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水文地質(zhì)參數(shù)的計算(2)-在線瀏覽

2025-07-13 07:56本頁面
  

【正文】 ? ①含水層的井壁邊界條件 ? ②影響半徑( R) ? ③天然水力坡度( I)的影響 ? ④抽水降深大小的影響 ? 。解決的方法是在抽水形成的降落漏斗范圍內(nèi)布置較多觀測孔,求水文地質(zhì)參數(shù)的平均值,代表該地段的水文地質(zhì)參數(shù)值; ? ③注意邊界條件的影響。 ? 一般采用試估 — 校正法。 ? 求參結果的可靠性和花費時間的多少,除取決于原始資料精度外,還取決于調(diào)參者的經(jīng)驗和技巧。 ? 貯水系數(shù)表示當含水層水頭變化一個單位時,從底面積為一個單位、高等于含水層厚度的柱體中所釋放(或貯存)的水量,用 S表示。 ? 承壓含水層的貯水系數(shù)等于其貯水率與含水層厚度之積,它所釋放(或貯存)的水量完全是彈性水量,承壓含水層的貯水系數(shù)也稱為彈性貯水系數(shù)。 越流系數(shù)和越流因素 ? 表示越流特性的水文地質(zhì)參數(shù)是越流系數(shù)( σ )和越流因素( B)。 ? 越流系數(shù) σ 表示當抽水含水層和供給越流的非抽水含水層之間的水頭差為一個單位時,單位時間內(nèi)通過兩含水層之間弱透水層單位面積的水量( σ= K′/ b′ )。 弱透水層的滲透性愈小,厚度愈大,則越流因素 B越大,越流量愈小。對于一個完全不透水的覆蓋巖層來說,越流因素 B為無窮大,而越流系數(shù) σ 為零。 TbBK???越流因素 B或稱阻越系數(shù),其值為主含水層的導水系數(shù)和弱透水層的越流系數(shù)的倒數(shù)的乘積的平方根。 降水入滲系數(shù)和潛水蒸發(fā)強度 一、降水入滲系數(shù) ? (一)基本概念 ? 降水入滲系數(shù)是指降水滲入量與降水總量的比值,值的大小取決于地表土層的巖性和土層結構、地形坡度、植被覆蓋、降水量的大小和降水形式等,一般情況下,地表土層的巖性對值的影響最顯著。 ? 降水入滲系數(shù)是一個無量綱系數(shù),其值變化于 0~ 1之間。 (二)降水入滲系數(shù)的確定方法 ? ? 首先計算出某些時段和典型地段的降水入滲系數(shù),再推廣到計算出全年或全區(qū)的降水入滲補給量。 ? 一次降雨的短時間內(nèi),水平排泄和蒸發(fā)消耗都很小,可以忽略不計。 ? 適用條件: ? 適用于地下水位埋藏深度較小的平原區(qū),幾乎沒有水平排泄的潛水。 ? 如果是承壓水,水位的上升不是由于當?shù)厮康脑黾?,而是由于壓力的變化,以上情況本方法不適用。因此,取其泉水年總流量與該泉域內(nèi)大氣降水總量的比值,即為該泉域的大氣降水入滲系數(shù)值。 ?對于某些封閉型的地下水系統(tǒng),當降水是地下水唯一的補給源,而地下水的開采量(最大降深的穩(wěn)定開采量)又已達到極限(其它地下水消耗量可忽略)時,其年開采總量除以該地下水系統(tǒng)的年總降水量,亦可得出該地下水系統(tǒng)的大氣降水入滲系數(shù),也可推廣到條件類似的更大區(qū)域,進行降水入滲總量的計算。 ? ( 1)儀器結構 ? 此方法儀器的結構裝置如圖所示。 ? 地中滲透計的圓筒內(nèi)裝有均衡地段的標準土柱,土柱下方為砂礫和濾網(wǎng)組成的外濾層,給水觀測部分由供水(盛水)用的有刻度的馬利奧特瓶和控制地中滲透計筒內(nèi)水位高度的盛水漏斗及量筒組成。 圖 7 - 3 地中滲透計示意圖 1 — 裝滿砂的地中滲透計; 2 — 礫石; 3 — 濾網(wǎng); 4 — 導水管; 5 — 三通; 6 — 開關; 7 — 測壓管;8 — 支架; 9 — 試坑; 10 — 給水瓶; 11 — 漏斗; 12 — 彎頭; 13 — 水管; 14 — 量筒 地中滲透計中水位1234910761213514811(2) 工作原理 ? 首先調(diào)整盛水漏斗的高度,使漏斗中的水面與滲透計中的設計地下水面(相當潛水埋深)保持在同一高度上。 ? 可用此法裝置多個不同巖性和不同水位埋深的土柱,分別觀測其降水補給和蒸發(fā)值。而且此法只適用于松散巖層。 ? 零通量面是指由水分通量為零的點所構成的面,它是巖土水分蒸發(fā)影響深度的下限標志。 ? 故零通量面(記作 DZFP)可以作為測算陸面蒸發(fā)蒸騰量和地下水下滲補給量的分界面。 初始時刻( t1)和末時刻( t2)的含水率剖面分別為 θ1( Z,t1)和 θ2( Z,t2), Z0為零通量面位置深度。 按質(zhì)量守恒原理 , 如果在深度 Z1和 Z2的土層中不存在源或匯時 , 則水分儲存變化率等于流入與流出水量之差 , 即: 式中: M— 在深度 Z1和 Z2之間的單位截面積土柱水分的儲存量; q1和 q2— 在 Z1和 Z2深度上的水分通量; t— 時段長度。 21/d M d t q q??21 12[ ( ) / ] ( , ) ( , )ttD d M Z d t d t M Z t M Z t? ? ? ??? 將 M(Z0, Z, t)用 DZFP以下某點的體積含水率 θ ( Z, t)表示,則式上改寫為: 001 1 2 2( , ) ( , )ZZD Z t d Z Z t d Z??????或 11 1 2 2[ ( , ) ( , ) ]miZiZZD Z t Z t Z???? ? ?? ? ??式中: i— … m; m— DZFP以下剖面含水率的測點數(shù); △ Zi— 時段長度。 111[ ( , ) ( , ) ]miZkj j ij Z ZD Z t Z t Z????? ? ? ?? ? ???? 水利水電科學院水資源所和地質(zhì)礦產(chǎn)部水文工程地質(zhì)研究所將零通量面法測算的降水入滲量與用地中滲透儀測量結果相比較,確認該方法準確可靠,誤差不大于 3%。其精度較經(jīng)驗公式和動態(tài)觀測法計算值高。 ? 在典型地段布置觀測孔組,并有一個水文以上的水位觀測資料時,可用差分方程計算均衡期的降水入滲量或潛水蒸發(fā)量,只要觀測資料可靠,計算結果便有代表性。把 i= 5各孔分別同中央孔 O連線,在連線的中點引垂線,各垂線相交圍成的多邊形叫泰森多邊形。 — 流經(jīng) F各邊交換的流量之和 (m3/d) 。 ? 把 Qi代入上式,得到相應時段的入滲量或蒸發(fā)量: ? 該式就是均衡段地下水運動的差分方程。 iOi i OiOhhQ Tbr? ???1nO i OiOi iOh h hQ F Tbtr? ?? ?????? ?垂二、潛水蒸發(fā)強度 ? ? 目前,國內(nèi)外計算潛水蒸發(fā)量時,使用最廣泛的經(jīng)驗公式是阿維里揚諾夫公式( 1965年),其形式為: 0 ( 1 )d h hd t l????或 0 ( 1 )nhl????式中: μ — 潛水位變動帶的給水度 。 dh/dt— 潛水面由蒸發(fā)造成的降速( m/d); ε — 潛水蒸發(fā)強度( m/d)。 ? 利用上式計算 ε 時,由于 ε 0和 h可通過實際觀測獲得,因此公式的計算精度主要取決于 l和 n。 ? 用地中滲透儀測定潛水蒸發(fā)強度的裝置,見圖,其工作原理可參考降水入滲補給量的測量原理。 ? 根據(jù)前述利用泰森多邊形法求解降水入滲系數(shù)的方法原理。 灌溉入滲補給系數(shù) ? 當引外水灌溉時,灌溉水經(jīng)由渠系進入田間,灌溉水入滲對地下水的補給稱為灌溉入滲補給,分為渠系的滲漏補給(條帶狀下滲)與田間灌溉入滲補給(面狀下滲)兩類。 ? 渠系滲漏
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