渗透系数和导水系数
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>>专门水文地质学
渗透系数又称水力传导系数，是描述介质渗透能力的重要水文地质
参数
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。根据达西
公式
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，渗透系数代
表
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当水力坡度为1时，水在介质中的渗流速度，单位是m/d或cm/s。渗透系数大小与介质的结构(颗粒大小、排列、空隙充填等)和水的物理性质(液体的粘滞性、容重等)有关。
导水系数即含水层的渗透系数与其
图6-2 土壤含水率变化曲线
厚度的乘积。其理论意义为水力梯度为1时，通过含水层的单宽流量，常用单位
是m2/d。导水系数只适用于平面二维流和一维流，而在三维流及剖面二维流中无意义。
利用抽水试验资料求取含水层的渗透系数及导水系数
方法
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视具体的抽水试验情况而定，下面就各种情况下的计算公式加以简述，其原理及具体计算步骤可参考地下水动力学相关教材。
一、单孔稳定流抽水试验抽水孔水位下降资料求渗透系数
1. 当Q,s(或?h)关系曲线呈直线时， (1)承压水完整孔:K?(2)承压水非完整孔:
2
QR
ln (6-9) 2?sMr
QRM?l1.12M
(ln?ln) (6-10) 2?sMrl?r
QRM?lM
[ln?ln(1?0.2)](6-11) 当过滤器位于含水层的顶部或底部时，K?
2?sMrlr
当M，150r，l/M，0.1时， K?(3)潜水完整孔:K?(4)潜水非完整孔: 当，150r，l/，0.1时，K?
QRln (6-12)
?(H2?h2)r
QR?l1.12(ln??ln) (6-13)
rl?r?(H2?h2)
QR?l[ln?ln(1?0.2)] 22
lr?
(H?h)r
当过滤器位于含水层的顶部或底部时，K?
-14)
式中 K—渗透系数(m/d);
Q—出水量(m3/d);
s—水位下降值(m);
M—承压水含水层的厚度(m);
H—自然情况下潜水含水层的厚度(m);
—潜水含水层在自然情况下和抽水试验时的厚度的平均值(m);
h—潜水含水层在抽水试验时的厚度(m);
l—过滤器的长度(m);
r—抽水孔过滤器的半径(m);
R—影响半径(m)。
2. 当Q,s(或?h)关系曲线呈曲线时，采用插值法得出Q,s代数多项式，即: s?a1Q?a2Q2????anQn
(6-15) 式中 a1、a2……an—待定系数。a1宜按均差表求得，可相应地将公式中的Q/s和公式中2
Q以1/ a1代换，分别进行计算。 22H?h
3. 当s/Q(或?h2/Q),Q关系曲线呈直线时，可采用作图截距法求出a1后，按上的述方法计算。
二、单孔稳定流抽水试验观测孔水位下降资料求渗透系数
当利用观测孔中的水位下降资料计算渗透系数时，若观测孔中的值s(或?h)在s(或2?h2),lgr关系曲线上连成直线，可采用下列公式:
1.承压水完整孔:K?rQ?ln2 (6-16)
2?M(s1?s2)r1
2.潜水完整孔:K?r2Q
(6-17) ?ln22r?(?h1??h2)1
式中 s1、s2 —在s,lgr关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值(m);
22; ?h1、?h2—在?h2,lgr关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值(m2)
222r1、s2 —在(或s?h),lgr关系曲线上纵坐标为s1、s2(或?h1、?h2)的两
点至抽水孔的距离(m);
三、在没有补给条件下单孔非稳定流抽水水位下降资料求渗透系数
单孔非稳定流抽水试验，在没有补给条件下，利用抽水孔或观测孔的水位下降资料计算渗透系数时，可采用下列公式:
1. 配线法
(1)承压水完整孔:
K?
0.08QW(u) Ms
(6-18)
Sr2
u?? 4KMt
(2)潜水完整孔:
K?0.159Q0.08QW(u)K?W(u) 或
s?h2
r2?r2
u?? u?? 4KHt4Kt?(6-19)
式中 W(u)—井函数;
S—承压水含水层的释水系数;
μ—潜水含水层的给水度。
2. 直线法
r2Sr2?当(或)<0.01时，可采用公式或下列公式: 4KMt4Kt
(1)承压水完整孔:K?tQ?ln2 (6-20)
4?M(s2?s1)t1
(2)潜水完整孔:K?t2Q
(6-21) ?ln22t2?(?h2??h1)1
式中 s1、s2 —观测孔或抽水孔在s,lgt关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值(m);
22?h1、?h2—观测孔或抽水孔在?h2,lgt关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标
值(m2);
r1、s2 —在s(或?h),lgt关系曲线上纵坐标为s1、s2(或?h1、?h2)两点相
应的时间(min)。
四、有越流补给条件下单孔非稳定流抽水水位下降资料求渗透系数
单孔非稳定流抽水试验中，在有越流补给(不考虑弱透水层水的释放)条件下，利用s,222lgt关系曲线上拐点处的斜率计算渗透系数时，可采用下式:
K?
(6-22) 2.3Q4??M?mi?er/B
式中 r—观测孔至抽水孔的距离(m);
B—越流参数;
mi—s,lgt关系曲线上拐点处的斜率。
注:1. 拐点处的斜率，应根据抽水孔或观测孔中的稳定最大下降值的1/2确定曲线的拐点位置及拐点处的水位下降值，再通过拐点作切线计算得出。
越流参数，应根据e
定越流参数B。 r/B?K0r/B?2.3si，从函数表中查出相应的r/B，然后确mi
五、利用抽水试验水位恢复资料求渗透系数
1. 停止抽水前，若动水位已稳定，可采用公式 计算，式中的mi值应采用恢复水位的s,lg??1??
?tktT???曲线上拐点的斜率。 ?
2. 停止抽水前，若动水位没有稳定，仍呈直线下降时，可采用下列公式计算:
(1)承压水完整孔: K?tQln(1?k)
(6-23) 4?MstT
(2)潜水完整孔: K?tkQln(1?) (6-24)
22tT2?(H?h)
式中 tk—抽水孔从开始到停止的时间(min);
tT—抽水停止时算起的恢复时间(min);
s—水位恢复时的剩余下降值(m);
h—水位恢复时的潜水含水层的厚度(m)。
浙公网安备 33021202002483