影响半径稳定井流模型与可持续开采量地下水动力学一个-水利学报.PDF

水 利 学 报 2010年8月 SHUILI XUEBAO 第41卷 第8期 影响半径稳定井流模型与可持续开采量： 地下水动力学一个基本理论问题的分歧 ——与薛禹群院士商榷 陈崇希 （中国地质大学 环境地质研究所，湖北 武汉 430074） 最近收到《水利学报》编辑部转来读者的来信述：“仔细翻阅我国两本具代表性的地下水动力学教 ［1-2］ 材 （薛禹群1997；陈崇希等，1999）时，发现对Dupuit模型的认识目前还存在较大的分歧。”并且列 出3个问题：“1.Dupuit稳定流模型与影响半径；2.如何获取影响半径；3.在均匀流中定流量抽水，能 否形成稳定流？”指出2本教材在这3个问题上有很大差异，因此该读者“特别向薛禹群和陈崇希两位 老师请教，以澄清认识。”本人作为地下水动力学的一名教员，有责任接受此项任务。 ［1］ 1 薛文 的观点 （1）文献［1］在“承压水井的Dupuit公式”一节中分析：“可以把在无限含水层中的抽水情况设想为 一半径为R 的圆形岛状含水层的情况。岛边界上的水头H0保持不变．如从井中定流量抽水，地下水 经过一定时间的非稳定运动后，降落漏斗扩展到岛的边界，周围的补给量等于抽水量，则地下水运 动出现稳定状态”。在此理论分析基础上导出Dupuit公式 KMs Q = 2.73 w （1） R lg r w ［1］ “式中：……，R 是影响半径”。（64页） 。 “此处R 即圆形岛的半径，该处降深为零。在实际应用时，考虑到随着抽水时间的延长，会出现 似稳定状态，距离R 应看作是从抽水井起到实际上观测不出（或可忽略）水位降深处的径向距离（图 ［1］ 3-3）”（64页） 。原图如图1所示。 初始承压面 Q 抽水井 降落漏斗 s w 含水层 M k hw h1 h2 H0 Z=0 r1 r2 R 图1 承压完整井流的径向流（引自文献［1］