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1、第二章第三节第二章第三节 水文地质参数的计算水文地质参数的计算2012.52012.5 降降水水入入渗渗补补给给系系数数、河河道道渗渗漏漏补补给给系系数数、灌灌溉溉渠渠系系渗渗漏漏补补给给系系数数、灌灌溉溉入入渗渗补补给给系系数数（包包括括渠渠灌灌田田间间入入渗渗补补给给系系数数和和井井灌灌回回归归系系数数）、潜潜水水蒸蒸发发系系数数、给给水水度度、渗渗透透系系数数、导导水水系系数数、弹弹性性释释水水率率（系系数数）、压压力力传传导导系数及越流系数等。系数及越流系数等。1 水文地质参数水文地质参数1.1 降水入渗补给系数降水入渗补给系数概念概念 影影响响因因素素主主要要有有包包气气带带岩岩性性
2、、地地下下水水埋埋深深、降降水水量量大大小小和和强强度度、土土壤壤前前期期含含水水量量、气气候候条条件件、地地形形地地貌、植被及地表建筑设施等。貌、植被及地表建筑设施等。 影响影响值大小的因素很多，主要有值大小的因素很多，主要有包气带岩性、地下包气带岩性、地下水埋深、降水量大小和强度、土壤前期含水量、气候条水埋深、降水量大小和强度、土壤前期含水量、气候条件、地形地貌、植被及地表建筑设施件、地形地貌、植被及地表建筑设施等。据相关实验站等。据相关实验站资料分析，降水入渗补给系数在埋深较小时，随埋深的资料分析，降水入渗补给系数在埋深较小时，随埋深的增加而增大，至埋深增加而增大，至埋深34m时达到最大
3、，之后随埋深的时达到最大，之后随埋深的增加而减小，逐步趋于稳定。在埋深大于增加而减小，逐步趋于稳定。在埋深大于6m以后，埋深以后，埋深影响很微弱，降水量的影响要大于埋深的影响。影响很微弱，降水量的影响要大于埋深的影响。1.1 降水入渗补给系数降水入渗补给系数影响因素影响因素 计计算算方方法法主主要要有有地地下下水水水水位位动动态态资资料料法法、地地中中渗渗透透仪仪测测定定法法和和试试验验区区水水均均衡衡法法等等。其其中中尤尤以以地地下下水水水水位位动动态态资料法更为常用。资料法更为常用。1.1 降水入渗补给系数降水入渗补给系数计算方法计算方法 在在侧侧向向径径流流较较微微弱弱、地地下下水水埋埋
4、藏藏较较浅浅的的平平原原区区，可可根根据据降降水水后后地地下下水水水水位位升升幅幅、变变幅幅带带相相应应埋埋深深段段给给水水度度值值的乘积与降水量的关系计算值。计算公式为：的乘积与降水量的关系计算值。计算公式为：1.1 降水入渗补给系数降水入渗补给系数地下水动态法地下水动态法 采用水均衡试验场地中渗透仪测定不同地下水埋深、岩性、采用水均衡试验场地中渗透仪测定不同地下水埋深、岩性、降水量的值，直观、快捷。但是，地中渗透仪测定的值是特定降水量的值，直观、快捷。但是，地中渗透仪测定的值是特定的地下水埋深、岩性、降水量和植被条件下的的地下水埋深、岩性、降水量和植被条件下的 值，地中渗透仪值，地中渗透仪
5、中地下水水位固定不变，与野外地下水水位随降水入渗而上升中地下水水位固定不变，与野外地下水水位随降水入渗而上升的实际情况不同。因此，当将地中渗透仪测算的值移用到降水的实际情况不同。因此，当将地中渗透仪测算的值移用到降水入渗补给量均衡计算区时，要结合均衡计算区实际的地下水埋入渗补给量均衡计算区时，要结合均衡计算区实际的地下水埋深、岩性、降水量和植被条件，进行必要的修正。当地下水埋深、岩性、降水量和植被条件，进行必要的修正。当地下水埋深不大于深不大于2m时，地中渗透仪测得的值偏大较多，不宜使用。时，地中渗透仪测得的值偏大较多，不宜使用。1.1 降水入渗补给系数降水入渗补给系数地中渗透仪地中渗透仪 在
6、在浅浅层层地地下下水水开开采采强强度度大大、地地下下水水埋埋藏藏较较深深且且已已形形成成地地下下水水水水位位持持续续下下降降漏漏斗斗的的平平原原区区（又又称称超超采采区区），可可采采用用水水量量平衡法及多元回归分析法推求降水入渗补给系数值。平衡法及多元回归分析法推求降水入渗补给系数值。1.1 降水入渗补给系数降水入渗补给系数水均衡法水均衡法 分区包气带岩性水位埋深（m）8冲洪积平原区中砂、粗砂0.280.300.350.450.300.35细砂、粉砂0.260.280.280.320.280.30粉土0.140.230.230.330.330.380.280.250.250.23粉质粘土0.1
7、10.160.160.240.220.180.180.160.160.14粘土0.090.130.140.160.160.120.140.100.120.10冲湖积平原及滨海平原细砂、粉砂0.250.360.360.400.400.280.280.240.240.22粉土0.140.240.200.280.290.220.260.200.180.16粉质粘土0.120.190.150.260.260.180.180.140.140.12粘土0.110.130.130.150.150.130.130.120.120.111.1 降水入渗补给系数降水入渗补给系数经验值经验值 中中国国地地质质调调查
8、查局局2004年年在在地地下下水水流流数数值值模模拟拟技技术术要要求求中中以以河河北北平平原原为为例给出的降水入渗系数参考值。例给出的降水入渗系数参考值。1.2 道渗漏补给系数补给系数道渗漏补给系数补给系数概念概念 1.2 道渗漏补给系数补给系数道渗漏补给系数补给系数计算计算 n常常年年有有水水的的河河流流，可可以以近近似似地地认认为为河河道道渗渗漏漏量量全全部补给了地下水部补给了地下水n对对于于季季节节性性河河流流，当当前前期期无无水水时时，河河床床及及其其周周边边地地下下介介质质处处于于非非饱饱和和状状态态，河河道道渗渗漏漏量量中中一一部部分分要损耗于河道周边浸润，一部分补给地下水要损耗于
9、河道周边浸润，一部分补给地下水1.3 渠系渗漏补给系数渠系渗漏补给系数 概念概念 主主要要影影响响因因素素是是渠渠道道衬衬砌砌程程度度、渠渠道道两两岸岸包包气气带带和和含含水水层层岩岩性性特特征征、地地下下水水埋埋深深、包包气气带带含含水水量量、水水面蒸发强度以及渠系水位和过水时间面蒸发强度以及渠系水位和过水时间 1.3 渠系渗漏补给系数渠系渗漏补给系数 计算计算 消消耗耗水水量量包包括括湿湿润润渠渠道道两两岸岸包包气气带带土土壤壤（称称浸浸润润带带下下同同）和和浸浸润润带带蒸蒸发发的的水水量量、渠渠系系水水面蒸发量、渠系退水量和闸门漏水量面蒸发量、渠系退水量和闸门漏水量1.3 渠系渗漏补给系
10、数渠系渗漏补给系数 计算计算 消消耗耗水水量量包包括括湿湿润润渠渠道道两两岸岸包包气气带带土土壤壤（称称浸浸润润带带下下同同）和和浸浸润润带带蒸蒸发发的的水水量量、渠渠系系水水面蒸发量、渠系退水量和闸门漏水量面蒸发量、渠系退水量和闸门漏水量0.30.9 1.4 灌溉入渗补给系数灌溉入渗补给系数 概念概念 影影响响因因素素主主要要是是包包气气带带岩岩性性、地地下下水水埋埋深深、灌溉定额及耕地的平整程度。灌溉定额及耕地的平整程度。 可根据灌水后地下水水位的平均升幅与变幅带给水度计算可采用引灌水量或根据次灌溉定额与年灌溉次数计算1.4 灌溉入渗补给系数灌溉入渗补给系数 计算计算n根根据据野野外外灌灌
11、溉溉试试验验资资料料，确确定定不不同同土土壤壤岩岩性、地下水埋深、次灌溉定额时的值性、地下水埋深、次灌溉定额时的值 n在在缺缺乏乏地地下下水水水水位位动动态态观观测测资资料料和和有有关关试试验验资资料料的的地地区区，可可采采用用降降水水前前土土壤壤含含水水量量较较低低、次次降降水水量量大大致致相相当当于于次次灌灌溉溉定定额额情情况况下下的的次次降降水水入入渗渗补补给给系系数数值值近近似似地地代代表表灌溉入渗补给系数值灌溉入渗补给系数值1.4 灌溉入渗补给系数灌溉入渗补给系数 计算计算n根根据据野野外外灌灌溉溉试试验验资资料料，确确定定不不同同土土壤壤岩岩性、地下水埋深、次灌溉定额时的值性、地下
12、水埋深、次灌溉定额时的值 n在在缺缺乏乏地地下下水水水水位位动动态态观观测测资资料料和和有有关关试试验验资资料料的的地地区区，可可采采用用降降水水前前土土壤壤含含水水量量较较低低、次次降降水水量量大大致致相相当当于于次次灌灌溉溉定定额额情情况况下下的的次次降降水水入入渗渗补补给给系系数数值值近近似似地地代代表表灌溉入渗补给系数值灌溉入渗补给系数值1.4 灌溉入渗补给系数灌溉入渗补给系数 计算计算n在在降降水水量量稀稀少少（降降水水入入渗渗补补给给量量甚甚微微）、田田间间灌灌溉溉入入渗渗补补给给量量基基本本上上是是地地下下水水唯唯一一补补给给来来源源的的干干旱旱区区，选选取取灌灌区区地地下下水水
13、埋埋深深大大于于潜潜水水蒸蒸发发极极限限埋埋深深的的计计算算时时段段（该该时时段段内内潜潜水水蒸蒸发发量量可可忽忽略略不不计计），采采用用下下式式计计算算灌灌溉溉入入渗补给系数值渗补给系数值 为为计计算算时时段段初初地地下下水水水水位位较较高高（或或地地下下水水埋埋深深较较小小）时时取取负负值值，计计算算时时段段末末地地下下水水水水位位较较高高（或或地地下下水水埋埋深深较较小小）时时取取正正值值 1.4 灌溉入渗补给系数灌溉入渗补给系数 经验值经验值1.5 潜水蒸发系数潜水蒸发系数 概念概念 在在影影响响潜潜水水蒸蒸发发量量的的因因素素当当中中，以以潜潜水水埋埋深深和和气气象象条条件件最最为为
14、突突出出，气气象象条条件件通通过过水水面面蒸蒸发发量反映。量反映。 潜水蒸发系数水面蒸发量潜水蒸发量地下水极限埋深地下水埋深1.5 潜水蒸发系数潜水蒸发系数 计算计算1.6 给水度给水度 概念概念 给给水水度度是是指指饱饱和和岩岩土土在在重重力力作作用用下下自自由由排排出出的的重重力力水水的的体体积积与与该该饱饱和和岩岩土土体体积积的的比比值值，是是衡衡量量岩岩土土给给水水性性能能大大小小的的数数量量指指标标。给给水水度度值值的的大大小小主主要要与与岩岩性性及及介介质质的的颗颗粒粒级级配配、孔孔隙隙度度、裂裂隙隙发育程度及密实度等有关。发育程度及密实度等有关。 1.6 给水度给水度 计算方法计
15、算方法n抽抽水水试试验验法法。抽抽水水试试验验法法适适用用于于典典型型地地段段特特定定岩岩性性给给水水度度测测定定。在在含含水水层层满满足足均均匀匀无无限限（或或边边界界条条件件允允许许简简化化）的的地地区区，可可采采用用抽抽水试验测定的给水度成果。水试验测定的给水度成果。1.6 给水度给水度 计算方法计算方法n地地中中渗渗透透仪仪测测定定法法和和筒筒测测法法。通通过过均均衡衡场场地地中中渗渗透透仪仪测测定定（测测定定的的是是特特定定岩岩性性给给水水度度）或或利利用用特特制制的的测测筒筒进进行行筒筒测测，即即利利用用测测筒筒（一一般般采采用用截截面面积积为为3000cm2的的圆圆铁铁筒筒）在在
16、野野外外采采取取原原状状土土样样，在在室室内内注注水水令令土土样样饱饱和和后后，测测量量自自由由排排出出的的重重力力水水体体积积，以以排排出出的的重重力力水水体体积积与与饱饱和和土土样样体体积积的的比比值值定定量量为为该该土样的给水度。土样的给水度。 1.6 给水度给水度 计算方法计算方法n实实际际开开采采量量法法。该该方方法法适适用用于于地地下下水水埋埋深深较较大大（此此时时，潜潜水水蒸蒸发发量量可可忽忽略略不不计计）且且受受侧侧向向径径流流补补排排、河河道道补补排排和和渠渠灌灌入入渗渗补补给给都都十十分分微微弱弱的的地地区区的的给给水水度度值值测测定定。根根据据无无降降水水时时段段（称称计
17、计算算时时段段）内内观观测测区区浅浅层层地地下下水水实实际际开开采采量量、潜水水位变幅，采用下式计算给水度值：潜水水位变幅，采用下式计算给水度值：1.6 给水度给水度 计算方法计算方法n其其它它方方法法。在在浅浅层层地地下下水水开开采采强强度度大大、地地下下水水埋埋藏藏较较深深或或已已形形成成地地下下水水水水位位持持续续下下降降漏漏斗斗的的平平原原区区（又又称称超超采采区区），可可采采用用年年水水量量平平衡衡法法及多元回归分析法推求给水度值。及多元回归分析法推求给水度值。1.6 给水度给水度 计算方法计算方法n由由于于岩岩土土组组成成与与结结构构的的差差异异，给给水水度度值值在在水水平平、垂垂
18、直直两两个个方方向向变变化化较较大大。目目前前，给给水水度度值值的的试试验验研研究究与与各各种种确确定定方方法法都都还还存存在在一一些些问问题题，影影响响给给水水度度值值的的测测试试精精度度。因因此此，各各地地应应尽尽量量采采用用多多种种方方法法计计算算，相相互互对对比比验验证证，并并结结合合相相邻邻地区确定的给水度值进行综合分析，合理定量。地区确定的给水度值进行综合分析，合理定量。 1.6 给水度给水度 经验值经验值岩性岩性冲洪积平原冲洪积平原冲湖积平原冲湖积平原滨海平原滨海平原砾石、卵石砾石、卵石0.230.26粗砂含砾石粗砂含砾石0.200.23粗砂粗砂0.180.210.100.06中
19、砂中砂0.150.180.0750.12细砂细砂0.130.170.060.08粉砂粉砂0.090.130.050.07细粉砂细粉砂0.1050.150.0550.08粉土粉土0.060.080.0450.074粉土与粉质粘土互层粉土与粉质粘土互层0.0450.070.0350.06粉土与粉质粘土互层粉土与粉质粘土互层0.050.0650.040.055粉质粘土粉质粘土0.030.060.0350.05粉质粘土与粘土互层粉质粘土与粘土互层0.040.050.030.045粘土粘土0.030.040.0250.031.7 渗透系数渗透系数 概念概念 渗渗透透系系数数为为水水力力坡坡度度（又又称称
20、水水力力梯梯度度）等等于于1时时的的渗渗透透速速度度。影影响响渗渗透透系系数数值值大大小小的的主主要要因素是岩性及其结构特征。因素是岩性及其结构特征。 1.7 渗透系数渗透系数 计算方法计算方法 确确定定渗渗透透系系数数值值有有抽抽水水试试验验、室室内内试试验验测测定定、野野外外同同心心环环或或试试坑坑注注水水试试验验以以及及颗颗粒粒分分析析、孔孔隙隙度度计计算算等等方方法法。其其中中，采采用用稳稳定定流流或或非非稳稳定定流流抽抽水水试试验验，并并在在抽抽水水井井旁旁设设有有水水位位观观测测孔孔，确确定的值效果最好。定的值效果最好。1.7 渗透系数渗透系数 计算方法计算方法水利水电工程注水试验
21、规程水利水电工程注水试验规程双环注水试验装置1.7 渗透系数渗透系数 计算方法计算方法 渗渗透透系系数数一一般般具具有有各各向向异异性性。在在冲冲积积平平原原地地区区，水水平平方方向向的的值值和和垂垂直直方方向向上上的的值值往往往往相相差差数数倍倍至至十十余余倍倍，水水平平方方向向的的值值明明显显大大于于垂垂直直方方向向上的值。上的值。1.7 渗透系数渗透系数 经验值经验值岩岩性性粘土粘土亚粘亚粘亚砂亚砂粉砂粉砂粉细砂粉细砂细砂细砂中细砂中细砂值值 0.831.302.505.008.1010.7020.00岩岩性性中砂中砂 中粗砂中粗砂 粗砂粗砂 砂砾石砂砾石砾石砾石卵砾石卵砾石值值 52.
22、6123.5187.1343.8773.2975.21.8导水系数、弹性释水系数、压力传导系数及越流系数导水系数、弹性释水系数、压力传导系数及越流系数 1.9缺乏有关资料地区水文地质参数缺乏有关资料地区水文地质参数的确定的确定 缺缺乏乏地地下下水水水水位位动动态态观观测测资资料料、水水均均衡衡试试验验场场资资料料和和其其它它野野外外的的或或室室内内的的试试验验资资料料的的地地区区，可可根根据据类类比比法法原原则则，移移用用条条件件相相同同或或相相似似地地区区的的有有关关水水文文地地质质参参数数。移移用用时时，应应根根据据移移用用地地区区与与被被移移用用地地区区间间在在水水文文气气象象、地地下下水水埋埋深深、水水文文地地质条件等方面的差异，进行必要的修正。质条件等方面的差异，进行必要的修正。
