(4-2)
上式即为关于承压含水层的径向稳定流动的裘布依公式。
对于无压含水层中的径向稳定流动,推导裘布依公式的假设条件是:
1)含水层均质、各向同性、底板水平;
2)流动符合达西定律和水平流动假设;
3)渗流区域是以抽水井为中心的环形含水层(图4.2),内边界条件为给定流量的,外边界条件是给定水头的;
4)抽水井为完整井。
在这些假设之下,可得如下数学模型
(4-3)
求解这个数学模型就得到关于无压含水层中的裘布依公式
(4-4)
利用公式(4-2)和(4-4)除了可以确定水头分布外,还可以用来识别含水层的导水系数T和渗透系数K。以承压径向稳定流动为例,可以将公式(4-2)写成
(4-5)
如果在抽水试验时只有一个观测孔,设观测孔中的水位为H,观测孔到抽水井中心的距离为R,并设抽水井的水头和半径分别为hw和rw,将这些值代入公式(4-5),得
(4-6)
如果在抽水试验时有两个观测孔,两个观测孔中的水位和它们到抽水孔中心的距离分别为h1和h2,r1和r2,则由公式(4-5)得:
(4-7)
如果在抽水试验时有多个观测孔,则可以用最小二乘法求导水系数T。对于无压径向流动完全可以用采用类似方法计算渗透系数K。
对于边界附近的抽水井应通过映射去掉边界进行计算。
(2)用泰斯公式计算含水层参数
推导泰斯公式的假设条件是:
1)流动符合达西定律,并且是二维承压的;
2)含水层均质、各向同性、水平、等厚,在平面上无限延伸;
3)含水层的顶、底板为隔水层;
4)水头下降时,水从孔隙介质中瞬时释出,贮水系数为常数;
5)初始水头面水平;
6)抽水井为承压完整井,抽水流量保持不变。
在这些假设条件的基础上,可以建立以下数学模型:
(4-8)
这个数学模型的解析解是
(4-9)
(4-10)