地下水均衡方程及均衡要素测定.pptVIP

* * ——地下水动态与均衡要素测定 地下水均衡方程及均衡要素测定 一、地下水均衡原理与均衡方程 二、地下水均衡要素测定 地下水均衡原理：质量守恒定律。 一、地下水均衡原理与均衡方程 （一）地下水均衡原理 即：任一地区，在一定时间段内，地下水系统中地下水水量（或溶质、热量）的补给量（收入）与消耗量（支出）之差，恒等于地下水储存量（或溶质、热量）的变化量。 地下水均衡 水量均衡 水质均衡 热量均衡 用方程式表达：A—B ≡ μΔh 均衡区：进行均衡研究中，所选定的地区。它最好是一个地下水流域或是一个相对独立的完整水文地质单元，边界最好是性质较明确、位置较清楚的某一自然边界或地质界线（如河流、隔水边界等）。 均衡期：进行均衡计算的时间段。 均衡要素：均衡研究中，各补给项和消耗项，称为均衡要素。 进行水均衡研究的方法步骤 （1）选定均衡区 （2）确定均衡期，划分均衡时段 （3）确定各项均衡要素 （4）进行均衡计算，确定区内地下水均衡状态 无限含水层，均衡区范围怎么确定？ v v v v v v v v v Q X 写出该人工渗流场地下水均衡方程？ 表示地下水的补给和消耗之间数量关系的数学方程式，称为水均衡方程。 A—B ≡ μΔh 根据水均衡原理，写水量均衡方程(均衡方和中各项均以水层厚度表示，单位为mm） （二）地下水均衡方程 1、如右图，潜水含水层均衡方程 潜水水量均衡方程式的一般形式： (xf+yf+w1+z1/+R1/+E)-(ws+w2+z2/+R2/)=μΔh 写出以下四图的均衡方程，并总结典型区域地下水均衡方程式 承压水的水量均衡方程，一般形式为： (W1+E1)-( W2+ R2K)=μ*Δh 如右图：洪积扇的潜水均衡研究，均衡方程？ 请写出上图（降水充沛区）的均衡方程 1 2 干旱半干旱平原地区潜水均衡方程 湿润山区潜水均衡方程 3 4 （一）uΔh的测定 二、地下水均衡要素测定 uΔh ——潜水储存量变化量，是潜水位变化值Δh 和含水层水位变动带给水度u的乘积。 其中Δh的测定：由动态观测测定 确定含水层储存量的变化量的关键是测定给水度u。 v v v v v v v v v X 给定度u的测定： （1）实验室测定 （2）抽水试验前后包气带土天然湿度的变化确定给水度u （3）抽水试验法 （4）根据潜水水位动态观测资料用有限差分法计算给水度u值 如右图：沿地下水流向打1、2、3#三个水文地质钻孔，然后观测钻孔中地下水位动态，按有限差分方程计算给水度u 1、地中渗透仪测定法 （二） Xf、Z2的测定 2、潜水水位动态资料计算法 在地下径流滞缓，水位埋藏较浅的平原区，降水入渗补给和蒸发消耗是引起天然潜水位上升或下降的最主要影响因素。因此，在无人工开采等干扰因素的情况下： xf=μ.Δh Z2/=μ.Δh  大多数情况下用降水入渗系数法计算大气降水入渗补给量。 降水入渗系数a：降水入渗补给量xf与降水量x之比。 a=xf/x=（μ.Δh）/x 根据某次降水量引起的潜水位上升幅度和水位变动带给水度近似计算该次降水的入渗系数，根据不同降水强度的次降水量求得次降水入渗系数，取其平均值，再乘以全年的有效降水量，即得年降水入渗补给量。 3、泉流量总和法 在某些丘陵山区（特别是干旱半干旱的岩溶区），降水往往是地下水的唯一补给来源，泉水几乎是唯一的排泄方式，如果忽略地下水的蒸发量和储存量的变化量，泉水的年流量总和近似等泉域年降水入渗补给量。即 xf=∑Q泉i 泉域的降水入渗系数a即为泉水年总流量与该泉域内大气降水总量的比值。 4、潜水蒸发量的经验公式计算法：阿维扬诺夫公式： 例：已知湖南某地砂岩裂隙含水层，地下水位埋深8m，地下水极限蒸发深度10m。据气象站资料，当地年蒸发量1150mm。求该含水层地下水蒸发量？ 5、零通量面法 零通量面：是指由水分通量为零的点所构成的面，它是岩土水分蒸发影响的下降标志，该面以下水分向上运移，消耗于蒸发、蒸腾，该面以下的水分能缓慢下降，最后补给潜水。零通量面可作为测算陆面蒸发、蒸腾量和地下水入渗补给量的分界面。 零通量面法：根据包气带水量均衡原理和非饱和流扩散式运动理论建立起来的计算降水入涌补给量的方法。 工作步骤：钻孔中子水分仪测得Δt时段内的包气带土壤含水率剖面，则零通量面以下包气带剖面水分储存量的减少量，即为降水入渗补给量。 Z ω * *