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含水层抽水试验水位恢复过程数据的直线图解分析法含水层抽水试验是研究地下水流动特性和估算含水层参数（如渗透系数、导水系数和储水系数）的重要方法。在抽水试验结束后，停止抽水并记录水位恢复过程的数据，这些数据可以通过直线图解分析法进行处理和解释。
直线图解分析法简介
直线图解分析法是一种基于理论公式和实际观测数据的半经验方法，主要用于从水位恢复曲线中提取含水层的水文地质参数。该方法的核心思想是将恢复阶段的水位变化与时间的关系拟合成一条直线，并通过这条直线的斜率和截距来反演含水层参数。
#基本原理根据Theis非稳定流理论，在抽水停止后，含水层中的水头恢复过程可以用以下公式描述：\[s=C\cdott^{m}\]其中，\(s\)是剩余水头（水位恢复值），\(t\)是恢复时间，\(C\)和\(m\)是与含水层特性相关的常数。在对数坐标系下，将\(s\)对\(\log(t)\)绘制，通常会得到一条近似直线段。这条直线的斜率和位置可以用来估算含水层的导水系数\(T\)和储水系数\(S\)。
#分析步骤1.数据整理：收集抽水试验后的水位恢复数据，包括时间\(t\)和对应的水位恢复值\(s\)。2.绘制曲线：在双对数坐标系中，以\(s\)为纵坐标，\(\log(t)\)为横坐标，绘制水位恢复曲线。3.直线拟合：选取曲线的线性部分（通常出现在恢复过程的中期），用最小二乘法或其他拟合方法确定直线的斜率和截距。4.参数计算：根据直线的斜率和截距，结合相关理论公式，计算含水层的导水系数\(T\)和储水系数\(S\)。例如，Theis公式中导水系数\(T\)可通过斜率直接求得，而储水系数\(S\)则需结合其他条件进一步推算。
#优点与局限性优点：直线图解分析法操作简单，直观易懂，适合现场快速估算含水层参数。局限性：该方法假设含水层为均质各向同性，且边界效应较小。如果实际条件复杂（如存在非均质性或强边界影响），可能需要结合其他更复杂的分析方法。
总之，直线图解分析法是一种经典且实用的工具，广泛应用于地下水动力学研究和工程实践中。通过对水位恢复过程的分析，可以深入了解含水层的水力特性，为水资源管理和环境保护提供科学依据。
某承压含水层中有一口完整井，以定流量Q=960m/d进行抽水试验，在t=180min时刻停泵，在距抽水 注井20m处的观测孔中观测到的水位降深变化过程见表1，停抽时刻观测孔中的降深s为0.87m。可用文中方 法计算含水层的水文地质参数。
表1水位恢复观测数据与中间计算数据
3.2计算结果的验证为了验证文中方法的可靠性，根据已求的水文地质参数，利用式(1)计算相应的 水位降深值，计算结果s。见表1中第7行。将该计算结果与表1中第1行的原始观测值进行比较，可看出，除 在5min时的计算结果与原始观测值间的误差略大外，其余的计算结果与观测值非常吻合，表明文中方法的 计算结果是可靠的。
3.3方法适用性的初步分析在计算出含水层的水文地质参数后，利用式（4)和式（5)计算了相应不同 水位恢复时间的无量纲时间u和u2，计算结果见表1中的第5行和第6行。可以看出，在水位恢复5min后，就 可以满足u<0.01和u<0.2的条件。因此，在已有水位恢复观测资料的情况下，文中方法要求的使用条件能 够得到完全满足，可以得到正确应用的。而条件uz<0.01是在水位恢复时间为80min以后才能得到满足，在 全部已有的观测资料中，满足这样条件的数据仅有3组。因此，在应用现有的直线图解法确定含水层的贮
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水系数时，其不仅要求观测孔中在水泵停抽时刻的降深观测值为已知，而且由于满足方法使用条件的数据 组数太少，故其不宜在本算例中直接应用；另一方面，在应用olivie和Lumony的直线图解法时，尽管其不 要求水泵停抽时刻的观测孔中降深观测值为已知，而且方法的应用条件也都可得到满足，但在计算贮水系 数时，其不仅要求具有多个观测孔中的降深观测值，而且还需进行至少三次以上的直线图解或线性回归计 算；在应用标准曲线配线法，特别是利用水位恢复后期资料进行配线时，难免会出现人为随意性，且不便 于编制程序，利用计算机完成参数计算工作。文中方法与现有的分析水位恢复试验数据，确定含水层水文 地质参数的主要方法相比较，具有更强的适用性
理论推导与实际算例表明，与现有分析水位恢复试验数据确定含水层水文地质参数的主要方法相比 较，文中方法具有：（1)不需要水泵停抽时刻的降深观测值就可以计算含水层贮水系数；(2)方法的使用条 件容易得到满足；(3)仅利用一个观测孔的资料且进行一次直线图解或线性回归计算，就可以求出含水层 的两个水文地质参数和；（4）可以根据观测孔的具体布置情况灵活应用等优点
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