利用地下水长观资料求解含水层参数

以银川平原灌区内的地下水动态观测资料,气象资料和灌溉试验资料为基础,分析了灌区内地下水的时空分布规律,并定量地确定了含水层参数:给水度度μ、潜水临界埋深△0、潜水蒸发系数C,采用此方法还可以推求降雨入渗补给系数a和灌溉回归系数等参数.     

一种推求水位变动带给水度值的近似方法——均衡图解法

潜水含水层给水度(μ)是表征含水层给水能力和贮水能力的基本参数。目前对潜水以垂直交替为主的平原地区,多依据水位动态资料,采用不同潜水蒸发经验公式推求μ值。但对潜水位埋藏较深,水平交替为主的已开采地区,如何计算μ值,尚缺乏成熟的方法。下面根据我们几年来对山西省几个洪积扇区地下水动态多年观测研究的结果,介绍一种适于山前地带     

西北干旱内陆盆地区裸土蒸发强度

鉴于包气带蒸发的水分是从地表散失,故查明裸土蒸发规律对研究包气带水分蒸发、潜水蒸发问题具有重要意义。为了查明西北干旱内陆盆地区裸土蒸发强度规律,通过开展裸土含水率观测、包气带负压观测等野外原位试验,结合气象资料,对包气带剖面流场特征进行分析,采用有限差分法对裸土蒸发强度进行计算。结果表明：依据包气带水分在垂向上迁移的不同状态,将裸土区包气带剖面划分为水分向上传输带和水分向下迁移带2个带;西北内陆干旱盆地裸土包气带极限蒸发深度为1.2 m;受外界蒸发能力和包气带向上输水能力交替控制作用,盆地内裸土蒸发出现在4月下半月至9月下半月,其中4月下半月至5月裸土蒸发强度最大,平均蒸发强度达0.56 mm/d;裸土蒸发强度平均仅占水面蒸发强度的3.5%,最大达6.7%。     

商丘北部地区地下水极限蒸发深度的测定

我们通过对商丘北部地区粘性土、砂性土、粘性土与砂性土相间地层结构地下水动态观测资料的整理,在无开采条件下测得“极限蒸发深度”为3.9米。在此深度以下地下水下降值趋向零值。这里“极限蒸发深度”的涵义是指干旱地区土     

潜水蒸发系数与影响因素分析

本文通过蒸渗计观测潜水蒸发的实验结果，计算了潜水蒸发系数，通过对潜水蒸发影响因素分析，分析了潜水蒸发机理及其变化特征。     

阿维扬诺夫公式中参量求算方法

对潜水蒸发量的计算,目前国内外利用最广的,莫过于阿维扬诺夫公式。利用该公式还可求出潜水变动带的给水度。 一、对n,L的求算 阿维扬诺夫公式是:其中: μ:潜水变动带给水度; h:潜水的埋深,单位:米; L:极限蒸发深度,单位:米;     

干旱区高盐度潜水蒸发溶解性总固体折算系数分析

为分析干旱区高盐度潜水蒸发与淡潜水蒸发间的关系,提出了干旱区潜水蒸发溶解性总固体(TDS)折算系数(KM)。2012年4月1日—2014年3月31日在新疆昌吉地下水均衡试验站开展了不同TDS(30和100 g/L)、不同包气带岩性(细砂和粉质黏土)和不同潜水水位埋深(0.5、1.0、2.0、3.0 m)的蒸渗仪潜水蒸发试验,利用实测的高盐度潜水蒸发数据计算不同条件下的KM。对潜水蒸发系数和KM进行分析,初步得出了以下结论:高TDS潜水蒸发系数冻结期大于非冻结期,在其他条件一定的情况下,潜水TDS越高,潜水蒸发系数越小;非冻结期高盐度潜水蒸发量小于淡潜水蒸发量,且随着观测时间的延续高盐度潜水蒸发量有减少趋势;冻结期高盐度潜水蒸发量大于淡潜水蒸发量,潜水埋深越大,两者的差值越大,且随着观测时间延续,高盐度潜水蒸发量与淡潜水蒸发量间的差值有变大的趋势;在其他条件一定的情况下,潜水TDS为100 g/L的全年潜水蒸发量小于潜水TDS为30 g/L的全年潜水蒸发量。     

西辽河平原地下水补给植被的临界埋深

许多地区地下水是生态稳定的重要支撑或补充,确定地下水补给地表植被的临界埋深对地下水管理和生态安全至关重要。以西辽河平原为例,主要研究成果如下:①根据地下水补给植被原理划分包气带水分运动结构,描述地下水补给植被的作用机理和物理过程,定义地下水补给植被的临界埋深及相关物理概念。②根据植被根系吸收潜水蒸发的物理机制,地下水面附近由毛管水上升形成的潜水影响层是临界埋深计算的关键。③推导土壤毛管有效孔径计算推理公式,通过构建土壤微结构模型求解推理公式中的孔隙特征参数,解决毛管水最大上升高度的精确计算难题;④结合不同群落植被根系层厚度,形成地下水补给植被的临界埋深计算模型。⑤通过野外调查和观测试验实证,表明计算结果可靠,研究成果在科尔沁草原得到了及时应用。     

人工溴示踪法评价潜水蒸发可行性数值模拟

潜水蒸发是四水转换的重要环节。人工溴示踪法是指示非饱和带水流运动的有效手段,详细分析蒸发条件下包气带中溴离子运移规律以及示踪剂投放条件对潜水蒸发评价效果的影响,对于论证利用人工溴示踪法评价潜水蒸发的可行性,丰富潜水蒸发评价方法体系具有重要意义。利用HYDRUS软件构建多组一维非饱和水流—溶质运移模型,分析不同水位埋深、不同岩性条件下的溴离子运移规律,进而探究示踪剂投放深度、投放浓度对潜水蒸发评价的影响。结果表明:水位埋深越浅、包气带土壤颗粒越细,潜水蒸发强度越大,溴离子向上运移越快,其对不同包气带特征条件下的潜水蒸发过程响应显著,能够有效指示潜水蒸发规律及变化。示踪剂投放深度和投放浓度是影响评价结果的重要人为因素,投放深度越小,潜水蒸发计算值与实际值更为接近;示踪剂投放浓度决定其峰值浓度,弥散作用使示踪剂分布范围逐渐扩大,浓度分布趋于均一而难以确定浓度峰值位置,增大投放浓度有助于延长评价周期。     

基于生态圈层结构稳定的地下水位计算与调控

干旱区绿洲灌区水资源集中开发使用,改变了地下水潜流场分布,造成了盐渍化和荒漠化并存的生态问题,严重威胁着绿洲的生态安全。以生态圈层结构理论为基础,深化研究潜水影响层概念内涵,构建干旱平原区潜水蒸发概念性模型,以黑河罗城灌区为例,从机理上揭示干旱区荒漠化与盐渍化的地下水埋深条件并进行定量计算与调控,主要成果如下:①描述了造成内陆河干旱区绿洲内部盐渍化和过渡带荒漠化的潜水蒸发运移规律,利用潜水影响层定义了盐渍化与荒漠化地下水临界埋深,并进行了定量计算,得到罗城灌区绿洲内部次生盐渍化的地下水临界埋深为1.3~1.5 m,过渡带荒漠化地下水临界埋深为8~13 m;②讨论了潜水影响层厚度定量公式中关键参数土壤当量孔径和液体表面张力在不同生态问题中的合理取值;③提出一种协同缓解干旱区盐渍化和荒漠化的地下水位调控方案,实现改善灌区内部盐渍化、控制过渡带荒漠化和水资源高效利用等多个目标。     

基于蒸渗仪和解析法估算毛乌素沙地潜水蒸发量

地下水蒸发是旱区地下水均衡计算中重要的排泄项之一。由于包气带水分运移高度非线性且大气—地表界面动力学过程复杂,估算潜水蒸发量一直是地下水资源评价的难题之一。利用内蒙古乌审旗河南乡均衡试验场E601型蒸渗仪,建立了毛乌素沙地水面蒸发及4种典型岩性（风化砂岩K₁、萨拉乌苏组砂Qpal+l、砂质壤土Qhl、风积沙Qheol）的饱和土蒸发原位试验,结合长期观测获取的大量数据,开展了地下水蒸发与水面蒸发、埋深的关系和地下水蒸发量计算方法研究。结果表明:（1）4种典型岩性（风化砂岩、萨拉乌苏组砂、砂质壤土、风积沙）饱和蒸发量与水面蒸发量比值分别为0.60,0.77,0.47,0.88,表明不同岩性的饱和裸土的蒸发强度不等于自由水面的蒸发强度;实际计算裸土蒸发强度时,不能以自由水面蒸发强度作为参考点,如果运用,必须校正。（2）利用蒸渗仪观测数据和土壤水运动方程稳态解析解,获得4种典型岩性（风化砂岩、萨拉乌苏组砂、砂质壤土、风积沙）潜水稳定蒸发计算的关键经验系数c,分别为628932.63,165058.71,48948.21,1525104.031 m?2。（3）利用稳定蒸发公式确定鄂尔多斯盆地风沙滩区四种典型包气带岩性（风化砂岩、萨拉乌苏组砂、砂质壤土、风积沙）潜水极限蒸发深度约为60 cm,结果得到了室内非稳态蒸发试验的佐证,为研究区水资源评价提供了重要的参数依据。     

用排水资料确定潜水蒸发参数

本文通过对水平排水地段的地下水在蒸发及排水双重作用下的回降过程所进行的水动力学分析,建立了以排水地段实测地下水回降过程资料为依据的求解潜水蒸发参数的数学模型,该模型在计算机上采用多维全范围搜索法。不仅可以计算得出潜水蒸发指数 n 及停止蒸发深度△.并且还可以计算求得含水层的渗透系数 K 值。     

基于组分检测与相态模拟的烃类流体液相赋存深度下限预测方法及应用

油气资源勘探结果揭示了耐高温石油的存在,但是根据传统理论难以实现对油气资源赋存极限深度的准确判断及预测。因此有必要探讨含烃类混合物在埋藏条件下作为液相稳定赋存的极限深度的合理取值。根据含烃类混合物最终演化为甲烷的地层温度和临界凝析温度,建立以地层温度为300℃、临界凝析温度为-82.55℃的地质温度约束条件,以及地层温度与临界凝析温度相等为取值条件的液相稳定赋存极限地层温度判识标志,通过对理论案例中不同期次含烃类混合物对应地层温度与临界凝析温度交会点的分析表明:液相稳定赋存极限地层温度为220.82℃,对应的埋深为5061.32m。对不同期次含烃类混合物地层温度与临界凝析温度交会点的分布特征,及其与极限地层温度判识标志间的关系,可划分为收敛、截交、发散和杂乱等4种类型,它们分别对应不同的地质意义与极限温度判识流程。以句容凹陷容3井下二叠统烃类流体为分析实例,预测极限温度为192.91℃,对应深度为5 763.58 m,预测结果与研究区耐高温石油的分布范围一致。因此,基于组分检测与相态模拟的含烃类混合物赋存深度下限预测技术具有较好的方法合理性与适用性。     

浅层地下水最佳水位埋深的确定

一、问题的提出浅层地下水是目前农业灌溉用水的主要水源。由于它的分布区地势低平,排水不畅,水循环以垂直交替为主,地下水位埋藏深度较浅(一般小于3米),所以常引起潜水大量无效蒸发,降雨下渗很快蓄满产流,水     

潜水蒸发系数分析

潜水蒸发系数是潜水蒸发量与水面蒸发量的比值,是水资源评价估算中常用的参数之一。在缺乏实测潜水蒸发量资料的地区,可利用潜水蒸发系数计算潜水蒸发量,但潜水蒸发系数的地区差异性较大,现根据收集到的国内各地潜水蒸发资料,进行初步分析。     

淮北平原裸地潜水蒸发计算公式比较

依据安徽省五道沟水文试验站观测资料,比较了不同公式在浅埋区黄潮土与砂姜黑土的潜水蒸发计算中的表现.建议使用彭曼公式计算的蒸发能力代替实测水面蒸发以提高拟合效果.对于黄潮土建议采用阿维里扬诺夫公式、沈立昌双曲线公式、叶水庭指数公式和幂函数公式计算潜水蒸发.对于砂姜黑土建议采用阿维里扬诺夫公式、沈立昌双曲线公式、叶水庭指数公式和反logistic公式计算潜水蒸发,不推荐在淮北地区使用清华大学公式.列出了各公式的拟合参数.     

潜水蒸发系数综合分析

利用河北省冉庄水资源实验站、安徽省五道沟水文水资源实验站、山西省太谷均衡实验站实测的潜水蒸发资料,对潜水蒸发及潜水蒸发系数的变化规律进行了综合分析。提出了不同岩性、不同潜水埋深在有无作物生长条件下的潜水蒸发系数。为华北地区水资源平衡计算潜水蒸发系数的选定提供了参考数据。     

潜水蒸发系数的观测实验与分析计算

利用1991—2000年的观测实验系列资料，对潜水蒸发系数进行了分析计算，得出了冰期、月、年等三个计算时段不同岩性的潜水蒸发系数，并进行了变化特征和合理性分析，对三水转化机理、农田灌溉排水、盐碱地改造和水资源评价等方面的应用提了建设性建议。     

第一讲 地下水的定义、种类、来源和形成条件

一、地下水的定义及分类所谓地下水,有广义和狭义的不同概念。广义的地下水泛指埋藏在地下岩土空隙中所有的水—土壤水、潜水和承压水。如图1—1所示。其中土壤水占据的只是岩土可充水孔隙的一部分;而另一部分则被空气或水蒸气所占据,所以常把接近地面的,含水而不饱和的这一地带叫包气带,或非饱和带。汽态水、薄膜水和毛管水都处在非饱和带中,它们总称为土壤     

滑动面倾斜时抗滑桩弹塑性区临界高度的计算

探讨了三峡库区滑坡治理滑面倾斜时抗滑桩桩前岩土体弹塑性区临界高度的计算模式。介绍了常用的确定抗滑桩嵌岩深度的工程地质法和强度控制法,剖析了抗滑桩设计的弹性理论和弹塑性理论,利用空间楔形体极限平衡理论,得出了滑面倾斜时桩前岩土体弹塑性区的临界高度计算公式,并且讨论了弹塑性区临界高度与滑面倾斜角度及岩体的强度参数之间的关系。以三峡库区万州区某滑坡为例,计算了桩前弹塑性区的临界高度,并总结出临界高度与滑面倾角及岩体的黏聚力呈指数分布关系,与岩体的抗力及岩体的内摩擦角呈线性分布关系的规律。根据这些规律可以对抗滑桩嵌岩深度进行修正,并适当地控制抗滑桩嵌岩段岩土体弹塑性区临界高度。