[发明专利]基于有限尺度下圆形定水头边界非稳定流抽水的水文地质参数测定方法

说明书

本发明公开了一种基于有限尺度下圆形定水头边界定流量承压完整井非稳定流抽水试验的水文地质参数测定方法，包括如下步骤：根据圆形定水头边界定流量承压完整井非稳定流公式，通过数学变换，建立圆形定水头边界定流量承压完整井非稳定流抽水试验的标准曲线；作出s‑t实测曲线；将实测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作相对位移，直至两曲线重合；任取一匹配点，记下匹配点的对应坐标值，计算得到含水层的渗透系数和贮水系数。本发明采用配线法确定含水层水文地质参数，可以同时求得含水层的渗透系数和贮水系数，由于采用非稳定流抽水试验数据，得到的计算结果精度高，具有很好的应用推广价值。

技术领域

本发明属于水文地质参数测定技术领域，具体涉及一种基于有限尺度下圆形定水头边界定流量承压完整井非稳定流抽水试验的水文地质参数测定方法。

背景技术

水文地质参数是研究岩土体地下水运动问题非常重要的参数，多年来在水文地质领域的研究中众多确定水文地质参数的方法被提出，这些方法提出的目的都是为了能够更好、更快、更准确的确定水文地质参数。但是在各种新方法的研究过程中，抽水试验都被视为一种最为有效、可靠和常用的可与新试验方法对比的基本方法。

通常情况，为了验证各种确定水文地质参数新方法的适用性和准确性，开展室内试验是最为基础的研究工作，在室内试验研究基本成熟的基础上，再将新方法应用到现场试验工作中。因此，在这样的一个研究过程中，都会先在室内构建一个物理试验模型验证新方法的适用性和准确性，而且一般都会开展室内抽水试验进行对比试验研究，将新方法得到的结果与抽水试验结果的误差大小作为评价新方法适用性和准确性的重要依据，这是所有水文地质参数测试新方法研究中常规和必须的研究思路。

在构建室内物理模型时为了使研究问题能够简单实用化，一般都会构建一个圆形含水层模型，在圆形含水层圆心处布置抽水井，这样，就能将地下水井流问题转化为径向轴对称问题。但是，由于试验场地的限制，室内构建的圆形含水层模型都是有限尺度的，而开展含水层抽水试验必须要考虑边界(一般为定水头边界，少数研究采用隔水边界模型)对试验结果的影响。但是，目前关于地下水动力学的相关书籍文献资料中提到的边界主要为直线边界(定水头和隔水直线边界)，非直线边界也仅仅涉及含水层是扇形的情况，没有专门的关于含水层有圆形边界情况的研究，那么，对于含水层圆形边界这样的问题就只能通过裘布依公式的稳定流来解决问题。但是，在实际抽水试验中，稳定流状态需要长时间抽水，有时候由于水位变化很慢，只是由于人工读数或者自动采集系统不易观察出水位的变化，但实际上并没有真正达到稳定状态。此外，通过裘布依公式仅能求出渗透系数，而不能得到含水层的贮水系数，而这是另一个非常重要的水文地质参数。因此，在实际抽水试验时更多的还是采用非稳定流抽水试验数据进行参数计算，这样既可以利用抽水试验阶段全过程的数据，使试验结果更可靠和可信，同时，也能得到水文地质参数中贮水系数这样一个很重要的参数。

然而，在应用非稳定流抽水试验数据进行参数计算时，有一个重要的前提，那就是假设含水层无限延伸，但是，在室内试验模型这样一种尺度中很难满足这样的条件，因此，如果直接应用现有的常规非稳定流理论公式计算参数会得到不准确的对比数据，从而误导新方法的研究开发和应用。

所以，需要一个新的技术方案来解决这个问题。

发明内容

发明目的：为了克服利用圆形定水头边界定流量承压完整井非稳定流抽水试验的水文地质参数测定在有限尺度下应用受到限制的问题，提供一种基于有限尺度下圆形定水头边界定流量承压完整井非稳定流抽水试验的水文地质参数测定方法，其消除了有限尺度对于水文地质参数计算的影响，提高了计算精度。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种基于有限尺度下圆形定水头边界定流量承压完整井非稳定流抽水试验的水文地质参数测定方法，包括如下步骤：