水文地质参数计算课件.ppt

关于水文地质参数计算第1页，此课件共56页哦3 31 1 概述概述一、水文地质参数的种类一、水文地质参数的种类水文地质参数是表征含水层水理特性的定量指标，是地下水水文地质参数是表征含水层水理特性的定量指标，是地下水资源评价的重要基础资料。资源评价的重要基础资料。水文地质参数主要包括含水层的渗透系数水文地质参数主要包括含水层的渗透系数(k)(k)和导水系数和导水系数(T)(T)、承压含水层贮水系数、承压含水层贮水系数(S(S或或*)、潜水含水层的给水度、潜水含水层的给水度()、弱透水层的越流系数、弱透水层的越流系数(k(ke e)；还有与岩土性质、水；还有与岩土性质、水文气象等因素有关的指标，主要包括降水入渗系数文气象等因素有关的指标，主要包括降水入渗系数(a a)、潜水蒸发系数、潜水蒸发系数(C)(C)等。等。第2页，此课件共56页哦1.1.渗透系数渗透系数当水力坡度为当水力坡度为1 1时，从单位面积含水层通过的流量。常用时，从单位面积含水层通过的流量。常用m/dm/d表示。渗透系数的大小主要取决于含水层中相连通的空隙表示。渗透系数的大小主要取决于含水层中相连通的空隙的尺度。的尺度。2.2.释释(储储)水系数水系数分为给水度和弹性释水系数。分为给水度和弹性释水系数。给水度是指潜水含水层被疏干时，所释出的水体积与给水度是指潜水含水层被疏干时，所释出的水体积与该含水层体积之比。该含水层体积之比。弹性释水系数：弹性释水系数：承压含水层降低单位水头时，从一单位承压含水层降低单位水头时，从一单位面积含水层柱体中所释出的水体积与该柱体的体积之比面积含水层柱体中所释出的水体积与该柱体的体积之比。第3页，此课件共56页哦二、常用的水文地质参数确定方法二、常用的水文地质参数确定方法水文地质参数的确定水文地质参数的确定,在地下水勘察、开发利用的不同阶段在地下水勘察、开发利用的不同阶段,可以采可以采用不同的方法。用不同的方法。1.1.采用野外抽水试验来测定水文地质参数采用野外抽水试验来测定水文地质参数在勘探阶段或地下水开发利用的初期，通常采用野外抽水试验在勘探阶段或地下水开发利用的初期，通常采用野外抽水试验来测定水文地质参数。但由于抽水试验的数量有限，往往不来测定水文地质参数。但由于抽水试验的数量有限，往往不能代表大面积含水层的情况。能代表大面积含水层的情况。2.2.利用地下水的开采资料和动态观测资料确定水文地质参数利用地下水的开采资料和动态观测资料确定水文地质参数在地下水已开发利用在地下水已开发利用,且有较长期的地下水动态观测资料的情且有较长期的地下水动态观测资料的情况下况下,常利用地下水的开采资料和动态观测资料确定水文常利用地下水的开采资料和动态观测资料确定水文地质参数。用这种方法确定的水文地质参数代表性强，往地质参数。用这种方法确定的水文地质参数代表性强，往往比较符合实际。往比较符合实际。第4页，此课件共56页哦3.3.室内试验的方法确定水文地质参数室内试验的方法确定水文地质参数在特定条件下也可以采用室内试验的方法确定某在特定条件下也可以采用室内试验的方法确定某些水文地质参数，但一般与实际情况相差较大些水文地质参数，但一般与实际情况相差较大。4.4.采用模拟的方法确定水文地质参数采用模拟的方法确定水文地质参数利用模型采用模拟的方法来确定复杂条件下的水利用模型采用模拟的方法来确定复杂条件下的水文地质参数。如利用数学模型采用数值模拟的文地质参数。如利用数学模型采用数值模拟的方法和电网络模拟法等。方法和电网络模拟法等。5.5.经验数值法经验数值法第5页，此课件共56页哦3 32 2 利用抽水试验资料确定水文地质参数利用抽水试验资料确定水文地质参数包括利用稳定流抽水试验资料确定水文地质参数和利用非稳包括利用稳定流抽水试验资料确定水文地质参数和利用非稳定流抽水试验资料确定水文地质参数两种方法。定流抽水试验资料确定水文地质参数两种方法。一、利用稳定流抽水试验资料确定水文地质参数一、利用稳定流抽水试验资料确定水文地质参数(一一)利用裘布依公式确定利用裘布依公式确定K K1.1.承压完整井承压完整井00000)lg(lg366.0)()lg(lg366.0MsrRQhHMrRQK第6页，此课件共56页哦如果有观测孔时，可用蒂姆公式计算。如果有观测孔时，可用蒂姆公式计算。有两个观测孔时：有两个观测孔时：有一个观测孔时：有一个观测孔时：注意：尽量用蒂姆公式计算。注意：尽量用蒂姆公式计算。)()lg(lg366.0)()lg(lg366.021121212ssMrrQhhMrrQK)()lg(lg366.0)()lg(lg366.010010101ssMrrQhhMrrQK第7页，此课件共56页哦2.2.潜水完整井潜水完整井如果有观测孔时，可用蒂姆公式计算。如果有观测孔时，可用蒂姆公式计算。有两个观测孔时：有两个观测孔时：有一个观测孔时：有一个观测孔时：)(2()lg(lg733.0)()lg(lg733.01010001220101ssssHrrQhhrrQK)(2()lg(lg733.0)()lg(lg733.02121012221212ssssHrrQhhrrQK0000220)2)lg(lg733.0)()lg(lg733.000ssHrRQhHrRQK第8页，此课件共56页哦3.3.计算参数时应注意的问题计算参数时应注意的问题(1)(1)消除水跃值影响消除水跃值影响在利用稳定流抽水试验资料确定渗透系数时，需要消除水跃值的影在利用稳定流抽水试验资料确定渗透系数时，需要消除水跃值的影响，否则计算的响，否则计算的K K值一般偏小。值一般偏小。(2)(2)选择高质量的试验井选择高质量的试验井试验井的滤水结构设计不合理，施工质量不高，如填砾不合规格、试验井的滤水结构设计不合理，施工质量不高，如填砾不合规格、洗井不彻底等，势必影响井的出水量或产生过大的水跃值，使计算洗井不彻底等，势必影响井的出水量或产生过大的水跃值，使计算出的出的K K值偏小。值偏小。(3)(3)避免混合流的影响避免混合流的影响抽水试验中，应适当控制抽水降深，以免因流速过大而出现混合流。抽水试验中，应适当控制抽水降深，以免因流速过大而出现混合流。第9页，此课件共56页哦观测孔布置示意图第10页，此课件共56页哦(二二)有越流补给时渗透系数有越流补给时渗透系数K K、越流系数、越流系数K Ke e的确定的确定确定方法有配线法和直线图解法。确定方法有配线法和直线图解法。1.1.配线法配线法基本原理基本原理在承压含水层有越流补给的抽水试验中，当越流补给量等在承压含水层有越流补给的抽水试验中，当越流补给量等于抽水量时，或当抽水时间持续很长时，地下水位下降漏于抽水量时，或当抽水时间持续很长时，地下水位下降漏斗达到稳定，就可按越流补给状况下的稳定流计算。其降斗达到稳定，就可按越流补给状况下的稳定流计算。其降深深s s的计算公式为的计算公式为:)(20BrKKMQs第11页，此课件共56页哦因为：对二式两边取对数，得:式中，和 是常数。曲线 与曲线 相似，只是坐标平移了 只要能找到坐标平移的距离，即可求得T和B。BBrrTQBrkslglglg2lglglg0TQ2lgBlgBrBrklglg0rslglgBTQlg2lg，BBrr第12页，此课件共56页哦求参步骤求参步骤a.a.在双对数纸上，绘制在双对数纸上，绘制 曲线，见下图；曲线，见下图；b.在另一张模数相同的透明双对数坐标纸上，据观测孔水位在另一张模数相同的透明双对数坐标纸上，据观测孔水位降深，绘制降深，绘制sr曲线；曲线；c.将实际资料曲线叠置在标准曲线上，在保证对应坐标平行将实际资料曲线叠置在标准曲线上，在保证对应坐标平行的条件下，移动坐标纸，直至两曲线重合为止。的条件下，移动坐标纸，直至两曲线重合为止。d.d.重合好后，在图上任取一点作为匹配点，读出该点的坐标重合好后，在图上任取一点作为匹配点，读出该点的坐标s，r，代入下列各式中求参数。代入下列各式中求参数。BrBrK,0BrKSQT02BrrB 2BTKeBrBrK0第13页，此课件共56页哦第14页，此课件共56页哦第15页，此课件共56页哦2.2.直线图解法直线图解法有越流时的近似计算公式为：有越流时的近似计算公式为：公式表明公式表明s与与lgr是线性关系。是线性关系。将 实 测 的将 实 测 的s取 普 通 坐 标，取 普 通 坐 标，r取 对 数 坐 标，作 图 为 直取 对 数 坐 标，作 图 为 直线，其斜率为：线，其斜率为：BrTQrBTQS89.0lg230.2123.1ln2TQi230.2iQiQT366.0230.2第16页，此课件共56页哦将该直线延长交于将该直线延长交于r轴，轴，可读出可读出s=0时的时的r值，设为值，设为r r0 0，则，则有：有：即：所以：089.0lg0Br20089.0189.0BTKrBBreBrTQ089.0lg230.20第17页，此课件共56页哦二、利用非稳定流抽水试验资料确定水文地质参数二、利用非稳定流抽水试验资料确定水文地质参数求解的方法有配线法、直线图解法和水位恢复法。求解的方法有配线法、直线图解法和水位恢复法。(一一)承压含水层承压含水层1.1.配线法配线法 包括包括降深降深时间距离配线法、降深时间距离配线法、降深时间配线法和降深时间配线法和降深距离配距离配线法三种方法。线法三种方法。降深降深时间距离配线法时间距离配线法基本原理基本原理Theis公式为：公式为：对上式两边取对数，得：对上式两边取对数，得：TurtTtruuWTQs4144*2*2 TurtTQuWs4lg1lglg4lglglg*2第18页，此课件共56页哦对于同一次定流量抽水右边第二项均为常数对于同一次定流量抽水右边第二项均为常数,在双对数坐标系内在双对数坐标系内,st/r2曲线和曲线和W(u)1/u标准曲线在形状上是相同的标准曲线在形状上是相同的,只是纵坐标平移了只是纵坐标平移了 ,横坐标平移了横坐标平移了 。将二曲线重合，任选一匹配点，记下对应的坐标值，代入将二曲线重合，任选一匹配点，记下对应的坐标值，代入Theis公式可公式可求。求。具体具体步骤步骤在双对数坐标纸上绘制在双对数坐标纸上绘制W(u)1/u标准曲线。标准曲线。在另一张模数相同的透明双对数纸上绘制实测的在另一张模数相同的透明双对数纸上绘制实测的st/r2曲线。曲线。将实际曲线置于标准曲线上将实际曲线置于标准曲线上,在保持对应坐标轴彼此平行的条件在保持对应坐标轴彼此平行的条件下相对平移下相对平移,直至两曲线重合为止。直至两曲线重合为止。TQ4T4*第19页，此课件共56页哦任取一配点（在曲线上或曲线外均可），记下匹任取一配点（在曲线上或曲线外均可），记下匹配点的对应坐标：配点的对应坐标：W(u)、1/u、s、t/r2，代入下式求，代入下式求参数：参数：2*144rtuTuWsQT第20页，此课件共56页哦降深降深时间配线法时间配线法在双对数坐标纸上绘制在双对数坐标纸上绘制W(u)1/u标准曲线。标准曲线。在另一张模数相同的透明双对数纸上绘制实测的在另一张模数相同的透明双对数纸上绘制实测的st曲线。曲线。将实际曲线置于标准曲线上，在保持对应坐标轴彼将实际曲线置于标准曲线上，在保持对应坐标轴彼此平行的条件下相对平移，直至两曲线重合为止。此平行的条件下相对平移，直至两曲线重合为止。任取一配点（在曲线上或曲线外均可），记下匹配任取一配点（在曲线上或曲线外均可），记下匹配点的对应坐标：点的对应坐标：W(u)、1/u、s、t，代入下式求参数：，代入下式求参数：urtTuWsQT1442*第21页，此课件共56页哦第22页，此课件共56页哦配线法的优点：配线法的优点：可以充分利用抽水试验获得的全部观测资料，避免了个可以充分利用抽水试验获得的全部观测资料，避免了个别资料的偶然误差，提高计算精度。别资料的偶然误差，提高计算精度。配线法的缺点：配线法的缺点：(1)(1)抽水初期实际曲线常与标准曲线不符；抽水初期实际曲线常与标准曲线不符；(2)(2)当抽水后期曲线比较平缓时，同标准曲线不容易当抽水后期曲线比较平缓时，同标准曲线不容易拟合准确，常带有人为误差。拟合准确，常带有人为误差。因此拟合时尽可能用中部弯曲的线段。因此拟合时尽可能用中部弯曲的线段。第23页，此课件共56页哦2.Jacob2.Jacob直线图解法直线图解法(1)slgt/r2直线图解法直线图解法当当u足够小时，可用足够小时，可用Jacob式计算式计算可变形为：可变形为：显然，显然，s与与lgt/r2是线性关系。是线性关系。在单对数纸上以在单对数纸上以t/r2为横为横坐标坐标,以以s为纵坐标为纵坐标,slgt/r2为一直线为一直线,如下图。如下图。直线的斜率为直线的斜率为i，则：，则：得：得：TQi43.2iQT43.22*2*lg183.025.2lg183.0)25.2lg(183.0rtTQTTQrtTTQs*225.2lg183.0rTtTQs 第24页，此课件共56页哦第25页，此课件共56页哦(2)slgt/r(2)slgt/r2 2直线图解法直线图解法当当S=0，有：，有：可得：可得：将截距（将截距（t/r2）代入上面式子，得：）代入上面式子，得：2*25.2lg43.20rtTTQ125.22*rtT2*25.2rtT第26页，此课件共56页哦(3)slgt(3)slgt直线图解法直线图解法前式还可变为：前式还可变为：直线的斜率为直线的斜率为 ，可得：，可得：当当S=0时，得截距时，得截距(t)代入上面式子，得：代入上面式子，得：*225.2lg43.2lg43.2rTTQtTQsTQi43.2iQT43.2 trTtrTTQ2*225.225.2lg43.20第27页，此课件共56页哦直线图解法的优点：直线图解法的优点：既可以避免配线法的随意性，又能充分利用抽水后既可以避免配线法的随意性，又能充分利用抽水后期的所有资料。期的所有资料。注意：注意：JacobJacob公式的条件是公式的条件是u u0.010.01。因为因为 ，所以要求，所以要求r小，小，t大。大。选资料时，要选距抽水井近，且抽水时间长的观测选资料时，要选距抽水井近，且抽水时间长的观测孔资料，画直线时以抽水中、后期的数据为主。否孔资料，画直线时以抽水中、后期的数据为主。否则，抽水时间短，直线斜率小，截距值小，所得的则，抽水时间短，直线斜率小，截距值小，所得的T值偏大，而值偏大，而*值偏小。值偏小。Ttru4*2第28页，此课件共56页哦3.3.水位恢复法水位恢复法抽水试验曲线如下图。抽水试验曲线如下图。第29页，此课件共56页哦剩余降深剩余降深s?原始水位与停抽后某时刻水位之差。原始水位与停抽后某时刻水位之差。抽水井停抽以前抽水井停抽以前(tp时刻时刻)，抽水井以流量，抽水井以流量Q抽水；停抽水；停抽后，处理为以流量抽后，处理为以流量Q继续抽水和以流量继续抽水和以流量Q注水的叠注水的叠加。加。当当ttp，时，时，观测观测孔得剩余降深为：孔得剩余降深为：式中：式中：t?=t-tpttTQsrtTTQrTtTQslg43.225.2lg43.225.2lg43.2*2*201.0401.04*2*2Ttrt Tr时，第30页，此课件共56页哦剩余降深剩余降深s*与与lgt/t?呈线性关系，斜率为：呈线性关系，斜率为：将将sp、tp 和求得的和求得的T代入下式：代入下式：可得：可得：*2*225.2lg25.2lg43.2rTtisrTtTQspppp或ispptra1044.02iQiQTTQi183.043.243.2第31页，此课件共56页哦(二二)潜水含水层潜水含水层据表绘制标准曲线，如下图，曲线分据表绘制标准曲线，如下图，曲线分A A组和组和B B组，作法组，作法同前。同前。第32页，此课件共56页哦据实测资料，在模数相同的双对数透明纸上绘据实测资料，在模数相同的双对数透明纸上绘s st t曲曲线。线。把曲线的后半部分重叠在把曲线的后半部分重叠在B B组曲线上，保持对应坐标平组曲线上，保持对应坐标平行，行，使使s st t曲线和曲线和B B组曲线中的某一曲线最大地重合，记下该组曲线中的某一曲线最大地重合，记下该曲曲线的线的值，任选一匹配点，读出相应的坐标值，任选一匹配点，读出相应的坐标s s、t t、s sd d和和t ty y，代入下式求参数代入下式求参数T T和和。在在A A组曲线中选组曲线中选值相同的那条线，将值相同的那条线，将s st t曲线的前半曲线的前半部分重叠在其上，使其最大程度拟合，任选匹配点，读出相部分重叠在其上，使其最大程度拟合，任选匹配点，读出相应的坐标和应的坐标和s s、t t、s sd d和和t ts s，代入下式求参数，代入下式求参数T T和和*。42ydtrtTssQT sdtrtTssQT2*4第33页，此课件共56页哦2 2.直线图解法直线图解法 将实测的数据点在单对数纸上，将实测的数据点在单对数纸上，s s为普通坐标，为普通坐标，t t为对数为对数坐标；坐标；后期的曲线应为一直线，得直线斜率后期的曲线应为一直线，得直线斜率i iL，代入下式求，代入下式求T T。延长此直线，与延长此直线，与t t轴交一点，读取时间坐标轴交一点，读取时间坐标t tL，代入下式求，代入下式求。LiQT43.2225.2rTtL第34页，此课件共56页哦(三三)有越流补给时水文地质参数的确定有越流补给时水文地质参数的确定 第35页，此课件共56页哦1.配线法配线法 井流计算公式为：井流计算公式为：两边取对数，两边取对数，得：得：由此可看出，由此可看出，lgslgt曲线同曲线同lgw(u,r/B)lg1/u曲线的曲线的形状相同，只是横、纵坐标平移了，可用配线法求形状相同，只是横、纵坐标平移了，可用配线法求参。参。uTrtBruWTQs14,4*2uTrtBruWTQs1lg4lglg,lg4lglg*2第36页，此课件共56页哦具体步骤：具体步骤：在双对数坐标纸上绘制在双对数坐标纸上绘制W(u,r/B)(1/u)标准曲线；标准曲线；在另一张模数相同的透明双对数纸上，点绘在另一张模数相同的透明双对数纸上，点绘st实测数据曲线；实测数据曲线；在保持对应坐标轴彼此平行的前提下在保持对应坐标轴彼此平行的前提下,相对移动两坐标纸相对移动两坐标纸,在标准曲线在标准曲线中找最优重合曲线；中找最优重合曲线；两 曲 线 重 合 后两 曲 线 重 合 后,任 选 一 配 点任 选 一 配 点,记 下 对 应 的 四 个 坐 标 值记 下 对 应 的 四 个 坐 标 值W(u,r/B)、1/u、s、t，代入下式求得：，代入下式求得：从曲线上读得从曲线上读得r/B，可求得，可求得B和和(K/M)值。值。)1()(4 ,)(42urtTBruWsQT2 ,)(BTMKBrrB第37页，此课件共56页哦第38页，此课件共56页哦3 33 3 利用地下水动态资料确定利用地下水动态资料确定 水文地质参数水文地质参数利用地下水动态长期观测资料来确定水文地质参数是一种利用地下水动态长期观测资料来确定水文地质参数是一种比较经济的方法，并且确定参数的范围比前者更为广泛，比较经济的方法，并且确定参数的范围比前者更为广泛，可以求出一些用抽水试验不能求得的一些参数。可以求出一些用抽水试验不能求得的一些参数。本节主要介绍给水度、降水入渗系数和潜水蒸发系数的本节主要介绍给水度、降水入渗系数和潜水蒸发系数的确定方法。确定方法。第39页，此课件共56页哦一、确定给水度一、确定给水度()根据水均衡原理，可利用达西线性渗透定律求取。根据水均衡原理，可利用达西线性渗透定律求取。利用冬季或较长时间干旱季节的地下水动态观测资料利用冬季或较长时间干旱季节的地下水动态观测资料计算计算,如图所示如图所示,阴影部分为计算区域阴影部分为计算区域(即均衡域即均衡域)。有有1 1、2 2、3 3三个观测孔，无降雨、无潜水蒸发、人工开采等三个观测孔，无降雨、无潜水蒸发、人工开采等垂向交换水量，地下水仅以地下径流的方式向下游运动。垂向交换水量，地下水仅以地下径流的方式向下游运动。为便于研究，取单位宽度含水层，根据达西线性渗透定律为便于研究，取单位宽度含水层，根据达西线性渗透定律，则有：，则有：tLHHhhKqtLHHhhKq2323221212112 ,2第40页，此课件共56页哦第41页，此课件共56页哦根据给水度的含义，均衡域内水量变化量为：根据给水度的含义，均衡域内水量变化量为：由水均衡原理，可得：由水均衡原理，可得：则：则：如渗透系数为已知，则式中仅给水度为未知量，可求如渗透系数为已知，则式中仅给水度为未知量，可求。221LLHqqqq212)22(212323212121LLHtLHHhhLHHhhK第42页，此课件共56页哦如含水层底板为水平时，则含水层厚度如含水层底板为水平时，则含水层厚度(h)(h)同水位同水位(H)(H)数数值相等，公式可简化为：值相等，公式可简化为：)(2)22(2)22(222122212122212221232321212132213221LhhLhhLLHtKLLHtLhhLhhKLLHtLhhhhLhhhhK即：整理得：第43页，此课件共56页哦二、降水入渗系数二、降水入渗系数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。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补给量密切相关地下水可恢复资源的多寡是与降水入渗补给量密切相关的。的。但是但是,降落到地面的水分不能直接到达潜水面降落到地面的水分不能直接到达潜水面,因为在因为在地面和潜水面中间隔着一个包气带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入渗的水必须在包气带中向下运移才能到达潜水面。向下运移才能到达潜水面。(一一)降水入渗系数的概念降水入渗系数的概念降水入渗系数是指降水渗入量与降水总量的比值，一般用降水入渗系数是指降水渗入量与降水总量的比值，一般用a a表示。表示。第44页，此课件共56页哦 a a值的大小取决于地表土层的岩性和土层结构、地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大小和降水形式形坡度、植被覆盖以及降水量的大小和降水形式等。等。一般情况下，地表土层的岩性对一般情况下，地表土层的岩性对a a值的影响最显著。值的影响最显著。降水入渗系数可分为次降水入渗系数、年降水入渗系数降水入渗系数可分为次降水入渗系数、年降水入渗系数、多年平均降水入渗系数，它随着时间和空间的变化而、多年平均降水入渗系数，它随着时间和空间的变化而变化。变化。降水入渗系数是一个无量纲系数，其值变化于降水入渗系数是一个无量纲系数，其值变化于0 01 1之间。之间。第45页，此课件共56页哦不同岩性和降水量的平均年降水入渗系数不同岩性和降水量的平均年降水入渗系数 岩性P(mm/a)粘土亚粘土亚砂土粉细砂砂卵砾石5000.020.010.050.020.070.050.110.080.121000.010.03 0.020.060.040.09 0.070.130.100.152000.030.05 0.040.100.070.13 0.100.170.150.214000.050.11 0.080.150.120.20 0.150.230.220.306000.080.14 0.110.200.150.24 0.200.290.260.368000.090.15 0.130.230.170.26 0.220.310.280.3810000.080.15 0.140.230.180.26 0.220.310.280.3812000.070.14 0.130.210.170.25 0.210.290.270.3715000.060.12 0.110.180.150.2218000.050.10 0.090.150.130.19第46页，此课件共56页哦(二二)降水入渗补给系数的确定方法降水入渗补给系数的确定方法1.1.利用地下水位动态资料计算降水入渗系数利用地下水位动态资料计算降水入渗系数这种方法适用于地下水位埋藏深度较小的平原区。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。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。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系数：渗系数，可采用下式近似计算降水入渗系数：Xmaxthhha第47页，此课件共56页哦注意：这种方法的适用条件是几乎没有水平排泄的潜水。注意：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。泄掉了，则会导致计算的降水入渗系数值偏小。2.2.直线斜率法直线斜率法根据水均衡原理，有：根据水均衡原理，有：式中：式中：X X为降水量，为降水量，Y Y为年总径流深，为年总径流深，Z Z为年蒸发量为年蒸发量。ZYXQn第48页，此课件共56页哦则则h hX X为直线关系，为直线关系，a a为斜率。利用降水和年径流深资为斜率。利用降水和年径流深资料可以求解。料可以求解。三、潜水蒸发系数三、潜水蒸发系数潜水蒸发是指潜水在土壤水势作用下运移至包气带并蒸发成为水汽的现潜水蒸发是指潜水在土壤水势作用下运移至包气带并蒸发成为水汽的现象。象。在潜水埋深较小的地区，潜水蒸发是潜水的主要排泄途径，直接影在潜水埋深较小的地区，潜水蒸发是潜水的主要排泄途径，直接影响到潜水位的消退。响到潜水位的消退。单位时间的潜水蒸发量称为潜水蒸发强度单位时间的潜水蒸发量称为潜水蒸发强度，潜水蒸发强度的变化既受，潜水蒸发强度的变化既受潜水埋深的制约，又受气象、土壤、植被等因素的影响。潜水埋深的制约，又受气象、土壤、植被等因素的影响。XZh Z,-hQ Y,-Xhna故：则令第49页，此课件共56页哦(一一)潜水蒸发强度的确定潜水蒸发强度的确定一般采用阿维里扬诺夫公式一般采用阿维里扬诺夫公式(1965(1965年年)计算，公式为：计算，公式为：公式中各指标的确定方法如下：公式中各指标的确定方法如下：值的确定值的确定 以一定时段以一定时段(如十日、五日等如十日、五日等)为单位，从实测资料中摘出响应为单位，从实测资料中摘出响应的的 和和 ,绘制关系曲线绘制关系曲线,使曲线尾端顺势延长，使曲线尾端顺势延长，与与 轴相交轴相交,可以近似地得到可以近似地得到 值。值。nEE)1(000h0第50页，此课件共56页哦这里有两个问题值得注意：这里有两个问题值得注意：怎样取时段内怎样取时段内 值的问题值的问题一种方法是取时段始末的均值，这样求出的一种方法是取时段始末的均值，这样求出的 值略偏小；另一值略偏小；另一种方法是取时段末时刻的埋深值。种方法是取时段末时刻的埋深值。曲线尾端延长的任意性问题曲线尾端延长的任意性问题曲线的延长使得曲线的延长使得 值可能偏大或偏小一点，对蒸发量值影值可能偏大或偏小一点，对蒸发量值影响不大，但宜通过多次综合分析后确定。响不大，但宜通过多次综合分析后确定。另外，另外，潜水蒸发极限埋深一方面与土质有关，其次也与作物等因素有关潜水蒸发极限埋深一方面与土质有关，其次也与作物等因素有关。例如，根据安徽省水利科学研究院五道沟试验场资料，在无作物的条例如，根据安徽省水利科学研究院五道沟试验场资料，在无作物的条件下，粉质粘土的潜水蒸发极限埋深件下，粉质粘土的潜水蒸发极限埋深2.32.32.5m2.5m，粉土为，粉土为4.0m4.0m；在有；在有作物条件下，粉质粘土的潜水蒸发极限埋深作物条件下，粉质粘土的潜水蒸发极限埋深3.23.23.5m3.5m，粉土为，粉土为5m5m左右。左右。0第51页，此课件共56页哦 n n值的确定值的确定前述经验公式可改写为：前述经验公式可改写为：即：即：两边取对数，得：两边取对数，得：以以 为纵坐标，为纵坐标，为横为横坐标，将实测数据坐标，将实测数据 和和 点绘在双对数坐标纸上，确定出直线，其斜率即为点绘在双对数坐标纸上，确定出直线，其斜率即为n n值。值。nooEh)/1(nooEh11oonEh1lg1lglg)/(oh)/1(o)/(oh)/1(o第52页，此课件共56页哦(二二)潜水蒸发系数潜水蒸发系数潜水蒸发系数是平原地区三水转化关系及水资源评价的潜水蒸发系数是平原地区三水转化关系及水资源评价的一个重要参数。一个重要参数。潜水蒸发系数是指潜水蒸发量与水面蒸发量的比值。潜水蒸发系数是指潜水蒸发量与水面蒸发量的比值。潜水蒸发量受气象因素影响，并和潜水埋深、包气带岩性潜水蒸发量受气象因素影响，并和潜水埋深、包气带岩性、地表植被覆盖情况有关。用如下公式表达：、地表植被覆盖情况有关。用如下公式表达：对比阿维里扬诺夫公式，则对比阿维里扬诺夫公式，则:0ECEnC)1(0第53页，此课件共56页哦潜水蒸发系数潜水蒸发系数C C值表值表年水面蒸发量（mm）包气带岩性地下水埋深（m）0.51.01.52.06001200亚粘土0.010.150.080.120.060.09亚砂土0.210.260.160.210.130.170.080.14粉细砂0.230.370.180.310.140.260.100.2012002500亚粘土0.220.370.090.200.040.100.020.04亚砂土0.260.480.190.370.150.260.080.178001400亚粘土0.400.520.160.270.080.140.040.08亚砂土0.540.620.380.480.260.350.160.23粉细砂0.50左右0.07左右0.02左右0.01左右6001200亚粘土0.040.080.030.060.020.040.010.03亚砂土0.050.110.040.090.030.080.030.07粉细砂0.060.150.030.100.010.070.010.0512002500亚粘土0.020.030.010.020.010.020.010.02亚砂土0.050.100.030.070.020.050.010.038001400亚粘土0.030.050.020.030.020.030.010.02亚砂土0.090.150.050.090.030.060.010.03粉细砂第54页，此课件共56页哦3 34 4 用室内试验方法确定用室内试验方法确定 水文地质参数水文地质参数采用室内方法可以确定的水文地质参数主要有采用室内方法可以确定的水文地质参数主要有K K、。前文已介绍用该方法时，由于无法保证取得的前文已介绍用该方法时，由于无法保证取得的试验样品的代表性，因此确定结果一般与实际试验样品的代表性，因此确定结果一般与实际情况相差较大。故此节略。情况相差较大。故此节略。第55页，此课件共56页哦2022-9-7感谢大家观看感谢大家观看第56页，此课件共56页哦