Dupuit稳定井流公式的模型分析

Dupuit稳定井流模型和公式自1863年提出,至今已有一百多年了,时间横跨3个世纪。由于其原理的简单及公式的简洁,人们仍在使用。而人们对Dupuit模型以及有关概念的认识,仍然存在很大的差异和误区。通过分析Dupuit稳定流模型及公式,指出Dupuit模型及公式中本身就不含有影响半径的概念。将Thiem提出的影响半径的概念理解为含水层的一个参数,一个不变的常数,并试图寻求一个具有代表性的平均影响半径是没有理论依据的。

Dupuit稳定井流公式的应用及评价

裘布衣提出Dupuit稳定井流公式至今已有一百多年了,由于其原理简单和公式简洁,至今仍在使用。通过系统分析合理概化勘探区的水文地质条件,采用Dupuit稳定井流公式预测矿井涌水量,最后对预测结果及Dupuit稳定井流公式做出评价。

关于稳定井流模型和Dupuit公式的讨论——对陈崇希教授“商榷”一文的答复

由于忙于其他方面的工作，没能定期阅读《水利学报》，因而不清楚《水利学报》开展了有关稳定井流模型和Dupuit式的讨论，陈崇希教授2010年8月发表于《水利学报》的文章（文献[1]）也迟至近日才看到，因而迟复了。甚歉!兹就有关问题谈谈个人的看法。

Dupuit模型的改进——具入渗补给

Dupuit(1863年)提出的模型是“圆岛状含水层稳定井流模型”,这个模型只有侧向湖海边界条件,而不涉及上边界降水入渗补给条件。因此,Dupuit模型只能在旱季用于地下水井流试验求取含水系统的参数,而不能够用于预测。文章发展Dupuit潜水井流模型,考虑地面均匀稳定入渗补给(蒸发排泄示为其负值)作用。以质量守衡原理为基础,假定渗流服从Darcy定律并满足Dupuit徦定,建立极坐标下的地下水流微分方程,再依边界条件建立相应的流量方程和水位方程。这些方程为具地面入渗补给条件下井流试验求取水文地质参数以及预测相应条件下地下水抽水的效果,提供了基础条件。讨论了引入Dupuit假定对本问题解析研究可以降维(略去z变量)带来好处的同时,在地下水分水岭附近及抽水井附近可能出现偏离Dupuit假定,建议在抽水试验求取含水层参数时,观测孔的部署要尽量回避这些区段。

裘布依公式在实际应用中的缺陷分析

主要通过对裘布依公式中:1)实际流量(Q)-降深(S)曲线与理论的差异,2)实际井径对流量的影响与理论的差异,3)井中最大流量,4)影响半径等问题的分析,指出裘布依公式的缺陷,并分别提出了一定的解决方案。同时还结合土力学的相关知识,从"达西定律的适用范围","渗透系数的不唯一性","地基沉降导致含水层变形"三个方面分析了公式的不足之处,更全面地对问题进行了剖析。

用非稳定流水位恢复法处理单孔抽水资料的可行性分析

在当前煤田水文地质工作中,由于水文钻探工程量的限制,加之单孔试验方法简单易行,抽水试验一直以单孔抽水为主,没有专门水文观测孔.在求水文参数上又以稳定井流的裘布依公式及相应的经验公式为依据,故使单孔抽水资料所求得的水文参数精确程度差,涌水量理论计算成果与实际出入较大,在应用上受到局限.因此,在现有抽水方法条件下如何提高单孔抽水资料求参数的准确性,在实际生产中有重要的实用价值.

无界含水层抽水井可否使用“影响半径”稳定井流公式——对朱大同教授“讨论”的回复

朱大同教授发表“关于Dupuit公式和Forchheimer公式的讨论”（下文简称“讨论”）一文，使笔者能有多一个方面的思考。下面基本按“讨论”一文的顺序表明笔者的意见。

压水试验条件下裂隙水非稳定井流公式

该文针对裂隙及裂隙水流的几何分布特征和压水试验的非稳定过程 ,引进维数n来建立压水试验条件任意维数裂隙水流的非稳定井流公式 ;采用Laplace数值逆变换技术得出其标准曲线 。

论抽水的降落漏斗范围、影响半径与环境影响范围

针对降落漏斗范围、影响半径与环境影响范围等3个既有联系又有区别的水文地质问题,从其科学性和实用性两个角度,开展了系统研究工作。首先,针对降落漏斗范围,通过一般的数学模型进行了深入的理论研究,研究结论得到了Dupuit模型和Theis模型等2个成熟井流模型的验证。然后,针对影响半径,在国内外经典文献基础上,以地下水动力学发展史为主线,对其理论基础进行了科学分析,着重分析了其模型基础和几何意义,梳理了其理论上的不足和主要存在争议之处,进而分析了其适用性和实用性,同时对非Thiem模型中的广义影响半径也进行了类似研究,得到了关于各类井流模型影响半径的一般共性认识。最后,结合抽水的环境风险评估和环境监测的需要,提出了“抽水环境影响范围”概念(包括一、二类环境影响范围)和一般求解方法,并根据实际应用需要,提出了Theis模型环境影响范围的解析解,其科学性和实用性得到了一个实际典型案例的验证。

关于Dupuit公式和Forchheimer公式的讨论

最近学习了陈崇希教授等[1-2]和薛禹群教授[3]在《水利学报》上关于地下水动力学中Dupuit稳定井流公式和非线性渗流中Forchheimer公式的质疑和讨论文,讨论在澄清基本理论概念和指导实际工程方面都有重要的价值和作用。关于Dupuit公式和影响半径概念,水利界目前仍在使用[4],