Dupuit稳定井流公式的模型分析.pdf

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1、第42卷第6期煤田地质与勘探Vol.42No.62014年12月COALGEOLOGY&EXPLORATIONDec.2014文章编号:1001-1986(2014)06-0073-03Dupuit稳定井流公式的模型分析1212王晓明，王秀辉，文望，李功宇(1.西安科技大学地质与环境学院，陕西西安710054；2.中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安710077)摘要: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

2、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。关键词：影响半径；Dupuit公式；圆岛形模型；稳定流中图分类号：P641.2文献标识码：ADOI:10.3969/j.issn.1001-1986.2014.06.015ModelanalysisofDupuit’ssteadywellflowformula1

3、212WANGXiaoming,WANGXiuhui,WENWang,LIGongyu(1.CollegeofGeologyandEnvironment,Xi′anUniversityofScienceandTechnology,Xi′an710054,China;2.Xi′anResearchInstitute,ChinaCoalTechnologyandEngineeringGroupCorp,Xi′an710077,China)Abstract:Ithasbeenmorethan100years,spanningthr

4、eecenturiessinceDupuitproposedthesteadywellflowmodelandtheDupitformula.Duetothesimpleprincipleandtheconciseformula,Dupitformulaisstillinuse.However,therehavebeenalotofdisputesandmisunderstandingsaboutDupuit’smodel,Dupuit’sformulaandrelativeconcepts.Throughanalyzing

5、DupuitmodelandDupitformula,thispaperpointsoutthattheDupuitmodelandtheformulaitselfdonotcontaintheconceptofradiusofinfluence.Theconceptoftheinfluenceradiuswasunderstoodasoneofaquiferparameters,tryingtoseekarepresentativeaverageinfluenceradiusislackofenoughtheoretica

6、lbasis.Keywords:radiusofinfluence;Duouitequation;circularislandmodel;steadyflow1856年法国水力学家Darcy通过实验得出问题进行研究的是德国工程师AThiem。1870年Darcy定律，从此Darcy定律奠定了地下水定量的Thiem为解决Dupuit公式的应用问题，提出了影响计算基础，从而也使地质学的一个分支——水文地半径，以及引用影响半径的概念，并提出了当有一质学开始具有了科学的意义。1863年，法国的另一个观测井或两个观测井的稳定井流计算公

7、式，即[1-2]位水力学家Dupuit，依据Darcy定律，推导出了抽Thiem公式。水井位于圆岛形含水层中心的理想条件下的稳定从Dupuit公式到Thiem公式的提出，似乎稳井流公式。定井流在理论和实用上应该达到了完美的程度。然应当说，Dupuit稳定井流模型是一理想模型，模而实际情况远非如此。在Dupuit模型中，R的物理型的提出和公式的推导，在逻辑上是严谨的。圆岛形意义很明确，R仅仅是圆岛形含水层的半径而已，模型的假设是必须的，因为形成稳定流的前提是井的而Theim提出的影响半径R却是一个和抽水量有关抽水量必须有补给量

8、来平衡，只有这样才能形成稳定的量。抽水试验表明，当以一个不是很大的抽水量流，而圆岛模型正好可以满足这样一个条件。抽水时，会出现近似稳定流，用Dupuit公式计算，Dupuit稳定井流公式的假设条件是圆岛形模得出一个R值。当抽水量增大时，降落漏斗也会随型，而实际含水层却少见这种理想的情况，那