地下水动态及其预测(陈葆仁)思维导图
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利用不对称的地下水位潮汐波动确定滨海含水层参数_宋超
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现
代
地
质
2013 年
0
引
言
过分析天津滨海新区两处观测孔地下水位及潮汐 波动特征，利用观测孔水位变幅数据计算了含水 层的水头扩散系数， 并根据承压含水层储水系数 的经验值，进一步获得了含水层的渗透系数 。 本文针对海岸带地下水位潮汐波动不对称的 特点 ， 提出一种反求参数的分段法 ， 与常规的振
［17 ］ 节。年平均蒸发量 1 756. 4 mm 。
从（ 3 ） 和（ 4 ） 两式可以看出， 随着距海岸线距 离 x 的增大， 地下水波动幅度呈现负指数衰减趋 势，而滞后时间则线性增加， 其变化幅度与储水 系数与导水系数的比值 S / T 有关。 传统的求参数方法， 是根据海潮和海岸带多 个观测孔地下水动态资料， 绘出散点图， 用负指 数函数拟合水位振幅 H x 与距离 x 的关系 （ 振幅衰 减法） ，或者，用线性函数拟合相位滞后时间 t L 与 距离 x 的关系 （ 滞 后 时 间 法 ） ， 依 据 （ 3 ） 、 （ 4 ） 两 式，得到相应的 β 和 b 值，然后确定 S / T 值。 传统的求参数方法需要多个观测孔数据， 把 每个观测孔水位的平均振幅和平均滞后时间测量 出来，然后绘图求解。 这就使得单个观测孔水位 的上升 － 下降曲线失去了意义， 或者说， 造成了 数据的浪费。 当海潮波动和地下水位的波动都严 格遵守简谐波时， 即使只有一个观测孔也可用式 （ 3 ） 求参数， 因为上升段和下降段是对称的。 但 是，实际观测表明， 地下水位的潮汐波动往往并 不是对称的， 这种不对称性既与海潮波动的不对 称性有关，也可能与含水层本身的特性有关 。 为 此，本文假设地下水位的上升段和下降段分别是 对海潮上升段和下降段的响应， 且上升幅度和下 降幅度都遵守如式（ 3 ） 所示的衰减规律。 在这种情 况下，就可以分别利用某个水位峰值前后的上升 段和下降段求出 S / T 的 2 个参数值： t0 （ 上升段） S H （ 上升段） （ 上升段） = · ln 0 2 T x π H x （ 上升段） t0 （ 下降段） S H （ 下降段） （ 下降段） = · ln 0 2 T πx H x （ 下降段）
基于Visual MODFLOW边界条件对绵阳市“三江·国际丽城”Ⅱ期基坑降水工程抽水量影响分析
J13
443.29
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443.51
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443.89
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443.67
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443.62
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稳定水位
（m） 443.51 443.56 443.78 443.29 443.61 443.19 443.61 443.75 443.86 443.91
2
Al-2
3
Ai 3
表10光生坝地下河系统特殊脆弱性评价分区一览表
分区类 别
石灰岩 分布区
面积
(km2)
1.02 3.18 7.81
评价因子取分值 UL 寿孜
RWKDTSVEPC
1 1 1 1 2 2 3 1 1 1 1.3 极高
1 1 1 1 2 2 3 3 3 3 2.02 很高
1 2 1 3 2 1 3 3 4 3 2.38 很高
边界。
4.3模拟范围及网格 根据群井影响半径599.89m,确定模型面积1.76km2o进行矩形网格剖分，网格为20m x 20m,剖分
55行80列，有效单元计4400个。根据地形图、岩土工程勘察资料，地面及各岩土层离散点高程采用反
距离插入方式确定。
表2水文地质参数统计
4.4水文地质参数
垂向上，第一层为潜水含水层，概化为均质各向同性三维
式中：Kx、Ky、恳是渗透系数在x、y、z方向上的分量；力为水头（Z）;珂为单位体积流进或流出的 水量；旳为已知乐头边界；0（X、八Z丿为已知水头边界水位（2Z7）； r为时间（T）o
沈阳城市地下水动态变化浅析
在 枯水 期 和枯 水 年份 ， 下 水水 位下 降 ， 地 丰水期 和丰 水 年 份地 下水 水 位 升高 。水 文 因素 主 要指 浑 河对 地
下水渗漏补给的影响。历年 的地下水水位动态观测
资 料 表 明 ，浑 河 与地 下水 水 位存 在 着 密切 的水 力 联 系 ， 常在 浑 河 河 水 位 出现 高 峰 １ ３ｄ 沿 岸 地 下 水 常 ～ ， 水 位便 随 之迅 速 上升 ， 随 着与 河边 距 离 的增 大 ， 但 地 下 水 水位 受影 响 的程 度逐 渐 减 弱 。人 为 因素 主要 指 开 采对 地 下水 位 的影 响 ， 采包 括农 业 开 采 、 开 市政 水 源 开 采 ， 些开 采都 影 响着 地下 水位 的动态 变化 。 这
ｏ ｔｉ ｅ ｅｆ ａｕ ｅ ｆ ｈ ｒ ｕ ｄ ａ ｅ ｏ ｅｄ ａ ｄｔ ｅ ｄ ｎ ｍｉ ｈ ｎ ｅ ｆ ｈ ｒ ｕ ｄ ａ ｅ ｖ ｌ ｎ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ， ｉ ｈ ｃ ｕｄ ｐ ｏ ｉ ｅ ｂａ ｎ ｄ ｔ ｔ ｒ ｓｏ ｅ ｇｏ ｎ ｗ ｔｒ ｗ ｆ ｌ ｎ ｙ ａ ｃ ｃ ａ ｇ ｓ ｅｇ ｏ ｎ ｗ ｔ ｒ ｅ ｅ ａ ｄ ｔ ｈ ｅ ｔ ｌ ｆ ｉ ｈ ｏｔ ｌ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｗｈ ｃ ｏ ｌ ｒ ｖｄ
目前 依 据沈 阳市 区水 文地 质条 件 、地下 水 动态
娉 坷
的影 响 因素 ， 将地 下水 动 态成 因类 型合 并 为 ３种 ， 可 即开 采气 象型 、 文开 采 型和气 象 型 Ｉ５。开 采 气象 水 ４］ － 型又 分 为 农 业 开采 气 象 型 和 市 政 水 源 开 采 气 象 型 。 其 中农业 开 采气 象 型 主要 分 布于 城 区周 边农 业 种植
浑 河 自大伙 房 水库 和谟 家堡 大 闸建 成后 年平 均 水 位 变 化 幅 度 较 小 ，００年 沈 阳站 实 测 资 料 显 示 ， ２１ 最 高 水 位 出现 在 ７月 １日， ３ ．５ｍ， 低 水 位 ９ 为 ７５ 最 月 １ ０日， ３ ．０ｍ； 为 ２１ 月平 均水 位为 ３．３ｍ。 河 沈 ６２ 浑
水文地质学基础_梁杏_第九章地下水的动态与均衡
在与环境相互作用下，含水层（含水系统）各要素（如 水位、水量、水化学成分、水温等）随时间的变化， 称之。
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9.1.1地下水动态的形成机制
与环境的相互作用 降水——补给地下水系统——水位上升 (出现变化）
激励—脉冲式的降水
响应—波状信号的信息
云南喷水洞地下暗河流量动态曲线
岩溶水动态
山西广胜寺岩溶泉流量动态曲线
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9.1.3 地下水天然动态类型
潜水、承压水由于排泄方式、交替程度不同，两者 的动态特征也不同
1、潜水的动态类型——三种类型
蒸发型——
主要出现在干旱半干旱地区地形切割微弱的平原或盆 地。
Hale Waihona Puke Company Logo
思考题
1、一个地区，如何依据地下水动态变化特征，分析地下水 均衡状况（或特点）。
2、强烈人工开采条件下，抽水井的水有哪些来源？潜水均 衡方程式将有哪些变化。
--第九章结束 Company Logo
2
进行水均衡研究或计算，切忌避免重复；否则会人为地夸
大地下水的可利用量，造成不可挽回的损失和后果
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本章小节
地下水动态主要是含水系统水量（盐量、热量等） 收支平衡状况的综合表现。
影响地下水动态的因素有：气象、水文、地质条 件和人类活动。 地下水均衡计算，应从系统角度遵循质量守恒定 律来分析。 地下水量均衡方程式的一般表达式为： 收入项 — 支出项 = 系统储存量的变化
分区（三段均衡区）分析：
山前丘陵潜水 冲积平原潜水 冲积平原承压水 X X f1 f2 W Y Y W Z Q W f1 1 u1 d 2 Q Z f2 t u2
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9.1.1地下水动态的形成机制
与环境的相互作用 降水——补给地下水系统——水位上升 (出现变化）
激励—脉冲式的降水
响应—波状信号的信息
云南喷水洞地下暗河流量动态曲线
岩溶水动态
山西广胜寺岩溶泉流量动态曲线
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9.1.3 地下水天然动态类型
潜水、承压水由于排泄方式、交替程度不同，两者 的动态特征也不同
1、潜水的动态类型——三种类型
蒸发型——
主要出现在干旱半干旱地区地形切割微弱的平原或盆 地。
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思考题
1、一个地区，如何依据地下水动态变化特征，分析地下水 均衡状况（或特点）。
2、强烈人工开采条件下，抽水井的水有哪些来源？潜水均 衡方程式将有哪些变化。
--第九章结束 Company Logo
2
进行水均衡研究或计算，切忌避免重复；否则会人为地夸
大地下水的可利用量，造成不可挽回的损失和后果
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本章小节
地下水动态主要是含水系统水量（盐量、热量等） 收支平衡状况的综合表现。
影响地下水动态的因素有：气象、水文、地质条 件和人类活动。 地下水均衡计算，应从系统角度遵循质量守恒定 律来分析。 地下水量均衡方程式的一般表达式为： 收入项 — 支出项 = 系统储存量的变化
分区（三段均衡区）分析：
山前丘陵潜水 冲积平原潜水 冲积平原承压水 X X f1 f2 W Y Y W Z Q W f1 1 u1 d 2 Q Z f2 t u2
陡倾斜环状矿体的探矿方法
［］ Ｄ ／ ０ １ —２ ０ １ ｚ ｒ ２ ４ ０２铜 、 、 、 、 、 ｒ 铅 锌 银 镍 钼矿 地 质 勘查 规 范
４ 探 矿 方法 的选 择及 有效 性 ４ １ 探 矿方 法 的选择 ． 考虑 到本 矿床 地形 切 割 深 ， 体 产状 陡 、 环 状 分 矿 呈 布 、 表矿 体 出露不 好 且 分 布 范 围 大 的 特 点 ， 地 因此 采 用 斜 井探 矿 、 平 钻控 制矿 体 的找 矿手 段是 最佳 的 。故对 水 本 矿 床 的勘 查 采用 以坑 探 、 竖井 、 平钻探 、 内钻 探 四 水 坑 种 联合 的探 矿 方法 。
２ １ 年第 ９期 ０１
西 部探 矿 工程
１５ ｌ
陡 倾 斜 环 状 矿 体 的 探 矿 方 法
王 国 君
（ 宁省有 色地 质局 一。 八 队 ， 宁 沈 阳 １ ０ １ ） 辽 辽 １ ０ ３ 摘 要： 以穷棒 子 沟斑岩 型钼 矿床 勘 查 为例 ， 绍 了采 用坑 探 、 井 、 平钻探 、 内钻探 联合探 矿 ， 介 竖 水 坑 控
按勘 查类 型确定 详查 地段勘 查工 程 间距 ： 控制 的 ： 向 ｌＯ 倾 向 ８ｍ。 走 Ｏｍ， ０ 推断 的 ： 向 ２０ 倾 向 １０ 走 ０ｍ， ６ｍ。 ４ ２ ２ 工 程布 置 ．． （） １勘探 线 布设 ： 布设 原 则 是 尽 可 能垂 直 斑 岩体 接 触带 。 由于矿体呈 环状 分 布 ， 因此 采用 多组 勘探线 进行 勘查 ， 斑 岩 体 北 西 部 接 触 带 勘 探 线 方 位 为 ３ ０～ 即 ３。 １ ０ ； 岩 体 西 部 和 东 部 接 触 带 勘 探 线 方 位 为 ２ ０ ～ ５ 。斑 ７。 １ ０ ； 岩 体 北 部 、 部 接 触 带 勘 探 线 方 位 １ ０ ～ ９ 。斑 南 ８。
地下水动态与均衡
地下水动态与均衡第六章 地下水动态与均衡的研究§ 1 地下水动态和均衡的概念水量。
一定补充。
当均于负处于处于负均 由于造成的围、的补系处于水处下水般多出现 是造 要是所定量量质地 ， 化，的不平这种在质含量之间的水（量量时，耗量时然条件下 产资而不地下、开征等周期周，率具极的影化， 以变耗上是指这溶质）量地下消耗于消天影响 矿产间而征地量、特征是周的）速具）的变化。
所以消耗是、出），地于消大在动 其它着时指表征泉流物理可以变化体潮化的，或排除速的后果量之充和，就水量（流等时量小充量下水为活 指、它律。
固变性或迅的与补衡水耗 即是位、其它规律化。
的固其期性采或种迅重的质与在补均衡下水消耗量补当。
在状念的，下 资总即水及化变致。
周开这严的分水地与耗当；态；衡概果质地的 天慢， 在而、矿间其时表和于处水多是造范 关）下地一 主要平衡一及热的数与，的量，时件下，则 含之水量时耗量然条件下 消然响 溶）严的分水地水的 之间导致而地动态变 衡是 动 均衡因 与均原 态下水的现 动下化表 水地变部表 地下。
动态外部 地系动的 ，联致衡 等 。
知密导均 相等充补地人态。
可知紧密即水均 念 ，下在态下化的 动化 地变 而态 ；即所，-4——> -- - y - 4 / 4一 二 7 ▲'■、、」」T//-*-V ^1- i —Z J J f z 水质态如度变的导的的（。
来水成下，）消；态状态均述因实是 下和动（温其性力年显素强带下质地内入与态状衡状正上为的则 地量水素、。
势引多明因加境地溶谓间流充状衡 2 研究地下水动态与均衡的意义用地（下2）水地动下态水资动料态去是计均算衡 素给。
水如度根计据算次大降气水降量水、的 升量给水幅等或度。
降计幅算计大算气地降下水水的的量等（。
3）由于地下水的数变须化有，时因间此的一概切念水。
如量对、同水旱须季有、时丰间水的年概、念枯。
水如年对，同其下水水资动源态数资量料与是水地质下都水 的依据有关的 环境地质预作测用地下的水变其研究意义 具体表现在：在天然条件变须化有，时因间此的一概切念 水。
地下水的动态与均衡(ppt 30页)
❖ 含水层（含水系统）经常与环境发生物质、 能量与信息的交换，时刻处于变化之中—— 与时间有关
❖ 地下水动态是含水层（含水系统）对外部环 境施加的激励所产生的响应，也可理解为含 水层（含水系统）将输入信息变换后产生的 输出信息。
9.1.1 地下水动态的形成机制
下面以降雨（图9-1）为例说明地下水动态的形成机制： ❖ 降水——补给地下水系统——水位上升(出现变化）
f 1 、f 2 ——分别为灌渠水及田面灌水入渗补给潜水的水量； Q t——下伏承压含水层越流补给潜水的水量； Q r——通过排水沟排走的潜水水量；
❖ 以一个水文年为均衡期，经观测计算，求得均衡方 程式各项数值（单位为mm 水柱）:
据此得出以下结论：
❖ （1）潜水表现为正均衡，一年中潜水位上升 620mm，增加潜水储存量31mm（μ ＝0．05）。 长此以往，潜水蒸发量将不断增加，会产生土壤盐 渍化。
❖ 在开采条件下，含水系统内部及其与外界之间的水 量转换，将发生一系列变化（自学）。
9.2.3 人类活动影响下的地下水均衡
❖ 研究人类活动影响下的地下水均衡，可以帮助我们 定量评价人类活动对地下水动态的影响，预测其水 量水质变化趋势，并据此提出调控地下水动态使之 朝向对人类有利的方向发展的措施。
❖ 某灌区潜水均衡方程式为：
❖ 如果简单地将含水系统各部分均衡式中水量收入项 累加，则显然比整个系统的水量收入项多了W2及 Qt两项。分别求算的结果比统一求算偏大。
❖ W 2、Q t都属于堆积平原含水系统内部发生的水量 转换，而不是含水系统与外部之间发生的水量转换。
❖ 进行大区域水均衡研究时，必须仔细查清上下游， 潜水和承压水，地表水与地下水之间的水量转换关 系，否则将导致水量重复计算，人为地夸大可开采 利用的水量。
❖ 地下水动态是含水层（含水系统）对外部环 境施加的激励所产生的响应，也可理解为含 水层（含水系统）将输入信息变换后产生的 输出信息。
9.1.1 地下水动态的形成机制
下面以降雨（图9-1）为例说明地下水动态的形成机制： ❖ 降水——补给地下水系统——水位上升(出现变化）
f 1 、f 2 ——分别为灌渠水及田面灌水入渗补给潜水的水量； Q t——下伏承压含水层越流补给潜水的水量； Q r——通过排水沟排走的潜水水量；
❖ 以一个水文年为均衡期，经观测计算，求得均衡方 程式各项数值（单位为mm 水柱）:
据此得出以下结论：
❖ （1）潜水表现为正均衡，一年中潜水位上升 620mm，增加潜水储存量31mm（μ ＝0．05）。 长此以往，潜水蒸发量将不断增加，会产生土壤盐 渍化。
❖ 在开采条件下，含水系统内部及其与外界之间的水 量转换，将发生一系列变化（自学）。
9.2.3 人类活动影响下的地下水均衡
❖ 研究人类活动影响下的地下水均衡，可以帮助我们 定量评价人类活动对地下水动态的影响，预测其水 量水质变化趋势，并据此提出调控地下水动态使之 朝向对人类有利的方向发展的措施。
❖ 某灌区潜水均衡方程式为：
❖ 如果简单地将含水系统各部分均衡式中水量收入项 累加，则显然比整个系统的水量收入项多了W2及 Qt两项。分别求算的结果比统一求算偏大。
❖ W 2、Q t都属于堆积平原含水系统内部发生的水量 转换，而不是含水系统与外部之间发生的水量转换。
❖ 进行大区域水均衡研究时，必须仔细查清上下游， 潜水和承压水，地表水与地下水之间的水量转换关 系，否则将导致水量重复计算，人为地夸大可开采 利用的水量。