[资料转载]地下水动力学原理 [复制链接]

2.1.7  山前侧向补给量 ? ^+dL7g?+  
指山丘区的山前地下径流补给平原区的水量，一般可用达西公式计算。? \//{\d  
k'd=|U;(FV  
2.1.8  残丘的地下水补给量 n6GB2<y  
南方平原区内，往往存在一些低丘陵区，这些丘陵区的地下水补给量，可用区内小河站的流量过程线分割基流后求得的地下径流模数用类比法估算： .ffb*gZ4  
                （26） g^2H(}frc  
式中?Q8为残丘地下水总补给量；?M为残丘代表站地下径流模数；?F为残丘面积。? f:A1j\A?  
 ["Jt2  
2.1.9  井灌回归补给量 ? 5bprhq-7  
井灌回归补给量，包括井灌的输水渠道的渗漏补给量，其算式为： W'
C~{}c=  
                （27） ,NU
`aG
-  
式中?Q9为井灌回归补给量；?β井为井灌回归补给系数；?Q井为井的实际开采量。? <(o) * Zmo  
VSm{]Z!x  
2.2  各项排泄量计算 u,Cf4H*xS  
2.2.1 旱地和水稻田旱作期潜水蒸发量 2MKB(;k  
                     （28） rge/qUr/^  
或                 （29） X gA( D  
                           (30)?
Qb1hk*$=  
或                       (31) K~\Ocl  
式中ε旱地、ε水田分别为旱地和水田旱作期潜水蒸发量；ε0为多年平均年水面蒸发量；?C为潜水蒸发系数；?F旱地、F田分别为计算区内水田和旱地面积；?n为旱作期占全年日数的比例。? #$-`+P  
v
}"DW?  

2.2.2  河道排泄量 ? :W1B"T<  
在南方水网平原区，水平排泄量为排泄项的主要方面，由于各地地面坡降不同，排水的沟渠尺寸也有差异，可通过调查得出一个典型的有代表性的平均网密度及其间距。典型的平原河网渗流排泄如图16所示。（略）? &;%LTF@I,  
河道排泄量的计算公式如下： pU@
&-  
               （32） zAd%dbU|  
式中?Q河排为河道排泄量；?L?为单位面积河长；?F?为计算区面积；?T?为年内排泄天数?q?为排水单宽流量，采用裘布衣公式计算： $C&E3 'O  
               （33） )>^!X$`3  
式中?K为渗透系数；?b为地下水分水岑到排水基准点的水平距离； ncij)7c)u  
?H为分水岑处含水层的计算厚度； "[\TL#/  
?h为排泄基准点处含水层厚度。? R-Z)0S'ZR  
计算的关键是?H和?h的取值问题。为了提高估算成果的精度，我们借鉴了长办勘测总队科研所的电模拟试验的成果。该模型研究单元为河间地块，河谷深切，含水层为网状裂隙岩体，裂隙发育深度大于1 000 m，地下水由大气降水补给。以泉的形式排于河床。以电阻元件构成网格与裂隙水的储存和运移基本相似，第1阶段制作二向均质模型，其试验成果如下：? H*EN199  
(1) 在均质岩性中，基岩裂隙水循环深度很大，基准面以下1 000 m仍有明显水流运动，但单位渗流量随深度的增加而递减。? >VvA&p71b  
(2) 河间地块的地下水，由补给区向排泄区作倒虹吸运动。? ygTc Y  
(3) 地下水分水岑水位与排水基准面的水位差愈大，浅层流量占的比例愈大见表6。（略）? (4) 随着补给源至排泄基准点的长度增大，表层流量减小，而深部流量增大见表6。? RZ:=';  
河间地块电阻网络的实验表明，倒虹吸式流网影响深度决定于两个因素：① 决定于分水岭水位与排泄基准面的水位差，即?Δh=H-h?；② 决定于分水岭到排水基准点的距离，即补给长度?b?。? D3;#:  
从表6和表7分析认为：渗流深度?h?将是水位差的10多倍即?h＞10ΔH和h＞b/2?。将上述实验结果，应用于杭嘉湖和洞庭湖水网平原区的浅层地下水的水平排泄量计算。这两 ;ywUl`d  
个地区的自然地理概况是。? n]WVT@  
(1) 杭嘉湖平原为湖相淤积和冲海相淤积平原，第四系地层厚度一般为100～200 m，平原东部岩性以粘土亚粘土为主，西部岩性以亚粘土夹亚砂土为主。下部为承压含水层组，埋深在50 m以下。上部潜水含水层厚度大，潜水埋深一般为0.5～1.5 m。潜水位高于邻近河渠地表水位0.5～1.0 m。地下水受降水和灌溉入渗补给，排泄于邻近河道，河道与太湖相连。?(2) 洞庭湖为冲积湖积平原，第四系全新统沉积物厚度大，上部潜水含水层岩性为粘土、亚粘土、亚砂土。地下水位埋深有0～1、1～2 m和大于2 m几种不同分布。地下水位高于邻近地表水位0.5～2.5 m。地下水主要受降水和水田灌溉入渗补给，除潜水蒸发外，主要是侧向排泄于河渠，然后汇流入洞庭湖。? oei2$uu  
这两个地区的地下水补给与排泄量，分旱地和水田两种不同地类计算。旱地的补给量仅考虑降水入渗一项，水田的补给量主要考虑灌溉入渗量和水田旱作期的灌溉入渗量。旱地排泄量则既考虑潜水蒸发又考虑侧向渗流。水田排泄量计算除考虑旱作期潜水蒸发外，重点考虑根据河、渠、沟水位情况分别计算它们的侧向渗流量。从这两个地区的资料看来，关键是处理好“计算含水量厚度”。对于这两个问题，根据模型实验资料，杭嘉湖平原多年平均水位差?Δh≤0.5 ?m，在?b≤50 ?m的情况下，我们采用?h=12Δh?进行计算。对于洞庭湖亚粘土?Δh≤1.2 ?m，?b≤100 ?m的情况下，我们采用?h=10Δh?进行计算，两个地区的补给量和排泄量计算成果列于表8。?（略） Q2xzux~T  
从表8可见，应用电模拟试验成果，通过裘布衣公式计算南方水网平原区的水平排泄量是可行的。无论是杭嘉湖平原还是?洞庭湖平原，所计算的补给量与排泄量都基本平衡，误差不大。? BP0*`TY  
从大范围看，南方水网区地表水力梯度小，似乎其排泄量应该很少，但实际却不然、地表水力梯度并不等于地下水力梯度。被河道、渠系分割的地块，地下水力梯度是较大的，常在0.01～0.015之间，比地表水力梯度大很多倍。从此可以得出结论：南方水田以水平排泄(侧向渗流)为主，垂直排泄(潜水蒸发)为辅。旱地以垂直排泄为主，水平排泄为辅。? <825?W|  

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