中國礦業(yè)大學 地下水動力學 實驗報告

1、地下水動力學實驗報告 班級：地質(zhì)10-4班 姓名： 顧 春 生 學號： 實驗一：thise曲線配線法求參一、實驗名稱配線法求參。二、實驗性質(zhì)必做。三、實驗類型驗證、研究。四、實驗目的掌握配線法求參的原理，并利用EXCEL或者Visual Basic等編程工具進行配線法的編程分，根據(jù)抽水試驗資料進行水文地質(zhì)參數(shù)計算。五、實驗內(nèi)容5.1. 原理：配線法是地下水動力學中介紹的求取水文地質(zhì)參數(shù)的一大類方法。5.1.2 無補給無限承壓含水層完整井非穩(wěn)定流定流量抽水Theis公式：，配線法：參數(shù)計算公式：(曲線 未作處理)曲線：，曲線：，Question表為抽水實驗觀測數(shù)據(jù)。t(min)2#s(m)15#

2、s(m)100.730.16201.280.48301.530.54401.720.65601.960.75802.1411002.281.121202.391.221502.541.362102.771.552702.991.73303.11.834003.21.894503.261.986453.472.178703.682.389903.772.4611853.852.54在山西某地一承壓含水層中進行抽水，含水層的頂、底板絕對隔水，抽水時側(cè)向邊界尚無影響。14號孔為完整抽水井，抽水量為60m3/h。2號觀測孔距抽水孔43m，15號觀測孔距抽水孔125m。求導水系數(shù)和貯水系數(shù)。(參考值：T

3、=180m2/d，S=3.710-4)5.2.1 Theis井函數(shù)求參Theis公式：，文件名：實驗一（泰斯曲線.xls） Theis表中包含雙對數(shù)坐標的配線法圖形，A、B列為抽水實驗觀測數(shù)據(jù)(單位：min、m)。Q、R、S列分別為標準曲線的1/u、u、W(u)，圖中的標準曲線即是用Q、S列生成的。橫軸、縱軸的偏移量Min、Max分別為雙對數(shù)坐標的偏移量，向左取負值。Offset為偏移量的對數(shù)值，單元格為I24與I26（記為）。單元L23抽水量（）,單元L24為觀測孔距抽水井徑向距離，L25為計算的T值（），L26為計算的值。$L$23為取單元L23的絕對引用。C、D列為A、B列偏移后的數(shù)值，

4、E列為計算誤差，公式如下：，#2 s-t數(shù)據(jù)：#2 s-t曲線：分析：#15 s-t數(shù)據(jù)：#15 s-t曲線：分析：s-t /r*r數(shù)據(jù)：s-t /r*r曲線：分析：實驗二：Hantush-Jacob井函數(shù)配線法求參一、實驗名稱配線法求參。二、實驗性質(zhì)必做。三、實驗類型驗證、研究。四、實驗目的掌握配線法求參的原理，并利用EXCEL或者Visual Basic等編程工具進行配線法的編程分，根據(jù)抽水試驗資料進行水文地質(zhì)參數(shù)計算。五、實驗內(nèi)容2.1. 原理配線法是地下水動力學中介紹的求取水文地質(zhì)參數(shù)的一大類方法。2.2.1 越流含水層完整井穩(wěn)定流定流量抽水Hantush-Jacob公式：， 為Bes

5、sel函數(shù)，可用Excel工程函數(shù)庫計算，也可利用附錄程序BessK0(x)計算。配線法公式：2.2.2 Hantush-Jacob井函數(shù)求參2.2.3 越流含水層完整井非穩(wěn)定流定流量抽水Hantush-Jacob公式：可利用附錄程序w(x, y)函數(shù)計算（成品見下頁）。，2.2.4題目：2.2.5配線需要掌握的過程：井函數(shù)計算程序(見末頁附錄)橫軸、縱軸的偏移量Min、Max分別為雙對數(shù)坐標的偏移量，向左取負值。Offset為偏移量的對數(shù)值，單元格為I27與I29（記為）。先移動圖形，選擇合適的，填入單元L25。單元L26抽水量（）,單元L27為觀測孔距抽水井徑向距離，L28為計算的T值（）

6、，L29為計算的值。$L$25為取單元L25的絕對引用。C、D列為A、B列偏移后的數(shù)值，E列為計算誤差，公式如下：，2.2.6配線結(jié)果：曲線：Data表含有不同值的Hantush-Jacob井函數(shù)數(shù)值表。Hantush-Jacob表中包含雙對數(shù)坐標的配線法圖形，A、B列為抽水實驗觀測數(shù)據(jù)，單位為min、m。標準曲線的繪圖數(shù)據(jù)在Data表中。滾動條ScrollBar1、ScrollBar2控制坐標偏移量。2.2.7結(jié)果分析：附錄：井函數(shù)計算程序 This calculates drawdowns for flow to a well from the Theis solution.Functio

7、n Exp1(x)A0 = -0.a1 = 0.a2 = -0.A3 = 0.A4 = -0.A5 = 0.B0 = 0.B1 = 8.B2 = 18.B3 = 8.B4 = 1c0 = 3.c1 = 21.c2 = 25.c3 = 9.C4 = 1If x = 1 Then Exp1 = -Log(x) + A0 + x * (a1 + x * (a2 + x * (A3 + x * (A4 + x * A5)Else p1 = B0 + x * (B1 + x * (B2 + x * (B3 + x * B4) P2 = c0 + x * (c1 + x * (c2 + x * (c3 +

8、 x * C4) Exp1 = (p1 / P2) * Exp(-x) / xEnd IfEnd Function To compute the Hantush leaky-aquifer function W(x,y). Append routines to compute Exp1(x),ExpInt(n,x),BessK0(x),BessI0(x)and BessI1(x).Function w(x, y)If x = 0 Then w = 2 * BessK0(y)Else r = 1 t = y 2 / (4 * x) b = 2 * x If y = b Then w = 0 n

9、= 0 Do term = r * ExpInt(n + 1, x) w = w + term n = n + 1 r = r * (-t) / n Loop Until Abs(term) 0. Else w = 2 * BessK0(y) n = 0 Do term = r * ExpInt(n + 1, t) w = w - term n = n + 1 r = r * (-x) / n Loop Until Abs(term) =0.Function ExpInt(n, x)If n = 0 Then ExpInt = Exp(-x) / xElseIf n = 1 Then ExpI

10、nt = Exp1(x)ElseIf (n 1) And (x 1) And (x 5) Then N1 = Int(x) t = x + N1 a = 1 + N1 / t 2 + N1 * (N1 - 2 * x) / t 4 + N1 * (6 * x 2 - 8 * N1 * x + N1 2) / t 6 a = a * Exp(-x) / t If n n i = i - 1 a = (Exp(-x) - i * a) / x Loop ExpInt = a Else i = N1 Do While i n i = i + 1 a = (Exp(-x) - x * a) / (i

11、- 1) Loop ExpInt = a End IfEnd IfEnd Function To calculate the modified Bessel function K0(x) for 0xinfinity.Function BessK0(x)A0 = -0.a1 = 0.a2 = 0.A3 = 0.A4 = 0.A5 = 0.A6 = 0.B0 = 1.B1 = -0.B2 = 0.B3 = -0.B4 = 0.B5 = -0.B6 = 0.If x = 2 Then t = (x / 2) 2 BessK0 = A0 + t * (a1 + t * (a2 + t * (A3 +

12、 t * (A4 + t * (A5 + t * A6) BessK0 = BessK0 - Application.Ln(x / 2) * BessI0(x)Else t = 2 / x BessK0 = B0 + t * (B1 + t * (B2 + t * (B3 + t * (B4 + t * (B5 + t * B6) BessK0 = BessK0 * Exp(-x) / Sqr(x)End IfEnd Function To compute the modified Bessel function I0(x) for 0xinfinity.Function BessI0(x)A0 = 1a1 = 3.a2 = 3.A3 = 1.A4 = 0.A5 = 0.A6 = 0.B0 = 0.B1 = 0.B2 = 0.B3 = -0.B4 = 0.B5 = -0.B6 = 0.B7 = -0.B8 = 0.If x = 3.75 Then t = (x / 3.75) 2 BessI0 = A0 + t * (a1 + t * (a2 +