(相關(guān)資料圖)

在水文地質(zhì)勘察領(lǐng)域，多含水層由于需要進(jìn)行分層抽水試驗(yàn)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)錢，如何用理論和數(shù)學(xué)模型解決這個(gè)實(shí)際問(wèn)題，是國(guó)際水文地質(zhì)領(lǐng)域的待解難題。近日，我國(guó)水文地質(zhì)研究專家中國(guó)礦業(yè)大學(xué)齊躍明副教授及其合作團(tuán)隊(duì)回答了這個(gè)問(wèn)題，相關(guān)研究成果5月24日以“變徑抽水井降深和涌水量關(guān)系的混合井模型”為題在線發(fā)表于《地質(zhì)科技通報(bào)》雜志。

多含水層單孔變徑混合抽水的解析模型表達(dá)形式一直是國(guó)際水文地質(zhì)領(lǐng)域的經(jīng)典難題，傳統(tǒng)思路停留在各個(gè)含水層要分層止水、分層抽水、分層觀測(cè)，然后根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)用單孔同徑井流方程來(lái)進(jìn)行數(shù)學(xué)模型描述。然而，含水層之間是否存在越流、止水效果好不好，地質(zhì)構(gòu)造有無(wú)影響，單含水層的數(shù)學(xué)模型如何耦合成多含水層模型等是常常導(dǎo)致混合井流模型難產(chǎn)的客觀原因。且這種多含水層抽水試驗(yàn)費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)錢，大幅度延長(zhǎng)工期且并不能阻止層間越流，一口分層抽水試驗(yàn)井動(dòng)輒幾十萬(wàn)上百萬(wàn)，大幅提高了水文地質(zhì)勘察成本。

在相關(guān)理論假設(shè)及現(xiàn)場(chǎng)混合穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，齊躍明合作團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地推導(dǎo)出了變徑抽水井涌水量與降深關(guān)系的拋物線型理論解析公式。

研究團(tuán)隊(duì)還探討了根據(jù)變徑抽水井的單井穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)獲取含水層參數(shù)的方法，提出了承壓含水層段抽水井等效半徑精確解和替代半徑計(jì)算公式。并把混合井流模型用于分析淄河源區(qū)的傍河抽水試驗(yàn)，根據(jù)3個(gè)流量的階梯式抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定了涌水量與降深的拋物線型關(guān)系，預(yù)測(cè)出允許降深為25米時(shí)抽水井涌水量，反算得到潛水含水層滲透系數(shù)，相對(duì)誤差小于5%。

齊躍明表示，這項(xiàng)研究將為多含水層抽水井的涌水量預(yù)報(bào)(水資源評(píng)價(jià))及綜合水文地質(zhì)參數(shù)的求取提供了科學(xué)途徑，將大大節(jié)省野外水文地質(zhì)勘察成本，取得較好的綜合效益。

(責(zé)任編輯：韓夢(mèng)晨)