埃庫伯模型

微水試驗

微水試驗(slug test)已被廣泛套用於諸多領域，特別是在環境地質領域，用於估算含水層的滲透參數，也套用於核廢物深地質處置研究中低滲透岩體的滲透性研究。

基本原理

在靜止水位條件下，若鑽孔中的水位發生瞬時變化，在水頭差的作用下，鑽孔中水位將逐漸恢復到靜止狀態，測量水位隨時間的變化，可獲得水位—時間回響數據，利用回響數據即可估算含水層的滲透係數。在特定條件下，利用微水試驗可以估算含水層的儲水係數，這一過程即為微水試驗。

主要過程

微水試驗包括3個主要過程：首先，使鑽孔的水位發生瞬時改變，常用方法是從鑽孔中快速抽出一定體積的柱體，然後測量水位隨時間的變化，即獲得相應數據。最後，依據相關理論模型，利用相應數據估算含水層的滲透係數，或儲水係數。

計算方法

在微水試驗的發展歷史中，比較有代表性的、被普遍接受並廣泛套用的模型主要有十幾種。其中 Cooper( 1967)、Kipp(1985)和 Bouwer and Rice(1976)三種模型計算簡便，精度較高，在國外被廣泛使用以確定岩土體滲透性參數，其中 Kipp(1985)更被美國試驗與材料學會採用。上述三種模型都有自己的適用範圍。Cooper模型適用於承壓完整井；Kipp模型不僅適用於承壓含水層，在貯水係數較小滲透性較大的潛水含水層中也是適用的；Bouwer and Rice模型適用於潛水含水層。

Cooper模型

Cooper 幾何模型如下圖1所示。其中：Hw為瞬時抽(注)水之後，t時刻鑽孔水位；H0為瞬時抽(注)水體積V之後,即刻的鑽孔水位。

（1）在半對數紙上作出

～lgβ標準曲線，

，取對數坐標，見圖2；

（2）求出

的值，在與標準曲線相同模數的半對數坐標紙上繪出

～t實測曲線；

（3）將實測曲線和標準曲線進行擬合，選擇一個匹配點，使得此點在標準曲線上有

，記錄該點對應實測曲線的時間t；

（4）根據以下等式計算水文地質參數：

發展過程

Slug試驗作為測定滲透係數的一種方法，在國內外得到快速發展，該方法在一定程度上既解決室內試驗不準確的缺點，也克服了抽水試驗費時、費力、費錢等缺點。slug試驗已經在國內外實際工程中得到越來越多的運用，其具有方便、經濟、快捷而又不失準確性的優點。

著名的Hovrsle簡便計算法於1951年被Hovrsle提出，而後Ferris和Knowles（1954）等在此基礎上進行了改進，1967年Cooper等對承壓含水層參數評估方法進行了進一步修正。這之後Rice（1976）以及Bouwer（1989 ）等人發展了考慮井阻和幾何尺寸的承壓、半承壓、潛水層的理論計算方法，Butler（1998）給出該方法的具體實施技術總結，Willis（2008）等將其列為水文地質試驗的常規手段及技術標準。