地下水动力学知识点总结 (1)

基本问题

（2）同一断面(即r固定)，s随t的增大而增大，当t=0时，s=0，符合实际情况。当t→∞时，实际上s不能趋向无穷大。因此，降落漏斗随时间的延长，逐渐扩展。这种永不稳定的规律是符和实际的，恰好反映了抽水时在没有外界补给而完全消耗贮存量时的典型动态。

（3）同一时刻、径向距离r相同的地点，降深相同。

184Theis公式反映的水

头下降速度的变化规

律

（1）抽水初期，近处水头下降速度大，远处下降速度小。当r一定时，

s-t曲线存在着拐点。拐点出现的时间（此时u=1）为：。

（2）每个断面的水头下降速度初期由小逐渐增大，当=1时达到最

大；而后下降速度由大变小，最后趋近于等速下降。

（3）抽水时间t足够大时，在抽水井一定范围内，下降基本上是相同

的，与r无关。换言之，经过一定时间抽水后，下降速度变慢，在一

定范围内产生大致等幅的下降。

194Theis公式反映出的

流量和渗流速度变化

规律

（1）通过不同过水断面的流量是不等的，r值越小，即离抽水井越近

的过水断面，流量越大。反映了地下水在流向抽水井的过程中，不断

得到贮存量的补给。

（2）由于沿途含水层的释放作用，使得渗流速度小于稳定状态的渗

流速度。但随着时间的增加，又接近稳定渗流速度。

204

Theis公式反应的影

响半径在无越流补给且侧向无限延伸的承压含水层中抽水时，虽然理论上不可能出现稳定状态，但随着抽水时间的增加，降落漏斗范围不断向外扩展，自含水层四周向水井汇流的面积不断增大，水井附近地下水测压水头的变化渐渐趋于缓慢，在一定的范围内，接近稳定状态（似稳定流），和稳定流的降落曲线形状相同。

但是，这不能说明地下水头降落以达稳定。

214Theis配线法的原理由Theis公式两端取对数，得到

二式右端的第二项在同一次抽水试验中都是常数。因此，在双对数坐标系内，对于定流量抽水和标准曲线在形状上是

相同的，只是纵横坐标平移了距离而已。只要将二曲线重合，任选一匹配点，记下对应的坐标值，代入(4-10)式（4-11）式

即可确定有关参数。此法称为降深-时间距离配线法。

同理，由实际资料绘制的s-t曲线和与s-曲线，分别与

和W(u)-u标准曲线有相似的形状。因此，可以利用一个观测孔不同时刻的降深值，在双对数纸上绘出s-t曲线和曲线，进行拟合，此法称为降深-时间配线法。

如果有三个以上的观测孔，可以取t为定值，利用所有观测孔的降深值，在双对数纸上绘出s-实际资料曲线与W（u）- u 标准曲线拟合，称为降深-距离配线法。

224

Theis配线法的计算

步骤①在双对数坐标纸上绘制W(u)-1/u或W(u)- u的标准曲线。

②在另一张模数相同的透明双对数纸上绘制实测的s-t/曲线或s-t、s-r2曲线。

③将实际曲线置于标准曲线上，在保持对应坐标轴彼此平行的条件下相对平移，直至两曲线重合为止。

④任取一匹配点(在曲线上或曲线外均可)，记下匹配点的对应坐标

值：W（u），(或u)、(或t、r2)，按下式分别计算有关参数。s-法：

s-t法：

s-r法：

配线法的最大优点是，可以充分利用抽水试验的全部观测资料，避免

个别资料的偶然误差提高计算精度。

234Theis配线法的缺点（1）抽水初期实际曲线常与标准曲线不符。因此，非稳定抽水试验时间不宜过短(原因是是水有滞后现象，初期流量不稳定)。

（2）当抽水后期曲线比较平缓时，同标准曲线不容易拟合准确，常因个人判断不同引起误差。

因此在确定抽水延续时间和观测精度时，应考虑所得资料能绘出s-t 或s-t/r2曲线的弯曲部分以便于拟合。如果后期实测数据偏离标准曲线，均可能是含水层外围边界的影响或含水层岩性发生了变化等。

244

Jacob直线图解法的

有优缺点优点是既可以避免配线法的随意性，又能充分利用抽水后期的所有资料。

但是，必须满足u≤或放宽精度要求u≤，即只有在r较小，而t值较大的情况下才能使用；否则，抽水时间短，直线斜率小，截距值小，所得的T值偏大，而?*值偏小。

254有越流补给的承压水

完整井公式的适用条

件

（1）越流系统中每一层都是均质各向同性，无限延伸的第一类越流

系统，含水层底部水平，含水层和弱透水层都是等厚的；

（2）含水层中水流服从Darcy定律；

（3）虽然发生越流，但相邻含水层在抽水过程中水头保持不变（这

在径流条件比较好的含水层中不难达到）；

（4）弱透水层本身的弹性释水可以忽略，通过弱透水层的水流可视

为垂向一维流；

（5）抽水含水层天然水力坡度为零，抽水后为平面径向流；

（6）抽水井为完整井，井径无限小，定流量抽水。

264有越流补给的承压水

完整井公式

-Hantush-Jacob公

式

其中，

式中s——抽水井的水位降深，m；

Q——抽水井的流量，m3/d；

T——含水层的导水系数，m2/d；

——越流井函数，不考虑相邻弱透水层弹性释水时越流系

统的井函数；

B——越流因素，m；

r——到抽水井的距离，m；a——含水层的导压系数，m2/d；?*——含水层的弹性是水系数；t——自抽水开始起算的时间，d。

274越流完整井流公式反

应的降深-时间曲线

的形状

（1）抽水早期，降深曲线同Theis曲线一致。这表明越流尚未进入主

含水层，抽水量几乎全部来自主含水层的弹性释水。在理论上和Theis

曲线一致。

（2）抽水中期，因水位下降变缓而开始偏离Theis曲线，说明越流已

经开始进入抽水含水层。这时，抽水量由两部分组成：一是抽水含水

层的弹性释水，二是越流补给，因此，越流含水层的降深小于无越流

含水层的降深，而且随增大(即越大)，越流含水层的降深比无

越流含水层的降深小得越多。

(3)抽水后期，曲线趋于水平直线，抽水量与越流补给量平衡，表示非

稳定流已转化为稳定流。

284

越流完整井流公式反

映的水头下降速度越流含水层水位下降速度比无越流含水层慢。

与无越流含水层一样，当t足够大时，在一定的范围内，水位下降速度是相同的。

294有一个观测孔时,越

流含水层抽水试验的

单孔拐点法求参步骤

①在单对数坐标纸上绘制s-lgt曲线，用外推法确定最大降深s max，

并用（4-43）式计算拐点处降深s p；

②根据s p确定拐点位置，并从图上读出拐点出现的时间t p；

③做拐点P处曲线的切线，并从图上确定拐点P处的斜率i p；

④求出有关数值后，查表确定和值；