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1、专门水文地质学专门水文地质学（水文地质勘察）（水文地质勘察）主讲教师：张卫民主讲教师：张卫民2010年年 学位课程第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.1概述概述 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 7.3渗透系数和导水系数渗透系数和导水系数 7.4储水率和储水系数储水率和储水系数 7.5越流系数和越流因素越流系数和越流因素 7.6 降水入渗补给系数降水入渗补给系数 7.7潜水蒸发强度（自学）潜水蒸发强度（自学）7.8灌溉入渗补给系数（自学）灌溉入渗补给系数（自学）第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 11概述概述 一、参数概念一、参数概念 1、水文地质参数、水文
2、地质参数 是是表表征征含含水水介介质质水水文文地地质质性性能能的的数数量量指指标标，是是地地下下水水资资源源评评价价的的重重要要基基础础资资料料，主主要要包包括括含含水水层层的的渗渗透透系系数数K和和导导水水系系数数T、承承压压含含水水层层的的储储水水系系数数S（也也叫叫弹弹性性给给水水度度e）、潜潜水水含含水水层层的的给给水水度度（重重力力给给水水度度d）、弱弱透透水水层层的的越越流系数流系数及含水介质的水动力弥散系数及含水介质的水动力弥散系数D等等。2、水文参数、水文参数 是是表表征征与与岩岩土土性性质质、水水文文气气象象等等因因素素的的数数量量指指标标，主主要要包包括括降降水水入入渗渗系
3、系数数、潜潜水水蒸蒸发发强强度度、灌灌溉溉水水回回渗渗补补给给系系数数m等。等。水文地质参数和水文参数水文地质参数和水文参数统称为水文地质参数统称为水文地质参数第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 11概述概述二、参数确定方法二、参数确定方法 确定水文地质参数的方法可以概括为两类：确定水文地质参数的方法可以概括为两类：1、一类是用水文地质试验法、一类是用水文地质试验法 如如野野外外现现场场抽抽水水试试验验、注注水水试试验验、渗渗水水试试验验及及室室内内渗渗压压试试验验、达达西西试试验验、弥弥散散试试验验等等，这这种种方方法法可可以以在在较较短短的的时时间间内求出含水层参数而得到广泛应
4、用；内求出含水层参数而得到广泛应用；2、二类是地下水动态观测、二类是地下水动态观测 利利用用地地下下水水动动态态观观测测资资料料来来确确定定，是是一一种种比比较较经经济济的的水水文文地地质质参参数数测测定定方方法法，并并且且测测定定参参数数的的范范围围比比前前者者更更为为广广泛泛，可以求出一些用可以求出一些用抽水试验抽水试验不能求得的一些参数。不能求得的一些参数。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 11概述概述 小结小结 一、参数概念一、参数概念 二、参数确定方法二、参数确定方法第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.1概述概述 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法
5、 7.3渗透系数和导水系数渗透系数和导水系数 7.4储水率和储水系数储水率和储水系数 7.5越流系数和越流因素越流系数和越流因素 7.6 降水入渗补给系数降水入渗补给系数 7.7潜水蒸发强度（自学）潜水蒸发强度（自学）7.8灌溉入渗补给系数（自学）灌溉入渗补给系数（自学）第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.2 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 一、给水度的概念一、给水度的概念 1、含义、含义 给给水水度度是是表表征征潜潜水水含含水水层层给给水水或或储储水水能能力力的的一一个个指指标标，在在数数值值上上等等于于单单位位面面积积的的潜潜水水含含水水层层柱柱体体，当当潜潜水水
6、位位下下降降一个单位时，在重力作用下自由排出的水量体积。一个单位时，在重力作用下自由排出的水量体积。2、影响因素、影响因素 饱饱水水带带的的岩岩性性、潜潜水水埋埋深深、排排水水时时间间、水水位位变变化化幅幅度度等。等。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.2 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 二、给水度的确定方法二、给水度的确定方法 利利用用多多孔孔非非稳稳定定流流抽抽水水试试验验观观测测孔孔的的水水位位下下降降资资料料计计算算确确定定，或或采采用用野野外外试试验验和和室室内内试试验验的的方方法法确确定定，但但必必须须保保持含水层的天然结构。持含水层的天然结构。1、非稳定
7、流抽水试验法、非稳定流抽水试验法 利利用用非非稳稳定定流流抽抽水水试试验验确确定定潜潜水水含含水水层层的的给给水水度度，必必须须选选择择合合适适的的数数学学模模型型，并并且且观观测测孔孔离离抽抽水水井井的的距距离离和和深深度度、抽抽水水延延续续时时间间、抽抽水水量量的的控控制制和和动动水水位位的的观观测测等等都都必必须须满满足一定的技术要求，才能取得较好的结果。足一定的技术要求，才能取得较好的结果。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.2 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 二、给水度的确定方法二、给水度的确定方法 1、非稳定流抽水试验法、非稳定流抽水试验法 （1）井流公式
8、）井流公式 求解潜水含水层中完整井定流量抽水井流问题的主要方求解潜水含水层中完整井定流量抽水井流问题的主要方法就是利用法就是利用博尔顿模型和纽曼模型博尔顿模型和纽曼模型，参考，参考地下水动力学地下水动力学。（2）求解水文地质参数）求解水文地质参数 通常根据抽水试验的通常根据抽水试验的st曲线，进行解析推断，求出给曲线，进行解析推断，求出给水度，主要有两种方法。水度，主要有两种方法。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.2 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 二、给水度的确定方法二、给水度的确定方法 1、非稳定流抽水试验法、非稳定流抽水试验法 （2）求解水文地质参数）求解水文
9、地质参数 标准曲线法（配线法）：标准曲线法（配线法）：配线法的具体步骤见配线法的具体步骤见地下水地下水动力学动力学，为了求取给水度值，主要是，为了求取给水度值，主要是拟合抽水试验的拟合抽水试验的lgslgt曲线的后半部分曲线曲线的后半部分曲线，所以抽水试验延续的时间应足，所以抽水试验延续的时间应足够长，使得较好的拟合。够长，使得较好的拟合。拟合好后，选拟合点，按下列公式计算再进行计算：拟合好后，选拟合点，按下列公式计算再进行计算：第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.2 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 二、给水度的确定方法二、给水度的确定方法 1、非稳定流抽水试验法、非
10、稳定流抽水试验法 （2）求解水文地质参数）求解水文地质参数 直线图解法：直线图解法：将实测的降深资料在单对数坐标上作将实测的降深资料在单对数坐标上作slgt直线。对于潜水来说，直线。对于潜水来说，降深前期和降深后期的曲线为大降深前期和降深后期的曲线为大致平行的两条直线，中间为一条近乎水平的线相连致平行的两条直线，中间为一条近乎水平的线相连。求给水度时，利用求给水度时，利用降深后期的直线降深后期的直线。求出该直线斜率。求出该直线斜率m（相当于一个对数周期的降深差）和该直线在横轴上的截（相当于一个对数周期的降深差）和该直线在横轴上的截距距t。按下列公式计算：。按下列公式计算：第七章第七章 水文地质
11、参数计算水文地质参数计算 7.2 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 二、给水度的确定方法二、给水度的确定方法 2、漏斗疏干法、漏斗疏干法 在在潜潜水水面面平平缓缓、天天然然地地下下径径流流量量很很小小的的地地区区，抽抽水水井井所所抽抽出出的的水水主主要要来来自自降降落落漏漏斗斗疏疏干干的的水水量量，随随着着抽抽水水时时间间的的延延长长，降降落落漏漏斗斗在在不不断断扩扩展展，只只要要将将某某一一时时刻刻以以前前抽抽出出的的水水量量，除除以以该该时时段段的的降降落落漏漏斗斗体体积积，即即可可得得到到给给水水度度，计计算公式如下：算公式如下：降降落落漏漏斗斗的的形形状状一一般般为为不不规规则
12、则的的漏漏斗斗形形。当当观观测测孔孔较较多多时时，可可根根据据实实测测的的降降落落漏漏斗斗形形状状和和漏漏斗斗内内降降深深等等值值线线，算算出漏斗体积出漏斗体积V。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.2 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 二、给水度的确定方法二、给水度的确定方法 3、筒测法、筒测法 筒筒测测法法是是使使用用一一种种特特制制的的简简易易测测筒筒，筒筒内内盛盛入入原原状状土土，然然后后设设法法让让筒筒内内原原状状土土达达到到饱饱和和，进进而而使使之之在在重重力力作作用用下下自自由由排排水水，从从而而测测定定排排除除的的水水量量，借借以以推推求求原原状状土土的
13、的给给水水度。度。筒测法示意图筒测法示意图第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.2 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 图图7-1 筒测法装置示意图筒测法装置示意图1试验测筒；试验测筒；2滤料池；滤料池；3排水阀；排水阀；4供水阀；供水阀；5供水水箱；供水水箱；6测压管；测压管；7排水口；排水口；8法兰盘法兰盘第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.2 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 二、给水度的确定方法二、给水度的确定方法 4、试坑法、试坑法 试试坑坑法法的的基基本本原原理理是是测测量量土土层层的的体体积积饱饱和和含含水水量量和和田田间间持水量，然后
14、计算其差值即为给水度。测试分析步骤如下：持水量，然后计算其差值即为给水度。测试分析步骤如下：（1）挖挖掘掘一一大大小小适适当当的的试试坑坑，露露出出欲欲求求给给水水度度的的土土层层，用环刀取土样，测定土样的干容重用环刀取土样，测定土样的干容重 ：（2）将将试试坑坑内内欲欲测测的的土土壤壤泡泡水水一一定定的的时时间间，使使其其孔孔隙隙被被水饱和，然后舀干余水，取土样测定重量含水率水饱和，然后舀干余水，取土样测定重量含水率：第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.2 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 二、给水度的确定方法二、给水度的确定方法 4、试坑法、试坑法 （3）将土层用湿
15、物覆盖，防止土层水分蒸发。这时，饱将土层用湿物覆盖，防止土层水分蒸发。这时，饱和含水量中的重力水下渗，每隔一定时间取土测定土样的和含水量中的重力水下渗，每隔一定时间取土测定土样的重量含水率；重量含水率；（4）将测得的重量含水率换算成体积含水率；将测得的重量含水率换算成体积含水率；（5）将不同的将不同的 值点绘曲线（如图值点绘曲线（如图7-2），在），在t=0时刻时刻的的 值为体积饱和含水率值为体积饱和含水率（容水度），而曲线的水平段相（容水度），而曲线的水平段相当与田间持水率当与田间持水率 （持水度）。（持水度）。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.2 7.2 给水度的确定方法
16、给水度的确定方法 图图7-2 土壤含水率变化曲线土壤含水率变化曲线第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.2 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法二、给水度的确定方法二、给水度的确定方法5 5、根据抽水前后包气带土层天然湿度的变化来确定、根据抽水前后包气带土层天然湿度的变化来确定值值抽抽水水前前包包气气带带内内土土层层的的天天然然湿湿度度分分布布应应如如图图7373中中的的oacdoacd线线所所示示。抽抽水水后后，潜潜水水面面由由A A下下降降到到B(B(下下降降水水头头高高度度为为h)h)，此时的土层天然湿度分布线则变为图此时的土层天然湿度分布线则变为图中的中的oabdoa
17、bd。对对比比抽抽水水前前后后的的两两条条湿湿度度分分布布线线可可知知，由由于于抽抽水水水水位位下下降降，水水位位变变动动带带将将会会给给出出一一定定量量的的水水。按按水水均均衡衡原原理理，抽抽水水前前后后包包气气带带内内湿湿度度之之差差，应应等等于于潜潜水水位位下下降降h h时时包包气气带带所所给出的水量。给出的水量。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.2 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 h h第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.2 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 二、给水度的确定方法二、给水度的确定方法 5、根据抽水前后包气带土层天然湿度
18、的变化来确定、根据抽水前后包气带土层天然湿度的变化来确定值值 式中：式中：Z Zi i包气带天然湿度测定分段长度包气带天然湿度测定分段长度；h h抽水产生的潜水面下移深度抽水产生的潜水面下移深度；W W1i1i，W W2i2i抽水前后抽水前后Zi段内的土层天然湿度段内的土层天然湿度；n n取样数取样数。土土层层的的天天然然湿湿度度，可可采采取取原原状状土土样样在在实实验验室室测测定定，或或利利用中子水分计在钻孔中直接测定土层的含水率。用中子水分计在钻孔中直接测定土层的含水率。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.2 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 二、给水度的确定方法二
19、、给水度的确定方法 6 6、根据潜水水位动态观测资料用有限差分法确定、根据潜水水位动态观测资料用有限差分法确定值值 如如果果潜潜水水为为单单向向流流动动，隔隔水水层层水水平平，含含水水层层均均质质，可可沿沿流流向向布布置置3 3个个地地下下水水水水位位动动态态观观测测孔孔(图图73)73)，然然后后根根据据水水位动态观测资料，按下式计算位动态观测资料，按下式计算值：值：式中：式中：h1,t,h2,t,h3,t观测孔观测孔t时刻水位及含水层厚度；时刻水位及含水层厚度；h2t时段内时段内2号孔水位变幅；号孔水位变幅；垂向流入和流出量之和称综合补给强度；垂向流入和流出量之和称综合补给强度；K渗透系数
20、渗透系数；x观测孔间距。观测孔间距。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.2 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.2 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 小结小结 一、给水度的概念一、给水度的概念 二、给水度的确定方法二、给水度的确定方法第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.1概述概述 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 7.3渗透系数和导水系数渗透系数和导水系数 7.4储水率和储水系数储水率和储水系数 7.5越流系数和越流因素越流系数和越流因素 7.6 降水入渗补给系数降水入渗补给系数 7.7潜
21、水蒸发强度（自学）潜水蒸发强度（自学）7.8灌溉入渗补给系数（自学）灌溉入渗补给系数（自学）第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.3渗透系数和导水系数渗透系数和导水系数一、渗透系数和导水系数的概念一、渗透系数和导水系数的概念 1、渗透系数、渗透系数 又又称称水水力力传传导导系系数数，是是描描述述介介质质渗渗透透能能力力的的重重要要水水文文地地质质参参数数。渗渗透透系系数数代代表表当当水水力力坡坡度度为为1时时，水水在在介介质质中中的的渗渗流流速速度度，单单位位是是m/d或或cm/s。渗渗透透系系数数大大小小与与介介质质的的结结构构（颗颗粒粒大大小小、排排列列、空空隙隙充充填填等等
22、）和和水水的的物物理理性性质质（液液体体的粘滞性、容重等）有关。的粘滞性、容重等）有关。2、导水系数、导水系数 即即含含水水层层的的渗渗透透系系数数与与其其厚厚度度的的乘乘积积。其其理理论论意意义义为为水水力力梯梯度度为为1时时，通通过过含含水水层层的的单单宽宽流流量量，常常用用单单位位是是m2/d。导导水水系系数数只只适适用用于于平平面面二二维维流流和和一一维维流流，而而在在三三维维流流及及剖剖面面二维流中无意义。二维流中无意义。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.3渗透系数和导水系数渗透系数和导水系数二、渗透系数和导水系数的确定方法二、渗透系数和导水系数的确定方法 利利用用
23、抽抽水水试试验验资资料料求求取取含含水水层层的的渗渗透透系系数数及及导导水水系系数数方方法法视视具具体体的的抽抽水水试试验验情情况况而而定定，下下面面就就各各种种情情况况下下的的计计算算公公式式加加以以简简述述，其其原原理理及及具具体体计计算算步步骤骤可可参参考考地地下下水水动动力力学学相相关教材。关教材。1.单孔稳定流抽水试验，抽水孔水位下降资料求渗透系数单孔稳定流抽水试验，抽水孔水位下降资料求渗透系数 （1）当）当Qs（或（或h2）关系曲线呈直线）关系曲线呈直线 1）承压水完整孔：）承压水完整孔：第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.3渗透系数和导水系数渗透系数和导水系数二、
24、渗透系数和导水系数的确定方法二、渗透系数和导水系数的确定方法 1.单孔稳定流抽水试验，抽水孔水位下降资料求渗透系数单孔稳定流抽水试验，抽水孔水位下降资料求渗透系数 （1）当）当Qs（或（或h2）关系曲线呈直线）关系曲线呈直线 2）承压水非完整孔：）承压水非完整孔：当当M M150150r r，l l/M M0.10.1时，时，当过滤器位于含水层的顶部或底部时当过滤器位于含水层的顶部或底部时 第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.3渗透系数和导水系数渗透系数和导水系数二、渗透系数和导水系数的确定方法二、渗透系数和导水系数的确定方法 1.单孔稳定流抽水试验，抽水孔水位下降资料求渗透系
25、数单孔稳定流抽水试验，抽水孔水位下降资料求渗透系数 （1）当）当Qs（或（或h2）关系曲线呈直线）关系曲线呈直线 3）潜水完整孔：）潜水完整孔：4）潜水非完整孔：）潜水非完整孔：当当 150r，l/0.1时，时，当过滤器位于含水层的顶部或底部时当过滤器位于含水层的顶部或底部时，第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.3渗透系数和导水系数渗透系数和导水系数二、渗透系数和导水系数的确定方法二、渗透系数和导水系数的确定方法 1.单孔稳定流抽水试验，抽水孔水位下降资料求渗透系数单孔稳定流抽水试验，抽水孔水位下降资料求渗透系数 （2）当）当Qs（或或h2）关系曲线呈曲线）关系曲线呈曲线 采用
26、插值法得出采用插值法得出Qs代数多项式，即：代数多项式，即：式中式中 a1、a2an待定系数。待定系数。a1宜按均差表求得，宜按均差表求得，可相应地将前述公式中的可相应地将前述公式中的Q/s和公式中的和公式中的 以以1/a1代代换，分别进行计算。换，分别进行计算。（3）当当 （或（或 ）Q关系曲线呈直线关系曲线呈直线 可采用作图截距法求出可采用作图截距法求出a1后，按上述方法计算。后，按上述方法计算。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.3渗透系数和导水系数渗透系数和导水系数二、渗透系数和导水系数的确定方法二、渗透系数和导水系数的确定方法 2、多孔稳定流抽水试验，观测孔水位下降资
27、料求渗透系数、多孔稳定流抽水试验，观测孔水位下降资料求渗透系数 若若观观测测孔孔中中的的值值s（或或h2）在在s（或或h2）lgr关关系系曲曲线上连成直线，可采用下列公式：线上连成直线，可采用下列公式：（1 1）承压水完整孔：）承压水完整孔：（2 2）潜水完整孔：）潜水完整孔：第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.3渗透系数和导水系数渗透系数和导水系数二、渗透系数和导水系数的确定方法二、渗透系数和导水系数的确定方法 3、在在没没有有补补给给条条件件下下，多多孔孔非非稳稳定定流流抽抽水水水水位位下下降降资资料料求求渗透系数渗透系数 多多孔孔非非稳稳定定流流抽抽水水试试验验，在在没没
28、有有补补给给条条件件下下，利利用用抽抽水水孔孔或或观观测测孔孔的的水水位位下下降降资资料料计计算算渗渗透透系系数数时时，可可采采用用下下列列公公式：式：（1）配线法配线法 1）承压水完整孔：）承压水完整孔：第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.3渗透系数和导水系数渗透系数和导水系数二、渗透系数和导水系数的确定方法二、渗透系数和导水系数的确定方法 3、在在没没有有补补给给条条件件下下，多多孔孔非非稳稳定定流流抽抽水水水水位位下下降降资资料料求求渗渗透系数透系数 （1）配线法配线法 2）潜水完整孔：）潜水完整孔：或或 （2）直线法直线法 当当 （或或 ）0.01时，可采用下列公式：时
29、，可采用下列公式：第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.3渗透系数和导水系数渗透系数和导水系数二、渗透系数和导水系数的确定方法二、渗透系数和导水系数的确定方法 3、在在没没有有补补给给条条件件下下，多多孔孔非非稳稳定定流流抽抽水水水水位位下下降降资资料料求渗透系数求渗透系数（2）直线法直线法 1）承压水完整孔：）承压水完整孔：2）潜水完整孔：）潜水完整孔：利用利用s（h2）lgt关系曲线的直线段上任意两点的纵关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值坐标值 第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.3渗透系数和导水系数渗透系数和导水系数二、渗透系数和导水系数的确定方法二、渗透
30、系数和导水系数的确定方法 4、有有越越流流补补给给条条件件下下多多孔孔非非稳稳定定流流抽抽水水水水位位下下降降资资料料求求渗透系数渗透系数 多多孔孔非非稳稳定定流流抽抽水水试试验验中中，在在有有越越流流补补给给（不不考考虑虑弱弱透透水水层层水水的的释释放放）条条件件下下，利利用用slgt关关系系曲曲线线上上拐拐点点处处的的斜斜率计算渗透系数时，可采用下式：率计算渗透系数时，可采用下式：拐拐点点处处的的斜斜率率，应应根根据据抽抽水水孔孔或或观观测测孔孔中中的的稳稳定定最最大大下下降降值值的的1/2确确定定曲曲线线的的拐拐点点位位置置及及拐拐点点处处的的水水位位下下降降值值，再再通过拐点作切线计算
31、得出。通过拐点作切线计算得出。越流参数，应根据越流参数，应根据 ，从函数表中查出，从函数表中查出相应的相应的r/B，然后确定越流参数，然后确定越流参数B。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.3渗透系数和导水系数渗透系数和导水系数二、渗透系数和导水系数的确定方法二、渗透系数和导水系数的确定方法 5、利用抽水试验水位恢复资料求渗透系数、利用抽水试验水位恢复资料求渗透系数 （1）停停止止抽抽水水前前，若若动动水水位位已已稳稳定定，可可采采用用以以下下公公式式计计算算：式式中中的的mi值值应应采采用用恢恢复复水水位位的的s 曲曲线线上上拐拐点点的斜率。的斜率。（2）停停止止抽抽水水前前
32、，若若动动水水位位没没有有稳稳定定，仍仍呈呈直直线线下下降降时时，可采用下列公式计算：可采用下列公式计算：第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.3渗透系数和导水系数渗透系数和导水系数二、渗透系数和导水系数的确定方法二、渗透系数和导水系数的确定方法 5、利用抽水试验水位恢复资料求渗透系数、利用抽水试验水位恢复资料求渗透系数 （2）停停止止抽抽水水前前，若若动动水水位位没没有有稳稳定定，仍仍呈呈直直线线下下降降时时，可采用下列公式计算：可采用下列公式计算：1)承压水完整孔承压水完整孔：2)潜水完整孔潜水完整孔：第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.3渗透系数和导水系数渗
33、透系数和导水系数二、渗透系数和导水系数的确定方法二、渗透系数和导水系数的确定方法小结小结 1、单孔稳定流抽水试验抽水孔水位下降资料求渗透系数、单孔稳定流抽水试验抽水孔水位下降资料求渗透系数 2、多孔稳定流抽水试验观测孔水位下降资料求渗透系数、多孔稳定流抽水试验观测孔水位下降资料求渗透系数 3、在在没没有有补补给给条条件件下下多多孔孔非非稳稳定定流流抽抽水水水水位位下下降降资资料料求求渗透系数渗透系数 4、有有越越流流补补给给条条件件下下多多孔孔非非稳稳定定流流抽抽水水水水位位下下降降资资料料求求渗透系数渗透系数 5、利用抽水试验水位恢复资料求渗透系数、利用抽水试验水位恢复资料求渗透系数 第七章
34、第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.3渗透系数和导水系数渗透系数和导水系数小结小结 一、渗透系数和导水系数的概念一、渗透系数和导水系数的概念 二、渗透系数和导水系数的确定方法二、渗透系数和导水系数的确定方法第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.1概述概述 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 7.3渗透系数和导水系数渗透系数和导水系数 7.4储水率和储水系数储水率和储水系数 7.5越流系数和越流因素越流系数和越流因素 7.6 降水入渗补给系数降水入渗补给系数 7.7潜水蒸发强度（自学）潜水蒸发强度（自学）7.8灌溉入渗补给系数（自学）灌溉入渗补给系数（自学）第七章第
35、七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.4储水率和储水系数储水率和储水系数一、储水率和储水系数的概念一、储水率和储水系数的概念 1 1、储水率、储水率 储储水水率率表表示示承承压压含含水水层层水水头头变变化化一一个个单单位位时时，从从单单位位体体积积含含水水层层中中，应应水水体体积积膨膨胀胀（或或压压缩缩）以以及及介介质质骨骨架架的的压压缩缩（或伸长）而释放（或储存）的弹性水量，用（或伸长）而释放（或储存）的弹性水量，用s s表示。表示。2 2、储（释）水系数、储（释）水系数 储储水水系系数数表表示示承承压压含含水水层层水水头头变变化化一一个个单单位位时时，从从底底面面积积为为一一个个单单
36、位位、高高等等于于含含水水层层厚厚度度的的柱柱体体中中所所释释放放（或或储储存存）的水量，用的水量，用S S表示。表示。3 3、储水率与储水系数、储水率与储水系数 承承压压含含水水层层的的储储水水系系数数等等于于其其储储水水率率与与含含水水层层厚厚度度之之积积，它它所所释释放放（或或储储存存）的的水水量量完完全全是是弹弹性性水水量量，承承压压含含水水层层的的储水系数也称为弹性储水系数或弹性给水度（储水系数也称为弹性储水系数或弹性给水度（e e ）。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.4储水率和储水系数储水率和储水系数二、储水系数确定方法二、储水系数确定方法 储储水水系系数数确确
37、定定方方法法是是通通过过野野外外非非稳稳定定流流抽抽水水试试验验，用用配配线线法法、直直线线图图解解法法及及水水位位恢恢复复等等方方法法进进行行推推求求，具具体体步步骤骤详详见地下水动力学相关书籍。见地下水动力学相关书籍。标准曲线法（配线法）：标准曲线法（配线法）：直线图解法：直线图解法：第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.1概述概述 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 7.3渗透系数和导水系数渗透系数和导水系数 7.4储水率和储水系数储水率和储水系数 7.5越流系数和越流因素越流系数和越流因素 7.6 降水入渗补给系数降水入渗补给系数 7.7潜水蒸发强度（自学）潜水蒸发
38、强度（自学）7.8灌溉入渗补给系数（自学）灌溉入渗补给系数（自学）第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.5越流系数和越流因素越流系数和越流因素一、越流系数和越流因素概念一、越流系数和越流因素概念 越越流流系系数数和和越越流流因因素素是是表表示示越越流流特特性性的的水水文文地地质质参参数数。越越流流补补给给量量的的大大小小与与弱弱透透水水层层的的渗渗透透系系数数K及及厚厚度度m有有关关，即即K愈大愈大m愈小，则越流补给的能力就愈大。愈小，则越流补给的能力就愈大。1、越流系数、越流系数 越越流流系系数数表表示示当当抽抽水水含含水水层层和和供供给给越越流流的的非非抽抽水水含含水水层层之
39、之间间的的水水头头差差为为一一个个单单位位时时，单单位位时时间间内内通通过过两两含含水水层层之之间间弱透水层的单位面积的水量弱透水层的单位面积的水量。当其它条件相同时，越流系数越大，通过的水量就愈多。当其它条件相同时，越流系数越大，通过的水量就愈多。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.5越流系数和越流因素越流系数和越流因素一、越流系数和越流因素概念一、越流系数和越流因素概念 2、越流因素越流因素B 越越流流因因素素B或或称称阻阻越越系系数数，其其值值为为主主含含水水层层的的导导水水系系数数和和弱弱透透水水层层的的越越流流系系数数的的倒倒数数的的乘乘积积的的平平方方根根。可可用用
40、下下式表示：式表示：弱弱透透水水层层的的渗渗透透性性愈愈小小，厚厚度度愈愈大大，则则越越流流因因素素越越大大，越越流流量量愈愈小小。越越流流因因素素和和越越流流系系数数的的测测定定方方法法也也是是野野外外抽抽水实验，可参考地下水动力学等相关书籍。水实验，可参考地下水动力学等相关书籍。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.5越流系数和越流因素越流系数和越流因素二、确定方法二、确定方法 有有越越流流补补给给时时的的非非稳稳定定流流抽抽水水试试验验确确定定越越流流因因素素、越越流流系数及弱透水层的渗透系数，主要原理及方法如下。系数及弱透水层的渗透系数，主要原理及方法如下。越越流流含含水
41、水层层进进行行非非稳稳定定流流抽抽水水试试验验，可可采采用用类类似似于于泰泰斯斯公式求含水层参数的配线法。由下式：公式求含水层参数的配线法。由下式：两边分别取对数，得两边分别取对数，得第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.5越流系数和越流因素越流系数和越流因素二、确定方法二、确定方法 在在与与标标准准曲曲线线坐坐标标尺尺度度相相同同的的透透明明双双对对数数坐坐标标纸纸上上，点点绘资料曲线绘资料曲线lgs lgt，并重叠在标准曲线上，并重叠在标准曲线上，保保持持坐坐标标轴轴平平行行移移动动，直直至至资资料料曲曲线线与与某某一一条条标标准准曲曲线线重合为止。重合为止。此此时时，记记录
42、录下下该该标标准准曲曲线线的的 ,并并读读出出任任意意配配合合点点的的下下列四个数据，即列四个数据，即 、s、t，第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.5越流系数和越流因素越流系数和越流因素二、确定方法二、确定方法 按按 及及 可可以以计计算算出出T和和，从从而而储储水系数水系数 也可求得。也可求得。与此同时，越流因素与此同时，越流因素 ，越流系数，越流系数 ，弱透水层的渗透系数弱透水层的渗透系数 等均可确定。等均可确定。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.1概述概述 7.2 给水度的确定方法给水度的确定方法 7.3渗透系数和导水系数渗透系数和导水系数 7.4储水
43、率和储水系数储水率和储水系数 7.5越流系数和越流因素越流系数和越流因素 7.6 降水入渗补给系数降水入渗补给系数 7.7潜水蒸发强度（自学）潜水蒸发强度（自学）7.8灌溉入渗补给系数（自学）灌溉入渗补给系数（自学）第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.6 降水入渗补给系数降水入渗补给系数一、基本概念一、基本概念 降水入渗补给系数降水入渗补给系数是指是指降水渗入量与降水总量降水渗入量与降水总量的比值，的比值，值的大小取决于地表土层的岩性和土层结构、地形坡度、值的大小取决于地表土层的岩性和土层结构、地形坡度、植被覆盖以及降水量的大小和降水形式等，一般情况下，地植被覆盖以及降水量的大
44、小和降水形式等，一般情况下，地表土层的岩性对表土层的岩性对值的影响最显著。值的影响最显著。降水入渗系数可分为降水入渗系数可分为次降水入渗补给系数、年降水入渗次降水入渗补给系数、年降水入渗补给系数、多年平均降水入渗补给系数补给系数、多年平均降水入渗补给系数，它随着时间和空间，它随着时间和空间的变化而变化。的变化而变化。降水入渗系数是一个无量纲系数，其值变化于降水入渗系数是一个无量纲系数，其值变化于01之间。之间。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.6 降水入渗补给系数降水入渗补给系数二、降水入渗补给系数的确定方法二、降水入渗补给系数的确定方法 1.利用地下水位动态资料计算降水入渗
45、补给系数利用地下水位动态资料计算降水入渗补给系数 这种方法适用于地下水位埋藏深度较小的平原区。地下这种方法适用于地下水位埋藏深度较小的平原区。地下径流微弱，地下水从降水获得补给，消耗于蒸发和开采。在径流微弱，地下水从降水获得补给，消耗于蒸发和开采。在一次降雨的短时间内，水平排泄和蒸发消耗都很小，可以忽一次降雨的短时间内，水平排泄和蒸发消耗都很小，可以忽略不计。略不计。根据降水过程前后的地下水位观测资料计算潜水含水层根据降水过程前后的地下水位观测资料计算潜水含水层的一次降水入渗系数，可采用下式近似计算降水入渗补给系的一次降水入渗系数，可采用下式近似计算降水入渗补给系数：数：第七章第七章 水文地质
46、参数计算水文地质参数计算 7.6 降水入渗补给系数降水入渗补给系数二、降水入渗补给系数的确定方法二、降水入渗补给系数的确定方法 1.利用地下水位动态资料计算降水入渗补给系数利用地下水位动态资料计算降水入渗补给系数 式中式中 次降水入渗系数；次降水入渗系数；hmax 降水后观测孔中的最大水柱高度（降水后观测孔中的最大水柱高度（m）；）；h降水前观测孔中的水柱高度（降水前观测孔中的水柱高度（m）；）；h2 临近降水前，地下水水位的天然平均降（升）临近降水前，地下水水位的天然平均降（升）速（速（m/d）；）；t观测孔水柱高度从观测孔水柱高度从h变到变到hmax的时间（的时间（d）；）；Xt日内降水总
47、量（日内降水总量（m）。）。这种方法的适用条件是几乎没有水平排泄的潜水。这种方法的适用条件是几乎没有水平排泄的潜水。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.6 降水入渗补给系数降水入渗补给系数二、降水入渗补给系数的确定方法二、降水入渗补给系数的确定方法 2.回归分析法确定降水入渗补给系数回归分析法确定降水入渗补给系数 根据根据降水量和地下水的排泄量降水量和地下水的排泄量的系列资料，可用逐步回的系列资料，可用逐步回归分析法估算降水入渗补给量，从而可以确定降水入渗补给归分析法估算降水入渗补给量，从而可以确定降水入渗补给系数。系数。地下水的排泄量（主要指地下水的排泄量（主要指水平排泄水平
48、排泄，不包括潜水蒸发等，不包括潜水蒸发等垂直排泄）对于降水量存在时间滞后，但只要有地下水排泄垂直排泄）对于降水量存在时间滞后，但只要有地下水排泄量（量（河流基流量、矿坑排水量、泉流量河流基流量、矿坑排水量、泉流量等）的系列资料和降等）的系列资料和降水量的系列资料，用逐步回归分析法求出各时段降水量对于水量的系列资料，用逐步回归分析法求出各时段降水量对于地下水排泄量的贡献，可以大致估算出降水入渗补给量。地下水排泄量的贡献，可以大致估算出降水入渗补给量。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.6 降水入渗补给系数降水入渗补给系数二、降水入渗补给系数的确定方法二、降水入渗补给系数的确定方法
49、 3.根据全排型泉水流量计算大气降水入渗补给系数根据全排型泉水流量计算大气降水入渗补给系数 在在某某些些丘丘陵陵和和山山区区，降降水水是是唯唯一一的的补补给给源源，泉泉水水是是唯唯一一排排泄泄去去路路，泉泉水水的的年年流流量量总总和和近近似似于于该该泉泉域域内内降降水水的的年年入入渗补给量。渗补给量。取取泉泉水水年年总总流流量量与与该该泉泉域域内内大大气气降降水水的的总总量量的的比比值值，即即可得到该泉域的大气降水入渗系数（可得到该泉域的大气降水入渗系数（）。）。第七章第七章 水文地质参数计算水文地质参数计算 7.6 降水入渗补给系数降水入渗补给系数二、降水入渗补给系数的确定方法二、降水入渗补
50、给系数的确定方法 4、根据根据开采量总和法开采量总和法计算大气降水入渗补给系数计算大气降水入渗补给系数对对于于某某些些封封闭闭型型的的水水文文地地质质单单元元，当当降降水水是是地地下下水水唯唯一一补补给给源源，而而地地下下水水的的开开采采量量(最最大大降降深深的的稳稳定定开开采采量量)又又已已达达到到极极限限(其其他他地地下下水水消消耗耗量量可可忽忽略略)时时，其其年年开开采采总总量量近近似似于于该封闭型的水文地质单元年入渗补给量。该封闭型的水文地质单元年入渗补给量。用用年年开开采采总总量量除除以以该该封封闭闭型型的的水水文文地地质质单单元元年年总总降降水水量量，即即可可得得到到该该封封闭闭型