The Groundwater Project

水文地质学中的水力测试简介

通过汇集 60 多年的学术教学和研究经验以及另外 90 年的应用水文地质学咨询,《水文地质学水力测试导论》一书即将成为经典之作。

在接受 Everton de Oliveira 采访时,作者 William W. Woessner 博士;A. Campbell Stringer,MS,PG;和 Eileen Poeter 博士解释说,他们希望为读者提供理解负责任地应用水力测试方法以生成地下水系统现场规模水文地质特性所需的基本理论和工具。
他们的书强调基本概念、原则和方法,以便读者能够正确应用液压测试和分析方法。

Woessner 博士在和 Poeter 博士写完地球材料的水文地质特性和地下水流原理》后萌生了写这本书的想法.
This first book focused on laboratory methods and referenced field hydraulic testing methods but did not provide details on application.
Dr. Woessner felt another piece of work was needed that would address the hydraulic testing specifically—and on an introductory level.

Woessner 博士知道他无法独自完成这项工作,因此让 Stringer 先生参与其中,因为他有实际的实地考察背景,而 Poeter 博士则因为她在数学方面的专业知识而参与其中。
作者强调,尽管他们三个人是核心小组,但许多审稿人和其他合作者也参与了这本书的编写。

不仅仅是数学

这本书的目的是帮助水文地质学家了解水力测试以及这些测试对他们的工作意味着什么。
作者认为水文地质学家有时可能会因为对所涉及的数学持谨慎态度而回避水力测试,因此希望通过帮助读者理解整个过程来打破这一障碍并消除对高级数学的恐惧。

用 Poeter 博士的话来说:“我们首先讨论测试的目的,以便人们了解他们为什么要这样做。然后,我们提供了大量插图,介绍了进行测试的概念设置,并帮助人们意识到在设计测试之前需要了解水文地质设置。从那里,我们继续讨论如何进行测试以及如何校正和分析现场数据,然后再深入研究支撑解释的数学。为了帮助人们更容易理解数学,我们通过大量图表和工作示例逐步解释数学。我们还在整本书中添加了练习的链接,以便读者可以在阅读时了解这些概念。

斯金格先生补充说,尽管人们有时会被数学吓跑,但在实际应用中,理解概念部分是最重要的。
“我们经常看到它。人们试图插入不适当的数据来对其进行数学分析,然后他们得出了毫无意义的答案。所以概念化是人们理解的最重要的事情。如今,有一些在线工具可以帮助人们进行数学运算。所以我不确定要成功应用这些工具是否必须对数学有深入的理解。更重要的是让人们了解这一切是如何发展的,以及它是如何应用的。

了解测试

在书中,作者指导读者了解不同类型的液压测试。
他们解释了它们的工作原理和开发方式,以及它们的局限性。
因为只有了解不同的测试,水文地质学家才能在野外工作中正确应用它们,必要时进行调整,并获得准确的数据。

“这本书试图说人们以前做过这件事,这就是他们想出的,”Woessner 博士解释说。
“现在,您可以利用他们的发现——了解特定方法的局限性。我们试图传达的是,当事情不太顺利或不合适时,这是有原因的。那么你如何调整呢?即使您知道这不是完美的情况,您也会怎么做来尝试进行估算?我们的书可能会解释为什么在测试期间事情没有进展。

Stringer 先生强调,自己进行测试的关键是提出正确的问题。
“准备测试时,最重要的是问自己,’我们试图通过这个测试回答哪些问题?’然后,我们需要提前收集我们掌握的信息,以尽可能多地了解正在测试的系统。只有这样,我们才能设计测试以适应环境以及我们试图提出的问题。

从简单到复杂

本书的组织结构还有助于使液压测试更易于访问:作者从更简单的测试开始,然后再进行更复杂的测试。
这些测试在历史上的时间顺序大致相同。

“我们没有想’哦,让我们跟随历史发展吧’”
Poeter 博士说:“历史发展在很大程度上是从分析一些简单的条件开始的,然后转向更复杂的条件。因此,我们以相同的逻辑方式前进:从简单到复杂。本书还从更容易解释的设计开始,然后转向更具挑战性的解释测试。因此,我们从更简单、更容易评估和更常用的测试转变为更复杂、更难评估和更不常用的测试。

Woessner 博士补充说:“我们在书中为读者配备了许多不同的工具。例如,如果您没有抽水井怎么办?或者,如果您有来自钻井工钻探一两个小时并抽水一两个小时并记录所发生的事情的性能测试数据,该怎么办?因为有时候,这就是所有可用的,而你没有预算来进行更高级或更复杂的测试。如果你知道如何解释它,你可以解释很多数据。因此,我们试图为读者提供一些工具,让他们打开这个领域,即使他们没有完美的数据,也能获得一些水力特性的估计。

手动和软件

作者还包括关于人们在解释水压测试时广泛可用的软件和工具的讨论。
但他们强调了手动计算的重要性。

Poeter 博士强调,书中的所有工作都可以用纸和笔完成。
“因为在我们拥有计算机触手可及之前,水文地质学家很长一段时间都是这样做的。但我们也提供了很多指向各种商业和免费软件选项的链接。

“这本书设计成这样的全部原因,”Woessner 博士解释说,“是当我教书时,我总是让学生手做曲线匹配练习。因为这就是他们在现场要做的事情。这就是实际用于求解这些方程的方法。因此,我们甚至在书中提供了方格纸。

“至于我们的读者应该拥有哪些软件工具,”他继续说道,“如果他们有他们喜欢的任何类型的程序,甚至是 PowerPoint 或 Excel,他们也可以做同样的事情。专用软件中的曲线匹配技术是一种复杂的方法,可以完成您手动完成的工作。但是,水文地质学家仍然需要查看软件生成的曲线匹配,并问自己,’这有什么意义吗?

结束语

当被问及他们是否有任何最后的评论时,作者分享了他们对这本书的希望。

Woessner 博士强调说:“这是真正的团队努力,所以我希望读者能欣赏这一点。我们希望这本书能被使用,因为我认为它为你提供了分析和适当应用液压测试所需的工具。

“我只想补充一点,”Stringer 先生指出,“这些测试还可以为系统添加大量概念知识,因为许多系统的行为方式并不理想。因此,当你认为你对一个系统有所了解时,你会看到不同的反应……我们的书对理解复杂系统非常有帮助。

“我只是希望水文地质学家能拿起这本书看一看,”Poeter 博士说。
“我认为它非常适合地下水入门课程,但我希望经验丰富的水文地质学家也能从中收集到一些新的想法。而且它是免费的,这在教科书如此昂贵的情况下非常好。

Woessner 博士总结道:“我想强调这一点。也许人们没有意识到这都是志愿工作。没有一位作者因 The Groundwater Project 的任何书籍而获得报酬。因此,我希望人们意识到,我们在这本书中投入的时间和精力是我们认为需要的时间和精力。