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前言 1

第一章　地下水的形成、性质和管理 1

1-1．引言 1

目录 1

1-2．利用史 2

1-3．成因 2

（a）水循环 2

（b）地下水均衡方程式 4

（c）含水层的补给和排泄 4

（d）地下水的排泄 5

（b）沉积岩 6

1-4．地下水的赋存条件 6

（a）概述 6

（c）火成岩和变质岩 7

（d）非承压含水层和承压含水层 7

（e）上层滞水含水层 8

（f）含水带 8

1-5．地下水的水质 10

（a）概述 10

（b）矿物和气体的限度 10

（c）污染 11

（d）水质资料的其它用途 12

1-6．地下水与地表水的关系 13

（a）潮湿地区的关系 13

（b）干旱地区的关系 13

（c）人工地下水补给 13

（d）地下水库 13

1-7．地下水权 14

（a）概述 14

（a）供水 16

1-8．地下水工程的应用 16

（f）地表水和地下水的综合利用 16

（e）地下水法规 16

（d）时效权 16

（c）优先专用的准则 16

（b）岸边使用权准则 16

（b）地下水库和人工补给 17

（c）排水 17

第二章　地下水流动的原理、含水层的性质和定义 18

2-1．达西　定律 18

2-2．储水率（Storativity） 23

2-3．水力扩散系数 25

2-4．稳定的单向流 27

2-5．稳定的径向流 30

2-6．非稳定的单向流 31

2-7．非稳定的径向流 32

2-8．持水度 34

2-9．边界条件 34

2-10．漏含水层（leaky aquifers） 35

2-11．延滞排水 36

2-12．各向异性 36

2-13．孔隙率 37

2-14．流速 37

2-16．补给区和排泄区 39

2-15．构造地质学和地层学 39

2-17．水源区（contributing areas） 40

2-18．影响半径和降落漏斗 40

2-19．水井的干扰 40

2-20．叠加原理 41

第三章　井和含水层的关系 42

3-1．含水层和井的水力学 42

3-2．流向水井的水流 42

3-3．排水量和降深的关系 48

3-4．水井的直径和出水量 53

3-6．入口流速 55

3-5．水井的穿透深度和出水量 55

3-7．过滤器开孔面积百分率 57

3-8．过滤器开缝尺寸和型式 58

3-9．砾石填料 60

3-10．水井的效率 61

第四章　地下水调查计划和成果提交 62

4-1．目的和范围 62

4-2．研究区的可达性 63

4-3．以前进行的有关调查 63

4-4．制定野外工作计划 64

4-7．气候资料 65

4-6．地下调查 65

4-5．野外工作和室内工作的配合 65

4-8．河道流量和径流量 66

4-9．土壤和植被 66

4-10．地球物理资料 67

4-11．水分析 67

4-12．基本资料清单 67

4-13．基本图表的准备 69

4-14．地下水研究图件、水文曲线和断面图的类型 70

（a）地形图 70

（f）潜水面埋深图 71

（d）潜水面等值线图 71

（e）测压水面图 71

（c）地质图和剖面图 71

（b）航空照片 71

（g）剖面或横断面图 72

（h）含水层厚度图 72

（i）构造等值线图 72

（j）立体剖面图 76

（k）水文曲线 76

4-15．解释地下水图件的原则 76

5-1．背景资料 79

第五章　抽水井和其它试验资料的分析 79

5-2．稳定状态方程式 80

5-3．非稳定流方程式 89

5-4．非稳定流方程式的标准曲线解 96

（a）时间-降深解法 97

（b）距离降深解法 104

5-5．非稳定流方程式的Jacob近似解法 106

（a）距离-降深解法 106

（b）时间-降深解法 107

5-6．试验井资料的应用 108

5-7．水位恢复分析 108

5-8．漏含水层解法 110

5-9．定降深解法 123

5-10．延迟排水解法 126

5-11．含水层边界条件的确定 134

（a）通过标准曲线分析确定边界位置 135

（b）用直线近似法确定边界位置 144

（c）多种边界 145

5-12．干扰和井距 147

5-13．大气压和影响水位的其它因素 148

5-14．水井性能试验 150

（a）分级试验（Step tests） 150

（b）定流量试验 152

5-15．抽水井引起河道流量减少 153

5-16．未来抽水水位及水井效能的计算 153

5-17．据单位涌水量计算导水系数 155

5-18．流网 156

5-19．排水井 157

第六章 含水量出水量的评价、水均衡研究和算水帐 162

6-1．引言 162

6-2．水均衡计算 163

6-3．算地下水帐 165

（a）数学模型 167

（b）电模拟模型 167

6-4．含水层多年出水量的计算 167

6-5．含水层特性的模拟分析 167

（c）其它模拟模型 168

6-6．地下水报告 168

第七章　初期工作（initial operations）和有关资 174

料的搜集 174

7-1．初期工作 174

7-2．水井、泉、渗出和沼泽的登记 175

7-3．地下水水位测量的开始和次数 180

7-4．水位测量装置 181

7-6．勘探孔、观测井和测压孔的安设 185

7-5．水位测量的记录 185

7-7．勘探孔、观测井和测压孔的钻探 186

7-8．勘探孔和观测孔的采样和钻井记录 190

（a）未固结物质的原状祥品 191

（b）未固结物质的扰动祥品 191

（c）祥品的机械分析 191

（d）祥品的肉眼鉴定 191

（e）固结岩石的岩心祥品 191

7-9．钻孔、水井和地表水源水样的采取 193

第八章　地球物理调查、钻孔测井和测量 200

8-1．地球物理测量 200

（b）电阻率测量 201

（a）地震测量 201

（c）磁法测量 202

（d）重力测量 202

8-2．钻孔测井记录 202

（a）电测井记录 203

（b）井径测井记录 204

（c）温度测井记录 205

（d）放射性测井记录 205

8-3．水井摄影和其它水井测量 205

（a）简单垂直摄影测量 206

（b）立体摄影测量 206

（e）其它的水井测量 207

（c）电视测量 207

（d）电影摄影测量 207

第九章　确定含水层特征的方法 209

9-1．计算含水层特征近似值的方法 209

9-2．确定含水层特征的控制性抽水试验 210

9-3．含水层的类型 210

（a）非承压含水层 210

（b）承压含水层 211

（c）复合含水层组和越流含水层组 212

（d）延迟排水 212

9-4．抽水井和观测井的位置和选择 213

9-6．抽水试验的准备工作 214

9-5．排水的处理 214

9-7．试验所需的仪器和设备 215

9-8．抽水试验的进行 217

9-9．出水量的测定 218

9-10．试验持续时间的确定 230

9-11．求导水系数的水位恢复试验 232

第十章　单孔中的渗透性试验 234

10-1．一般原理 234

10-2．坚固岩石的压力渗透性试验 236

（b）试验前对试段的清洗 237

（a）试验方法 237

（c）试段的长度 238

（d）试验用的钻杆或水管的尺寸 238

（e）抽水设备 238

（f）试验使用的旋转接头 239

（g）试验中压力表的位置 239

（h）所推荐的水表 239

（i）试验持续的时间 239

（j）试验中使用的压力 244

（k）设备的布设 244

（l）压力渗透性试验的方法 244

（m）多级压力试验 253

10-3．重力渗透性试验 255

（a）清洗试段 255

（b）通过防护水管测量水位 255

（c）抽水设备和控制 255

（d）建议采用的水表 256

（e）试验的持续时间 256

（f）设备的布置 258

（g）重力渗透性试验——方法1 258

（h）重力渗透性试验——方法2 262

（i）重力渗透性试验——方法3 266

（j）重力渗透性试验——方法4 269

10-4．降水头试验 271

（a）在钻孔中稳定水位以下的试验 272

（b）地下水面以上非饱水物质中的试验 274

第十一章　井的构成和设计项目 276

11-1．概述 276

11-2．表层套管（土层套管，导向套管，外层套 282

管） 282

（a）说明及功用 282

（b）表层套管的设计特点 285

（a）说明及功用 286

（b）泵室套管的设计特点 286

管，送水管的防护套管） 286

11-3．泵室套管（安泵套管，工作套管，内层套 286

11-4．过滤器的组装 293

（a）说明及功用 293

（b）过滤器总成的设计项目 297

19-8．水井基本资料分析与水泵性能 312

（a）说明及功用 314

11-5．冲击式套管鞋（套管底端的打头） 314

11-6．异径接头和搭接部分 314

（b）异径接头和搭接部分的设计项目 315

11-7．密封 315

（a）说明及功用 315

（b）密封的设计项目 317

11-8．砾石或混凝土基础 317

11-9．扶正器（导向器） 317

（a）说明及功用 319

11-10．导管 319

11-11．砾料与地层稳定器 319

（b）灌注作业与砾料设计 320

11-12．水泵基础 324

11-13．特种水井 326

（a）排水井 326

（d）集水井 327

（c）减压井 327

（b）回灌井 327

第十二章　渗水通道 329

12-1．渗水通道的功用 329

12-2．渗水通道的基本构成 329

12-3．渗水通道装置的类型 331

12-4．渗水通道的设计 332

（a）渗水通道位于弱透水物质中 332

（b）渗水通道位于透水的河床或湖床中，沙（湖）床上面为最小水深 333

（c）渗水通道位于季节性或间歇性河流的河床中，河床为深水物质所充填，其中有常年的潜流在流动 334

（d）当设置的通道是用来从盐水楔形体的顶部或透镜体中撇取淡水时 336

13-2．疏干方法与土的稳定性 338

13-1．疏干系统的功用 338

第十三章　疏干系统 338

（a）井点系统 340

（b）用泵抽水的深井 344

（c）水平排水通道 346

（d）电渗透作用 346

（e）垂直砂井排水 347

13-3．疏干系统的野外调查 348

13-4．井点及其同类疏干系统的设计 349

（a）抽吸式井点系统 349

（b）射流喷射井点系统 352

（c）深井疏干系统 353

13-5．疏干井和井点的安装 353

（a）板桩 354

13-6．用于疏干系统的水泵 354

13-7．人工地下水堤坝 354

（b）截水墙 355

（c）灌浆 355

第十四章　腐蚀和积垢 357

14-1．腐蚀 357

14-2．积垢 360

（c）混凝土的混合比 360

第十五章　水井规范 362

15-1．水井规范与已有标准的功用 362

（a）国家标准 362

（b）当地的、地区的和州的标准 362

15-2．技术章节的内容 363

15-3．建造水井用的灌浆和混凝土 365

（a）概述 365

（b）材料 365

（d）灌浆的混合比 366

（e）浆液的灌注 366

（h）验收及付款 367

（g）放置钢筋 367

（f）混凝土的形成、灌注、竣工与养护 367

（a）钻进方法 368

16-1．导言 368

第十六章　水井钻进工艺 368

16-2．钢绳冲击类钻机的钻进与取样 368

（b）取祥 370

16-3．旋转类钻机的正循环钻进与取样 371

（a）钻进方法 371

（b）采祥 371

（a）钻进方法 374

16-5．反循环旋转钻机的钻进与采样 374

16-4．空气旋转钻进 374

（b）采祥 375

16-6．其他钻进方法 376

16-7．垂直性和准直性检验 377

第十七章　洗井 380

17-1．洗井的目的 380

17-2．非固结含水层的洗井 380

（a）超量抽水 380

（b）逐级（抽水与回冲）洗井 381

（c）活塞洗井 383

（d）空气洗井 389

（e）水力喷洗 391

17-3．在硬岩层中洗井 395

17-4．用化学物质洗井 396

第十八章　水井消毒 397

18-1．水井消毒的目的 397

18-2．用氯消毒 397

18-3．其它消毒剂 401

18-4．围填砾料的消毒 402

第十九章　立式涡轮泵 403

19-1．涡轮泵原理 403

19-2．涡轮泵的工作特性 404

19-3．涡轮泵结构特征 406

19-4．排水（弯）头 407

19-5．潜没与净正吸水高度 408

19-6．估算设计用的抽水水位 410

19-7．泵碗与叶轮的选择 411

19-9．抽水装备设计的附加因素 418

19-10．其他立轴驱动的水泵 418

（a）潜水泵 418

（b）螺杆式水泵 419

19-12．计算总抽水水头 420

19-11．测定水泵性能 420

19-13．计算输入功率 421

19-14．测定水泵的出水量 422

19-15．测量水泵效率 422

19-16．电动机的选择 423

19-17．内燃机的选择 424

第二十章 水井和水泵的费用因素、使用与维修 426

20-1．建井费用 426

20-2．水泵费用 427

20-3．使用和维修的职责 427

20-4．使用和维修的基础记录 428

20-5．出水量大的水井的常规测量、试验和观察 429

20-6．对观测到的水井性能变化的解释 430

第二十一章　水井的修复 434

21-1．预查 434

21-2．抽砂 435

21-3．出水量下降 438

21-5．氯化处理 442

21-6．岩石井的修复 443

附录　国际单位制（SI米制）与美国惯用单位制换 445

算表 445

21-4．爆炸射井和酸处理 458