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    Title: 微水試驗以兩階段式方法推估薄壁因子與含水層水力導數
    Authors: 宋明一;Ming-Yi Sung
    Contributors: 應用地質研究所
    Keywords: 微水試驗;水力導數;薄壁因子
    Date: 2001-07-18
    Issue Date: 2009-09-22 09:57:49 (UTC+8)
    Publisher: 國立中央大學圖書館
    Abstract: 在一砂質非受壓含水層中,利用一口存有薄壁效應之試驗井,進行微水試驗以推估含水層水力參數。為瞭解在非受壓含水層中井篩進水長度對於微水試驗的影響,共進行22次不同初始水頭h0的微水試驗,其中13組試驗之h0 高於過井篩頂部,其井篩進水長度於試驗期間維持不變;另9組試驗之h0 低於過井篩頂部,其井篩進水長度隨試驗時間而變。本研究發展兩個新的微水試驗數學模式,一個適用於非受壓情況,其地下水位面補注引用Boulton(1954)延滯出水(delay yield)機制;另一個適用於受壓情況但接受環狀定水頭邊界補注。利用此二模式分析22組微水試驗資料,發現在微水試驗初期(小時間段)與中期(中時間段),微水試驗不受地下水位面補注影響,因而在微水試驗初、中期含水層可視為受壓情況。因此,本研究發展兩階段式微水試驗分析方法推估薄壁層厚度rskin、薄壁層水力導數Ks、含水層水力導數Ka及薄壁因子Sw。至於含水層儲水係數S及比出水量Sy,則需要以抽水試驗來決定;此部份不在本研究範圍之內,於潘宗吾(2001)中討論。兩階段式方法的概念模式及分析方法如下: (1)在第一階段微水試驗初期,地下水流動僅拘限於薄壁層中,含水層相對於薄壁層為一定水頭邊界,假設薄壁層的儲水係數為零。第一階段微水試驗的解析解與Bouwer and Rice(1976)微水試驗的解完全相同,因此由Bouwer and Rice(1976)經驗公式所得之有效影響半徑即可視為rskin。利用Bouwer and Rice(1976)方法,以無因次化後井中水頭變化hw(t)/h0與時間t於對數圖上的斜率,配合rskin可推估Ks。Ks隨h0呈反比變化,分析22組微水試驗資料所得之Ks介於4.2×10-5~9.0×10-4(公尺/秒)之間,將22微水試驗資料所得Ks與h0繪於對數圖上,不論h0是否高於或低於井篩頂部,Ks與h0皆組成單一直線。(2)在第二階段微水試驗中期,微水試驗的影響已穿透薄壁層而擴展至含水層中,故薄壁效應以Sw取代。利用Sageev(1986)方法,由此階段可推估Ka與Sw之比值,將Ka/Sw與h0繪於對數圖上,不論h0是否高於或低於井篩頂部,Ka/Sw與h0皆組成單一直線。這兩條log-log直線相互平行,所以(KsSw)/Ka為一定值(在本研究中為3.48),利用此一定值與Strelsova(1988)提出的Sw與rskin、Ka以及Ks之關係式,可分別得到Ka(4.2×10-5~9.0×10-4(公尺/秒))與Sw(19.2)。且推估之Ka現場地質情況相符。潘宗吾(2001)利用本研究所推估之Sw,以小流量抽水試驗推估Ka為1.43×10-4(公尺/秒),落於本研究所推估Ka的範圍之內。潘宗吾(2001)推估的含水層垂直方向水力導數為1.43×10-5(公尺/秒),S為4.51×10-3,Sy為1.13×10-2,均屬合理範圍,可知本研究的結果確實可信。
    Appears in Collections:[應用地質研究所] 博碩士論文

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