王旭升，董巖巖

(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)水資源與環(huán)境學(xué)院, 北京 100083)

論“單位涌水量就是導(dǎo)水系數(shù)”成立的特殊條件

王旭升，董巖巖

(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)水資源與環(huán)境學(xué)院, 北京 100083)

針對(duì)截取側(cè)向徑流的抽水井，蘭太權(quán)提出一個(gè)解釋單位涌水量的公式，認(rèn)為“單位涌水量就是導(dǎo)水系數(shù)”(q=T)，并以砂箱試驗(yàn)的結(jié)果作為證據(jù)。然而，這個(gè)等式的推導(dǎo)過程缺少嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃畡?dòng)力學(xué)基礎(chǔ)。砂箱試驗(yàn)的邊界條件等價(jià)于含有1個(gè)或2個(gè)定水頭邊界的矩形承壓含水層，單井抽水的穩(wěn)定流場(chǎng)可以用鏡像井點(diǎn)疊加法求解，從理論上表明單位涌水量與導(dǎo)水系數(shù)成正比，而比例系數(shù)取決于含水層的形狀和抽水井的半徑。在特定條件下，含水層和抽水井的尺寸可以造成單位涌水量與導(dǎo)水系數(shù)相等的情況，蘭太權(quán)發(fā)表于文獻(xiàn)中的2組砂箱試驗(yàn)恰好符合這種條件，但并不能證明q=T具有普適性。新的砂箱試驗(yàn)避免了幾何尺寸的這種特殊組合，得到了顯著偏離q=T的結(jié)果。

抽水試驗(yàn)；單位涌水量；地下水動(dòng)力學(xué)；導(dǎo)水系數(shù)

單井涌水量是目前水文地質(zhì)勘探的基本成果，用于編制水文地質(zhì)圖，作為含水層“富水性”的一個(gè)指標(biāo)。單井涌水量與抽水井水位降深的比值，又被稱為單位涌水量，可用于粗略評(píng)估允許降深條件下的可開采量。由于抽水井的流量-水位關(guān)系涉及到比較復(fù)雜的井孔-含水層水動(dòng)力學(xué)機(jī)理，對(duì)于單位涌水量如何取決于含水層的滲透系數(shù)和補(bǔ)給條件這個(gè)問題，尚無(wú)普遍適用而又簡(jiǎn)單的公式可以說明?，F(xiàn)有關(guān)于單位涌水量的解釋，多基于影響半徑理想模型，適用范圍很窄，對(duì)一些水文地質(zhì)工作者產(chǎn)生了誤導(dǎo)。

最近，蘭太權(quán)[1]撰文認(rèn)為傳統(tǒng)徑向穩(wěn)定流理論對(duì)井孔抽水的動(dòng)力學(xué)解釋不合理，并重申他以往提出的“單位涌水量就是導(dǎo)水系數(shù)”這一觀點(diǎn)。早在2004年，蘭太權(quán)等[2]就發(fā)表文章討論單位涌水量與含水層滲透系數(shù)的關(guān)系，介紹了1998年和1999年完成的2個(gè)砂箱試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)單位涌水量與含水層厚度的比值等于滲透系數(shù)。2007年，蘭太權(quán)[3]仍然以該砂箱試驗(yàn)為證據(jù)，直接提出了“單位涌水量就是導(dǎo)水系數(shù)”的觀點(diǎn)。

蘭太權(quán)先生的論述有一個(gè)核心思想，即認(rèn)為抽水井的動(dòng)力學(xué)模型應(yīng)該考慮普遍存在的天然側(cè)向徑流，而穩(wěn)定狀態(tài)的抽水流量等于抽水井截取的某個(gè)范圍的徑流量。通過引入“補(bǔ)給半徑”及其定量假設(shè)[1, 3]，蘭先生得到一個(gè)公式：

(1)

式中：q——抽水井的單位涌水量/(m2·d-1)；Qw——抽水井的流量/(m3·d-1)；sw——降深/m；T——導(dǎo)水系數(shù)/(m2·d-1)；K——含水層的滲透系數(shù)/(m·d-1)；M——含水層的厚度/m。

蘭先生勇于提出問題挑戰(zhàn)傳統(tǒng)理論、主動(dòng)進(jìn)行試驗(yàn)探究的精神是值得稱贊的。然而，式(1)并不具有普適意義，盡管蘭先生自己做的砂箱試驗(yàn)似乎證明公式是正確的。這一點(diǎn)可以用已有的地下水動(dòng)力學(xué)理論進(jìn)行辨析。

本文的目的，是對(duì)蘭先生提出的問題做出符合地下水動(dòng)力學(xué)基本原理的解釋，評(píng)論q=T成立的特殊條件，特別指出為什么某些砂箱試驗(yàn)似乎證明q=T是對(duì)的。井孔抽水的動(dòng)力學(xué)理論已經(jīng)是水文地質(zhì)領(lǐng)域很成熟的基礎(chǔ)科學(xué)，但是由于歷史的原因，不少像蘭先生這樣的水文地質(zhì)工作者仍然糾結(jié)于單井涌水量、單位涌水量這些概念與含水層參數(shù)的關(guān)系。實(shí)際上，從地下水動(dòng)力學(xué)的角度來(lái)看，單位涌水量具有多解性[4]。筆者希望借助于對(duì)這個(gè)問題的評(píng)論，引發(fā)同行重視地下水動(dòng)力學(xué)概念的科學(xué)理解和應(yīng)用。

1 如何解釋截取側(cè)向徑流的抽水井

蘭先生認(rèn)為傳統(tǒng)的抽水井理論包含不符合實(shí)際的假設(shè)：假設(shè)存在以抽水井為中心的徑向流；假設(shè)地下水的天然水位面是水平的。地下水普遍存在天然的水力坡度，具有傾斜水位面，抽水井對(duì)側(cè)向徑流產(chǎn)生截取作用，并不符合徑向流特征。蘭先生從上述角度對(duì)Dupuit模型等井流公式提出批判，出發(fā)點(diǎn)是合理的。從美國(guó)水文地質(zhì)學(xué)家溫策爾(Wenzer)報(bào)告的抽水試驗(yàn)結(jié)果(見文獻(xiàn)[5])得到啟發(fā)，他提出了考慮側(cè)向徑流的單井涌水量公式，即

Qw=2TCRbI

(2)

式(2)改寫自文獻(xiàn)[3]，其中I為地下水的天然水力坡度，而Rb和C都是他提出的新概念，分別被定義為“補(bǔ)給半徑”及其控制范圍內(nèi)進(jìn)入抽水井流量與總徑流量的比例。進(jìn)一步，蘭先生假設(shè)Rb=sw/I以及C=1/2，從而推導(dǎo)出q=T，即式(1)。該式的前提條件是承壓含水層完整井穩(wěn)定流，也不考慮井損和井周擾動(dòng)效應(yīng)。為保持一致性，本文的討論分析也基于這些限定。

只要仔細(xì)推敲蘭先生的論述[1, 3]，可以判斷其關(guān)于Rb和C的推測(cè)都是比較牽強(qiáng)的，并不具備可靠的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)。然而，蘭先生1998—1999年期間所做的砂箱試驗(yàn)數(shù)據(jù)[2～3]，似乎又表明式(1)沒有錯(cuò)。那么，對(duì)于這種截取側(cè)向徑流的抽水井，經(jīng)典地下水動(dòng)力學(xué)能不能解釋？會(huì)不會(huì)得到與蘭太權(quán)公式一樣的結(jié)論？針對(duì)這個(gè)問題，筆者在此提供2個(gè)嚴(yán)格的地下水動(dòng)力學(xué)解析模型。

圖1 承壓含水層抽水井截取側(cè)向徑流的2種平面邊界條件Fig.1 Two kinds of boundary conditions in the plan view for a pumping well capturing horizontal flow in a confined aquifer

如圖1所示，有2種由定水頭邊界和隔水邊界組成的矩形承壓含水層可以采用砂箱試驗(yàn)進(jìn)行模擬，在含水層內(nèi)設(shè)置抽水井即可產(chǎn)生截取側(cè)向徑流的情況。圖1(a)中有2條平行的定水頭邊界(一側(cè)高一側(cè)低)形成天然的側(cè)向徑流。圖1(b)屬于單個(gè)定水頭邊界的情況，抽水時(shí)間足夠長(zhǎng)就能夠形成抽水井驅(qū)動(dòng)的穩(wěn)定流場(chǎng)。本文給出這2種情況是因?yàn)樘m先生的論證涉及這些邊界狀態(tài)下的砂箱試驗(yàn)。如果是無(wú)限大的承壓含水層或者四周只有隔水邊界，則不可能形成穩(wěn)定流。這一點(diǎn)前人早已證明[6～7]，而且也不可能用q=T來(lái)解釋。因此，以下的分析都基于圖1中所示的有限含水層。

首先解決圖1(a)所示的模型。建立如圖1(a)所示的坐標(biāo)系，并且考慮抽水井在矩形含水層的形心位置這一特殊情況(蘭先生的砂箱試驗(yàn)把放水孔至于形心位置)，則應(yīng)用平面滲流理論的鏡像對(duì)稱井點(diǎn)疊加法[8]，可以得到任意坐標(biāo)位置降深的解析解為：

(3)

式中：x,y——平面位置坐標(biāo)；L——定水頭邊界之間的距離；D——隔水邊界之間的距離；i——疊加的虛井序號(hào)。

把(x=0,y=rw)代入式(3)，則得到抽水井本身的理論降深為：

(4)

因此，單位涌水量與導(dǎo)水系數(shù)的關(guān)系可以表示為：

(5)

其中W1是圖1(a)模型的井函數(shù)，由式(4)改寫為：

(6)

同樣采用平面滲流理論的鏡像對(duì)稱井點(diǎn)疊加法[8]，可以得到圖1(b)所示模型的降深解析解為：

(7)

而抽水井單位涌水量與導(dǎo)水系數(shù)的關(guān)系表示為：

(8)

其中W2是圖1(b)模型的井函數(shù)。把(x=0,y=rw)代入式(7)，單列i=0的級(jí)數(shù)項(xiàng)，合并i=0的級(jí)數(shù)項(xiàng)，對(duì)式(8)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，則井函數(shù)W2可以展開為：

(9)

式(5)和(8)是上述2種邊界條件的精確解，從水動(dòng)力學(xué)上表明單位涌水量與導(dǎo)水系數(shù)成正比，但兩者并不一定相等，比例系數(shù)取決于矩形含水層的形狀尺寸和抽水井的半徑。

2 公式q=T只適用于特例

在式(5)或(8)中，如果rw/L和D/L滿足一些特定的組合，就會(huì)出現(xiàn)q=T的情況。蘭先生1998—1999年期間進(jìn)行的砂箱試驗(yàn)分為2步[3]。第1步將中間的放水孔關(guān)閉，保持一側(cè)水頭高(控制進(jìn)水管)、另一側(cè)水頭低(控制排水管)，類似于圖1(a)，形成穩(wěn)定的側(cè)向徑流，把觀測(cè)孔水位數(shù)據(jù)和流量數(shù)據(jù)代入Darcy定律，計(jì)算出填砂的滲透系數(shù)。第2步，打開中間的放水孔(模擬抽水井)，關(guān)閉下游排水管，等待流場(chǎng)調(diào)整到穩(wěn)定狀態(tài)，轉(zhuǎn)變?yōu)閳D1(b)的情形，觀測(cè)計(jì)算單位涌水量。因此，單位涌水量與導(dǎo)水系數(shù)的關(guān)系可以用式(8)進(jìn)行描述。只要在制作砂箱的過程中，使rw、D、L三個(gè)幾何參數(shù)滿足特定的比例，導(dǎo)致W2=1，從而出現(xiàn)符合q=T的情況。這種特定組合可以用如圖2所示的關(guān)系曲線來(lái)表示。

圖2 根據(jù)式(8)確定的q=T成立條件曲線圖Fig.2 The curve for conditions of q=T that determined with Eq. (8)

蘭先生1998年試驗(yàn)砂箱的尺寸參數(shù)為：L=4.4 m，D=4.1 m，rw=3.81 cm(直徑3 吋鐵管)。蘭先生1999年試驗(yàn)砂箱的尺寸參數(shù)為：L=1.4 m，D=0.98 m，rw=3.81 cm。這兩個(gè)砂箱的幾何參數(shù)恰好落在圖2所示曲線的附近，因此基本上符合蘭太權(quán)公式成立的條件。采用解析式(8)進(jìn)行理論計(jì)算，可以證明：

q≈1.007T(1998年砂箱)

(10)

q≈1.044T(1999年砂箱)

(11)

也就是說，在蘭先生1998—1999年的試驗(yàn)中由于砂箱尺寸和抽水孔半徑滿足上述特定條件，從而導(dǎo)致單位涌水量近似等于導(dǎo)水系數(shù)，理論誤差都小于5%。其實(shí)，只要抽水孔半徑在2.0～5.0 cm之間，這種“巧合”都會(huì)發(fā)生，因此蘭先生發(fā)現(xiàn)q=T并不屬于意外事件。

如果在砂箱試驗(yàn)的第2步中，保持下游側(cè)的排水孔處于開放狀態(tài)并固定水位，同時(shí)打開抽水孔，則試驗(yàn)條件將轉(zhuǎn)變?yōu)閳D1(a)所示的情形。在這種邊界條件下，要想讓q=T成立，砂箱的尺寸和抽水孔的半徑必須落在如圖3所示的曲線上。顯然，1998年砂箱和1999年砂箱都不能滿足這個(gè)條件。因此，只要蘭先生當(dāng)初改變對(duì)下游排水孔的處理，就可以發(fā)現(xiàn)q>T的試驗(yàn)結(jié)果。然而，蘭先生發(fā)表的文獻(xiàn)中沒有這種結(jié)果。

圖3 根據(jù)式(5)確定的q=T成立條件曲線圖Fig.3 The curve for conditions of q=T that determined with Eq. (5)

3 偏離q=T的砂箱試驗(yàn)

式(1)僅適用于特定條件，在砂箱試驗(yàn)中只要rw、D、L的數(shù)值不落在圖2或圖3的曲線附近，就不會(huì)產(chǎn)生q=T的結(jié)果。2015—2016年進(jìn)行的2次砂箱試驗(yàn)證明了這一點(diǎn)。

2015年11月28日，筆者邀請(qǐng)?zhí)m先生到華北水利水電大學(xué)聯(lián)合進(jìn)行了一組砂箱試驗(yàn)，試驗(yàn)裝置為一套模擬傾斜承壓含水層的滲流槽，如圖4所示。9個(gè)測(cè)壓管均勻布置，與含水層頂板平行的間距為14.5 cm，依此可以計(jì)算各點(diǎn)間的水力梯度。放水孔直徑1.5 cm，位于砂箱中部，與5號(hào)測(cè)壓管連通。首先關(guān)閉放水孔進(jìn)行了單向滲流試驗(yàn)，利用Darcy定律獲得測(cè)壓管間的滲透系數(shù)如表1所示，說明填砂不均勻，放水孔附近的導(dǎo)水系數(shù)為T=35～68 m2/d。此后打開放水孔進(jìn)行了2次模擬抽水試驗(yàn)，結(jié)果見表1，獲得單位涌水量q≈20 m2/d。顯然，q相對(duì)T而言偏小40%以上，說明q=T并不成立。這次砂箱試驗(yàn)的邊界條件類似于圖1(a)，但由于填砂不均勻，無(wú)法用式(5)進(jìn)行理論計(jì)算。

圖4 華北水利電力大學(xué)砂箱試驗(yàn)裝置示意圖(2015年)Fig.4 Schematic of the sand box experimental system in the North China University Of Water Resources And Electric Power (2015)

2016年4月11日，筆者受蘭先生邀請(qǐng)，到洛陽(yáng)聯(lián)合進(jìn)行了新的砂箱試驗(yàn)。該砂箱由蘭先生設(shè)計(jì)制作，鐵皮封裝豎直放置，如圖5所示。填砂高度為L(zhǎng)=0.94 m、寬度為D=0.60 m、等效含水層厚度M=0.40 m。為了考慮抽水井直徑的影響，設(shè)置了2個(gè)放水孔：孔A位于砂箱中部，濾管半徑rA=1.5 cm；孔B略偏離中部，濾管半徑rB=1.0 cm。共進(jìn)行了2次試驗(yàn)，每次首先進(jìn)行Darcy滲流試驗(yàn)獲得導(dǎo)水系數(shù)，然后分別進(jìn)行孔A和B的放水試驗(yàn)，而排水管一直處于打開狀態(tài)。

洛陽(yáng)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)見表2，可以看出第2次加大流量獲取的導(dǎo)水系數(shù)比第1次大，可能是填砂受抽水試驗(yàn)擾動(dòng)所致。兩次試驗(yàn)中孔A和孔B的單井涌水量都大于導(dǎo)水系數(shù)，孔A結(jié)果偏大16%以上，孔B結(jié)果偏大12%以上。這樣顯著的偏差證明q=T是不成立的。對(duì)比孔A和孔B的結(jié)果還表明抽水井半徑增大會(huì)導(dǎo)致單位涌水量也增大，這符合水動(dòng)力學(xué)的理論判斷。

表1 華北水利電力大學(xué)砂箱試驗(yàn)數(shù)據(jù)(2015年)Table 1 The data of sand box experiments in the North China University Of Water Resources And Electric Power (2015)

表2 洛陽(yáng)砂箱試驗(yàn)數(shù)據(jù)(2016年)Table 2 The data of sand box experiments in the Luo Yang city (2016)

圖5 洛陽(yáng)砂箱試驗(yàn)裝置照片和尺寸(2016年)Fig.5 The picture and size data of the sand box experimental system in the Luoyang city (2016)

洛陽(yáng)砂箱試驗(yàn)的邊界條件與圖1(a)一致，因此可以用式(5)進(jìn)行理論分析。把rA/L和D/L的數(shù)值代入式(5)，可以得到q/T=1.24，與孔A的試驗(yàn)結(jié)果(q/T=1.16～1.26)非常接近。如果假設(shè)孔B也位于中心處，把rB/L和D/L的數(shù)值代入式(5)得到q=1.15T，與孔B的試驗(yàn)結(jié)果(q/T=1.13～1.25)也相差不大。這說明用式(5)解釋單位涌水量比用q=T更加準(zhǔn)確。

需要進(jìn)一步補(bǔ)充的是，以上砂箱試驗(yàn)基本上都把放水孔置于含水層的中心位置，試驗(yàn)結(jié)果具有特殊性。如果放水孔顯著偏離中心位置，將會(huì)得到更加違反q=T的結(jié)果。例如，抽水井無(wú)限接近定水頭邊界時(shí)，單位涌水量將趨于無(wú)限大，顯然不等于導(dǎo)水系數(shù)。這時(shí)式(5)和(8)也不再成立，需要使用更復(fù)雜的解析式，本文不予贅述。

4 結(jié)論

抽水井的單位涌水量與含水層的水文地質(zhì)邊界、水力學(xué)參數(shù)以及抽水井本身的特征都有關(guān)系?！皢挝挥克康扔趯?dǎo)水系數(shù)”并不符合一般的地下水動(dòng)力學(xué)條件。某些砂箱試驗(yàn)的結(jié)果符合q=T，是因?yàn)樯跋涞膸缀涡螒B(tài)和抽水孔的半徑具有特定的組合關(guān)系，恰好導(dǎo)致單位涌水量等于導(dǎo)水系數(shù)，并不代表普遍的情況。本文給出了矩形承壓含水層中心抽水穩(wěn)定流場(chǎng)的解析解，證明這種情況下單位涌水量與導(dǎo)水系數(shù)成正比，而比例系數(shù)取決于含水層和抽水井的幾何尺寸。只有在特定條件下，才會(huì)出現(xiàn)單位涌水量與導(dǎo)水系數(shù)相等的情況。實(shí)際的砂箱試驗(yàn)也證明q=T不具有普遍性。

如何解釋單位涌水量與含水層參數(shù)的關(guān)系，的確是水文地質(zhì)調(diào)查工作中需要解決的問題，但目前并沒有普遍適用的簡(jiǎn)單公式。Dupuit公式由于包含“影響半徑”這個(gè)模糊概念和忽略天然側(cè)向徑流，并不足以準(zhǔn)確解釋單位涌水量的動(dòng)力學(xué)含義。蘭太權(quán)先生認(rèn)識(shí)到抽水井截取側(cè)向徑流的重要性，但關(guān)于單位涌水量等于導(dǎo)水系數(shù)的推論是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。采用符合?shí)際條件的水動(dòng)力學(xué)模型和非穩(wěn)定流理論，并充分考慮抽水井的結(jié)構(gòu)和開采方式，才是科學(xué)解釋單位涌水量的必經(jīng)之路。

致謝：感謝華北水利水電大學(xué)水工實(shí)驗(yàn)室提供2015年砂箱試驗(yàn)場(chǎng)地和趙靜博士對(duì)試驗(yàn)工作的協(xié)助！蘭太權(quán)先生在學(xué)術(shù)討論過程中披露了早期砂箱試驗(yàn)的一些細(xì)節(jié)，陳崇希先生在水動(dòng)力學(xué)分析上為筆者提出了寶貴的指導(dǎo)意見，在此表示感謝！

[1] 蘭太權(quán). 再論“單位涌水量就是導(dǎo)水系數(shù)”[J]. 水文地質(zhì)工程地質(zhì), 2016, 43(5): 173-175.[LAN T Q. Revisit “the Specific Well Yield is the Transmissivity”[J].Hydrogeology &Geology Engineering,2016,43(5):173-175.(in Chinese) ]

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責(zé)任編輯：張若琳

《水文地質(zhì)工程地質(zhì)》征稿簡(jiǎn)則

《水文地質(zhì)工程地質(zhì)》1957年創(chuàng)刊，由國(guó)土資源部主管、中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院主辦，是水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、地?zé)岬刭|(zhì)專業(yè)領(lǐng)域綜合性學(xué)術(shù)刊物之一。入選全國(guó)中文核心期刊(地質(zhì)學(xué))、中國(guó)科技核心期刊、中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)核心期刊，加入中國(guó)學(xué)術(shù)期刊光盤版。在國(guó)外檢索系統(tǒng)中，被美國(guó)《化學(xué)文摘》(CAS)、美國(guó)《劍橋科學(xué)文摘》(CSA)、俄羅斯《文摘雜志》(AJ)等收錄。

一 征稿范圍

(1)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、地?zé)岬刭|(zhì)專業(yè)領(lǐng)域前沿研究成果，優(yōu)先發(fā)表國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目、省部級(jí)科技創(chuàng)新基金資助的研究成果。

(2)學(xué)科邊緣及學(xué)科交叉研究中的探索性成果。

(3)長(zhǎng)期野外工作中取得的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、建議。

二 征稿內(nèi)容

水文地質(zhì)：刊登滲流理論、水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算、地下水?dāng)?shù)值模擬、地下水資源評(píng)價(jià)/開發(fā)利用/保護(hù)、水文地球化學(xué)、地下水污染機(jī)理與防治等方面的研究成果。

工程地質(zhì)：刊登工程地質(zhì)學(xué)科基礎(chǔ)理論、重大工程場(chǎng)址穩(wěn)定性、地(壩)基工程處理、巖土體物理力學(xué)參數(shù)、道路工程地質(zhì)等方面的研究成果。

環(huán)境地質(zhì)：刊登城市/礦山/農(nóng)業(yè)環(huán)境地質(zhì)、固體廢物/廢液/CO2處置、地質(zhì)災(zāi)害形成機(jī)理與防治、荒漠化形成機(jī)理與防治、海岸帶生態(tài)地質(zhì)環(huán)境、水土地質(zhì)環(huán)境等方面的研究成果。

地?zé)岬刭|(zhì)：刊登地?zé)豳Y源勘查評(píng)價(jià)、資源量計(jì)算及數(shù)值模擬、地?zé)豳Y源利用及保護(hù)等方面的研究成果研究。三 稿件要求

(1) 論文題目明確、精練。

(2) 論文有項(xiàng)目資助的，應(yīng)注明資助項(xiàng)目編號(hào)。

(3) 作者信息齊全：姓名(出生年-)，性別，職稱，從事工作或研究方向、E-mail。

(4) 摘要簡(jiǎn)明扼要，說明論文目的、主要研究方法、研究結(jié)果和結(jié)論，英文摘要視具體情況可適當(dāng)增加。中、英文對(duì)照關(guān)鍵詞4～7個(gè)。

(5)論文需符合科研論文體裁，論點(diǎn)明確，論據(jù)充分，論述嚴(yán)謹(jǐn)，結(jié)論可信，語(yǔ)句通達(dá)，邏輯嚴(yán)密。

(6) 正文采用3級(jí)標(biāo)題，即，一級(jí)標(biāo)題如“2 模型建立及計(jì)算方法”；二級(jí)標(biāo)題如“2.1 模型建立”；三級(jí)標(biāo)題如“2.1.1 模型建立基本原則”或“(1)模型建立基本原則”。

(7)表格盡可能采用三線表，使用國(guó)家法定計(jì)量單位及其國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)。中、英文表名齊全。

(8)圖件盡量采用通用制圖軟件制作。單欄圖件寬度不超過8cm，通欄圖件寬度不超過15cm。圖面內(nèi)容重點(diǎn)突出、清晰、簡(jiǎn)明，圖例內(nèi)容與之一致，與正文中的說明一致。中、英文圖名齊全。

(9) 全文字?jǐn)?shù)一般不超過16 000漢字(8個(gè)版面，包括圖、表)。

四 稿件錄用

(1) 自收稿日起3個(gè)月內(nèi)，通知作者論文處理結(jié)果。退稿不附詳細(xì)意見。

(2) 作者收到修改通知后2個(gè)月內(nèi)返回修改稿。逾期(特殊原因且已向編輯部說明者除外)視為自動(dòng)撤稿。文責(zé)自負(fù)，請(qǐng)勿一稿多投。

(3) 錄用稿件將酌收版面費(fèi)，發(fā)表后按標(biāo)準(zhǔn)給付稿酬并贈(zèng)送當(dāng)期刊物。

五 投稿網(wǎng)址

www.swdzgcdz.com

·征訂啟事·

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《中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)》

《水文地質(zhì)工程地質(zhì)》由中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部主管、中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院主辦，1957年創(chuàng)刊，是我國(guó)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)專業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)刊較早、發(fā)行較廣，并具有權(quán)威性、綜合性的學(xué)術(shù)理論與實(shí)踐刊物之一。本刊入選全國(guó)中文核心期刊(地質(zhì)學(xué)類)、中國(guó)科技核心期刊、中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)核心期刊，同時(shí)被美國(guó)《劍橋科學(xué)文摘》(CSA)、美國(guó)《化學(xué)文摘》(CA)、俄羅斯《文摘雜志》(AJ)等收錄。主要欄目有水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、地?zé)岬刭|(zhì)等?？d水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害、礦山地質(zhì)環(huán)境、農(nóng)業(yè)地質(zhì)、城市地質(zhì)、地?zé)岬刭|(zhì)等學(xué)科具有較高學(xué)術(shù)水平的研究成果及新理論、新技術(shù)、新方法的應(yīng)用與推廣等。

《水文地質(zhì)工程地質(zhì)》為雙月刊(每單月15日出版)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大16開本，每?jī)?cè)定價(jià)30元，全年6期180元，合訂本220元(含郵費(fèi))。本刊刊號(hào)：CN11-2202/P，ISSN1000-3665；郵發(fā)代號(hào)：2-335。廣告許可證號(hào)：京海工商廣字0265號(hào)。

《中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)》由中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部主管，中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院、中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害防治工程行業(yè)協(xié)會(huì)主辦，1991年創(chuàng)刊。本刊為中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)源期刊、中國(guó)核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫(kù)期刊，是我國(guó)工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域的綜合性學(xué)術(shù)理論與實(shí)踐的專業(yè)期刊，主要刊載由自然因素和人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)誘發(fā)的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂縫、礦井突水、巖爆、瓦斯爆炸、黃土濕陷、黏性土脹縮、凍土融陷、地下水污染、海水入侵、水土流失、土地沙漠化、鹽漬化等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生發(fā)展機(jī)制、規(guī)律、監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)、防治新技術(shù)、新方法以及地質(zhì)環(huán)境保護(hù)等具有較高學(xué)術(shù)水平的研究成果。面向國(guó)內(nèi)工程地質(zhì)學(xué)科發(fā)展、地質(zhì)工程建設(shè)、技術(shù)方法創(chuàng)新、地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與開發(fā)等方面的科技人員。

《中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)》為季刊(季末25日出版)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大16開本，每?jī)?cè)定價(jià)30元，全年4期120元，合訂本160元(含郵費(fèi))。本刊刊號(hào)：CN11-2852/P，ISSN1003-8035；郵發(fā)代號(hào)： 82-362。廣告許可證號(hào)：京海工商廣字0265號(hào)。

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Discussions on the special conditions satisfying “the SpecificWell Yield is the Transmissivity”

WANG Xusheng, DONG Yanyan

(SchoolofWaterResources&Environment,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China)

To interpret the meaning of the specific capacity of a pumping well capturing lateral groundwater flow, Lan (2007) proposed an equation where the specific capacity is equal to the transmissivity(q=T) and shown evidences from hydraulic tests in sand boxes. However, the derivation of this equation was not on the robust basis of groundwater hydraulics. The boundary conditions of the sand-box tests were equivalent to a rectangular confined aquifer with one or two constant head boundaries. The steady state flow driven by a pumping well in these conditions could be solved with the superposition method on imaging wells. It reveals that the specific capacity is proportional to the transmissivity and the coefficient is subject to the aquifer shape and the radius of the pumping well. In some conditions,q=Tcould be caused by the special geometric characteristics of the aquifer-well system. The hydraulic tests in sand boxes presented in Lan (2007) just satisfied such special conditions but did not indicate thatq=Tis generally applicable. New tests in sand boxes without these special geometric characteristics have shown significant different results from theq=Tequation.

pumping tests; specific capacity; groundwater hydraulics; transmissivity

2017-01-14;

2017-02-10

王旭升(1974-)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事水文地質(zhì)方面的教學(xué)和科研工作。E-mail: wxsh@cugb.edu.cn

10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.2017.03.24

P641.2

A

1000-3665(2017)03-0165-06