豎井涌水量計算的經(jīng)驗公式法

豎井涌水量計算的經(jīng)驗公式法[導(dǎo)讀]本文詳細介紹了豎井涌水量計算的經(jīng)驗公式法。

若在豎井位置及其附近有三個或三個以上降深的穩(wěn)定流抽水試驗資料，可用本方法計算豎井涌水量。

一、計算步驟

（一）根據(jù)抽水試驗資料，作涌水量（Q）與降深（S）的關(guān)系嗎線，即Q=f（s）曲線；

（二）根據(jù)抽水試驗資料，用圖解法、差分法或曲度法判斷涌水量曲線方程類型，并找出相應(yīng)的涌水量方程式；

（三）根據(jù)相應(yīng)的方程式計算與設(shè)計豎井水位降深相同時的鉆孔涌水量Qi；

（四）根據(jù)鉆孔涌水量Qi換算成為豎井涌水量。

二、計算方法

（一）繪制Q=f（s）曲線

根據(jù)鉆孔抽水試驗資料，繪制Q=f（s）曲線。

（二）涌水量曲線方程類型的判斷

1、圖解法

根據(jù)已繪出的Q=f（s）曲線如為非直線型應(yīng)進行單位水位降深、雙對數(shù)或單對數(shù)變換。根據(jù)Q=f（s）或經(jīng)過變換后的直線圖形形式即可判定涌水量曲線方程類型。

若Q=f（s），在Q，s直角座標中是直線關(guān)系，則涌水量曲線方程為直線型，見表1-2中圖（1），即Q=qs；

若S0=f（Q）在S0，Q直角座標中是直線關(guān)系，則涌水量曲線方程為拋物線型，見表1-2中圖（2）及圖（3）；即S=aQ+bQ2，亦即S0=a+bQ；

若lgQ=f（lgS）在lgQ，lgS直角座標中是直線關(guān)系，則涌水量曲線方程為指數(shù)型，見表1-2中圖（4）及圖（5），即Q=,亦即；

若Q=f（lgS）在Q，lgS直角座標中是直線關(guān)系，則涌水量曲線方程為對數(shù)型，見表1-2中圖（6）及圖（7），即Q=a+blgS。

2、差分法

一般凡屬直線方程或直線化的拋物線方程S0=a+bQ、指數(shù)方程、對數(shù)方程Q=a+blgS的一階差分雖為常數(shù)，但不相等。在這種情況下，可根據(jù)曲線擬臺差的大小來判斷接近那種涌水量方程。選取擬合誤差最小的曲線相對應(yīng)的涌水量方程式，作為豎井涌水量計算的方程式。表1

Q=r（s）曲線方程式及其適用條件（一）涌水量方程式涌水量曲線改變后的涌水量方程式改變后的涌水量曲線Q=qS（1）S=aQ+bQ2（2）方程兩邊除QS0=a+bQ（3）Q=（4）方程兩邊取對數(shù)（5）

3、曲度法

是用涌水量曲線Q=f（S）的曲度值來確定曲線類型。計算公式如下：

當n=1時，為直線型；

當1＜n＜2時，為指數(shù)型；

當n=2時，為拋物線型；

當n＞2時，為對數(shù)型；

當n＜1時，為反常型。

此法適用于計算允許推算水位降深范圍之內(nèi)的涌水量曲線方程類型的判別。

（三）設(shè)計豎井要求水位降深的鉆孔涌水量Qi計算

當確定變換后的涌水量直線方程式之后，可按表1中所列公式計算設(shè)計豎井所要求水位降深時的鉆孔涌水量。

（四）豎井涌水量的換算

根據(jù)上述經(jīng)驗公式推算所得到的鉆孔涌水量Qi，可通過以下方法換算成為豎井的涌水量Q。

若為無界含水層時：

相應(yīng)的豎井涌水量可以用下式表示：

上兩式相比右端分子相等，消去后即得豎井涌水量換算公式如下：

式中

Qi——水位降低與豎井要求降低相同時，抽水鉆孔涌水量，m3/d；

R——豎井排水時的影響半徑，m；

Ri——水位降低與豎井要求的水位降低相同時，抽水鉆孔的影響半徑，m；

r——豎井半徑，m；

ri——抽水鉆孔的半徑，m。

其它各種有界含水層中的豎井涌水量，可依據(jù)豎井所在不同邊界條件，選擇表5中公式，按上述方法進行推導(dǎo)。表5

層流時穩(wěn)定流解析法井筒涌水量計算公式含水層類型潛水承壓水承壓－潛水計算公式中符號說明計算公式

EQ圖示完整井非完整井(1)Q—豎井涌水量，m3/d；K—滲透系數(shù)，m/d；H—潛水含水層厚度或承壓含水層由底板算起的水頭值，m；S—水位降低值，m；r—井筒半徑，m；R—影響半徑，m；Rc—水流阻力系數(shù)；b，b1，b2—井筒至供水或隔水邊界的距離，m；M—承壓含水層的厚度，m；h0—井筒中水柱高，m；L—二供不、二隔水或一供一隔水邊界之間的距離，m；ξ0，ξ—取決于()的非完整井系數(shù)。查表2或表3或者圖1及圖2確定；i—映射井至抽水井的