水文地质参数计算

§2 给水度的确定方法
第二章 水文地质参数计算
§概述 §2 给水度的确定方法 §3渗透系数和导水系数 §4储水率和储水系数 §5越流系数和越流因素 §6 降水入渗补给系数 §7潜水蒸发强度（自学） §8灌溉入渗补给系数（自学）
第二章 水文地质参数计算
§3渗透系数和导水系数 一、渗透系数和导水系数的概念
第二章 水文地质参数计算
§3渗透系数和导水系数 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 a2Q 2 an Q n
式中 a1、a2……an—待定系数。a1宜按均差表求得，
Q 可相应地将前述公式中的Q/s和公式中的 H 2 h 2
换，分别进行计算。 2 /Q （3） 当 s / Q （或 h）～Q关系曲线呈直线 可采用作图截距法求出a1后，按上述方法计算。
以1/ a1代
第二章 水文地质参数计算
§3渗透系数和导水系数 二、渗透系数和导水系数的确定方法
2、多孔稳定流抽水试验，观测孔水位下降资料求渗透系数 若观测孔中的值s（或Δh2 ）在s（或Δh2 ）～lgr关系曲线 上连成直线，可采用下列公式： （1）承压水完整孔：
饱和，然后舀干余水，取土样测定重量含水率 ：
Gws Gs g 100% Gs
二、给水度的确定方法
4、试坑法 （3） 将土层用湿物覆盖，防止土层水分蒸发。这时，饱 和含水量中的重力水下渗，每隔一定时间取土测定土样的 重量含水率； （4） 将测得的重量含水率换算成体积含水率；
Vw Gws Gs Gs 干 Gws Gs 干 g V w 干 w Gs w （5） 将不同的 值点绘曲线（如图7-2），在t=0时刻的 s值为体积饱和含水率 （容水度），而曲线的水平段相当与 田间持水率 （持水度）。 r

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
3、筒测法 筒测法是使用一种特制的简易测筒，筒内盛入原状土，然 后设法让筒内原状土达到饱和，进而使之在重力作用下自
由排水，从而测定排除的水量，借以推求原状土的给水度。
4Ttud d 2 r
§2 给水度的确定方法 二、给水度的确定方法
1、非稳定流抽水试验法 （2）求解水文地质参数 直线图解法：将实测的降深资料在单对数坐标上作s～lgt 直线。对于潜水来说，降深前期和降深后期的曲线为大致 平行的两条直线，中间为一条近乎水平的线相连。 求给水度时，利用降深后期的直线。求出该直线斜率m （相当于一个对数周期的降深差）和该直线在横轴上的截 距t０。按下列公式计算：
§2 给水度的确定方法
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
为广泛，可以求出一些用抽水试验不能求得的一些参数。
§2 给水度的确定方法 一、给水度的概念
1、含义 给水度是表征潜水含水层给水或储水能力的一个指标， 在数值上等于单位面积的潜水含水层柱体，当潜水位下降
一个单位时，在重力作用下自由排出的水量体积。
2、影响因素 饱水带的岩性、潜水埋深、排水时间、水位变化幅度等。
ln
r
4）潜水非完整孔： 当 h﹥150r，l/ h﹥0.1时， Q R h l 1.12h K (ln ln ) 2 2 r l r (H h ) 当过滤器位于含水层的顶部或底部时，
K
Q R h l h [ln ln(1 0.2 )] l r (H 2 h 2 ) r
1、非稳定流抽水试验法 （2）求解水文地质参数 标准曲线法（配线法）：配线法的具体步骤见《地下水 动力学》 ，为了求取给水度值，主要是拟合抽水试验的 lgs～lgt曲线的后半部分曲线，所以抽水试验延续的时间应 足够长，使得较好的拟合。 拟合好后，选拟合点，按下列公式计算再进行计算：
r QWD u d , B T 4s
二、参数确定方法
1、一类是用水文地质试验法 如野外现场抽水试验、注水试验、渗水试验及室内渗 压试验、达西试验、弥散试验等，这种方法可以在较短 的时间内求出含水层参数而得到广泛应用。 2、二类是地下水动态观测 利用地下水动态观测资料来确定，是一种比较经济的
水文地质参数测定方法，并且测定参数的范围比前者更
（2）潜水完整孔：
r2 Q K ln 2M ( s1 s 2 ) r1
r2 Q K ln 2 2 r1 (h1 h2 )
第二章 水文地质参数计算
§3渗透系数和导水系数 二、渗透系数和导水系数的确定方法
3、在没有补给条件下，多孔非稳定流抽水水位下降资料求 渗透系数 多孔非稳定流抽水试验，在没有补给条件下，利用抽水孔 或观测孔的水位下降资料计算渗透系数时，可采用下列公 式： （1） 配线法 1）承压水完整孔：
§3源自文库透系数和导水系数 二、渗透系数和导水系数的确定方法
利用抽水试验资料求取含水层的渗透系数及导水系数方 法视具体的抽水试验情况而定，下面就各种情况下的计算 公式加以简述，其原理及具体计算步骤可参考地下水动力 学相关教材。 1. 单孔稳定流抽水试验，抽水孔水位下降资料求渗透系数 （1）当Q～s（或Δh2 ）关系曲线呈直线
水文地质参数计算
§1 概述 §2 给水度的确定方法 §3渗透系数和导水系数 §4储水率和储水系数 §5越流系数和越流因素


§6 降水入渗补给系数
§7潜水蒸发强度（自学） §8灌溉入渗补给系数（自学）
水文地质参数计算
§1 概述
一、参数概念： 水文地质参数和水文参数统称为水文地质参数
筒测法示意图
图7-1 筒测法装置示意图 1—试验测筒；2—滤料池；3—排水阀；4—供水阀； 5—供水水箱；6—测压管；7—排水口；8—法兰盘
二、给水度的确定方法
4、试坑法 试坑法的基本原理是测量土层的体积饱和含水量和田间持 水量，然后计算其差值即为给水度。测试分析步骤如下： （1） 挖掘一大小适当的试坑，露出欲求给水度的土层，用 Gs 干 环刀取土样，测定土样的干容重 ： 干 V （2）将试坑内欲测的土壤泡水一定的时间，使其孔隙被水
1）承压水完整孔：
Q R K ln 2sM r
第二章 水文地质参数计算
§3渗透系数和导水系数 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 （1）当Q～s（或Δh2 ）关系曲线呈直线 2）承压水非完整孔： 当M﹥150r，l/M﹥0.1时， Q R M l 1.12 M K (ln ln ) 2sM r l r 当过滤器位于含水层的顶部或底部时
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。
△h
§2 给水度的确定方法 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
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； W1i，W2i—抽水前后△Zi段内的土层天然湿度； n—取样数。 土层的天然湿度，可采取原状土样在实验室测定，或 利用中子水分计在钻孔中直接测定土层的含水率。
Q T 0.183 m
2.25Tt0 d 2 r
二、给水度的确定方法
2、漏斗疏干法 在潜水面平缓、天然地下径流量很小的地区，抽水井所 抽出的水主要来自降落漏斗疏干的水量，随着抽水时间的 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
§2 给水度的确定方法
二、给水度的确定方法
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。
§2 给水度的确定方法 二、给水度的确定方法
6、根据潜水水位动态观测资料用有限差分法确定μ值 如果潜水为单向流动，隔水层水平，含水层均质，可沿 流向布置3个地下水水位动态观测孔(图7—3)，然后根据水 位动态观测资料，按下式计算μ 值：
式中：h1,t ,h2,t ,h3,t—观测孔t时刻水位及含水层厚度； △h2—△t时段内2号孔水位变幅； ω —垂向流入和流出量之和称综合补给强度； K—渗透系数； △x—观测孔间距。
1、渗透系数 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。渗透系数代表当水力坡度为1时，水在介质中的渗 流速度，单位是m/d或cm/s。渗透系数大小与介质的结构 （颗粒大小、排列、空隙充填等）和水的物理性质（液体 的粘滞性、容重等）有关。 2、导水系数 即含水层的渗透系数与其厚度的乘积。其理论意义为水 力梯度为1时，通过含水层的单宽流量，常用单位是m2/d。 导水系数只适用于平面二维流和一维流，而在三维流及剖 面二维流中无意义。
§2 给水度的确定方法
二、给水度的确定方法
1、非稳定流抽水试验法 （1）井流公式 求解潜水含水层中完整井定流量抽水井流问题的主要方 法就是利用博尔顿模型和纽曼模型，参考《地下水动力 学》。 （2）求解水文地质参数 通常根据抽水试验的s～t曲线，进行解析推断，求出给
水度，主要有两种方法。
§2 给水度的确定方法 二、给水度的确定方法
1、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， 主要包括含水层的渗透系数K和导水系数T、承压含水层的储水系数μ*（也叫弹 性给水度μe）、潜水含水层的给水度μ （重力给水度μd ）、弱透水层的越流系 数σ及含水介质的水动力弥散系数D等 。
2、水文参数
表征与岩土性质、水文气象等因素的数量指标，主要包括降水入渗系数α、 潜水蒸发强度ε、灌溉水回渗补给系数m等。
h
4 KH
t
或
（2） 直线法
2
0.08Q K W (u ) hs
r2 u 4 Kh t

r 2 r S 当 （或 ）<0.01时，可采用下列公式： 4 Kh t 4 KMt
第二章 水文地质参数计算
§3渗透系数和导水系数 二、渗透系数和导水系数的确定方法
3、在没有补给条件下，多孔非稳定流抽水水位下降资料求 渗透系数 （2） 直线法 t2 Q ln 1）承压水完整孔： K
4M ( s 2 s1 )
t1
2）潜水完整孔：
t2 Q K ln 2 2 t1 2 (h2 h1 )
利用s（ Δh2 ）～lgt关系曲线的直线段上任意两点的纵坐
标值
第二章 水文地质参数计算
§3渗透系数和导水系数 二、渗透系数和导水系数的确定方法
4、有越流补给条件下多孔非稳定流抽水水位下降资料求渗 透系数 多孔非稳定流抽水试验中，在有越流补给（不考虑弱透 水层水的释放）条件下，利用s～lgt关系曲线上拐点处的斜 率计算渗透系数时，可采用下式： 2.3Q
Q R M l M K [ln ln(1 0.2 )] 2sM r l r
§3渗透系数和导水系数 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 （1）当Q～s（或Δh2 ）关系曲线呈直线 3）潜水完整孔： Q R
K
(H h )
2 2
0.08Q K W (u ) Ms
S r2 u 4 KM t
第二章 水文地质参数计算
§3渗透系数和导水系数 二、渗透系数和导水系数的确定方法
3、在没有补给条件下，多孔非稳定流抽水水位下降资料求渗 透系数 （1） 配线法 0.159 Q r2 2）潜水完整孔： K W (u ) u 2