯穿整个潜水层，在全部潜水层上都安装过滤器，并能全面进水的水井。

2. 承压不完整井：不完全贯穿，没有完全揭露承压含水层，只有井底和部分含水层能进水的水井。

3. 降深：从井中抽水，井周围附近含水层的水流入井中，井中和井附近的水位将降低，水位降低值称为水位降深，简称降深。

4. 井损：井管外面的水通过过滤器的孔眼进入井内造成的水头损失和井管内部水向上运动至水泵吸水口的途中造成的水头损失，两者统称为井损。

5. 有效井半径：有限井半径是从井轴到井管外壁某一点的水平距离。在该点上，按稳定流理论计算的降深等于过滤器外壁的实际降深。

7. 叠加原理：如H1，H2，……，Hn 是关于水头H 的线性偏微分方程的特解，C1，C2，……，Cn 为任意常数，则这些特解的线性组合：∑==n

i i i H C H 1，也是该

非齐次方程的解。

8. 干扰井：各井之间的距离小于影响半径时，彼此的降深和流量会发生干扰，这样的井称为干扰井。

二、填空题

1. 根据揭露含水层的厚度和进水条件，抽水井可分为完整井和非完整井两类。

2. 承压水井和潜水井是根据水井所揭露的含水层类型来划分的。

3. 从井中抽水时，水位降深在井中心处最大，而在降落漏斗的边缘处最小。

4. 对于潜水稳定井流，抽出的水量主要等于降落漏斗的体积乘以给水度；而对于承压水井，抽出的水量则等于降落漏斗的体积乘以弹性贮水系数。

5. 对潜水井来说，测压管进水口处的水头不等于测压管所在地的潜水位。

6. 填砾的承压完整抽水井，其井管外面的测压水头要高于井管里面的测压水头。

7. 地下水向承压水井稳定运动的特点是：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；各断面流量相等。

8. 由于裘布依公式没有考虑渗出面的存在，所以，仅当r>H 0时，用裘布依公式计算的浸润曲线才是准确的。

9. 在承压含水层中进行稳定流抽水时,通过距井轴不同距离的过水断面上流量处处相等，且都等于井的流量 。

12. 常见的Q ～Sw 曲线类型有直线型、抛物线型 、幂函数曲线数型和对数曲线型四种。

14. 在均质各向同性含水层中，如果抽水前地下水面水平，抽水后形成对称 的降落漏斗；如果地下水面有一定的坡度, 抽水后则形成不对称 的降落漏斗。

15. 在承压水井中抽水，当Q 较小时，井损可以忽略不计；而当大流量抽水 时，井损在总降深中占有很大的比例。

三、判断题

1. 在安装过滤器的承压含水层中抽水时，井壁内外水位不同的主要原因是由于存在井损的缘故。(√)

2. 抽水井附近渗透性的增大会导致井中及其附近的水位降深也随之增大。(×)

3. 无论是潜水井还是承压水井都可以产生水跃。(×)

4. 在无补给的无限含水层中抽水时，水位永远达不到稳定。(√)

5. 潜水井的流量和水位降深之间是二次抛物线关系。这说明，流量随降深的增大而增大，但流量增加的幅度愈来愈小。(√)

6. 按裘布依公式计算出来的浸润曲线，在抽水井附近往往高于实际的浸润曲线。(×)

7. 由于渗出面的存在，裘布依公式中的抽水井水位Hw 应该用井壁外水位Hs 来代替。(×)

8. 对越流含水层中的稳定井流来说，抽水量完全来自井附近的越流补给量。(√)

9. 可以利用降深很小时的抽水试验资料所建立的Q-Sw 关系式来预测大降深时的流量。(×)

10. 井损随水井抽水量的增大而增大。(√)

四、计算题

1. 某承压含水层中有一口直径为0.20 m 的抽水井，在距抽水井527 m 远处设有一个观测孔。含水层厚5

2.20 m ，渗透系数为11.12 m/d 。试求井内水位降深为

6.61 m ，观测孔水位降深为0.78 m 时的抽水井流量。

1、解：

()()d /15.24811

.0527ln 78.061.620.5212.112ln 2ln 23m r r s s KM Q r r KM Q s s w w w w =-⨯⨯⨯⨯=-=⇒=-πππ

2. 在厚度为27.50 m 的承压含水层中有一口抽水井和两个观测孔。已知渗透系数为34 m/d ，抽水时，距抽水井50 m 处观测孔的水位降深为0.30 m 、110 m 处观测孔的水位降深为0.16 m 。试求抽水井的流量。

2、解：

()()d m r r s s KM Q r r KM Q s s /14.104350

110ln 16.030.050.27342ln 2ln 2312211221=-⨯⨯⨯⨯=-=⇒=-πππ

3. 某潜水含水层中的抽水井，直径为200 mm ，影响半径为100 m ，含水层厚度为20 m ，当抽水量为273 m 3/d 时，稳定水位降深为2 m 。试求当水位降深为5 m 时，未来直径为400 mm 的生产井的涌水量。

3、解：（1）计算含水层的渗透系数

()()d m r R s s H Q K w w /90.71

.0100ln 22202273ln 2w 0=⨯⨯-⨯=-=ππ （2）计算涌水量

()()d m r R

K s s H Q w w /73.6982.0100ln 90.755202ln 23w 0=⨯⨯⨯-⨯=-=π

π

4. 设承压含水层厚13.50 m ，初始水位为20 m ，有一口半径为0.06 m 的抽水井分布在含水层中。当以1080 m 3/d 流量抽水时，抽水井的稳定水位为17.35 m ，影响半径为175 m 。试求含水层的渗透系数。

4、解：

()()d m r R h H M Q K r R KM Q s h H w w w w w /33.3806.0175ln 35.172050.1321080ln 2ln 200=-⨯⨯⨯=-=⇒=

=-πππ