【知识分享】含水层试验
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2025-06-15 06:26:24
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什么是含水层试验?

含水层试验是一种受控的现场实地实验,用于估算含水层系统的水力特性,如传导率、水力传导系数和储水系数(储水率)。这对于掌握地下水资源和管理供水至关重要。

含水层试验类型

含水层测试的三种基本方法是抽水试验、脉冲试验和恒水头试验。每种方法根据控制井对所研究含水层系统施加的水力应力类型而有所不同。

抽水试验 (pumping test)

从含水层的一口测试井中以恒定的速率抽水,同时在一个或多个周边观测井中测量水位。抽水试验用于估算含水层系统的水文特性,并有助于确定含水层的边界。这些试验可能仅需几个小时,也可能持续数周,这取决于含水层的大小及其响应程度。

应用:该试验通常用于评估新开发项目和/或大量地下水需求的含水层容量。是三种测试中成本最高的,但能提供最优质的数据。

瞬变水位试验(slug test)

瞬变水位试验用于在比抽水试验更小的规模上估算含水层的特性。瞬变水位试验通过使测试井内的水位突然上升或下降来启动,然后测量水位直至恢复到静止水位。

应用:该试验可以很好地反映水井的性能,执行起来相对成本较低。由于几乎不向井内添加或从井内抽出水,因此在地下水污染场地尤其具有优势。

恒定水头试验(constant head test)

正如其名所示,在这种试验中,抽水井中的水位保持恒定,同时记录随时间推移而逐渐下降的出水量。试验期间还可以对其他监测井进行监测。此类试验可能持续数小时至数周不等。

应用:如果在确定的时间段内排水量也保持恒定,这种类型的含水层试验可用于确定一口井的出水量。它还常用于自流井,即在自流压力作用下,地下水无需借助水泵即可涌出地表。

含水层试验数据

自 20 世纪 30 年代以来,人们一直通过将数学模型(类型曲线)与响应数据(水位变化或抽水率)进行拟合来估算含水层系统的特性,这种拟合过程被称为曲线匹配。

传统上,曲线匹配是通过各种图形方法来完成的;近年来,涉及非线性最小二乘法的自动曲线匹配方法逐渐崭露头角。现代含水层试验数据的评估在图形和自动曲线匹配技术的基础上增加了导数分析,从而实现了更全面和可靠的解释。

含水层试验目的

  • 评估地下水资源可用性:有助于评估从含水层可持续抽取的水量。

  • 表征含水层特性:提供有关水在含水层中移动速度以及含水层可储存水量的数据。

  • 支持环境评估:在与污染、修复和环境影响评估相关的研究中十分有用。

含水层试验软件

市场上有很多专门用于分析和可视化含水层试验数据的软件包。其主要功能包括:

  • 数据分析:提供用于解读抽水和注入试验数据的工具,以得出含水层参数。

  • 可视化:以图形方式展示数据,有助于理解含水层的行为。

  • 报告生成:自动生成包含分析结果和可视化内容的专业质量报告。

含水层试验软件被水文学家、环境咨询和研究人员广泛用于促进地下水研究和资源管理。它支持多种数据格式,并提供先进的分析工具以提高含水层评估的准确性。

(生态修复网)

(转自:生态修复网)

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