第12讲 地下含水层参数的确定
理论公式承压含水层完整井Q
12.2 管井构造、施工和管理
管井直径一般在50～1000mm， 深度一般在200米以内，通常由井室、 井壁管、过滤器、沉淀管组成。 井室：用以安装各种设备，采光、 采暖、通风，防水； 井壁管：加固井壁，隔离水质不 良或水头较低的含水层； 过滤器：集水，保持填砾与含水 层的稳定，防止漏砂及堵塞； 沉淀管：沉淀进入管井的砂粒。
地层 粉砂 细砂 中砂 粗砂 极粗的砂 砾石夹砂 带粗砂的砾石 漂砾石 地层颗粒 粒径(mm) 0.05～0.1 0.1～0.25 0.25～0.5 0.5～1.0 1～ 2 所占重量 (%) 70以下 ＞70 ＞50 ＞50 ＞50 渗透系数K (m/d) 1～ 5 5～10 10～25 25～50 50～100 75～150 100～200 200～500
抽水试验
目的：测定管井的出水量，了解出 水量与水位降落的关系，为选择、安装 抽水设备提供依据；取样进行分析，评 价管井水质。 方法步骤：记录静水位，开启抽水 设备，使抽水量达到设计出水量，动水 位稳定后记录水位降落值，绘制出水量 与水位降落关系曲线。
管井验收资料
① 管井施工说明书：管井地质柱状 图，过滤器和填砾规格，井位的座标及 井口的绝对标高，抽水试验记录，水的 化学及细菌分析资料，过滤器安装、填 砾、外围封闭施工记录； ② 管井使用说明书：最大开采量和 选用抽水设备的型号规格，使用维护注 意事项； ③ 钻进中的岩样：名称、厚度、埋 藏深度。
压缩空气洗井 将压缩空气以很高的 速度呈涡旋形向井壁喷射，借助水气混合 的冲力破坏泥浆壁，压缩空气与水汇合上 升时，可以形成很大的水位降，使地下水 形成很大的流速，增大对泥浆和泥皮的冲 击力。 优点：效率高、洗井比较彻底； 确定：洗井携走的砂粒较多，对砂层 有一定破坏作用，不适合砂粒较细的含水 层。
含水层厚度的确定
创作编号：GB8878185555334563BT9125XW创作者：凤呜大王*布含水层厚度的确定一、松散含水层厚度第四系含水层的含水性比较均匀，其厚度根据地下水位、钻孔所揭露的松散岩层的颗粒组成以及岩性结构等，直接按钻孔揭露情况的编录资料来确定。
二、基岩含水层厚度含水不均匀的基岩裂隙和岩溶含水层，其厚度的确定，一般是根据钻孔揭露的岩层裂隙、岩溶发育情况。
钻孔需易水文地质观测和物探资料，以及必要时依据水文地质分层试验等资科结合成因和分布规律等，经综合分析研究确定。
（1）用简易水文地质观测、电测井及岩心水文地质编录资料，进行综合整理。
按勘探剖面编制简易水文地质、电测井成果综合对比图。
图中要包括以下内容：各钻孔揭露的地层、岩性及换层深度或标高；岩心采取率、冲洗液消耗量、岩石质量指标（即SQD指标）及电测井成果曲线；岩心的线裂隙率、级岩溶率和较大溶洞的起止深度或标高；钻孔水位观测成果曲线和水位发生突变、涌水、漏水段的起止深度或标高等。
综合研究分析上述成果，编制裂隙或岩溶含水层的富水性分带图，在此基础上确定裂隙或岩溶含水层的强、弱含水带的厚度。
（2）按裂隙或溶洞发育程度确定，一般采用如下指标衡量：直线裂隙率小于3%的闭合状裂隙带，或虽然裂隙率大于3%但裂隙已被其它矿物如方解石、石英脉等所充填的裂隙带，均可视为相对隔水层。
裂隙率大于3%以上的张性裂隙带，则可视为裂隙含水层。
溶洞发育程度，可采用岩溶率或岩溶能见率两个指标来衡量：可用作图法编制矿区范围内岩溶率随深度的变化曲线或用反映溶洞发育与各种因索关系的溶洞投影图。
从图上确定出岩溶率高、能见率也高的岩段为强含水带，次高岩段为弱含水带。
（3）进行过钻孔简易分段注（压）水试验的矿区，可用下列指标划分含水带：单位吸水率q＞0.001L/s.m为含水带；q＜0.001L/s.m时可认为是相对隔水层。
（4）根据上述资料，结合研究矿区的风化裂隙、构造裂隙或破碎带、岩溶发育的基本规律，可以划分出比较可靠的含水层厚度。
利用抽水试验确定承压含水层参数方法
利用抽水试验确定承压含水层参数方法摘要：地下水资源评价与地下水可开采量计算，需要对地下含水层组参数进行分析确定。
本文探讨定流量(单孔或多孔)抽水试验确定含水层参数的可行性，并对定降深抽水试验确定水文地质参数方法进行了探索。
关键词：水文地质参数，抽水试验，承压水地下水资源评价和以地下水作为供水水源的建设项目的水资源论证工作，在对评价区域水文地质条件进行勘测论证之后，主要任务就是对取水水源地所在区域地下水可开采量进行估算，以满足制定水资源开发利用规划和建设项目取用水规划的需要。
浅层地下水的评价论证，可开采量估算通常采用水量均衡法、数值法和统计分析法；但深层承压含水层组地下水可开采量的计算，比较成熟的方法相对较少，水文地质参数确定得合理与否，直接影响到计算成果的可靠程度，进而关系到水资源论证评价的科学性。
本文探讨承压含水层组水文地质参数确定的方法问题。
1.定流量抽水试验确定水文地质参数1.1单井抽水试验推求水文地质参数方法原理:承压完整井非稳定抽水的泰斯公式为：式中：S------与抽水井距离r处得水位降深（m）Q------抽水井流量（m³/d）T-------含水层导水系数（㎡/d）A------含水层压力传导系数（㎡/d）t-------抽水历时（d）W(u)-------井函数，与α、t、r有关。
对式（1）两边取对数可得：曲线lgW（u）-lg(1/u)相似，只能纵横坐标相差一个常数，lgs-lgt是抽水试验观测孔的实测曲线（t为分钟）。
据此可根据抽水试验观测数据，采用图解分析法与分析计算含水参数。
操作步骤：首先制作标准曲线lgW(u)-lg(1/u),.再依据抽水试验资料在双对数纸上点绘lgS-lgt曲线，纵横坐标平行移动，找到一个最佳配合位置，使lgS-lgt 实测点据与标准曲线lgW（u）-lg(1/u)重和度最好，然后固定两曲线图位置，任意找到一个配合点M（S,t取整数），读取其W（u）、l/u/、S、t的值，有下列公式计算含水弹性给水度e：：1.3多孔抽水试验推求含水层水文地质参数为确保试验所得水文地质参数能客观反映水源地含水层组透水和弹性释水特性，在客观条件允许时还应在单孔抽水试验基础上进行多孔(也称群孔)抽水试验，进一步验证单孔试验取得参数的合理性。
含水层厚度的确定
布含水层厚度得确定一、松散含水层厚度第四系含水层得含水性比较均匀,其厚度根据地下水位、钻孔所揭露得松散岩层得颗粒组成以及岩性结构等,直接按钻孔揭露情况得编录资料来确定。
二、基岩含水层厚度含水不均匀得基岩裂隙与岩溶含水层,其厚度得确定,一般就是根据钻孔揭露得岩层裂隙、岩溶发育情况、钻孔需易水文地质观测与物探资料,以及必要时依据水文地质分层试验等资科结合成因与分布规律等,经综合分析研究确定。
(1)用简易水文地质观测、电测井及岩心水文地质编录资料,进行综合整理、按勘探剖面编制简易水文地质、电测井成果综合对比图。
图中要包括以下内容:各钻孔揭露得地层、岩性及换层深度或标高;岩心采取率、冲洗液消耗量、岩石质量指标(即ＳＱD指标)及电测井成果曲线;岩心得线裂隙率、级岩溶率与较大溶洞得起止深度或标高;钻孔水位观测成果曲线与水位发生突变、涌水、漏水段得起止深度或标高等。
综合研究分析上述成果,编制裂隙或岩溶含水层得富水性分带图,在此基础上确定裂隙或岩溶含水层得强、弱含水带得厚度。
(２)按裂隙或溶洞发育程度确定,一般采用如下指标衡量:直线裂隙率小于3%得闭合状裂隙带,或虽然裂隙率大于3%但裂隙已被其它矿物如方解石、石英脉等所充填得裂隙带,均可视为相对隔水层、裂隙率大于3％以上得张性裂隙带,则可视为裂隙含水层。
溶洞发育程度,可采用岩溶率或岩溶能见率两个指标来衡量:可用作图法编制矿区范围内岩溶率随深度得变化曲线或用反映溶洞发育与各种因索关系得溶洞投影图。
从图上确定出岩溶率高、能见率也高得岩段为强含水带,次高岩段为弱含水带。
(3)进行过钻孔简易分段注(压)水试验得矿区,可用下列指标划分含水带:单位吸水率q〉0、０01L/s。
m为含水带;ｑ〈0.001Ｌ/s.ｍ时可认为就是相对隔水层。
(4)根据上述资料,结合研究矿区得风化裂隙、构造裂隙或破碎带、岩溶发育得基本规律,可以划分出比较可靠得含水层厚度、对于各钻孔含水带厚度变化很大,又难于形成统一含水层得情况,可很据各钻孔强弱含水带所控制得面积,取其面积加权平均值,分别定出强、弱含水a 、水井分类确定井点管数量时,需要知道井点管系统得涌水量。
基坑降水含水层厚度的确定
基坑降水含水层厚度的确定有一基坑，需人工降水，地层岩性如下：1.人工堆积层，层厚3.44米2-1粘质粉土0.732-2砂质粉土1.152-3粉砂2.212细砂4.283-1粉质粘土2.413细砂5.424-1粉质粘土2.17槽深9.8米,基底落在2层细砂上！地下水位埋深为7米!如何确定含水层厚度！-------------------------------------从不同的角度，不同的目的出发，含水层所指有所区别。
因为针对不同的情况，地下水面以下的粘性土可认为是隔水层，也可认为是含水层。
一般情况下，粘性土当作隔水层，粉土~砂层当作为含水层；而对于地下室抗浮验算，对于粘性土当作含水层还是隔水层目前似乎没有取得共识，保守的做法是当作含水层。
如果作为涌水量预测，含水层注意为2－2，2－3，2及3层。
(此答复已被作者于2021-10-2216:48:30修正过)(此答复已被作者于2021-10-2216:49:42修正过)--------------首先需要查清3-1粉质粘土层渗透系数；其次查明3细砂层是否是微承压性含水层，承压水头是多少，判定是否有基坑突涌的可能性；其三是坑外降水还是坑内降水？若3-1粉质粘土层渗透系数很大，无法视作相对隔水层，3细砂层必须不具备微走低性，那可以按潜水非完备井排序涌水量展开降水设计。
否则在坑内降水施工木患帷幕条件林边草减少3细砂层水头，或切断3细砂层，避免基坑突涌。
同一1楼意见，一般砂层肯定是含水层，但重要的是判定是否具有承压性，是否有突涌的可能性。
---------------根据楼主所述条件，3-1粉质粘土层为亚层，不晓得该亚层与否已连续，层薄与否平衡，若已连续，则该层应属不透水层，在该场地除了可能将存有第二层甚至第三层地下水，按楼主所述条件，暂先不考量下部含水层，则上部含水层厚度约为5米。
主要含水层为2-3粉砂层和2细砂层。
利用抽水试验确定承压含水层参数方法
利用抽水试验确定承压含水层参数方法抽水试验是一种常用的方法，用于确定承压含水层的参数。
这种试验通过在一定时间内从井中抽取一定量的水来观察井水位的下降情况，从而确定含水层的压力和渗透性参数。
抽水试验的原理是在地下含水层中抽取水分，造成井水位下降。
根据它的下降速率和井底水位的变化，可以计算出压力和渗透性参数。
下面是利用抽水试验确定承压含水层参数的方法：1.设计试验：首先需要确定试验的目标和范围。
根据地质勘探数据和钻孔成果，确定试验井的位置和井筒尺寸。
然后设计试验方案，包括抽水量、抽水时间、观测时间和观测点等。
2.准备设备和材料：选择适当的抽水设备，如水泵和抽水管道。
确保设备的质量和性能符合要求。
同时，准备好观测设备和材料，如水位计、测压仪和数据记录仪等。
3.安装试验井：根据试验方案，在选择的位置钻探井孔。
然后安装试验井筒和井口设备。
确保井筒的密封性和稳定性，以防止漏水和塌陷。
4.进行抽水试验：根据试验方案，启动水泵开始抽水。
记录开始抽水时的井水位和时间。
观测抽水期间井水位的下降情况，并随时记录数据。
5.观测水位变化：在试验期间，通过水位计观测井水位的变化。
间隔一定的时间记录井水位，并绘制水位-时间曲线。
根据曲线的斜率可以确定水位的下降速率。
6.分析数据：根据观测的水位数据，计算出试验井孔的有效渗透性。
根据渗透性和地下水体积平衡原理，可以计算地下含水层的压力。
利用抽水试验确定承压含水层参数的方法是经过实践检验的，可以提供有关地下含水层的重要参数。
然而，需要注意的是，试验结果受多种因素的影响，如地下水层的复杂性和非均质性，试验井孔的尺寸和密封性等。
因此，在进行试验前应进行充分的地质勘探和实地调查，以确保试验的准确性和可靠性。
总之，通过抽水试验可以有效地确定承压含水层的参数，为工程和水资源管理提供重要的参考依据。
地质参数确定方法
水文地质参数确定方法水文地质参数，反映含水层或透水层水文地质性能的指标。
如渗透系数、导水系数、水位传导系数、压力传导系数、给水度、释水系数、越流系数等，都是基本的水文地质参数。
水文地质参数是进行各种水文地质计算时不可缺少的数据。
一般是通过勘探试验测求水文地质参数。
表征岩石(土)的水文地质性能的数量指标。
是供水水文地质勘察中进行水文地质计算和地下水资源评价的数据。
表征岩土储存、释出和输运水、溶质或热的特性的定量指标。
水文地质参数主要包括渗透系数、导水系数、释水系数、压力传导系数、越流系数、降水入渗系数、给水度、影响半径和弥散系数等。
常用的水文地质参数有下列各种：1、渗透系数，又称水力传导系数，是水力坡度为1时，地下水在介质中的渗透速度。
为表征介质导水能力的重要水文地质参数。
渗透系数不仅与介质性质有关，还与在介质中运动的地下水的粘滞系数、比重及温度等物理性质有关。
根据达西定律：V＝－KH／I式中，V为渗透速度；H为地下水水头；I为渗透距离；K为介质的渗透系数，量纲为（L／T）。
其与渗透率的关系为K＝r?k／μ（K为渗透系数；k为渗透率；r为地下水的比重；μ为地下水动力粘滞系数）。
从关系式中可知渗透系数与水的粘滞系数成反比，而后者随温度的升高而减小，因此，渗透系数随温度的升高而增大。
在地下水温度变化较大时，应作相应的换算。
在地下水矿化度显著增高时，水的比重和粘滞系数均增大，渗透系数则随之而变化。
在这种情况下，一般采用与液体性质无关的渗透率较为方便。
渗透系数是水力坡度为1时，水在介质中的渗透速度(以m／d表示)。
是描述地下水在岩石(土)中导水性能的重要参数。
又称水力传导系数。
渗透系数的大小由岩石(土)中连通的孑L隙大小决定。
岩石(土)中的孔隙大，则其渗透系数也大。
同时渗透系数还与地下水在岩石(土)中运动时所溶物质、粘滞度、密度和温度等物理性质有关。
由于地下水的密度和粘滞度等变化极小，对这些因素的变化常忽略不计。
含水层厚度的确定
布含水层厚度的确定一、松散含水层厚度第四系含水层的含水性比较均匀，其厚度根据地下水位、钻孔所揭露的松散岩层的颗粒组成以及岩性结构等，直接按钻孔揭露情况的编录资料来确定。
二、基岩含水层厚度含水不均匀的基岩裂隙和岩溶含水层，其厚度的确定，一般是根据钻孔揭露的岩层裂隙、岩溶发育情况。
钻孔需易水文地质观测和物探资料，以及必要时依据水文地质分层试验等资科结合成因和分布规律等，经综合分析研究确定。
（1）用简易水文地质观测、电测井及岩心水文地质编录资料，进行综合整理。
按勘探剖面编制简易水文地质、电测井成果综合对比图。
图中要包括以下容：各钻孔揭露的地层、岩性及换层深度或标高；岩心采取率、冲洗液消耗量、岩石质量指标（即SQD指标）及电测井成果曲线；岩心的线裂隙率、级岩溶率和较大溶洞的起止深度或标高；钻孔水位观测成果曲线和水位发生突变、涌水、漏水段的起止深度或标高等。
综合研究分析上述成果，编制裂隙或岩溶含水层的富水性分带图，在此基础上确定裂隙或岩溶含水层的强、弱含水带的厚度。
（2）按裂隙或溶洞发育程度确定，一般采用如下指标衡量：直线裂隙率小于3%的闭合状裂隙带，或虽然裂隙率大于3%但裂隙已被其它矿物如方解石、石英脉等所充填的裂隙带，均可视为相对隔水层。
裂隙率大于3%以上的性裂隙带，则可视为裂隙含水层。
溶洞发育程度，可采用岩溶率或岩溶能见率两个指标来衡量：可用作图法编制矿区围岩溶率随深度的变化曲线或用反映溶洞发育与各种因索关系的溶洞投影图。
从图上确定出岩溶率高、能见率也高的岩段为强含水带，次高岩段为弱含水带。
（3）进行过钻孔简易分段注（压）水试验的矿区，可用下列指标划分含水带：单位吸水率q＞0.001L/s.m为含水带；q＜0.001L/s.m时可认为是相对隔水层。
（4）根据上述资料，结合研究矿区的风化裂隙、构造裂隙或破碎带、岩溶发育的基本规律，可以划分出比较可靠的含水层厚度。
对于各钻孔含水带厚度变化很大，又难于形成统一含水层的情况，可很据各钻孔强弱含水带所控制的面积，取其面积加权平均值，分别定出强、弱含水层的厚度。
稳定井流直线图解法确定含水层参数
稳定井流直线图解法确定含水层参数摘要：对于潜水井流，利用Dupuit公式计算的参数往往相差很大，难以直接选用。
对Dupuit公式进行线性化，建立降深(s)与距离(r)的s-lnr直线关系，利用直线斜率、直线在x 轴上的截距，可以直接求得唯一的渗透系数K 和影响半径R。
利用内蒙古突泉县突泉镇周边河谷地区的承压水井抽水试验资料和内蒙古锡林浩特市27个潜水抽水井及其观测孔的抽水试验资料，应用直线图解法分析计算，得到唯一的含水层参数T、K 和R。
将计算结果与直接利用Dupuit公式所计算的结果相比较，前者的求参效果较好。
关键词：直线图解法；完整井稳定流；渗透系数Abstract: For the diving well flow, using Dupuit formula to calculate the parameters often vary greatly, it is difficult to directly use. Dupuit equation is linearized, establish deep down ( s ) and distance ( r ) s-lnr linear relationship, using the slope of the line, intercept of line in the X line, can be directly calculated only permeability coefficient K and radius R. Using Inner Mongolia County dash forward fontal town surrounding valley region of artesian well pumping test data of Xilinhaote city and Inner Mongolia 27 submersible pumping well and observation well pumping test data, using linear graphic method of calculation and analysis, is the only aquifer parameters T, K and R. The calculation results and the direct use of Dupuit formula calculation results are compared; the former parameters effect is good.Key words: linear graphic method; complete well steady flow; permeability coefficient引言含水层参数的计算与确定是地下水资源计算与评价、开发利用与保护及科学管理的重要依据。
地质参数确定方法
水文地质参数确定方法水文地质参数，反映含水层或透水层水文地质性能的指标。
如渗透系数、导水系数、水位传导系数、压力传导系数、给水度、释水系数、越流系数等，都是基本的水文地质参数。
水文地质参数是进行各种水文地质计算时不可缺少的数据。
一般是通过勘探试验测求水文地质参数。
表征岩石（土）的水文地质性能的数量指标。
是供水水文地质勘察中进行水文地质计算和地下水资源评价的数据。
表征岩土储存、释出和输运水、溶质或热的特性的定量指标。
水文地质参数主要包括渗透系数、导水系数、释水系数、压力传导系数、越流系数、降水入渗系数、给水度、影响半径和弥散系数等。
常用的水文地质参数有下列各种：1、渗透系数，又称水力传导系数，是水力坡度为 1 时，地下水在介质中的渗透速度。
为表征介质导水能力的重要水文地质参数。
渗透系数不仅与介质性质有关，还与在介质中运动的地下水的粘滞系数、比重及温度等物理性质有关。
根据达西定律：V=- KH T I式中，V为渗透速度；H为地下水水头；I为渗透距离；K为介质的渗透系数，量纲为（L/T）。
其与渗透率的关系为K=r?k/卩（K为渗透系数；k为渗透率；r为地下水的比重；□为地下水动力粘滞系数）。
从关系式中可知渗透系数与水的粘滞系数成反比，而后者随温度的升高而减小，因此，渗透系数随温度的升高而增大。
在地下水温度变化较大时，应作相应的换算。
在地下水矿化度显著增高时，水的比重和粘滞系数均增大，渗透系数则随之而变化。
在这种情况下，一般采用与液体性质无关的渗透率较为方便。
渗透系数是水力坡度为1 时，水在介质中的渗透速度（以m／d表示）。
是描述地下水在岩石（土）中导水性能的重要参数。
又称水力传导系数。
渗透系数的大小由岩石（土）中连通的孑L隙大小决定。
岩石（土）中的孔隙大，则其渗透系数也大。
同时渗透系数还与地下水在岩石（土）中运动时所溶物质、粘滞度、密度和温度等物理性质有关。
由于地下水的密度和粘滞度等变化极小，对这些因素的变化常忽略不计。
地下水含水层类型及各类型特征
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《水文学原理及应用》教学大纲
《水文学原理及应用》教学大纲【课程简介】《水文学原理与应用》课程的授课对象主要是水利水电工程学科的本科生，其中《水文学原理与应用》(I)在大三的上学期开设，《水文学原理与应用》(II)在大三的下学期开设，《工程水文设计》在大四的上学期开设。
课程内容设置面向水文学与水资源、水利水电工程、土木工程、环境科学与工程及城市生态与人居环境等相关专业的本科学生，从水文循环出发，对水文学原理、水文分析和水文设计进行系统讲解，突出基本理论、结合生产实践、体现水文科学的发展前沿。
新世纪我国水利水电事业的不断发展，尤其是水资源开发利用和管理水平的不断提高，对合格水利工作者的要求也不断提高。
《水文学原理与应用》课程的目标是：要求学生掌握流域水文循环的基本原理、流域水文计算和工程水文设计的基本方法、以及能够应用所学知识进行实际的工程水文设计和计算；掌握有关土壤水和地下水循环的基本知识及分析方法，并应用于水资源规划和管理。
【课程主要内容】《水文学原理与应用》课程的重点是：系统介绍流域水文循环过程原理、水文分析计算方法及工程水文设计。
课程的难点在于：如何使原理、方法和应用有机结合，体现知识体系逻辑性和系统性，让学生更好地理解和掌握。
解决办法：加强对水文循环过程中的现象和原理的讲解，提高学生对客观自然界的认知能力。
在介绍水文学基本原理时，十分注意从原理到方法的自然过渡，注重科学与生产实践的结合。
《水文学原理与应用》（I）中主要从降水、蒸发、下渗、产流和汇流等过程来介绍流域中的水文现象及水文过程中的原理；从探讨流域水文过程的规律性，来讲解流域产汇流的分析及计算方法；从水文现象的随机性及其统计规律出发来讲解工程水文设计方法。
《水文学原理与应用》（II）中则着重介绍降雨下渗以后的土壤水分运动和地下水运动的现象和原理，将地表水和地下水相联系，全面反映出流域中的水循环过程。
通过认识土壤－作物－大气连续体中的水分运动规律，介绍农田水资源管理中的基本原理；通过认识土壤水和地下水的相互作用，介绍地下水资源管理中的基本原理。
含水层厚度的确定
布含水层厚度的确定一、松散含水层厚度第四系含水层的含水性比较均匀，其厚度根据地下水位、钻孔所揭露的松散岩层的颗粒组成以及岩性结构等，直接按钻孔揭露情况的编录资料来确定。
二、基岩含水层厚度含水不均匀的基岩裂隙和岩溶含水层，其厚度的确定，一般是根据钻孔揭露的岩层裂隙、岩溶发育情况。
钻孔需易水文地质观测和物探资料，以及必要时依据水文地质分层试验等资科结合成因和分布规律等，经综合分析研究确定。
（1）用简易水文地质观测、电测井及岩心水文地质编录资料，进行综合整理。
按勘探剖面编制简易水文地质、电测井成果综合对比图。
图中要包括以下内容：各钻孔揭露的地层、岩性及换层深度或标高；岩心采取率、冲洗液消耗量、岩石质量指标（即SQD指标）及电测井成果曲线；岩心的线裂隙率、级岩溶率和较大溶洞的起止深度或标高；钻孔水位观测成果曲线和水位发生突变、涌水、漏水段的起止深度或标高等。
综合研究分析上述成果，编制裂隙或岩溶含水层的富水性分带图，在此基础上确定裂隙或岩溶含水层的强、弱含水带的厚度。
（2）按裂隙或溶洞发育程度确定，一般采用如下指标衡量：直线裂隙率小于3%的闭合状裂隙带，或虽然裂隙率大于3%但裂隙已被其它矿物如方解石、石英脉等所充填的裂隙带，均可视为相对隔水层。
裂隙率大于3%以上的张性裂隙带，则可视为裂隙含水层。
溶洞发育程度，可采用岩溶率或岩溶能见率两个指标来衡量：可用作图法编制矿区范围内岩溶率随深度的变化曲线或用反映溶洞发育与各种因索关系的溶洞投影图。
从图上确定出岩溶率高、能见率也高的岩段为强含水带，次高岩段为弱含水带。
（3）进行过钻孔简易分段注（压）水试验的矿区，可用下列指标划分含水带：单位吸水率q＞0.001L/s.m为含水带；q＜0.001L/s.m时可认为是相对隔水层。
（4）根据上述资料，结合研究矿区的风化裂隙、构造裂隙或破碎带、岩溶发育的基本规律，可以划分出比较可靠的含水层厚度。
对于各钻孔含水带厚度变化很大，又难于形成统一含水层的情况，可很据各钻孔强弱含水带所控制的面积，取其面积加权平均值，分别定出强、弱含水层的厚度。
岩土工程师专业辅导：地下水参数
地下⽔参数
1.渗透系数k(m/d)其物理意义可从达西公式v=kI中表明，即⽔⼒坡度(I)等于l时，⽔的渗透速度即为渗透系数。
2.导⽔系数T(m2/d)：表⽰地下⽔通过岩⼟层的能⼒，它是⽔⼒梯度等于1时，通过1m宽度含⽔层整个饱和厚度的地下⽔⽔量，在数值上等于渗透系数k与含⽔层厚度M的乘积，即：T=k*M
3.导压系数a：⼜称⽔压传导系数，表⽰⽔压⼒从⼀点传到另⼀点的速率，a值由含⽔层厚度(m)与渗透系数k的乘积除以储⽔系数S所得，即:a=k*M/S
4.储⽔系数(S)或称释⽔系数、弹性给⽔系数，表⽰⽔压变化lm时，从单位⾯积(1m2)含⽔层中释放或储存的⽔量。
对于潜⽔含⽔层其储⽔系数在数值上等于给⽔度。
5.越流系数(ke)表⽰地下⽔通过弱含⽔层渗流到主要含⽔层的能⼒，它等于含⽔层与越流弱含⽔层之间⽔头差为lm时，通过lm2越流分界⾯上的流量，即：ke=k`/m` 或 ke=km/B2式中k`、m`分别为含⽔层顶板或底板的弱含⽔层的渗透系数和厚度。
6.越流因素B表⽰越流含⽔层之间相互作⽤⼤⼩的参数,B=(kmm`/k`)1/2。
强含水层和弱含水层的判断方法
强含水层和弱含水层的判断方法说实话强含水层和弱含水层的判断方法这事，我一开始也是瞎摸索。
我就觉得这事儿肯定特别复杂，但是经过一段时间的捣鼓，也算总结出了一些门道。
我先来说说我最开始的想法啊，我觉得从直观上看呢，水流量可能是个判断依据。
就像你拧水龙头一样，如果一下就能出很多水，那这个水龙头对应的就像是强含水层。
我就跑到野外去看那些泉水啊小溪啥的。
如果一个地方有泉水涌出来，而且流量很大，那我就想下面的含水层应该是强含水层。
但是后来我发现我错得挺离谱的。
因为有时候一些特殊情况，比如山坡上的水集中到一个点流出来，看起来流量大，但其实下面的含水层可能没那么强。
这就是因为我没考虑到地表水汇聚的影响，算是我犯的一个大错啦。
后来呢，我就开始琢磨从岩石的性质入手。
比如说一些孔隙大、渗透性好的岩石，像砂岩，我感觉下面可能就是强含水层。
而那些相对比较致密的岩石，像页岩下面的含水层可能就比较弱。
我就到处去找有裸露岩石的地方，去看看岩石特性，然后再找找附近有没有水的迹象。
我还特地找了一些地质图来辅助我判断岩石的类型。
但是这方法也不完美，因为实际情况会更复杂，有时候会有不同岩层交错，而且还有地质构造的影响。
再就是我试过看水位的下降速度。
你可以想象一个井就像一个杯子啊，如果这个杯子的水很快就被抽干了，那可能对应的就是弱含水层，要是怎么抽都还有水，而且水位下降很慢，就像这个杯子特别大很深似的，那很可能是强含水层。
我之前有打过一些简易的井来做这个实验，不过这个方法也有问题，因为这和抽水的量还有抽水的时间等因素都有关。
我现在觉得要准确判断强含水层和弱含水层，不能只依赖一种方法。
得把这些方法都结合起来，从水流量、岩石性质、水位下降速度等多方面综合考量才行。
而且不同的地区，地质情况差别很大，还得参考当地的地质调查报告之类的东西。
我试过这么多方法以后明白一个道理，这个判断方法不是那么简单直接的，必须得非常严谨地对待这个事情，要考虑到各种可能影响的因素，绝不能仅凭一两个现象就下结论。
强含水层判定标准
强含水层判定标准嘿，你知道吗？在神秘的地质世界里，就像超级英雄需要明确自己的超能力范围一样，判定强含水层也有它的“独门秘籍”。
要是搞不清楚这判定标准，在地质探索的道路上，就像盲人摸象，瞎转悠还摸不着头脑！**“水的宝库在哪里：寻找强含水层的踪迹”**在地质的江湖中，强含水层就像是藏满宝藏的神秘宝库，谁能准确找到它，谁就能掌握水资源的“财富密码”！那么，怎么才能找到这个“宝库”呢？首先，我们得看看含水层的厚度。
这就好比盖房子，房子越高，空间越大。
含水层厚度越大，储存水的能力也就越强。
比如说，有的含水层厚度能达到几十米甚至上百米，那可真是水的“豪华别墅”，大概率就是强含水层啦！再瞧瞧含水层的渗透性。
渗透性就像是水在这个“房子”里穿梭的通道。
通道宽敞畅通，水就能欢快地流动。
像那些渗透性好的砂砾石层，水在其中简直是“一路畅通无阻”，这样的往往就是强含水层的有力候选者。
还有地下水的流量和水位变化也很关键。
想象一下，流量大就像水龙头开到最大，水位稳定就像水位线总是保持在“黄金位置”，这不是强含水层还能是什么？**“含水层的‘性格特点’：解密强含水层的特质”**强含水层这家伙可是有独特的“性格特点”哟！它的储水能力那叫一个绝绝子，就像一个超级大水桶，怎么装都装不满。
而且它给水的时候也特别大方，不像有些小气的含水层，挤牙膏似的一点点往外冒。
它的水质通常也不错，就像经过了高级净化的纯净水，清澈又干净。
这是因为强含水层经过了层层过滤和净化，杂质都被挡在了门外。
比如说，在某些大型河谷地区，那里的强含水层就像是慷慨的大地母亲，源源不断地为人们提供着优质的地下水。
**“别被假象迷惑：避开强含水层判定的陷阱”**在寻找强含水层的路上，可别被一些假象给忽悠了！有时候，看起来含水层很厚，但渗透性很差，这就像一个外表庞大但内部通道狭窄的仓库，水进得去出不来，可不能把它误认成强含水层。
还有些地方，暂时的高水位可能只是“昙花一现”，并不是因为它本身是强含水层，也许只是碰巧赶上了特殊的降水情况。
第七章 地下含水层参数的确定
第七章地下含水层参数的确定
和含水层规模、含水层几何形状和含水层边界条件一样，含水层参数包括地下水文参数和水文地质参数，它是反映水文地质实体本质特性的定量变化指标，也是地下水资源评价和地下水系统管理模型求解的基础。
含水层参数确定的准确与否，直接影响到地下水资源评价的效果和地下水系统管理模型的应用。
因此，开展含水层参数计算方法的研究，在理论上和实践上均具有十分重要的意义。
第一节含水层参数群的系统动态分解求参技术
（以下为张元禧、施鑫源合编的由中国水利水电出版社出版的《地下水水文学》中107～120页内容）。
含水层厚度的确定
布含水层厚度的确定一、松散含水层厚度第四系含水层的含水性比较均匀，其厚度根据地下水位、钻孔所揭露的松散岩层的颗粒组成以及岩性结构等，直接按钻孔揭露情况的编录资料来确定。
二、基岩含水层厚度含水不均匀的基岩裂隙和岩溶含水层，其厚度的确定，一般是根据钻孔揭露的岩层裂隙、岩溶发育情况。
钻孔需易水文地质观测和物探资料，以及必要时依据水文地质分层试验等资科结合成因和分布规律等，经综合分析研究确定。
（1）用简易水文地质观测、电测井及岩心水文地质编录资料，进行综合整理。
按勘探剖面编制简易水文地质、电测井成果综合对比图。
图中要包括以下内容：各钻孔揭露的地层、岩性及换层深度或标高；岩心采取率、冲洗液消耗量、岩石质量指标（即SQD指标）及电测井成果曲线；岩心的线裂隙率、级岩溶率和较大溶洞的起止深度或标高；钻孔水位观测成果曲线和水位发生突变、涌水、漏水段的起止深度或标高等。
综合研究分析上述成果，编制裂隙或岩溶含水层的富水性分带图，在此基础上确定裂隙或岩溶含水层的强、弱含水带的厚度。
（2）按裂隙或溶洞发育程度确定，一般采用如下指标衡量：直线裂隙率小于3%的闭合状裂隙带，或虽然裂隙率大于3%但裂隙已被其它矿物如方解石、石英脉等所充填的裂隙带，均可视为相对隔水层。
裂隙率大于3%以上的张性裂隙带，则可视为裂隙含水层。
溶洞发育程度，可采用岩溶率或岩溶能见率两个指标来衡量：可用作图法编制矿区范围内岩溶率随深度的变化曲线或用反映溶洞发育与各种因索关系的溶洞投影图。
从图上确定出岩溶率高、能见率也高的岩段为强含水带，次高岩段为弱含水带。
（3）进行过钻孔简易分段注（压）水试验的矿区，可用下列指标划分含水带：单位吸水率q＞0.001L/s.m为含水带；q＜0.001L/s.m时可认为是相对隔水层。
（4）根据上述资料，结合研究矿区的风化裂隙、构造裂隙或破碎带、岩溶发育的基本规律，可以划分出比较可靠的含水层厚度。
对于各钻孔含水带厚度变化很大，又难于形成统一含水层的情况，可很据各钻孔强弱含水带所控制的面积，取其面积加权平均值，分别定出强、弱含水层的厚度。
水文地质学基础：含水层与隔水层
1.3.4含水层与隔水层1.3.4.1含水层与隔水层的概念含水层是指饱水并能能够透过与给出相当数量水的岩层。
含水层不断储存有水，而且水可以在其中运移。
隔水层是指那些不能透过与给出水的岩层，或者透过与给出水的数量微不足道的岩层，一般它起着阻隔重力水通过的作用。
1.含水层的构成含水层的构成是由多种因素所决定的，概括起来应具备下列条件：（1）具有储存重力水的空间构成含水层，首先要具有良好的储水空间，也就是说应当具有孔隙、裂隙或溶穴等空间。
岩层的空隙越大、数量越多、连通性越好，则透水性能就好，重力水越易入渗，容易流动，这种条件有利于形成含水层。
如透水性强的砂砾石层通常会形成良好的含水层；裂隙发育的坚硬砂岩也可以构成含水层。
（2）具备储存地下水的地质构造岩层具备了储水空间，即良好的透水性，但能否保存地下水，即把地下水储存起来，还必须具备一定的地质构造条件。
透水层含水层图1-19 地质构造影戏那个岩层储水条件示意图1—溶穴发育的石灰岩；2—页岩；3—侵入岩体；4—泉有利于地下水储存的地质构造条件，归纳起来为：在透水性良好的岩层下有隔水（不透水或弱透水）的岩层存在，以免重力水向下全部漏失；或在水平方向上有隔水层阻挡，以免全部漏空。
只有这样，使运动于空隙中的重力水，较长久地储存起来，充满了空隙岩层，形成含水层（图1-19，b）。
如果地质构造不利于地下水储存，那么岩层虽然透水，它只能起暂时的透水通道作用，这种岩层为透水而不含水的岩层，即透水层（1-19，a）。
（3）具有良好的补给来源岩层具备了良好的储水空间和构造条件，如果水源不足，仍不能成为含水层，因为这种岩层在枯水期往往干枯。
只有当岩层有了充足的补给来源，对供水、排水有一定实际意义时，才能构成含水层。
2.含水层与隔水层的相对性隔水层是相对含水层而存在的，自然界没有绝对不透水的岩层，只是透水性有强弱之分，我们把那些透水性小，含水少的岩层旬为隔水层。
因此，含水层与隔水层有其相对性。
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2.1 给水度μ与潜水蒸发系数C
离补给源较远的观测井，无降雨、开采时段
潜水蒸发为引起地下水消退的单一因子：
μΔh＝CEo＝Eo (1-h/ho)n
对各时段： Δh/Eo～h
绘图，拟合曲线
纵轴截距为1/μ
横轴截距为潜水蒸发 临界埋深ho
Q =πK
H
2
−
h2 0
ln(R / r0 )
Q
=πK
H2
−
h2 1
ln(R / r1 )
水面线
h2
=
Q
πK
r ln(
r0
)+
h2 0
带观测孔的单井稳定抽水试验确定渗透系数
观测孔：至少2个，近孔距抽水井1.6倍含水层厚 度(以消除抽水井附近三维、紊流影响)
观测孔S (或Δh2) ～lgr关系为直线
渗透系数(m/d) <0.1 0.1~0.25 0.25~0.5
1~5 5~10 10~35 25~50 100~1000
作业：
某承压含水层厚度为100m，在一完整井 中以600m3/d的涌水量进行抽水试验，在 距抽水井10m的观测孔处降深变化见下表。 计算该含水层的渗透系数、导水系数、压 力传导系数及贮水系数。（注意单位换算） 时间t(min) 50 100 150 200 300 降深S(m) 1.2 1.45 1.6 1.7 1.86
计算方法 配线法 直线解析法 恢复水位法 试算法 直线斜率法…
直线解析法：
S(r,t) = Q W (u)
4π T
u = r2 = μer2
4at 4Tt
u<0.01时Jacob近似公式：
两次试验结果：
T = Q ln(t2 / t1 )
4π (S2 − S1 )
S(r,t) = Q ln 2.25at
ΔH=a1P-a2h开+a3h入-a4h出-Δh
ΔH +Δh =a1P-a2h开+a3h入-a4h出
a1=α/μ，a2= 1/μ， a3=K1/μ，a4=K2/μ
根据观测数据进行线性回归，得到参数ai 进一步计算出有关参数
不同地区考虑不同地下水均衡项
4 利用试验资料确定含水层参数
同时可得到C(h)
2.2 降雨入渗补给系数α
α=Pg/P=μΔhP/P
影响因素：
降雨总量、雨强 地下水埋深 土壤结构 初期含水量
变化范围：0~1
2.3 农田灌溉入渗补给系数β
β=PI/P=μΔhI/P
影响因素：
耕地的土质、平整程度 土壤含水量 灌水定额、灌水方法 地下水埋深
利用地下水动态长期观测资料 利用试验资料
2 含水层参数群的系统动态分解求参技术
基本原理：地下水动态变化是由各种自然、 人为因素综合作用的结果。在平原区，主 要影响因素为降雨、蒸发及灌溉。在地下 水动态曲线上分解出以上因素独立作用的 时段，确定出相应的含水层参数
给水度μ
潜水蒸发系数C
ln(R / r0 )
ln(R / r0 )
π (2H − S0 )S0
承压完整井： Q = 2π KM (H − h0 ) = 2π KMS0
ln(R / r0 )
ln(R / r0 )
K = Qln(R / r0 )
2π MS0
适用范围：Q～S0(Δh2=H2-ho2)线性，即水流通 过过滤器及过滤器内水流阻力不大
4πT r2 4πT
多次试验结果：
Si
=
Q
4π T
ln
2.25a r2
+
Q
4π T
ln ti
i=1, 2, …, n
S~lnt线性回归
斜率k：→T
截距t0： → a、 μe =T/a
5 参数反演
地下水位观测值Hi, t 对一组假设参数，求解正问题得到地下水位模拟值hi, t 目标函数：误差平方和最小
给水度的测定 稳定抽水试验确定渗透系数 非稳定抽水试验
4.1 给水度的测定
筒测法、蒸渗仪
坑测法：
θs－θf
蒸发相对值全年总和的均 值
埋深与蒸发关系图
500
蒸发相对值全年总和的均值
450
400
500
350
400
300
300
250
粘土
200
粘土 壤土
200
壤土
150
粉细砂
100
粉细砂
搜索方法：
( ) ∑ ∑ N T
min Q =
H −h 2
i ,t
i ,t
i=1 t=1
单纯形搜索法(CEA)
遗传算法(GA)
模拟退火算法(SA)
SCE (Shuffled CEA)-PSO (Particle Swarm Optimization)
GLUE (Generalized Likelihood Uncertainty Estimation)
潜水蒸发系数C
给水度μ
潜水蒸发临界埋深Ho
渗透系数K
降雨入渗补给系数α
导水系数T
渠系渗漏补给系数m
压力传导系数a
农田灌溉入渗补给系数β 弹性释水系数μe
越流因素B
含水层参数的应用
地下水资源评价和管理的基础 地下水补、排、蓄
含水层参数的确定方法
Q = KA dh = 2π rhK dh
dr
dr
Q =πK
H
2
−
h2 0
= π K (2H − S0 )S0
ln(R / r0 )
ln(R / r0 )
R－影响半径；S0=H-h0－稳定水位降深 Q～S0：抛物线；
矛盾：h0=0时流量最大，过水断面为0－ Dupuit假定
带观测孔的潜水完整井
变化范围：0~1，一般0.1~0.2
3 含水层参数率定模型
原理：地下水均衡
μFΔH=R(t)－D(t)
面积
总补给量 总消耗量
μFΔH=αPF+K1A1I1Δt-V开-μFΔh-K2A2I2Δt
降雨补给 侧向补给
开采 潜水蒸发 侧向排泄
ΔH=(α/μ)P+(K1/μ)(A1I1Δt/F)-(1/μ)(V开/F)Δh-(K2/μ)(A2I2Δt/F)
SCEM－UA…
6 常用含水层参数的经验值
给水度 渗透系数 多年平均降雨入渗补给系数 潜水蒸发系数 渠系渗漏补给系数 田间灌溉回归入渗补给系数 影响半径
岩性
粘土 亚粘土 黄土 亚砂土 粉砂 细砂 中砂 粗砂 砂卵砾石
给水度
0.02~0.035 0.03~0.045 0.025~0.05 0.035~0.06 0.06~0.08 0.08~0.11 0.09~0.13 0.11~0.15 0.13~0.20
第11讲 地下含水层参数的确定
(Determination of Aquifer Parameters)
概述 含水层参数群的系统动态分解求参技术 含水层参数率定模型 利用试验资料确定含水层参数 参数反演 常用含水层参数的经验值
1 概述
含水层参数：
地下水文参数：
水文地质参数：
潜水完整井：
K = Qln(r2 / r1 )
π (Δh12 − Δh22 )
承压完整井：
K = Qln(r2 / r1 )
2π M (S1 − S2 )
影响半径的确定：利用2个或更多观测孔资 料同时确定K、R
公式法
图解法
4.3 非稳定抽水试验
承压水非稳定流抽水试验
参数：T、μe、a
4πT r2
S1
=
Q
4π T
⎛ ⎜⎝
ln
2.25a r2
+
ln
t1
⎞ ⎟⎠
S2
=
Q
4π T
⎛ ⎜⎝
ln
2.25a r2
+ ln t2
⎞ ⎟⎠
可进一步求出a、 μe =T/a
若含水层厚度已知，可求出K
直线斜率法：
u<0.01时Jacob近似公式：
S(r,t) = Q ln 2.25a + Q ln t
100
50
0
0
0
2
4
6
8
0
1
2
3
4
5
埋深（m）
埋深（m）
蒸发相对值全年总和的均值
500
450
400
350
300
250
200
150
100 50 0
y = 164x-0.8335 R2 = 0.967
0
1
2
3
4
5
埋深（m）
粘土 壤土 粉细砂 乘幂 (粘土)
蒸发相对值全年总和的均值
500
450
400
350
300
250
200
150
100
y = 413.65e-0.41x
50
R2 = 0.9767
0
0
1
2
3
4
5
埋深（m）
粘土 壤土 粉细砂 指数 (壤土)
4.2 井稳定抽水试验确定渗透系数
单井稳定抽水试验确定渗透系数
潜水完整井： Q = π K
H
2
−
h2 0
= π K (2H − S0 )S0