其它水文地质参数
[GB50027-2001]供水水文地质勘察规范条文说明
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中华人民共和国国家标准供水水文地质勘察规范条文说明目次总则术语与符号术符号水文地质测绘一般规定水文地质测绘内容和要求各类地区水文地质测绘的专门要求水文地质物探水文地质钻探与成孔水文地质勘探孔的布置水文地质勘探孔的结构抽水孔过滤器勘探孔施工抽水试验一般规定稳定流抽水试验非稳定流抽水试验地下水动态观测水文地质参数计算一般规定渗透系数给水度和释水系数影响半径降水入渗系数一般规定补给量的确定储存量的计算允许开采量的计算和确定地下水水质评价地下水资源保护供水水文地质勘察报告编写提纲附录地层符号附录供水水文地质勘察常用图例及符号总则多年来由于过量开采地下水各地相继出现了诸如水量为了把有限的水资源合理开发而保增由于地下水具有许多地表水不可比事实上不少单位已承担过这方面的任务并按本规范的要求向委托鉴于上述情况故本规范的适应范围也相考虑到勘察纲要用语在许多部门和系统已习用多年同时又为避免与设计部门的有关设计书相混淆察纲要由于勘察纲要内容涉及许多方面纲要内容提纲实际工作中可一是必二是现场踏勘必须认真数值法要求勘探孔应在勘察区有控制性的布置强调资源评价方法与勘察工作的内容和原规范第度应综合考虑的诸多因素作了规定其中水文地质条件的复杂程但是在实际工作中如何具体判定水文地质条件复为了正确指导供水济效果的统一本次修订时采纳了各单位的意见详见表并辅这与传统的水文地质理论值得说明的是由于实际工作中研究对象的多样性和中所列的各种特征往往难以准确判断因此在可把复杂程度提高一个时可按表中注因此本次修订时增补了该条文中按需水量大小将拟建水源世纪所以施行各单位普遍反映上述划分不适合供水勘察的实际情况与鉴于下述基本事实年止全国区域水文地质调查工作已全部完成区域水文地质条件作到的近十年来各地所完成的本次修订删除但与供水设计阶程于倘在此类地区为城一是删除了二是对供水勘察年颁发了市政设计前期工作主要包括项目可行设计阶段包括初步行无疑供水设计的全过程也应基所以为满足供水设计全过程各期工作对供水勘察基础条文中强调各阶段提出的地下水允许开采量应相应满足本规范第条对此已有明确以推断的控制的探明的验证的提出的估算的提出的据了解美国等国外有关的分类标准但对于简化与合并可谓层出不如此实例这不仅束缚和阻碍着水文地质勘察科学术语与符号术语对同一概念的冠名与解释往往不尽相同不仅如此例如称为抽水试验孔抽水试验钻孔四个不同名称而且孔和诸如此类所以术语必须指出符号水文地质测绘一般规定城镇和工矿企业的供水水文地质勘察工作一般所以第条可理解为应根据不同的勘察阶段搜集相应精度的水文地质测绘鉴于这种情况也是为了对被利用的地质和水文地质测绘资料进行研究和观测点数量和观测路线长度是表征水文地质测绘工作精自世纪在不影响工作精度的前提下减少了野外工作量因此若仍按原规范中的定额指标要求布置工作量近十年来纳对原规范表但从修不多常进行大比例尺的水文地质测并且在本部门的水文地质勘的水文地质测绘的观测点数和考虑到这方面的实际需要在本规范表中增加了比例尺关于遥感影像比例尺的选用所选用的后使用但放大倍数不宜大于表表航空地质测量使用的航片比例尺规定可选用不同时间的陆地卫星像片旨在放宽像片的陆地卫星像片的影像最佳放大倍数为美国地质调查所和我国的经验证明影像放大倍在地质应用中也有把影像放大成热红外图像规定的比例尺是根据表中有关资料的统计热红外图像比例尺一般不小于遥感影像填图的检验需要强调的是尤其是那些在遥感遥感影像填图的野外工作量利用遥条文中有关观测点数和路线长度的数量要求是根据我国个应用航片填图的有关技术数据水文地质测绘内容和要求这样与一般规定的内容不致混淆与后节的专门要求各类地区水文地质测绘的专门要求水文地质物探也有不必须指出采用多种物探方法进行探测时应考虑被探测体本身具备的各种可被利用的物理条件和其他条件这是应用物探方法获得成功的基本条件在解决某些特定问题上考虑到各种物探方法的适用条件不尽一致在此只能对被探测体的共性要求精度在抽水水文地质钻探与成孔水文地质勘探孔的布置如何合理地布置勘探孔二是本条为强调勘探孔的布置应满足与地下水资源评价方法的需求当察并满足计算区水文地质参数分区的要求以避免以往采用传统的解析方法评价资源时勘探孔的布置侧重在拟建布井的范围内从大量工程实例来取渗透水时通过多年来大量的基岩地区勘探找水工作然而应如何合理在这些储水构造布置勘探方案经验的总结因此基本规范对松散层地区勘从收水文地质勘探孔的结构勘探孔深度是根据任务的要求和勘察区的水文地质条件为此本条文只作了原则的这样规定是基于正确取得水文地质数据和参数及评价地下水资源但是本条文不能理解为在勘探工程中所有的勘探孔都要条文中的应理解为是针对任务的需水量本条文对止水的规定与要求同样提高抽水孔过滤器基于上述情况本次过滤器非填粒过滤器于言而且由于抽水孔当直径增加到一定限度时出水量增加的幅度逐渐减如图号孔组为地层渗透系数最小号孔组为地层渗透系数最过滤器抽水孔的出水量去推算大口从施工条件来看为在松散层地区设置钻凿但考虑到基岩勘探为至少能所以本条文仍规定宜大于图过滤器直径与出水量关系曲线图在相同条件下但当过滤器长度达到某一数值后由此从实用的角度可以引出一个过滤器有效长度即指抽水孔的出水量增加强度有效长度图出水量与过滤器长度关系示意图表扩散段本理解为可采用原规范第条对抽水孔过滤器骨架管的孔隙率所作次修订时将其由不小于对非填砾的包网过滤器的网眼尺寸及缠丝过滤器的缠丝从规定的必须指出如原苏联规范规定井水含砂量标准为两者相差悬不仅直接反映成孔质量的好我国多年的勘察实践条第一款规定的为此本次修订时对原规范第使用寿实根据含水层的颗分资料确定的标准粒径对砂土类含水层通过国内确定适合我国的为由此值大于直至否则确定经确定碎石土类含水层的滤料粒径为现两种情况当时计算确定的滤料粒径均小于规范不少当时计算确定的滤料粒径均大于规范的碎石类含水层时可充填粒径一般来说为较好地保证滤料的过水性能故规定滤料的不均匀系数值应为了保证缠丝或骨架管的穿孔孔径能阻挡规证明是合适的勘探孔施工在松散层地区工作可采用水压钻进当采用泥浆护关于洗孔的质量标准规定学洗孔的方法或者说既有机械功能又有化学功能的洗孔法如焦磷酸钠和压风机联合洗孔法液压二氧化碳洗孔法二氧化碳关于洗孔出水含砂量其数值计算有质量比和体积比两种形式且前者约为后者的国内不少勘察部规定孔斜的要求不仅能保证抽水试验正常进行而且也本条文规定孔斜不宜大于是考虑到目前我国常用的井斜仪的精度该数据包括因此本规范首先提出工具在取样数量方面尤其是砂土类和碎抽水试验一般规定应用人工放射性同位素稀释法是确定地下水运动状态要近年来我国已有不少单位对放射性同位素技术在水文地质勘察方进而可确定含水层的渗透文地质参数观测线常垂直地下水流向布置以减少水力坡度对计算参数的影响若测量含水层不同方向的非均匀性和实测抽水的影响范围可根据具体目的布置观测线若需要查明边界条件时为计算参数用的观测孔距抽水孔的距离应取决于从观测孔中测得的水位下降值是否符合是假设地下水为层流和二维流的情况下推导出来的而没有因此从观测孔紊流三维流的影响与抽水孔的出水量及过滤器直径的大小有关如抽水孔出水量很小过滤器直径比较大时关于远观测孔的距离一般要求从孔中测得的水位尽量不受含水层边界的影响且易于达到稳定以便于资料的分析和采用多为此距离不宜太远上述规定主要是为了利用观测孔中的水位下降值求水文地观测孔的数量与所采用的计算公式为了能使用同一资料采用多种方法进行计算相互比较因此规定同一观测线上的观测孔数宜为对观测孔过滤器的设置要试验所为所以本次修订时此处用词为宜表示允许选通过常规勘察手段能够查明补给利用地下水自然动态资料能满足数值法计算要求就考虑到利用稳定流抽水试验的恢复水位资料计算水文地质参数的需要的测量一词前加了同步故稳定流抽水试验稳定流抽水试验不宜少于次下降其理由是可以获得孔的抽水试验特性曲线以便正确选择计算水有可能验证水文地质参数的计算是否准确例如采用对可不作本条文没有采用通常的间的间隔内不超过某一数值因为抽水试验中时常遇到由孔达到稳定延续但在补给条件较差的地区应特别注意是否达到了稳定必要时应延长稳定延非稳定流抽水试验事实上量而选用相适应的抽水试验技术要求公式瞬时现象由于含水层的释放总存在考虑到便观测数据在稳定流抽水试验抽水试验开采性抽水试验勘察实践表明且往往需要经历相当长的非稳定期所以理应放在非稳定流抽水试验节一般都是所以分析和应用试验资料时均着重与非但有时在有而定一款的规定开采性抽水试验由于这类地区评价地下水资源比较困难用一般除特殊情况需在地下水动态观测一般来说本规范考虑了采用数值法计算和评价证对计算区各分区参数的控制按时进行地下水动态的观测并取得有关资料对于正确如自然条件变化大时和变化小时不一样因此本条文规定的期观测条水文地质参数计算一般规定水文地质参数是计算和评价地下水资源必不可少的数为了准确地求得参数不仅应对抽水试验的技术要求作出规定往这说明对计鉴于目前对参数计算的经验总结和科研作得还不够加之自所因此本规范只如承压以及非稳定流的越流公式基岩裂隙含水层和岩溶含水层的参数计算方本规范所列的潜水井计算公式的渗透系数利用稳定流抽水试验资料计算渗但实际应用的结果问出现这些问题的原因及抽水试验时都本选用范公式试验孔损较大若要计算单孔计算为此本条文采用截距法和插值法多项式所谓孔损系指由于孔壁与滤水管的阻力以及地下水自孔周含水层的水平运动转化为滤水管内的垂直运动而产生孔壁内外项式表示式中而一次项系数可用下式表达由此可知当求得以四组抽水试验资料表均差表表中则求得待定系数以取代相应公式中的多项式的阶数一般只要阶即能准确地描述水段落在图上取等当线时可采用作图截距法求待定系数图关系曲线示意图应做一次小下降的抽水以使关另外作图截距法的应用条件是抽水试验资料的曲线关系应为抛物当的高次方项且曲线的截距的多项式是为描述抽本规范列出的两个非完整井公式由我国利用带观测孔的单孔稳定流抽水试验资料计算值的规范推荐的公式是常用的裘布依蒂姆公式应成直线关系只有利用因为靠近抽水孔的观测孔由于边界的形状和性质的影响因此在采用本公式时要求观测孔内的图抽水试验获得的关系曲线可能不出现理想的直线段这时选择的计算数据具有一但是自然界完全符合当采用配线法时不应少于本规范列举了汉度士的拐点计算公式无界含水层中任按照关系曲线上拐点的特性可知式中关系曲线上拐点处的水位下降值使用该方法的要点是则有各种模型的公图由于采用非稳定流公式计算非完整型时采用恢复水位资料计算由于水位没有波动等干扰在选用根据动水位已稳故本次修订时图求可采用下列公式当为填砾过滤器时时上述公式可简化为下式当为基岩裸孔不下入滤水管时一般均直接采用式中的求取分述如下注此式仅适用于塑料管材其他材质情况下的值则应另选算式一般可取式中取舍度根据也可根据实际经验值直接估算或用迭代法试算求给水度和释水系数实验室法需要的原状土样难于采取烦败的总之影响半径但由于裘布依公此外在没有观测孔的情况下可以断言随着非稳定流抽水试验和数值法在地下水资源计算和评价中的推广和应用影响半径在实际降水入渗系数地下水均衡场可以直接观测降水入渗量其观测数据比较精确可靠水文地质勘察工作中应充分利用这些可根据水本条款列举的计算公式是根据降水入渗系数结合平原区地下水运动的特点得出的此外还应注意下列几点不考虑毛细水对值的影响应分区分段没有地下水水量评价一般规定此分类方法突出了补给径流是补给的运动形勘察区地下水水量的评价是多因素综合评所以并论证其动用后的可恢复竟能动用多少汲取超过年补例如截流法等水文分析方法时计算和评价地下水允许开采量时其精度与计算时段的选择有着在水量计算的一般规定采用多年平均目前实际工作中大致有如下三种方法算时段年或这是在不考虑储存量或储存量小如以岩溶泉作或这是目此类河水补给量往往占允许开采量的所以合理确定河量的递减系数的序号为计算各项的经验频而补给量的确定水对地下水的补给作用故本次修订时将第五款的规定修改为其他途径渗入补给降水入渗补给量和地下径流补给量的计算公式都应尽量准确断面法亦涉及断面流量的根据地下水均衡原理范作了推荐且避免有储存量的计算储存量系指储存于含水层内的重量力水体积随时允许开采量的计算和确定原规范条文内容为定义性的解释现改为技术法规性的内容保持不变所以当能确定勘察区及其邻近地区地下水在应首先采用此法计算和评条文中的用词为当采用水均衡法时选择均衡区一是以水源地或取水地段作为均衡区二是将整个水文地质单元均衡要素项目同时应注意均衡要素在开采前后可能发生的变化均衡计算时段因素具体选择可参考本规范第在选用计算允许开采量的方法时应注点厚度不大使用这种方法的大致有两种情况一种是已系足时量时采用有关允许开采量响根据群孔抽水试虑由于一般的解析公式没有有两种可能的情况一种是含此时水源地的动水位始终不能稳定保持持续下降的趋势到丰水上述两种情况鉴于这种试验方法工故只适用于孔数不多当世纪地质计算软件的迅速开发数值法在地下水资源计算和评价中的应用已趋普遍水源地原规范仅对勘探试验工作应如何取得满历时十年之后许多单扩充为三款现将建模过程中应注意的两个问题强调如下一是关于水文地质条件的概化这是直接影响所建数值模型精度的关键所以应对勘察区水文地质条件作深入细致的了解合理概化使模型复杂化所以一般采即拟合校正反求参数的方法又由于识别和检验是仅对数值法的实际应用作了必要的较为具体的规定至于细节性的技术事项在实际工当勘察区邻近地区有开采水源地的长观资料时的允许开其精度直接取决于水文地质条件的相似程以个不这是对勘本条文对级允许开采量与级允其次是水文年以上的地下水动态观测资料并进行群孔抽水或开采性抽对于直接利用较大的泉水天然流量作为勘探阶段的允许开采量要求具有为直接由泉流量长期观测资料确定其开采量相当于第资料应具有譬年以上的流量观测资料其预报的流量误差一般在当勘察区范围较大时其不同地段水文地质条件的研究程度必须强调指出本条文对允许开采量精度的分级对水源地地下水水质评价有地关于生产用水的水质要求由于企业用水目所以地下水资源保护原规范本章有关条文中所涉及到的地下水人工补给不论为何目的而施始必须强调化害为利在已采水源地的邻近地段勘察新水源或扩大已有水源时立新水源或扩大已有避免形成袭夺同一补给量的格甚至成为人为污染地下水的捷径据此为了做好地下水资源的保护一项重要的基础工作是对尤其是水源地投产后进一步开展地下。
第六章水文地质参数的计算
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量,用S表示。
潜水层水层的贮水系数等于贮水率与含水层的厚度之积再加 上给水度,潜水贮水系数所释放(贮存)的水量包括两部分, 一部分是含水层由于压力变化所释放(贮存)的弹性水量, 二是水头变化一个单位时所疏干(贮存)含水层的重力水量, 这一部分水量正好等于含水层的给水度,由于潜水含水层的 弹性变形很小,近似可用给水度代替贮水系数。
岩性
粘土 亚粘土 亚砂土 黄土状亚粘土 黄土状亚砂土 粉砂 粉细砂
表 7-1 各中岩性给水度经验值①
给水度
岩性
0.02~0.035 0.03~0.045 0.035~0.06 0.02~0.05 0.03~0.06 0.06~0.08 0.07~0.010
细砂 中细砂 中砂 中粗砂 粗砂 粘土胶结的砂岩 裂隙灰岩
第六章 水文地质参数的计算
吉林大学环境与资源学院 地下水科学与工程系 梁秀娟 水工楼 207
水文地质参数是表征含水介质水文地质性能的数 量指标,是地下水资源评价的重要基础资料,主 要包括含水介质的渗透系数和导水系数、承压含 水层的贮水系数、潜水含水层的重力给水度、弱 透水层的越流系数及水动力弥散系数等,还有表 征与岩土性质、水文气象等因素的有关参数,如 降水入渗系数、潜水蒸发强度、灌溉入渗补给系 数等。
按水均衡原理,抽水前后包气带内湿度之差,应等于潜水位
下降△h时包气带(主要是毛细水带)所给出之水量
(μ△h),
n
Zi (W2i W1i ) h
i 1
故给水度:
n
Zi (W2i W1i )
i1
h
式中:△Zi—包气带天然湿度测定分段长度;△h—抽水产生的潜水面下移深度;
水文地质图件主要内容及要求
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矿井水文地质主要图件内容及要求一、矿井充水性图矿井充水性图是综合记录井下实测水文地质资料的图纸,是分析矿井充水规律、开展水害预测和制定防治水措施的主要依据之一,也是矿井水害防治的必备图纸。
一般采用采掘工程平面图作底图进行编制,比例尺为1/2000~1/5000,主要内容有:1.各种类型的出(突)水点要统一编号,并注明出水日期、涌水量、水位(水压)、水温及涌水特征。
2.古井、废弃井巷、采空区、老硐等的积水范围和积水量。
3.井下防水闸门、水闸墙、放水孔、防隔水煤(岩)柱、泵房、水仓、水泵台数及能力。
4.井下输水路线。
5.井下涌水量观测站(点)的位置。
6.其他。
矿井充水性图应随采掘工程的进展定期补充填绘。
二、矿井涌水量与各种相关因素动态曲线图矿井涌水量与各种相关因素动态曲线是综合反映矿井充水变化规律,预测矿井涌水趋势的图件,各矿应根据具体情况,选择不同的相关因素绘制以下几种关系曲线图。
1.矿井涌水量与降水量、地下水位关系曲线图。
2.矿井涌水量与单位走向开拓长度、单位采空面积关系曲线图。
3.矿井涌水量与地表水补给量或水位关系曲线图。
4.矿井涌水量随开采深度变化曲线图。
三、矿井综合水文地质图矿井综合水文地质图是反映矿井水文地质条件的图纸之一,也是进行矿井防治水工作的主要参考依据。
综合水文地质图一般在井田地形地质图的基础上编制,比例尺为1/2000~1/10000。
主要内容有:1.基岩含水层露头(包括岩溶)及冲积层底部含水层(流砂、砂砾、砂礓层等)的平面分布状况。
2.地表水体,水文观测站,井、泉分布位置及陷落柱范围。
3.水文地质钻孔及其抽水试验成果。
4.基岩等高线(适用于隐伏煤田)。
5.已开采井田井下主干巷道、矿井回采范围及井下突水点资料。
6.主要含水层等水位(压)线。
7.老窑、小煤矿位置及开采范围和涌水情况。
8.有条件时,划分水文地质单元,进行水文地质分区。
四、矿井综合水文地质柱状图矿井综合水文地质柱状图是反映含水层、隔水层及煤层之间的组合关系和含水层层数、厚度及富水性的图纸。
供水水文地质整理
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供水水文地质整理供水水文地质整理By Guo Xinzhang绪论1、地下水:埋藏在地表以下岩石空隙中的水称之为地下水。
2、与地表水相比地下水供水水源具有优势:P11)地下水在地层中渗透经过天然过滤,水质良好,一般不需净化处理2)地下水(特别是深层地下水)因有上部岩层作为天然保障,一般不易受到污染,卫生条件较好3)地下水水温较低,常年变化不大,特别适宜于冷却和空调用水4)地下水取水构筑物可适当地靠近用水户,输水管道较短,构筑物较简单,基建费用较低,占地面积也小5)水量、水质受气候影响较小,一般能保持较稳定的供水能力,因此在很多缺少地表水的地区(如干旱半干旱的山前地区、沙漠、岩溶山地),地下水常常是唯一的供水水源6)可以利用含水层调蓄多余的地表水,增加有效水资源总量,工业上还可以利用含水层的保温盒隔热效应,开展地面水的回灌循环,达到节能、储水、节水的目的3、我国总人口的75%引用地下水第一章地质基础知识一、地球的构造与形态1、地球赤道半径6378.16km,极半径6356.755km,两者相差约21.4km2、地球内圈特征:地壳(莫霍面)地幔(古登堡面)地核P33、外圈特征:大气圈、水圈、生物圈P44、地壳表面特征:最高:喜马拉雅山的珠穆朗玛峰,海拔8844.43m最深:太平洋的马里亚纳海沟,海平面以下11034m5、陆地地形:山地,丘陵,平原,高原,盆地,洼地P56、海底地形:大陆架,大陆坡,大陆基,海沟,岛弧,深海(大洋)盆地,洋中脊等7、地壳中的主要成分的硅、铝的氧化物二、矿物与岩石1、矿物的主要物理性质:晶形、颜色、光泽、条痕、硬度、解理和断口、相对密度等详见P8表格2、岩石的分类:P9岩石是在各种地质条件下由一种或几种矿物组成的集合体。
1)岩浆岩:P9岩浆沿着地壳岩石的裂隙上升到地壳范围内或喷出地表,热量逐渐散失,最后冷却凝固而成的岩石就叫岩浆岩,又称火成岩。
岩浆上升侵入周围岩层中所形成的岩石称为侵入岩,侵入岩又可分为深成岩和浅成岩两大类。
水文地质参数计算公式
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水文地质参数计算公式水文地质参数是指在水文地质调查中通过采集和分析水文地质数据所得到的一系列参数指标,用于描述地下水的含水层性质和地下水运动规律,是研究地下水资源开发利用和环境保护的重要依据。
常见的水文地质参数包括压力系数、渗透系数、有效孔隙度、地下水涌泉速度等。
压力系数是指地下水压力与深度之比。
通常参考大量的水井资料计算得到,可以通过以下公式计算:P = ρgh其中,P为地下水压力(单位:帕),ρ为水的密度(单位:千克/立方米),g为重力加速度(单位:米/秒的平方),h为地下水埋深(单位:米)。
渗透系数是指单位时间内,单位毛管头差下,单位面积上地下水通过含水层的能力。
可以通过以下公式计算:k=qL/(At)其中,k为渗透系数(单位:米/秒),q为单位时间内通过含水层单位面积的水流量(单位:立方米/秒),L为毛管头差(单位:米),A为含水层截面积(单位:平方米),t为时间(单位:秒)。
有效孔隙度表示岩石或土壤中所含明显的和普遍存在的有益于地下水储存和运动的微小空隙的相对比例。
可以通过以下公式计算:n=(Vv/Vt)*100%其中,n为有效孔隙度(单位:%),Vv为有效孔隙体积(单位:立方米),Vt为总体积(单位:立方米)。
地下水涌泉速度是指单位时间内从地下储层出流的地下水量与地下储层的面积之比。
可以通过以下公式计算:Q=Aq其中,Q为地下水涌泉速度(单位:立方米/秒),A为出水面积(单位:平方米),q为单位时间内流出地下水量(单位:立方米/秒)。
除了以上所述的水文地质参数,还有一些重要的参数,如渗透率、含水层厚度、孔隙度、地下水补给量等,具体的计算公式可以根据不同的研究目的和数据条件来选择和应用。
水文地质参数的计算需要借助于有关的实测数据和地质勘探资料,能够提供科学、准确的参数数据,为地下水资源开发和管理提供科学依据。
水文地质参数有哪些
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水文地质参数有哪些水文地质参数,反映含水层或透水层水文地质性能的指标。
如渗透系数、导水系数、水位传导系数、压力传导系数、给水度、释水系数、越流系数等,都是基本的水文地质参数。
水文地质参数是进行各种水文地质计算时不可缺少的数据。
一般是通过勘探试验测求水文地质参数。
渗透系数,又称水力传导系数,是水力坡度为1时,地下水在介质中的渗透速度。
为表征介质导水能力的重要水文地质参数。
渗透系数不仅与介质性质有关,还与在介质中运动的地下水的粘滞系数、比重及温度等物理性质有关。
根据达西定律:V=-KH/I式中,V为渗透速度;H为地下水水头;I为渗透距离;K为介质的渗透系数,量纲为(L/T)。
其与渗透率的关系为K=r•k/μ(K为渗透系数;k为渗透率;r为地下水的比重;μ为地下水动力粘滞系数)。
从关系式中可知渗透系数与水的粘滞系数成反比,而后者随温度的升高而减小,因此,渗透系数随温度的升高而增大。
在地下水温度变化较大时,应作相应的换算。
在地下水矿化度显著增高时,水的比重和粘滞系数均增大,渗透系数则随之而变化。
在这种情况下,一般采用与液体性质无关的渗透率较为方便。
导水系数,表示含水层全部厚度导水能力的参数。
通常,可定义为水力坡度为1时,地下水通过单位含水层垂直断面的流量。
导水系数T 等于含水层渗透系数K与含水层厚度m的乘积。
量纲为(L/T)。
压力传导系数,又称水力扩散系数,为导水系数与释水系数之比。
它表征在弹性动态条件下承压含水层中水头传递速度的参数。
压力传导系数a=T/s(T为导水系数;S为释水系数)。
量纲为(L2/T)。
水位传导系数,也称水力扩散系数。
它表征在弹性动态条件下潜水含水层中水位变化传播速度的参数。
水位传导系数aw=Kh/μ(K为渗透系数;h为潜水含水层平均厚度;μ为给水度)。
量纲为(L2/T)。
释水系数,又称贮水系数或弹性给水度。
水头下降一个单位时,从单位面积含水层全部厚度的柱体中,由于水的膨胀和岩层的压缩而释放出的水量;或者水头上升一个单位时,其所贮入的水量。
水文地质参数计算公式
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公式一: 已知其它参数,求出水量 水头高(H)[相对含水层底板] 50 含水层厚度M=(m) 26 适用抽水Q~S曲线 渗透系数K=(m/d) 1.988568 为直线、q~S曲线 近似呈水平线的稳 过滤器半径r=(mm) 350 定流承压-无压水含 抽水试验水位降深S=(m) 25 水层。 影响半径R=?(m) 352.5414869 出水量Q=?(方/d) 1174.963572 单位出水量q=?(方/d*m) 46.99854286 适用于如前述条件的无界均质承压-无压水完整井单井抽水,引用经验公式R=10*S*SQRT(K)<单位同
公式二(叠代法): 已知其它参数,求渗透系数K 假设影响半径R=(m){始值可代100m} 352.54厚度M=(m) 26 过滤器(井径)r=(mm) 350 抽水时水位降深S=(m) 25 抽水时出水量Q=(方/d) 1174.96 渗透系数K=?(m/d) 1.988561 所求影响半径R=?(m)(代入假设R) 352.5408 单井抽水,引用经验公式R=10*S*SQRT(K)<单位同上>
地质参数确定方法

水文地质参数确定方法水文地质参数,反映含水层或透水层水文地质性能的指标。
如渗透系数、导水系数、水位传导系数、压力传导系数、给水度、释水系数、越流系数等,都是基本的水文地质参数。
水文地质参数是进行各种水文地质计算时不可缺少的数据。
一般是通过勘探试验测求水文地质参数。
表征岩石(土)的水文地质性能的数量指标。
是供水水文地质勘察中进行水文地质计算和地下水资源评价的数据。
表征岩土储存、释出和输运水、溶质或热的特性的定量指标。
水文地质参数主要包括渗透系数、导水系数、释水系数、压力传导系数、越流系数、降水入渗系数、给水度、影响半径和弥散系数等。
常用的水文地质参数有下列各种:1、渗透系数,又称水力传导系数,是水力坡度为1时,地下水在介质中的渗透速度。
为表征介质导水能力的重要水文地质参数。
渗透系数不仅与介质性质有关,还与在介质中运动的地下水的粘滞系数、比重及温度等物理性质有关。
根据达西定律:V=-KH/I式中,V为渗透速度;H为地下水水头;I为渗透距离;K为介质的渗透系数,量纲为(L/T)。
其与渗透率的关系为K=r?k/μ(K为渗透系数;k为渗透率;r为地下水的比重;μ为地下水动力粘滞系数)。
从关系式中可知渗透系数与水的粘滞系数成反比,而后者随温度的升高而减小,因此,渗透系数随温度的升高而增大。
在地下水温度变化较大时,应作相应的换算。
在地下水矿化度显著增高时,水的比重和粘滞系数均增大,渗透系数则随之而变化。
在这种情况下,一般采用与液体性质无关的渗透率较为方便。
渗透系数是水力坡度为1时,水在介质中的渗透速度(以m/d表示)。
是描述地下水在岩石(土)中导水性能的重要参数。
又称水力传导系数。
渗透系数的大小由岩石(土)中连通的孑L隙大小决定。
岩石(土)中的孔隙大,则其渗透系数也大。
同时渗透系数还与地下水在岩石(土)中运动时所溶物质、粘滞度、密度和温度等物理性质有关。
由于地下水的密度和粘滞度等变化极小,对这些因素的变化常忽略不计。
其它水文地质参数
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>>教材>>专门水文地质学§6.4其它水文地质参数一、贮水率和贮水系数贮水率和贮水系数是含水层中的重要水文地质参数,它们表明含水层中弹性贮存水量的变化和承压水头(潜水含水层中为潜水水头)相应变化之间的关系。
贮水率表示当含水层水头变化一个单位时,从单位体积含水层中,应水体积膨胀(或压缩)以及介质骨架的压缩(或伸长)而释放(或贮存)的弹性水量,用s μ表示,它是描述地下水三维非稳定流或剖面二维流中的水文地质参数。
贮水系数表示当含水层水头变化一个单位时,从底面积为一个单位、高等于含水层厚度的柱体中所释放(或贮存)的水量,用S 表示。
潜水层水层的贮水系数等于贮水率与含水层的厚度之积再加上给水度,潜水贮水系数所释放(贮存)的水量包括两部分,一部分是含水层由于压力变化所释放(贮存)的弹性水量,二是水头变化一个单位时所疏干(贮存)含水层的重力水量,这一部分水量正好等于含水层的给水度,由于潜水含水层的弹性变形很小,近似可用给水度代替贮水系数。
承压含水层的贮水系数等于其贮水率与含水层厚度之积,它所释放(或贮存)的水量完全是弹性水量,承压含水层的贮水系数也称为弹性贮水系数。
贮水系数是没有量纲的参数,其确定方法是通过野外非稳定流抽水试验,用配线法、直线图解法及水位恢复等方法进行推求,具体步骤详见地下水动力学相关书籍。
二、越流系数和越流因素表示越流特性的水文地质参数是越流系数和越流因素。
越流补给量的大小与弱透水层的渗透系数K '及厚度b '有关,即K '愈大b '愈小,则越流补给的能力就愈大。
当地下水的主要开采含水层底顶板均为弱透水层时,开采层和相邻的其他含水层有水力联系时,越流是开采层地下水的重要补给来源。
越流系数σ表示当抽水含水层和供给越流的非抽水含水层之间的水头差为一个单位时,单位时间内通过两含水层之间弱透水层的单位面积的水量。
显然,当其它条件相同时,越流系数越大,通过的水量就愈多。
工程地质与水文条件
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市四环线及大河路快速化工程(东四环段)工程地质及水文条件编制:审核:批准:铁建中原工程市东四环工程项目经理部工程地质及水文条件1、地形地貌本项目位于市,所在区域位于黄岸,为黄河冲洪积平原,地形较平坦,稍有沟谷。
地势总的特点是北低南高,地面高程在80.0-100.0m,相对高差较小。
2、地层与岩性经钻探揭露,场地80m勘探深度揭露的地层基本分三套地层:第四系全新(Q4al):由灰色~褐黄色粉土、粉质黏土及粉细砂组成,其成因为黄河冲积沉积物,层底深度约18-25m。
第四系上更新统(Q3al):其成因为冲积相,层底深度59-60米左右。
岩性由褐色、黄褐色的粉质黏土、粉土、粉细砂组成,普遍含钙核、铁质锈斑。
第四系中更新统(Q2al):其成因为冲积相,层底深度80米以下。
岩性由棕红、黄褐的粉质黏土、粉土组成,普遍含钙核、铁质锈斑,钙核胶结成层广泛分布。
揭示岩土层自上而下依次分别为:填筑土(Q4ml)、粉土(Q4al)、粉砂(Q4al)、粉土(Q4al)、粉质黏土(Q4al)、粉土(Q4al)、细砂(Q4al)、细砂(Q3al)、粉质黏土(Q3al)、粉土(Q3al)、粉质黏土(Q3al)、粉土(Q3al)、细砂(Q3al)、粉质黏土(Q4al)、粉土(Q3al)、细砂(Q3al)、粉质黏土(Q3al)、粉土(Q3al)、粉土(Q2al)、粉质黏土(Q2al)、钙质胶结(Q2al)、细砂(Q2al)。
1、填筑土(Q4ml):杂色,稍湿,稍密,以建筑增垃圾为主,含有大量的碎石、灰渣、三七灰土,地表为路面结构层,下部为灰褪色素填土,岩性为粉土。
2、粉土(Q4al):褐黄色-灰黄色,稍湿,稍密,土质不均匀,主要成份以粉土为主,韧性低,干强度低,稍有砂感。
3、粉砂(Q4al):褐黄色-灰黄色,稍湿,稍密,主要成份以石英长石云母等矿物质组成,砂质均匀、纯净,级配好,分选性差。
4、粉土(Q4al):褐黄色-灰黄色,湿,稍密,土质较均匀,韧性低,干强度低,含少量铁质氧化物锈柒和灰绿色条纹。
专门水文地质学复习重点资料
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一、名字解释1.动储量:单位时间流经含水层(带)横断面的地下水体积,即地下水的天然程流量;静储量:地下水位年变动带以下含水层(带)中储存的重力水体积;调节储量:地下水位年变动带内重力水的体积;开采储量:用技术经济合理的取水工程能从含水层中取出的水量,并在预定开采期内不致发生水量减少、水质恶化等不良后果。
2.补给量:补给量是指天然状态或开采条件下,单位时间通过各种途径进人含水系统的水量。
3.储存量:指地下水补给与排泄的循环过程中,某一时间段内在含水介质中聚积并储存的重力水体积4.允许开采量:允许开采量就是用合理的取水工程,单位时间内能从含水系统或取水地段取出来,并且不发生一切不良后果的最大出水量5.地下水系统:地下水系统是以系统的理论和方法,把地球水圈一定范围内的地下水体作为一个系统,运用系统理论分析、研究地下水的形成与运移的机理,并用系统工程的方法解决地下水资源的勘察、评价、开发利用和管理问题。
6.地下水动态:1、地下水的动态——指表征地下水数量与质量的各种要素(如水位、泉流量、开采量、溶质成分与含量、温度及其它物理特征等)随时间而变化的规律。
7.地下水均衡——指在一定范围、一定时间内,地下水水量、溶质含量及热量等的补充(或流入)量与消耗(或流出)量之间的数量关系。
8.给水度:给水度(产)是表征潜水含水层给水能力或储水能力的一个指标,9.水文地质参数:表征含水介质水文地质性能的数量指标,是地下水资源评价的重要基础资料,主要包括含水介质的渗透系数和导水系数、承压含水层的储水系数、潜水含水层的重力给水度、弱透水层的越流系数及水动力弥散系数等,还有表征与岩土性质、水文气象等因素的有关参数,如降水人渗系数、潜水蒸发强度、灌溉入渗补给系数等。
10.渗透系数:渗透系数(K)又称水力传导系数,是描述介质渗透能力的重要水文地质参数,11.导水系数(T):是含水层的渗透系数与含水层厚度的乘积12.储水率:表示当含水层水头变化一个单位时,从单位体积含水层中,因水体积膨胀(或压缩)以及介质骨架的压缩(或伸长)而释放(或储存)的弹性水量13.越流系数:表示当抽水含水层和供给越流的非抽水含水层之间的水头差为一个单位时,单位时间内通过两含水层之间弱透水层单位面积的水量14.降水人渗补给系数:是降水渗人量与降水总量的比值,15.水动力弥散系数:是表征在一定流速下,多孔介质对某种溶解物质弥散能力的参数。
水文地质调查
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利用同位素示踪技术,研究地下水的 形成和运动过程。
土壤和地下水化学分析
通过分析土壤和地下水中的化学成分 ,判断地下水的来源、水质和流向。
地下水监测
水位监测
设置水位观测井,定期测量地下水位变化情况。
水质监测
采集地下水样品,监测水中各项指标,如浊度、pH值、溶解氧等 。
压力监测
监测地下水压力变化,了解地下水流动状态。
2023
PART 04
水文地质模型建立
REPORTING
水文地质模型的分类
概念模型
基于水文地质学原理和 概念建立的模型,用于 描述地下水系统的基本
特征和规律。
数学模型
通过数学方程和算法描 述地下水运动和变化规
律的模型。
数值模型
将地下水系统离散化, 用数值方法求解地下水 运动和变化规律的模型
。
物理模型
地下水
地下水是指埋藏在地表以下的重力水,其形成、分布和运 动规律受到地质构造、岩性、气候、地貌等多种因素的影 响。
研究内容
水文地质学主要研究地下水的形成、储藏、运动、水质、 水量及与环境的关系,为人类合理开发利用地下水资源、 保护环境提供科学依据。
水文地质的重要性
01
资源保障
地下水作为重要的水资源,对于人类生存和发展具有重要意义。合理开
水文地质调查与地球科学学科交叉融合,研究地球表层水文地质过程与地球内部动力学的 关系,揭示地球表层水文地质过程的本质和规律。
2023
REPORTING
THANKS
感谢观看
新技术的应用
1 2 3
遥感技术
利用卫星或无人机搭载的高分辨率相机,获取地 面水文地质信息,实现大范围、快速、准确的调 查。
水文地质参数的计算综述

0.33— 0.38
0.22— 0.18 0.16— 0.12 0.40— 0.28 0.29— 0.22 0.26— 0.18 0.15— 0.13
0.25— 0.23
0.16— 0.14 0.12— 0.10 0.24— 0.22 0.18— 0.16 0.14— 0.12 0.12— 0.11
1.4 灌溉入渗补给系数 —计算
根据野外灌溉试验资料,确定不同土壤岩 性、地下水埋深、次灌溉定额时的值 在缺乏地下水水位动态观测资料和有关试 验资料的地区,可采用降水前土壤含水量 较低、次降水量大致相当于次灌溉定额情 况下的次降水入渗补给系数值近似地代表 灌溉入渗补给系数值
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 1.4 灌溉入渗补给系数 —计算
在侧向径流较微弱、地下水埋藏较浅的平原区,可根
据降水后地下水水位升幅、变幅带相应埋深段给水度值 的乘积与降水量的关系计算值。计算公式为:
年
h次
P年
1.1 降水入渗补给系数—地中渗透仪
采用水均衡试验场地中渗透仪测定不同地下水埋深、岩性、 降水量的值,直观、快捷。但是,地中渗透仪测定的值是特定 的地下水埋深、岩性、降水量和植被条件下的 值,地中渗透 仪中地下水水位固定不变,与野外地下水水位随降水入渗而上 升的实际情况不同。因此,当将地中渗透仪测算的值移用到降 水入渗补给量均衡计算区时,要结合均衡计算区实际的地下水 埋深、岩性、降水量和植被条件,进行必要的修正。当地下水 埋深不大于2m时,地中渗透仪测得的值偏大较多,不宜使用。
在降水量稀少(降水入渗补给量甚微)、田 间灌溉入渗补给量基本上是地下水唯一补给 来源的干旱区,选取灌区地下水埋深大于潜 水蒸发极限埋深的计算时段(该时段内潜水 蒸发量可忽略不计),采用下式计算灌溉入 渗补给系数值
水文地质参数计算参考文档
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二、渗透系数和导水系数的确定方法
1. 单孔稳定流抽水试验,抽水孔水位下降资料求渗透系数
(2)当Q~s(或Δh2 )关系曲线呈曲线
采用插值法得出Q~s代数多项式,即:
s ? a1Q ? a 2Q 2 ? ? ? ? a nQ n
式中 a1、a2……an—待定系数。a1宜按均差表求得,
图7-2 土壤含水率变化曲线
二、给水度的确定方法
5、根据抽水前后包气带土层天然湿度的变化来确定μ值 抽水前包气带内土层的天然湿度分布应如图 7—3中的
oacd线所示。抽水后,潜水面由 A下降到 B(下降水头高度为 △h),此时的土层天然湿度分布线则变为图中的 oabd。
对比抽水前后的两条湿度分布线可知,由于抽水水位下 降,水位变动带将会给出一定量的水。按水均衡原理,抽水 前后包气带内湿度之差,应等于潜水位下降 △h时包气带所 给出的水量。
利用多孔非稳定流抽水试验 观测孔的水位下降资料计算 确定,或采用 野外试验和室内试验 的方法确定,但必须保 持含水层的天然结构。 1、非稳定流抽水试验法
利用非稳定流抽水试验确定潜水含水层的给水度,必须 选择合适的数学模型 ,并且 观测孔离抽水井的距离和深度、 抽水延续时间、抽水量的控制和动水位的观测 等都必须满 足一定的技术要求,才能取得较好的结果。
延长,降落漏斗在不断扩展,只要将某一时刻以前抽出的
水量,除以该时段的降落漏斗体积,即可得到给水度,计
算公式如下:
? ? Q ?t
V
降落漏斗的形状一般为不规则的漏斗形。当观测孔较多 时,可根据实测的降落漏斗形状和漏斗内降深等值线,算 出漏斗体积V。
§2 给水度的确定方法
二、给水度的确定方法
2021年地下水课程设计

2021年地下水课程设计地下水利用课程设计任务书设计题目:黄羊滩农场机井规划设计一、基本资料(一)自然地理概况1.地理位置、地形地貌项目区地处宁夏银川平原西部, 属贺兰山东麓洪积平原与黄河冲积平原过渡地带。
位于黄羊滩农场二级阶地扬水灌区,地势由西南向东北倾斜, 海拔1125-1160m, 坡降约为1/4000, 地势较平坦。
2.气候、水文及自然灾害项目区属典型的大陆性气候, 其特点是冬春干燥多风, 夏季闷热干旱, 日照充足, 风大沙多,秋季昼夜温差大。
年日照时数为2800-3300h。
多年平均气温8.5 ℃。
多年平均降雨量187mm, 蒸发量1250mm,项目区主要自然灾害有干旱、山洪及大风等。
大旱年份,项目区有过100d 以上不降雨的历史, 对农业生产危害极其严重。
(二)水资源概况1.当地水资源(l) 地表水: 项目区内降水稀少, 多年平均降水量187mm 。
当地地表水资源十分贫乏, 多年平均径流深不足5m, 基本上没有可利用的地表水资源。
(2) 地下水: 项目区地下水资源相对丰富,补给模数23.4万m3/km2・y 。
地下水矿化度 900mg/L, 各种可溶盐总含量少, 而且对作物有害的钠盐含量也较少, 属矿化度小于lg/L 的淡水资源, 适宜灌溉, 长期灌溉对作物生长无不良影响。
1(3)黄河过境水项目区东缘有西干渠扬水灌区, 现状年扬水量3860 万m3 , 扬水灌区面积 4.54 万亩。
(三)水文地质条件地质构造无隔水层, 潜水含水层岩性由卵石、砾石中砂组成,厚度10~<100m,单井出水量50~150m3/h,地下水埋深1~3m,地下水水力坡降1/4000,地下水的补给源主要来自渠道渗漏和田间入渗,其次为大气降水补给,地下水侧向补给条件较好,主要来自于贺兰山山前侧向径流。
地下水的排泄量主要为潜水蒸发量、侧向排出量和地下水实际开采量。
(四)社会经济状况黄羊滩农场是自治区农垦事业管理局所属的国有农场, 现有人口4662人 ,1385户。
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三、降水入渗补给系数
(一)基本概念 降水是自然界水分循环中最活跃的因子之一,是地下水资源形成的
重要组成部分。地下水可恢复资源的多寡是与降水入渗不给量密切相关 的。但是,降落到地面的水分不能直接到达潜水面,因为在地面和潜水 面中间隔着一个包气带,入渗的水必须在包气带中向下运移才能到达潜 水面。
降水入渗补给系数α是指降水渗入量与降水总量的比值,α值的大小 取决于地表土层的岩性和土层结构、地形坡度、植被覆盖以及降水量的
0.15~ 0.24
0.20~ 0.29
0.26~ 0.36
800
0.09~ 0.15
0.13~ 0.23
0.17~ 0.26
0.22~ 0.31
0.28~ 0.38
1000 1200
0.08~ 0.15 0.07~ 0.14
0.14~ 0.23 0.13~ 0.21
0.18~ 0.26 0.17~ 0.25
越流系数表示当抽水含水层和供给越流的非抽水含水层之间的水头 差为一个单位时,单位时间内通过两含水层之间弱透水层的单位面积的
水量。显然,当其它条件相同时,越流系数越大,通过的水量就愈多。 越流因素B或称阻越系数,其值为主含水层的导水系数和弱透水层
的越流系数的倒数的乘积的平方根。可用下式表示 (6-36)
0.22~ 0.31 0.21~ 0.29
0.28~ 0.38 0.27~ 0.37
1500
0.06~ 0.12
0.11~ 0.18
0.15~ 0.22
1800
0.05~ 0.10
0.09~ 0.15
0.13~ 0.19
注 东北黄土与表中亚粘土相近,陕北黄土含有裂隙,其与表中亚砂土相近(引自水利电力部水
吉林大学精品课>>专门水文地质学>>教材>>专门水文地质学
§6.4其它水文地质参数
一、贮水率和贮水系数
贮水率和贮水系数是含水层中的重要水文地质参数,它们表明含水 层中弹性贮存水量的变化和承压水头(潜水含水层中为潜水水头)相应 变化之间的关系。
贮水率表示当含水层水头变化一个单位时,从单位体积含水层中, 应水体积膨胀(或压缩)以及介质骨架的压缩(或伸长)而释放(或贮 存)的弹性水量,用表示,它是描述地下水三维非稳定流或剖面二维流 中的水文地质参数。
贮水系数表示当含水层水头变化一个单位时,从底面积为一个单 位、高等于含水层厚度的柱体中所释放(或贮存)的水量,用S表示。 潜水层水层的贮水系数等于贮水率与含水层的厚度之积再加上给水度, 潜水贮水系数所释放(贮存)的水量包括两部分,一部分是含水层由于 压力变化所释放(贮存)的弹性水量,二是水头变化一个单位时所疏干 (贮存)含水层的重力水量,这一部分水量正好等于含水层的给水度, 由于潜水含水层的弹性变形很小,近似可用给水度代替贮水系数。承压 含水层的贮水系数等于其贮水率与含水层厚度之积,它所释放(或贮 存)的水量完全是弹性水量,承压含水层的贮水系数也称为弹性贮水系 数。
式中 ——抽水含水层的导水系数(m2/d); ——弱透水层的厚度(m); ——弱透水层的渗透系数(m/d) ——越流因素(m)。
弱透水层的渗透性愈小,厚度愈大,则越流因素越大,越流量愈 小。自然界越流因素的值变化很大,可以从只有几米到几千米。对于一 个完全不透水的覆盖岩层来说,越流因素为无穷大,而越流系数为零。 越流因素和越流系数的测定方法也是野外抽水实验,可参考地下水动力 学等相关书籍。
贮水系数是没有量纲的参数,其确定方法是通过野外非稳定流抽水 试验,用配线法、直线图解法及水位恢复等方法进行推求,具体步骤详 见地下水动力学相关书籍。
二、越流系数和越流因素
表示越流特性的水文地质参数是越流系数和越流因素。越流补给量 的大小与弱透水层的渗透系数及厚度有关,即愈大愈小,则越流补给的 能力就愈大。当地下水的主要开采含水层底顶板均为弱透水层时,开采 层和相邻的其他含水层有水力联系时,越流是开采层地下水的重要补给 来源。
(1)基本原理 该方法适用于无地下水动态资料,而有河流水文站流量资料的山丘 区。 干旱地区流域的流量过程线峰形尖瘦,洪水几乎全部都是地表径 流,雨强唱成为影响产流的第一位因素;湿润地区流域的流量过程线峰 形平缓,洪水中地下径流的比重相当大,雨量是决定径流深度的第一位 因素。一般讲,干旱地区以超渗产流为主,湿润地区以蓄满产流为主。 在湿润或半湿润地区,包气带含水量一般那较高,下部常年保持田 间持水量,仅在地表附近几十厘米范围内,由于蒸发,含水量经常变 化,常低于田间持水量。若以标记达到田间持水量时的单位面积的包气 带柱体所含水量(以mm计),以标记某一时刻包气带柱体实际所含的 水量(以mm计),则(-)就是包气带的缺水量。当流域上发生降雨时,雨 量补足包气带缺水量之后全部形成径流(包括地表径流和地下径流)。这 种产流方式称蓄满产流。可将上述关系写成水量平衡式
通常先求出标准退水曲线,方法如下:对若干条流量过程线的退水
段,采用相同的纵横比例尺,沿时间坐标轴左右移动,使它们的尾部相
互重合,作出下包线。该下包线即为标准退水曲线,如图6-8所示。利 用该标准曲线进行分割。
图6-8 推求退水标准退水曲线示意图 (根据施成熙等)
图6-9 加里格斯法分割地下水示意图
(6-42) 式中 ,,,…,—对地下水排泄量有显著影响的个月的降水量;
,,,…,—回归系数 考虑到入渗的机制,只有当降水量大于临界降水量后,才能产生入 渗。可对作为自变量的降水量减去某一常数后,再进行回归计算。如再
考虑到雨型的影响,可对七、八月份等有暴雨月份的自变量再乘以某一 系数。 3.水文分割法确定降水入渗补给系数
大小和降水形式等,一般情况下,地表土层的岩性对α值的影响最显 著。降水入渗系数可分为次降水入渗补给系数、年降水入渗补给系数、
多年平均降水入渗补给系数,它随着时间和空间的变化而变化。
降水入渗系数是一个无量纲系数,其值变化于0~1之间,表6-2为 水利电力部水文局综合各流域片的分析成果,列出了不同岩性在不同降
文局《中国地下水资源》)。
(二)降水入渗补给系数的确定方法 1.利用地下水位动态资料计算降水入渗补给系数 这种方法适用于地下水位埋藏深度较小的平原区。我国北方平原区
地形平缓,地下径流微弱,地下水从降水获得补给,消耗于蒸发和开 采。在一次降雨的短时间内,水平排泄和蒸发消耗都很小,可以忽略不
计。 根据降水过程前后的地下水位观测资料计算潜水含水层的一次降水
入渗系数,可采用下式近似计算降水入渗补给系数: (6-41)
式中 —一次降水入渗系数; —降水后观测孔中的最大水柱高度(m); —降水前观测孔中的水柱高度(m); —临近降水前,地下水水位的天然平均降(升)速(m/d); —观测孔水柱高度从变到的时间(d);
X—日内降水总量(m)。 这种方法的适用条件是几乎没有水平排泄的潜水。在水力坡度大、 地下径流强烈的地区,降水入渗补给量不完全反映在潜水面的上升中, 而有一部分水从水平方向排泄掉了,则会导致计算的降水入渗系数值偏 小。如果是承压水,水位的上升不是由于当地水量的增加,而是由于压 力的变化,以上情况本方法不适用。 2.回归分析法确定降水入渗补给系数 根据降水量和地下水的排泄量的系列资料,可用逐步回归分析法估 算降水入渗补给量,从而可以确定降水入渗补给系数。 地下水的排泄量(主要指水平排泄,不包括潜水蒸发等垂直排泄) 对于降水量存在时间滞后,用地下水的排泄量来代表同期的降水入渗补 给量是错误的。但只要有地下水排泄量(河流基流量、矿坑排水量、泉 流量等)的系列资料和降水量的系列资料,用逐步回归分析法求出各时 段降水量对于地下水排泄量的贡献,可以大致估算出降水入渗补给量。 以当月的降水量和前几个月的降水量为自变量,共有n+1个自变 量,,,…,。自变量可适当取多一些。地下水排泄量为因变量。根据 引入变量的数目和样本的大小,算出自由度和。给定显著水平,查表得 到临界的检验值,然后进行逐步回归计算。如果算得的值大于,则认为 这一自变量的影响是重要的,引入回归方程。否则予以剔除。最后得到 的方程只包含对因变量影响显著的个自变量,,,…,,即对地下水排 泄量影响不大的月份的降水量不引入回归方程。最后得到的回归方程如 下:
容量曲线来表达包气带缺水量在流域上的分布,见图6-6。图中纵座标 代表包气带的蓄水容量,即全部达到田间持水量时包气带所含的水量与
最干旱时刻包气带含水量之差。横座标为f/F,f代表包气带蓄水容量小 于或等于的流域面积,F是全流域面积。有了这样一条曲线,只要知道 起始时刻流域的含水量,就可由降雨量求得总径流 (固中阴影部分的面 积)。根据经验,我国南方湿润地区的流域蓄水容量曲线可用b次方抛物 线拟合”。即
加里格斯法是使标准退水曲线与流量过程线重合,从起涨点A沿标准 退水曲线延伸到C(图6-9);同样,将退水段由B点前推到D,连结C和 D,ABCD连线下的阴影部分即为地下径流量。这种方法适合于地下水 与河水无水力联系的情况。用退水曲线来分割地下水,显然比直线分割
法进了一步,因退水曲线是从实际资料中分析出来的,在一定程度上反
有越流补给时的非稳定流抽水试验确定越流因素、越流系数及弱透 水层的渗透系数,主要原理及方法如下。
越流含水层进行非稳定流抽水试验,可采用类似于泰斯公式求含水 层参数的配线法。由下式:
(6-37) (6-38)
对式 和式 两边分别取对数,得 (6-39) (6-40)