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1、第121 994河南地质HE N A NG EOLOG YVol.12Ju n.No.21 994卷年含水层给水度的确定方法探讨陆光银(河 南省地矿厅 水文总 站)摘要含水层给水度拜值代表单位面积含水层中潜水位每下降一米时,饱水岩层所能释放出来的水量。所以在地下水资源评价 中,给水度拜值起着决定性的作用。本文是在同一个水文地质单元,利用历年地下水动态资料和非稳定流抽水试验资料,采用不同方法,通过实例推求的拌值误差不大,可供有关单位参考使用。关扭词给水 度件值,阿氏公式,相关计算,双对数配线法,半对数直线解析法在地下水资源评价及区域性的开发利用过 程中,对地下水位 的预测,首先 要解决的问题 是
2、参数。浅层地下水水文地质参数是 反映含 水层储水能 力和运动条件的指 标,是定量研究含 水层特征及地下水资源评价的重 要 依据。1试验区水文地质概况试验区选在黄河 北原阳县、延津县、封 丘县交接地段,地势平坦,是黄河冲积 扇 的中上部;地表以亚砂土 为主,个别地段 为粉砂覆 盖。试验点选在 延津县东关,地 形平坦,附近没有大 的水塘和河 流。浅层含水层 为黄河冲积 的全新统中砂及中细砂 层,埋深在 1 2m以下,含水层厚度约 1 0m;覆盖 层和水位变动带为 亚砂土,地下水位埋深3m;地 下 水 自西 南 向 东北径流,单井 出水 量 为5 080t /h,水化 学类型为H cO3一Na一Mg
3、型水,矿化度 小于0.5一0.1 9/L,水 力坡度为1/310 0,抽水试验井和地下水位长观井相距 2 0Om。2利用地下水动态资料推求给水度拼值2 .1经验公式浅层地下水位是随季 节而变化 的。但 由于工、农业 生产 的开发 利用,地下水位的自然变化有所改变,为此在计算中,要选择人 为因素影响较小的时段。作者简介:陆光银.男.5 2岁,196 1年毕业于郑州地 校,水文地质工程 师,现从事水文地质工程 地质工作.邮编4 5。6,河南省郑州市伏牛路收稿日期:19 92一12一07;改回 日期:19 9 3一02一15河南地质第1 2卷潜水蒸发强度。,可采 用阿氏公式:。=。(l一石/L)”式
4、中:。潜水面蒸 发强度(m/d);水面蒸发强度( m/ d);万平均地下水位埋深(m);L极限埋深(m),即不发生潜水蒸发时的埋深值;n经验指数,与气候、作物种类和水文地 质条件有关,一般 在1一3范 围内。阿 氏公 式 的物理意 义:当地下 水位 埋深达地面 ( h一0 )时,潜水 蒸发 即 水面 蒸发(:一。);当地下水 位埋藏深度达到极限深 度(L)时,潜水蒸发等于零。在无 开采,无降雨渗入 补给、侧 向补给及 排泄 可忽 略,只有 蒸发 的条件下,则有:地下 水疏干 量等于地下 水蒸发 量。拜h一:。( 1一万/L)”乙t式中:拼岩性在 饱水时 的给水 系数(给 水度);斤一一时段埋深
5、差(m) (变幅值);石时段地下水位平均 埋深(m);会矛一一时段时 间 间隔(d );(本 文采用n一1)。该方程 出现产和L两 个未 知数,如 果利 用两 个不 同时 段 的动态资料,便可 得 出如 下 的联立方程:!产h,=。,(l一hl/L)山1。.、2一。(1一、2/无),2联立方程 的解为:hl从一 月h:hl尸=Co lh飞一月从t,/h,( 1 一石1/L)其中:月一局,山,/气。t 2式中:助1,劫:第一、第二 时段埋深 差(m);石,万2第一、第二 时段平均埋深(m );山,山:第一、第二时段 时间 间隔( d);hl,h:第一、第二时段初、末水 位埋深(m);第一、第二
6、时段平 均日水面蒸发强度( m/ d)。利用延津县2号 井19 73年8月6日至1 0月1 6日的地 下水水位埋 深和水 面蒸发资料,进行参数L、产值的计算(表1)。代入:0.0 02 6 50.0 0256又46X2 5=1.905一一一一一一劫,再:一月h:凡hl一月从21.59 7一0.0961.03一0.09 5=1.61第2期陆光银:含水层给水度的确定方法探讨产=。1.山1(1一hl/L)/h,=0.1 18X 0.3 7=0.04 4计算得:亚砂土 的给水 度产一O04 4裹1地下水位埋深及水面蒸发t 表Table1Bu ried dePthofgroundwaterlevela
7、ndevap oratedqua ntityofwatersur fa c e时段观测时间地下水位埋深(r n)时段平均埋深(m )时段埋深差(m/d )时段时 间间隔(d )水面蒸发强度(r n/d )19 76一08一0619 76一0 9一21hl=0.49从一1.52石,= 10 1儿1=1.05tl一4 6001=o0 02 6 51 97 6一09一2 11 97 6一10一1 6hl=1.52hZ一1.5 7万:一l5 5人:一0.05tZ=25。2=00 02 5 6注:蒸发皿直径0.2 0m;换算系数0.5 72 .2相关计算根据地下水水位 动态过 程线 分析,在经 验公 式
8、计算中,很难挑选出合适 的 长时段,在相关计算中时段可以短些,五日、十日均可。取地 下水水位变幅(降幅)与水面蒸发比值(h /e。)同水位埋深(励相关。依 阿 氏公式:。一:。( l一万/L)”( n值取为1 )则:h一盯产一局/产( 1一 万/L)日产。( l一万/L)/产 一万/产L+1/产从上式可以看出:/阵。与兀成直线关系。如以万为横坐标,:/那。为纵坐标,则 直线与横坐标的交点 即。/匹。一。时,兀一L为蒸发极 限深度;直线与纵坐标交 点(截距)即兀一。时为:/匹。,因为当万一。时,则。一:。,那末从/。一:/件。一1/产。由上面关系,选取 延津县2号井多年动态观测资料和 相应的水面
9、蒸发资料,列 出蒸发强度计算(表2 )和蒸发曲线相关计算(表3),再代入回归方程,即可推求出含水层给水度产值。由表3得 知:N一1 0妥一2.0 6夕一5.9 4艺x=205 6 5艺y=594 4 5习x y=115970艺xZ=4307名夕,=4 4 7.09(艺x)2/ N=42.29(习夕)2/N=35 3.37(艺x)(名夕)/ N=1 222 5Lx x一艺xZ一(艺x)“/N一4 3.0 7一42.29一0.78Z必=艺少2一 (艺夕)2/ N=4 47.09一3 5 3.37=93.7 2Lx y一艺x y一 (艺x)(艺y)/N一1 1 5.9 7一122.25-一6.2 8
10、_Lx y_ Lx x一8.05a=夕一bx=2 2.52一士。厩一3或布簇毓一7 3回归方程:y一a+bxy一从/。一日产。x一万石=o则。=:。产=1/a=1/2 2.52=0.0 4 4130河南地质第1 2卷当。/产。=O则L=a/b!=2.80(m )表2水面蒸发强度与水位变幅计算表T h ble2C aeulatio nofevap oratestr e ngthofwatersu rfa e e a ndehangee xtentofwaterlevel观察日期初末水位埋深(m )水位平均埋深(m )水位变幅水面蒸发强度(m/d)(m/d)h/E 0年一月一日h2hZh平均数(o
11、)换算数(o)编号1973一10一2119 7 3一1 1一011973一1 1一011973一1 1一1 12.032.172.100.01270.0 05 30.0034.23332.172.222.19 50.0 050.00 3 90.0 0222. 272719 7 3一11一1 11973一11一2 11 973一11一211973一1 2一01197 6一11一1619 76一1 1一2 11 9 7 6一11一2 11 9 7 6一11一2 619 7 7一0 9一1119 7 7一09一1 61 9 7 7一09一161 9 7 7一0 9一2 11 977一09一211 9
12、77一09一261978一10一2 11 978一10一2 62.2 22. 292. 2 5 50.0 0 70.0 05 30.0 0 3 02.333 32.292.372.3 300.0 07 30.0 04 10.00243.04171 38 2871. 8450.010.0 03 10.0 0185.55 5 6l 48 79 79 200.020.00 50.00287.142 9l 7487 059 00.0 4 40.008 10.00 4 69.5 6 5 2l81.7 08 77 8 50.0 340.005 10.002 911.7241l91. 872.321.9 4
13、 50.030.0 0620.00 3 58.5 7 1 4282.5 72.622.5950.010.0 0360.0 025.00 0 0注:蒸发皿的直径0.2 0m,换算系数0.5 7衰3蒸发曲线相关计算衰Tab le3Cor relatio nc aeulatio nofevap erateeu rve序,县。县,_、. _二_些,2、2。号编号x2夕2之)尹 胖。2.10 02.1 952.2 5 52.3 3 01.84 51.9 201.59 01.79 01.9452.60 04.23 3 32.27272.3 3 333.04 1 75.55 567.14299.5 6 52
14、1 1.7 2 4 18.5 7 145.0 0 004.41004.8 1 805.08505.42 893.40403.6 8 642.52 8 13.20 0 03.783 06.7 60 017.9 2085。16 525.4 4 439.2 5 1930.8 64751.02 109 1。4 93 113 7.3 60 073.46 892 5.0 0 0 08.88994.98 865。2 6 1 67.087 210.2 50 013.714 415.208 720.980 01 6.67141 3.0 00 023 451 31 4 1 7 1 81 92 8La内七75 91
15、 0N=1020.5 652.06059.4 4505.940 043.0 7 0 04 47.090 01 15.97 0 0习一习第2期陆光银:含水层给水度的确定方法探讨3利用地下水非稳定流抽水试验资料推求含水层给水度产值3 .1双对数配线法根据实验区地层属 于“二元结构”的特点,采 用布尔顿双对数配线法,将观测 孔不 同时 间所观测的水位降深值点绘在透明双对数纸 上,再和布尔顿标准曲线重叠配线,即可得 出:W=4.7试验抽水量代入公式:1/产d一10 3Q=148 8m3/d=IO0minS =lmr=58m0.OSQ,:,0.0 08X1 48 8X4.7 1=一下不一一外/= =口O
16、U、n l/Q少 O14Tt4X5 6O X10 0r2 生(58)2XI03X14 4 0产d=0.0 45(因为计算产值是以分钟为单位,所以1 d一144omi n)3 .2半对数直线解析法在抽水流量 为定值时,且 观测孔距 抽水 井距 离一定后,降深值和 时间是对 数函数关系,点绘在半对数纸上是一条直线,由此 可以推求出部 分水文 地质参数。在双对 数配线困难时即可 使用。也可用来验证参数的正确性。这里,仍利用 抽水试 验观测孔的资料,点绘在半对数纸上,在对数周期 上任取 两点S,、52。已知:51=0.45m52=1.ogm图上 量得:幼一52一51一0.64 (m )又知:代入公式:延长过S,和 又则代入公式:Q=6 2t/h =148 8t/dr=58m0.1 83Q0.183X148 8 1=一-1二共-一=-一一一二一二气一=4 乙匕.沙又111/Q少 公0U.b 4 两点的直线交
