受薄壁效應影響的單井抽水試驗推估
非受壓含水層水文參數之研究

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姓名

潘宗吾(Tsung-Wu Pan) 查詢紙本館藏

畢業系所

地球物理研究所

論文名稱

受薄壁效應影響的單井抽水試驗推估非受壓含水層水文參數之研究

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摘要(中)

論文提要及內容：
在低滲透性含水層中或受薄壁效應影響嚴重的情況下，因洩降錐無法延伸至鄰近的觀測井，不易取得觀測井中洩降資料，必須利用單井抽水/回水試驗或微水試驗量取抽水井中洩降變化推估含水層參數。本研究在新竹科學園區非受壓砂質含水層進行數次的單井抽水/回水試驗，探討薄壁效應對抽水試驗推估水力導數之影響。單井試驗抽水井中的洩降包括含水層受抽水影響的水頭損失與地下水流經薄壁、濾料、井篩的線性水井損失及井管中地下水擾流形成的非線性水井損失，本研究由於抽水流量小，地下水流速緩慢，可忽略非線性水井損失。選擇考慮薄壁效應影響、井管儲蓄效應、全程貫穿井的未受壓含水層水井水力學模式進行資料分析。敏感度分析顯示，薄壁效應對推估含水層水力導數影響較大，薄壁效應的影響導致推估含水層水力導數可相差達數倍至數十倍以上，單井試驗若忽略薄壁效應的影響會導致推估的水力導數偏低。本研究證明抽水井中大時間段洩降在半對數圖中與Log時間呈線性變化，此一直線斜率與薄壁效應、井管儲蓄效應無關，並可利用此直線斜率推估含水層傳導係數。故將抽水井洩降繪製於半對數圖上，利用大時間段洩降對Log時間的變化率求得具代表性的含水層水力導數為 (公尺/秒)，符合現場礫石粗砂層的地質狀況。配合微水試驗推估出抽水井的薄壁效應參數值為Sw=19.2，利用二階段式分析方法可進一步推估出非受壓含水層比儲水係數Sy =1.81×10-2，儲水係數S=2.9×10-3、垂直方向的水力導數為1.5×10-5(公尺/秒)，回水試驗資料驗證了推估參數的正確性。非受壓含水層在無法取得觀測井洩降資料的地區，可以不考慮井管儲蓄效應及薄壁效應影響，僅利用小流量長時間的單井抽水試驗推估具代表性的含水層水力導數，若再配合微水試驗利用本研究提出的二階段式分析方法可推估非受壓含水層的水文地質參數，並利用回水試驗進行參數驗證。

關鍵字(中)

★ 單井試驗
★ 薄壁效應
★ 非受壓含水層

關鍵字(英)

★ unconfined aquifer
★ skin effect
★ single well pumping test

論文目次

目錄
論文提要……………………………………………………………….…I
誌謝………………………………………………………………...II
目錄………………………………………………………………..III
圖目錄………………………………………………………………...V
表目錄……………………………………………………………….VII
符號說明…………………………...…………………………………VIII
第一章緒論……………………………………………………………..1
1.1 序言………………………………………………………...1
1.2 研究區域背景……………………………………………...6
1.3 研究目的…………………………………………………...9
第二章未受壓含水層資料分析方法回顧……………………………10
2.1 Neuman(1975)分析法……………………………………..14
2.2 Moench(1997)分析法……………………………………...18
第三章理論分析………………………………………………………25
3.1參數敏感度分析………..……………………………….…25
3.1.1 WD敏感度分析……………………………………...26
3.1.2 Sw敏感度分析………………………………………26
3.1.3 Kd敏感度分析………………………………………30
3.1.4 g敏感度分析………………………………………...35
3.1.5 s敏感度分析………………………………………..40
3.2大時間段近似解……..………………………………….…44
3.3小時間段近似解………………..………………………….48
3.4 建立分析方法…………………………………………….52
第四章現場試驗與資料分析…………………………………………56
4.1 現場試驗………………………………………………….56
4.2 資料分析………………………………………………….58
4.3 大時間段半對數圖解法………………………………….63
4.4 推估非受壓含水層參數…..……………………………...63
4.5 驗證水文參數…………………………………………….69
第五章結論與建議……………………………………………………71
參考文獻……………………………………………………………..…73

參考文獻

參考文獻
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指導教授

陳家洵(Chia-Shyun Chen)

審核日期

2002-7-16

推文