利用滨海地下水系统对双频潮汐的响应识别含水层压力传导系数

含水层的压力传导系数是地下水溶质运移及扩散的重要参数,通常压力传导系数由抽水试验确定,即通过抽水给地下水系统一个扰动,然后监测地下水水位的响应,进而计算压力传导系数。对滨海地区含水层来说,潮汐波动就是天然的抽(注)水试验。潮汐由不同频率的分潮构成,前两项主频潮汐基本可代表潮汐主要特征。利用地下水水位对潮汐的响应,识别含水层压力传导系数。在推导出地下水对双频潮汐响应的解析解的基础上,提出了潮汐信号衰减法识别压力传导系数,并做了敏感性分析。通过对数值解叠加高斯噪音信号进行参数估算,证明该方法估算压力传导系数具有较高的可靠性和实用性。     

运用地下水对潮汐的响应识别压力传导系数

在地下水扩散方程中,压力传导系数是描述地下水运动的重要参数。传统的方法是通过抽水或注水给地下水系统一个扰动,监测地下水水位的响应,由此计算含水层的压力传导系数。文章提出用潮汐衰减率方法识别含水层压力传导系数,其适用于滨海区承压含水层的参数识别。在推导出解析解的基础上,通过数值拟合、最小二乘法、牛顿迭代法求得含水层的压力传导系数,提出潮汐衰减率的概念,建立余切函数与潮汐衰减率的线性关系,用线性关系中的斜率和截距识别压力传导系数。用潮汐衰减率方法识别出的压力传导系数与其实际值相等,说明该方法是正确有效的。潮汐信号衰减率与海水振荡的余切函数线性相关。数值仿真表明,该方法可以准确地估算出含水层的压力传导系数。潮汐衰减率方法具有少打井,经济高效等优点。潮汐衰减率方法为实际工程应用提供了可靠的理论基础,它可以用于部分实际工程中。该方法的局限性在于需要提供含水层的部分参数,如含水层的长度、海水波动振幅、频率等。     

确定含水层参数的全程曲线拟合法

含水层参数的确定是地下水资源评价、数值模拟、开发利用与保护以及科学管理的重要基础,抽水试验法是确定含水层参数的主要方法。根据含水层抽水试验的泰斯（Theis）公式,运用优化理论,结合计算机技术,提出利用抽水试验数据确定含水层参数的全程曲线拟合法。该方法充分考虑抽水过程中水位快速下降段、水位缓慢下降段和水位恢复段的观测资料,满足计算水位与实测水位之间的误差平方和最小、计算的水位过程线与抽水过程的实测曲线最佳拟合。实例研究表明,该方法速度快、精度高、求参结果最优,既适用于承压含水层求参,又可推广到潜水含水层求参。     

利用观测孔中地下水位潮汐效应计算天津滨海新区含水层参数

在沿海地区,尤其是围海造陆工程形成的陆域地区地下水水位受潮汐影响较大,使传统水文地质试验求取含水层参数存在较大误差。因此通过合理概化地下水在潮汐作用下运动规律,建立数学模型,推导解析公式求取沿海含水层参数具有重要意义。分析天津滨海新区两处观测孔地下水位及潮汐波动特征,在滞后时间不明显的情况下,利用观测孔水位变幅数据计算了含水层水头扩散系数,并根据承压含水层储水系数经验值进一步获得含水层渗透系数。通过两个观测孔分别计算,对比计算结果互相验证发现,该方法取得了令人满意的结果。利用地下水潮汐效应计算含水层参数可以广泛应用于沿海地区水文地质工作中。     

用地下水潮汐效应确定潜水含水层水文地质参数

目前对潜水含水层地下水潮汐效应和水文地质参数求解方法的研究相对较少.通过对福建古雷半岛滨海潜水含水层地下水潮汐效应和海水潮汐动态的观测, 运用Fourier频谱分析方法确定了研究区海水潮汐波动方程(波动特征参数), 并以此作为地下水的边界条件, 推导了潜水含水层地下水潮汐效应的波动方程, 利用最小二乘法以地下水水位波动观测值为目标函数对潜水含水层的渗透系数与重力给水度的比值进行了反演识别, 为类似地区水文地质参数的确定提供了借鉴, 也为该区后续地下水中溶质迁移规律的研究奠定了基础.      

无观测孔双井干扰抽水求取承压含水层导水系数方法探讨

煤矿疏降水工程需要以含水层组参数为基础进行合理布设。结合某矿区内的非稳定流双孔干扰抽水试验,在无观测孔情况下,根据抽水井资料分别利用通用直线法、水位恢复法、解析法及优化拟合四种方法确定承压含水层的导水系数,并利用后期疏降水孔资料对上述方法进行验证,结果表明通用直线法和水位恢复法计算结果可靠。     

用模糊综合评判法确定导水系数的尝试

该文试图用模糊综合评判法,研究确定承压含水层的导水系数 T 值。方法是通过分析确定承压含水层导水系数 T 值的影响因素,给出备择集,并建立确定导水系数 T 值的模糊变换器,最后用加权平均法求得承压含水层的导水系数 T 值。     

基于实测埋深与开采量的抽水试验参数拟合

抽水试验是确定含水层参数及了解水文地质条件的一项重要方法,采用非稳定流直线图解法和水位恢复法对某水源地的抽水试验资料进行分析计算,根据水源地运行后的水位以及出水量资料来分析确定其水文地质参数。     

含水层释水系数及贮水系数的初步研究

释水系数及贮水系数是含水层的重要水文地质参数之一。由于松软含水层是属于弹性、塑性体、除具有弹性释水性能外、还有塑性释水性质。往往塑性释水要大于弹性释水的几倍、几十倍,甚至几个数量级。而用抽水试验方法又只能求得弹性释水系数,无法确定塑性释水系数。为弥补此不足,作者根据土力学中饱水土的压缩理论,进行释水及贮水模拟试验建立起计算公式,并利用地下水动态长期观测资料,求得不同岩性含水层的弹性释水系数、塑性释水系数和贮水系数。为采用释水系数计算下降水位,用弹性贮水系数计算回升水位提供了可靠依据。从而提高了地下水位预测精度。     

利用动态观测资料反求潜水含水层水文地质参数

潜水含水层水位变动带给水度(μ)、含水层导水系数(T)、以及降雨入渗系数(α)是进行潜水资源评价的几个最主要参数。目前对求前两个参数,多采用野外抽水试验方法。该法虽具有一定优点,但往往由于潜水含水层的滞后给水而抽水延续时间较短,     

海潮引起有越流的滨海承压含水层地下水头变化的数值模拟

海潮波动可以引起海岸带有越流的承压含水层地下水头发生波动。建立了基于有限差分法的滨海地区一维承压含水层地下水运动数值模型。通过将潮汐波动概化为正弦波,分别对初始水头水平及线性倾斜的承压含水层模拟了滨海地区有越流的承压含水层地下水头随潮汐波动的变化。通过对两种情形下的变化比较,结果表明,受海潮影响的滨海承压含水层地下水头与海潮有相似的波动特征,但变幅减小,受海潮的影响程度与离海岸的距离有关,随着离海岸距离的增加,地下水头的变幅及潮汐效率呈负指数函数衰减,水头倾斜情形下变幅更小,潮汐效率更小,滞后时间更短,地下水头对海潮的滞后时间随距离呈线性增加。     

海潮引起初始水位倾斜的滨海承压含水层地下水位 变化的数值模拟

海潮波动可以引起海岸带地下水位发生波动。建立了基于有限差分法的滨海地区一维承压含水层地下水运动数值模型。将潮汐波动概化为正弦波,模拟了滨海地区地下水位随潮汐波动的变化。通过与初始水位水平的承压含水层水位变化的比较表明,受海潮影响的滨海承压含水层地下水位与海潮有相似的波动特征,但变幅减小,受海潮的影响程度与离海岸的距离有关,随着离海岸距离的增加,地下水位的变幅及潮汐效率呈负指数函数衰减,但比前者变化程度稍缓,地下水位对海潮的滞后时间随距离呈线性增加。     

海潮引起滨海含水层地下水位变化的初步研究

依据短序列和长序列的潮汐效应观测数据,分析了北海地区海潮引起滨海含水层地下水位变化的动态特征.结果表明,受海潮影响的滨海含水层地下水位与海潮有相似的波动特征,但变幅减小,受海潮的影响程度与观测点离海岸的距离有关,随着离海岸距离的增加地下水位的变幅和潮汐系数大致呈负指数减小.在南、北海岸距离海岸分别达3756m和2276m以远时地下水位不受海潮变化的影响.长序列的观测资料显示,海潮和岸边地下水位有15天的长周期和1天的短周期的波动.     

广西北海市海城区西段含水层海水入侵地球化学过程研究

广西北海市海城区西段地下含水层出现过海水入侵.海水入侵过程中可能发生哪些地球化学作用是人们关注的问题.本文运用绘制Piper图、理论混合线(TML)、计算离子delta值和饱和指数SI以及水文地球化学模拟等方法研究了该区含水层在海水入侵后发生的地球化学作用.通常海水入侵后地下水含水层容易发生白云岩化作用,要通过模拟计算...     

Optimal Groundwater Development in Coastal Aquifers Near Beihai, China

INTRODUCTIONThe city of Beihai,located on the south coast ofGuangxi,China,relies heavily on groundwater for its potablewater supply and agricultural irrigation.With rapid increasein population (for instance,from 134 0 0 0 in 1987to 47930 0in1995 ) and in developm ent program s,the demand for freshwater has been growing. Approxim ately 170 0 0 0 m3/ d ofgroundwater has been pumped from the productive coastalaquifers in recent years.Contamination of the fresh water inthe coastal aquifers b…     

Tidal controls on coastal groundwater conditions: field investigation of a macrotidal system

Previous studies of coastal groundwater resources have not properly explored the hydraulic conditions at coastal and estuarine boundaries, despite recognised influences of oceanic and estuarine water-level fluctuations (e.g. tides and waves) on groundwater near these boundaries. Such influences may have important implications for determining submarine groundwater discharge and seawater intrusion. In this paper, oceanic and estuarine controls on the hydrology of coastal aquifers are characterised for a macrotidal system—the Pioneer Valley coastal plain, northeastern Australia. The tidal water-table over-height (tide-induced increase in average water-table height at the coastline) is quantified at three locations and compared with theoretical estimates, which assume simplified physiographical conditions compared with those encountered at the field sites. The results indicate that local geological conditions, beach morphology and characteristics of tidal forcing control the behaviour of nearshore groundwater within the system. Existing analytical and numerical solutions that are commonly applied as first-pass estimates are found to be insufficient for predicting observed tidal water-table over-height in the Pioneer Valley, due to the sediment heterogeneities, non-uniform beach slopes and large tidal ranges of the system. The study reveals the spatial and temporal variability in tidally influenced hydraulic heads at the estuarine and coastal boundaries of the aquifer, and provides estimates of tidal water-table over-height up to 2.41 m during spring tides. These findings highlight the complexity of coastal groundwater systems, and the need to incorporate appropriate nearshore and near-estuary boundary conditions in models of regional groundwater flow in coastal aquifers.     

海潮及其影响下海岸带地下水位时间序列的周期性和滞后性

运用谱分析原理，对广西北海市海潮及受海潮影响的滨海含水层地下水位时间序列进行分析，求出海潮和观测孔水位变化的周期及地下水位滞后于海潮的时间，分析水位滞后时间与离海岸的垂直距离之间的关系。结果表明，北海市海潮和海岸带地下水位有约344．82h（14．37d）的长周期变化和约24．7h、12．5h的短周期波动，距海岸2175、2350、2375m的3个观测孔地下水位对海潮的滞后时间分别为5．5、6．25和7h，滞后时间随离海岸的距离增大大体上呈线性增加。     

利用岸边水头动态确定含水层在临海方向上的边界

本文建立了潮汐效率与越流共同作用条件下承压水头动态的数学模型.利用复变函数的基本原理,考虑到地下水流动的连续性,推导出了相应的承压水头动态公式.以此动态公式为基础,提出了直接利用承压水头的潮汐动态来确定延伸到海底的含水层长度(边界条件)的计算方法.最后结合广西北海市的地下水头长观资料,对上述方法进行了应用和分析研究.     

广西北海市地下水系统水化学特征的分析

对广西北海市近20年的地下水水质监测资料和2002-2003年野外实地取样的测试资料进行分析,并采用Piper图和Q型群分析进行水化学分类,结果表明该地区北部地下水以Ca·Na-HCO₃型为主,水化学特征显示地下水化学成分受降雨入渗和溶滤的影响,而南部地下水以Na-Cl或Na·Ca-Cl型为主。北海市天然条件下地下水的矿化度低,pH值低,呈偏酸性。低矿化度的雨水、可溶盐含量极低的含水介质、迅速的水循环以及长期的淋滤作用,导致了北海地区地下水低矿化度的特点。