最新专门水文地质学--渗透系数和导水系数
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渗透系数又称水力传导系数(hydraulic conductivity)。
在各向同性介质中,它定义为单位水力梯度下的单位流量,表示流体通过孔隙骨架的难易程度,表达式为:κ=kρg/η,式中k为孔隙介质的渗透率,它只与固体骨架的性质有关,κ为渗透系数;η为动力粘滞性系数;ρ为流体密度;g为重力加速度。
在各向异性介质中,渗透系数以张量形式表示。
渗透系数愈大,岩石透水性愈强。
强透水的粗砂砾石层渗透系数>10米/昼夜;弱透水的亚砂土渗透系数为1~0.01米/昼夜;不透水的粘土渗透系数<0.001米/昼夜。
据此可见土壤渗透系数决定于土壤质地。
根据《混凝土质量控bai制标准》,国家对混凝土的du抗渗等级划分为zhiP4、P6、P8、P10、P12这五个。
相应表dao示能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0及1.2MPa的静水压力而不渗水,换而言之就是混凝土抗渗试验时一组6个试件中4个试件未出现渗水时不同的最大水压力。
抗渗等级≥P6的混凝土为抗渗混凝土。
一般的污水处理大概P6就可以了。
扩展资料:渗透系数的测定方法主要分实验室测定和野外现场测定两大类:1、实验室测定法:目前在实验室中测定渗透系数k 的仪器种类和试验方法很多,但从试验原理上大体可分为常水头法和"变水头法两种。
常水头试验法就是在整个试验过程中保持水头为一常数,从而水头差也为常数。
变水头试验法就是试验过程中水头差一直随时间而变化。
2. 野外现场测定法:渗水试验(infiltration test)一般采用试坑渗水试验,是野外测定包气带松散层和岩层渗透系数的简易方法。
试坑渗水试验常采用的是试坑法、单环法、和双环法。
渗透系数渗透系数又称水力传导系数(hydraulic conductivity)。
在各向同性介质中,它定义为单位水力梯度下的单位流量,表示流体通过孔隙骨架的难易程度,表达式为:κ=kρg/η,式中k为孔隙介质的渗透率,它只与固体骨架的性质有关,κ为渗透系数;η为动力粘滞性系数;ρ为流体密度;g为重力加速度。
在各向异性介质中,渗透系数以张量形式表示。
渗透系数愈大,岩石透水性愈强。
强透水的粗砂砾石层渗透系数>10米/昼夜;弱透水的亚砂土渗透系数为1~0.01米/昼夜;不透水的粘土渗透系数<0.001米/昼夜。
据此可见土壤渗透系数决定于土壤质地。
1.测定影响渗透系数k 是一个代表土的渗透性强弱的定量指标,也是渗流计算时必须用到的一个基本参数。
不同种类的土,k 值差别很大。
因此,准确的测定土的渗透系数是一项十分重要的工作。
2计算方法渗透系数K是综合反映土体渗透能力的一个指标,其数值的正确确定对渗透计算有着非常重要的意义。
影响渗透系数大小的因素很多,主要取决于土体颗粒的形状、大小、不均匀系数和水的粘滞性等,要建立计算渗透系数k的精确理论公式比较困难,通常可通过试验方法,包括实验室测定法和现场测定法或经验估算法来确定k值。
3测定方法渗透系数的测定方法主要分“实验室测定”和“野外现场测定“两大类。
常水头法测渗透系数k1.实验室测定法目前在实验室中测定渗透系数k 的仪器种类和试验方法很多,但从试验原理上大体可分为”常水头法“和"变水头法"两种。
常水头试验法就是在整个试验过程中保持水头为一常数,从而水头差也为常数。
如图:试验时,在透明塑料筒中装填截面为A,长度为L的饱和试样,打开水阀,使水自上而下流经试样,并自出水口处排出。
待水头差△h和渗出流量Q稳定后,量测经过一定时间t 内流经试样的水量V,则V = Q*t = ν*A*t根据达西定律,v = k*i,则V = k*(△h/L)*A*t从而得出k = q*L / A*△h= = Q*L / A*△h*常水头试验适用于测定透水性大的沙性土的渗透参数。
工程地质手册渗透系数
渗透系数是一个衡量岩石或土壤渗透性能的指标,它表示单位面积上的液体(通常指水)通过岩石或土壤媒介在单位时间内的渗透量。
在工程地质中,渗透系数是评价岩石或土壤渗透性质的重要参数之一。
渗透系数的单位通常为米/秒(m/s),也可以使用其他单位,
如毫米/小时(mm/h)、厘米/小时(cm/h)等。
渗透系数的大小直接影响水流通过岩石或土壤的速度和能力。
渗透系数越大,岩石或土壤的渗透性越好,水流通过的速度越快;反之,渗透系数越小,渗透性越差,水流通过的速度越慢。
在工程地质实践中,通过进行渗透性试验,可以获得不同岩石或土壤样品的渗透系数数据,从而评价其渗透性能和水力性质,为工程设计和地质灾害防治提供依据。
一、名词解释1. 水文地质物探:利用地球物理方法查明含水介质水文地质特征的勘探2.现场踏勘:通过踏勘应对调查区地质、水文地质条件及交通条件等有一个全面的了解,以便在编制设计书时能做到指导思想明确、重点突出、有的放矢,使工作布置和设计符合实际条件。
3. 抽水试验:通过钻孔或水井抽水,定量评价含水层富水性,测定含水层水文地质参数和判断某些水文地质条件4. 单孔抽水试验:仅在一个试验孔中抽水,用以确定涌水量与水位降深的关系,概略取得含水层渗透系数。
5.多孔抽水试验:在一个主孔内抽水,在其周围设置若干个观测孔观测地下水位。
6.群孔干扰抽水试验:在影响半径范围内,两个或两个以上钻孔同时进行的抽水试验。
7.试验性开采抽水试验:是模拟未来开采方案而进行的抽水试验。
8.过滤器:过滤器是指安装在钻孔中含水层(段)的一种带孔井管9.地下水动态:指表征地下水数量与质量的各种要素(如水位、泉流量、开采量、溶质成分与含量、温度及其它物理特征等)随时间而变化的规律。
10.地下水均衡:指在一定范围、一定时间内,地下水水量、溶质含量及热量等的补充(或流入)量与消耗(或流出)量之间的数量关系。
11.单因素曲线图:仅反映地下水的某一要素,如地下水位动态曲线图、泉水流量动态曲线图、水的矿化度或某种离子含量动态曲线图等,单因素曲线图便于分析变化的规律。
12.综合曲线图:将地下水的所有要素或几种要素以及影响因素绘制在一张图上,综合曲线图便于分析地下水要素与影响因素之间的关系。
13.地下水水质:指水和其中所含的物质组分所共同表现的物理、化学和生物学的综合特征14.地下水水质指标:表示地下水中物质的种类、成分和数量,是衡量地下水水质的具体标准。
15细菌总数指标:指水样在相当于人体温度(37℃)下经24h培养后,每毫升水中所含各种细菌的总个数。
饮用水标准规定,此数不应超过100个。
16.总大肠杆菌数指标:若在水中发现很多大肠杆菌,则说明水已被污染。
渗透系数又称水力传导系数(hydraulic conductivity)。
在各向同性介质中,它定义为单位水力梯度下的单位流量,表示流体通过孔隙骨架的难易程度,表达式为:κ=kρg/η,式中k为孔隙介质的渗透率,它只与固体骨架的性质有关,κ为渗透系数;η为动力粘滞性系数;ρ为流体密度;g为重力加速度。
在各向异性介质中,渗透系数以张量形式表示。
渗透系数愈大,岩石透水性愈强。
强透水的粗砂砾石层渗透系数>10米/昼夜;弱透水的亚砂土渗透系数为1~0.01米/昼夜;不透水的粘土渗透系数<0.001米/昼夜。
据此可见土壤渗透系数决定于土壤质地。
各类土的渗透系数经验值如下:(cm×s-1)黏土:<1.2×10-6粉质黏土渗透系数:1.20×10-6~6.0×10-5,粉土渗透系数:6.0×10-5~6.0×10-4黄土渗透系数:3.0×10-4~6.0×10-4,粉砂渗透系数:6.0×10-4~1.2×10-3细砂渗透系数:1.20×10-3~6.0×10-3,中砂渗透系数:6.0×10-2~2.40×10-2粗砂渗透系数:2.40×10-2~6.0×10-2,砾石渗透系数:6.0×10-2~1.8×10-1土渗透性测定方法:土的渗透系数(即渗透性指数)的测定方法很多,可归纳为直接法和间接法两类:直接法包括常水头法和变水头法试验,前者适用于渗透性较大的土,后者适用于渗透性较小的土;间接法包括根据固结试验成果计算和根据颗粒大小分布计算,前者适用于粘性土,后者适用于无粘性土。
试验方法又可分为实验室测定和现场测定两类。
一、渗透系数概念渗透系数(hydraulic conductivity)是指在各向同性介质中,单位水力梯度下的单位流量,表示流体通过孔隙骨架的难易程度,是综合反映土体渗透能力的一个指标,又称水力传导系数,符号为K。
渗透系数正确确定数值对渗透计算有着非常重要的意义,其大小主要取决于土体颗粒的形状、大小、不均匀系数和水的粘滞性等。
又称水力传导系数(hydraulic conductivity)。
在各向同性介质中,它定义为单位水力梯度下的单位流量,表示流体通过孔隙骨架的难易程度,表达式为:κ=kρg/η,式中k为孔隙介质的渗透率,它只与固体骨架的性质有关,κ为渗透系数;η为动力粘滞性系数;ρ为流体密度;g为重力加速度。
在各向异性介质中,渗透系数以张量形式表示。
渗透系数愈大,岩石透水性愈强。
强透水的粗砂砾石层渗透系数〉10米/昼夜;弱透水的亚砂土渗透系数为1~0.01米/昼夜;不透水的粘土渗透系数<0.001米/昼夜.据此可见土壤渗透系数决定于土壤质地。
二、渗透系数意义及计算方法渗透系数K是综合反映土体渗透能力的一个指标,其数值的正确确定对渗透计算有着非常重要的意义。
影响渗透系数大小的因素很多,主要取决于土体颗粒的形状、大小、不均匀系数和水的粘滞性等,要建立计算渗透系数K的精确理论公式比较困难,通常可通过试验方法(包括实验室测定法和现场测定法)或经验估算法来确定K值。
渗透系数的表达式为:κ=kρg/η,式中k为孔隙介质的渗透率,它只与固体骨架的性质有关,κ为渗透系数;η为动力粘滞性系数;ρ为流体密度;g为重力加速度。
土工膜、复合土工膜、土工布、土工格栅、土工带、土工袋等等都叫土工合成材料。
渗透系数是指一种土工合成材料的自身特性指标;比如,土工布、土工膜、软水管等。
而根据水流的方向不同测定土工布的渗透系数,分垂直渗透系数和水平渗透系数。
就是说土工合成材料的渗透系数是广义的,泛指的。
而垂直渗透系数是土工布特有的。
渗透系数简介又称水力传导系数(hydraulic conductivity)。
在各向同性介质中,它定义为单位水力梯度下的单位流量,表示流体通过孔隙骨架的难易程度,表达式为:κ=kρg/η,式中k为孔隙介质的渗透率,它只与固体骨架的性质有关,κ为渗透系数;η为动力粘滞性系数;ρ为流体密度;g为重力加速度。
在各向异性介质中,渗透系数以张量形式表示。
渗透系数愈大,岩石透水性愈强。
强透水的粗砂砾石层渗透系数>10米/昼夜;弱透水的亚砂土渗透系数为1~0.01米/昼夜;不透水的粘土渗透系数<0.001米/昼夜.据此可见土壤渗透系数决定于土壤质地.编辑本段正文表示岩土透水性能的数量指标。
亦称水力传导度。
可由达西定律求得:q=KI式中q为单位渗流量,也称渗透速度(米/日);K为渗透系数(米/日);I为水力坡度,无量纲。
可见,当I=1时,q=K,表明渗透系数在数值上等于水力坡度为 1时,通过单位面积的渗流量。
岩土的渗透系数愈大,透水性越强,反之越弱。
渗透系数的大小主要不取决于岩土空隙度的值,而取决于空隙的大小、形状和连通性,也取决于水的粘滞性和容量,因此,温度变化,水中有机物、无机物的成分和含量多少,均对渗透系数有影响。
在均质含水层中,不同地点具有相同的渗透系数;在非均质含水层中,渗透系数与水流方向无关,而在各向异性含水层中,同一地点当水流方向不同时,具有不同的渗透系数值。
一般说来,对于同一性质的地下水饱和带中一定地点的渗透系数是常数;而非饱和带的渗透系数随岩土含水量而变,含水量减少时渗透系数急剧减少。
渗透系数是含水层的一个重要参数,当计算水井出水量、水库渗漏量时都要用到渗透系数数值。
渗透系数的测定方法很多,可以归纳为野外测定和室内测定两类。
室内测定法主要是对从现场取来的试样进行渗透试验。
野外测定法是依据稳定流和非稳定流理论,通过抽水试验(在水井中抽水,并观测抽水量和井水位)等方法,求得渗透系数。
与渗透系数密切相关的另一参数为导水系数(coef-ficient of transmissivity),它是渗透系数与含水层厚度的乘积,多用在地下水流的计算公式中。
1渗透系数又称水力传导系数(hydraulic conductivity)。
在各向同性介质中,它定义为单位水力梯度下的单位流量,表示流体通过孔隙骨架的难易程度,表达式为:κ=kρg/η,式中k为孔隙介质的渗透率,它只与固体骨架的性质有关,κ为渗透系数;η为动力粘滞性系数;ρ为流体密度;g为重力加速度。
在各向异性介质中,渗透系数以张量形式表示。
渗透系数愈大,岩石透水性愈强。
强透水的粗砂砾石层渗透系数〉10米/昼夜;弱透水的亚砂土渗透系数为1~0.01米/昼夜;不透水的粘土渗透系数<0.001米/昼夜.据此可见土壤渗透系数决定于土壤质地.2意义及计算方法渗透系数K是综合反映土体渗透能力的一个指标,其数值的正确确定对渗透计算有着非常重要的意义。
影响渗透系数大小的因素很多,主要取决于土体颗粒的形状、大小、不均匀系数和水的粘滞性等,要建立计算渗透系数K的精确理论公式比较困难,通常可通过试验方法(包括实验室测定法和现场测定法)或经验估算法来确定K值表示岩土透水性能的数量指标。
亦称水力传导度。
可由达西定律求得:q=KI式中q为单位渗流量,也称渗透速度(米/日);K为渗透系数(米/日);I为水力坡度,无量纲。
可见,当I=1时,q=K,表明渗透系数在数值上等于水力坡度为1时,通过单位面积的渗流量。
岩土的渗透系数愈大,透水性越强,反之越弱。
渗透系数的大小主要不取决于岩土空隙度的值,而取决于空隙的大小、形状和连通性,也取决于水的粘滞性和容量,因此,温度变化,水中有机物、无机物的成分和含量多少,均对渗透系数有影响。
在均质含水层中,不同地点具有相同的渗透系数;在非均质含水层中,渗透系数与水流方向无关,而在各向异性含水层中,同一地点当水流方向不同时,具有不同的渗透系数值。
一般说来,对于同一性质的地下水饱和带中一定地点的渗透系数是常数;而非饱和带的渗透系数随岩土含水量而变,含水量减少时渗透系数急剧减少。
渗透系数又称水力传导系数(hydraulic conductivity)。
在各向同性介质中,它定义为单位水力梯度下的单位流量,表示流体通过孔隙骨架的难易程度,表达式为:κ=kρg/η,式中k为孔隙介质的渗透率,它只与固体骨架的性质有关,κ为渗透系数;η为动力粘滞性系数;ρ为流体密度;g为重力加速度。
在各向异性介质中,渗透系数以张量形式表示。
渗透系数愈大,岩石透水性愈强。
强透水的粗砂砾石层渗透系数>10米/昼夜;弱透水的亚砂土渗透系数为1~0.01米/昼夜;不透水的粘土渗透系数<0.001米/昼夜。
据此可见土壤渗透系数决定于土壤质地。
影响因素:(1)土粒的大小和级配。
土的bai颗粒大小、形状du及级配,影响土zhi中孔隙大小及其形状,因而影响土的渗透性。
dao土颗粒越粗、越浑圆、越均匀时,渗透性就大。
砂土中含有较多粉土及黏土颗粒时,其渗透系数就大大降低。
(2)土的孔隙比。
孔隙比小,土中孔隙相对较少,渗透性也差。
(3)土的结构构造,天然土层通常不是各向同性的,在渗透性方面往往也是如此。
如黄土具有竖直方向的大孔隙,所以,竖直方向的渗透系数要比水平方向大得多。
层状黏土常夹有薄的粉砂层,它在水平方向的渗透系数要比竖直方向大得多。
(4)水的温度。
同样条件下,水的温度越高,其渗透性越好。
渗透系数尤是综合反映岩石渗透能力的一个指标。
影响渗透系数大小的因素很多,主要取决于介质颗粒的形状、大小、不均匀系数和水的黏滞性等。
不过,在实际工作中,由于不同地区地下水的黏性差别并不大,在研究地下水流动规律时,常常可以忽略地下水的黏性,即认为渗透系数只与含水层介质的性质有关,使得问题简单化。
要建立计算渗透系数欠的精确理论公式比较困难,通常可通过试验方法(包括实验室测定法和现场测定法)或经验估算法来确定尤值。
其中渗透系数和渗透率是两个完全不同的概念。
渗透率是土体的固有渗透性,与流体性质无关;它只与颗粒或孔隙的形状、大小及其排列方式有关,单位是:平方米。
>>专门水文地质学>>教材>>专门水文地质学§6.2渗透系数和导水系数渗透系数又称水力传导系数,是描述介质渗透能力的重要水文地质参数。
根据达西公式,渗透系数代表当水力坡度为1时,水在介质中的渗流速度,单位是m/d 或cm/s 。
渗透系数大小与介质的结构(颗粒大小、排列、空隙充填等)和水的物理性质(液体的粘滞性、容重等)有关。
导水系数即含水层的渗透系数与其厚度的乘积。
其理论意义为水力梯度为1时,通过含水层的单宽流量,常用单位是m 2/d 。
导水系数只适用于平面二维流和一维流,而在三维流及剖面二维流中无意义。
利用抽水试验资料求取含水层的渗透系数及导水系数方法视具体的抽水试验情况而定,下面就各种情况下的计算公式加以简述,其原理及具体计算步骤可参考地下水动力学相关教材。
一、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Q ~s (或2h ∆)关系曲线呈直线时, (1)承压水完整孔:rR sMQ K ln 2π= (6-9)(2)承压水非完整孔: 当M ﹥150r ,l /M ﹥0.1时, )12.1ln (ln2rMl l M r R sMQ K ππ-+=(6-10) 当过滤器位于含水层的顶部或底部时,)]2.01ln([ln 2rM llM r R sMQ K +-+=π(6-11)(3)潜水完整孔:rR h HQK ln )(22-=π (6-12)(4)潜水非完整孔:当h ﹥150r ,l /h ﹥0.1时,)12.1ln(ln)(22rhll h rR h HQK ππ⋅-+-=(6-13)当过滤器位于含水层的顶部或底部时,)]2.01ln([ln )(22rh ll h rR h HQK +-+-=π图6-2 土壤含水率变化曲线-14)式中 K —渗透系数(m/d ); Q —出水量(m 3/d ); s —水位下降值(m );M —承压水含水层的厚度(m ); H —自然情况下潜水含水层的厚度(m );h —潜水含水层在自然情况下和抽水试验时的厚度的平均值(m ); h —潜水含水层在抽水试验时的厚度(m ); l —过滤器的长度(m ); r —抽水孔过滤器的半径(m ); R —影响半径(m )。
渗透系数又称水力传导系数(hydraulic conductivity)。
在各向同性介质中,它定义为单位水力梯度下的单位流量,表示流体通过孔隙骨架的难易程度,表达式为:κ=kρg/η,式中k为孔隙介质的渗透率,它只与固体骨架的性质有关,κ为渗透系数;η为动力粘滞性系数;ρ为流体密度;g为重力加速度。
在各向异性介质中,渗透系数以张量形式表示。
渗透系数愈大,岩石透水性愈强。
强透水的粗砂砾石层渗透系数>10米/昼夜;弱透水的亚砂土渗透系数为1~0.01米/昼夜;不透水的粘土渗透系数<0.001米/昼夜。
据此可见土壤渗透系数决定于土壤质地。
渗透系数的测定方法主要分“实验室测定”和“野外现场测定“两大类。
常水头法测渗透系数k1.实验室测定法目前在实验室中测定渗透系数k 的仪器种类和试验方法很多,但从试验原理上大体可分为”常水头法“和"变水头法"两种。
常水头试验法就是在整个试验过程中保持水头为一常数,从而水头差也为常数。
如图:试验时,在透明塑料筒中装填截面为A,长度为L的饱和试样,打开水阀,使水自上而下流经试样,并自出水口处排出。
待水头差△h和渗出流量Q稳定后,量测经过一定时间t 内流经试样的水量V,则V = Q*t = ν*A*t根据达西定律,v = k*i,则V = k*(△h/L)*A*t从而得出k = q*L / A*△h=Q*L /( A*△h)常水头试验适用于测定透水性大的沙性土的渗透参数。
粘性土由于渗透系数很小,渗透水量很少,用这种试验不易准确测定,须改用变水头试验。
变水头试验法就是试验过程中水头差一直随时间而变化,其装置如图:变水头法测渗透系数水从一根直立的带有刻度的玻璃管和U形管自下而上流经土样。
试验时,将玻璃管充水至需要高度后,开动秒表,测记起始水头差△h1,经时间t 后,再测记终了水头差△h2,通过建立瞬时达西定律,即可推出渗透系数k 的表达式。
设试验过程中任意时刻t 作用于两段的水头差为△h,经过时间dt后,管中水位下降dh,则dt时间内流入试样的水量为dVe = -a dh式中a 为玻璃管断面积;右端的负号表示水量随△h的减少而增加。
一、名字解释1.动储量:单位时间流经含水层(带)横断面的地下水体积,即地下水的天然程流量;静储量:地下水位年变动带以下含水层(带)中储存的重力水体积;调节储量:地下水位年变动带内重力水的体积;开采储量:用技术经济合理的取水工程能从含水层中取出的水量,并在预定开采期内不致发生水量减少、水质恶化等不良后果。
2.补给量:补给量是指天然状态或开采条件下,单位时间通过各种途径进人含水系统的水量。
3.储存量:指地下水补给与排泄的循环过程中,某一时间段内在含水介质中聚积并储存的重力水体积4.允许开采量:允许开采量就是用合理的取水工程,单位时间内能从含水系统或取水地段取出来,并且不发生一切不良后果的最大出水量5.地下水系统:地下水系统是以系统的理论和方法,把地球水圈一定范围内的地下水体作为一个系统,运用系统理论分析、研究地下水的形成与运移的机理,并用系统工程的方法解决地下水资源的勘察、评价、开发利用和管理问题。
6.地下水动态:1、地下水的动态——指表征地下水数量与质量的各种要素(如水位、泉流量、开采量、溶质成分与含量、温度及其它物理特征等)随时间而变化的规律。
7.地下水均衡——指在一定范围、一定时间内,地下水水量、溶质含量及热量等的补充(或流入)量与消耗(或流出)量之间的数量关系。
8.给水度:给水度(产)是表征潜水含水层给水能力或储水能力的一个指标,9.水文地质参数:表征含水介质水文地质性能的数量指标,是地下水资源评价的重要基础资料,主要包括含水介质的渗透系数和导水系数、承压含水层的储水系数、潜水含水层的重力给水度、弱透水层的越流系数及水动力弥散系数等,还有表征与岩土性质、水文气象等因素的有关参数,如降水人渗系数、潜水蒸发强度、灌溉入渗补给系数等。
10.渗透系数:渗透系数(K)又称水力传导系数,是描述介质渗透能力的重要水文地质参数,11.导水系数(T):是含水层的渗透系数与含水层厚度的乘积12.储水率:表示当含水层水头变化一个单位时,从单位体积含水层中,因水体积膨胀(或压缩)以及介质骨架的压缩(或伸长)而释放(或储存)的弹性水量13.越流系数:表示当抽水含水层和供给越流的非抽水含水层之间的水头差为一个单位时,单位时间内通过两含水层之间弱透水层单位面积的水量14.降水人渗补给系数:是降水渗人量与降水总量的比值,15.水动力弥散系数:是表征在一定流速下,多孔介质对某种溶解物质弥散能力的参数。
专门水文地质学复习知识重点预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制专门水文地质学复习知识点一、地下水资源的特点:系统性、流动性、可恢复性、可调节性二、水文地质调查的目的:1.查明地下水的形成、赋存和运移特征;2.查明地下水水量、水质的变化规律;3.为地下水资源评价、开发利用、管理和保护以及环境问题防治提供水文地质依据。
三、水文地质调查的任务:1查明地下水的赋存条件;2查明地下水的运动特征;3查明地下水的动态特征;4查明地下水的水文地球化学特征。
四、水文地质调查的方法常用的方法:1.水文地质测绘(地下水资源地面调查);2.水文地质钻探;3.水文地质物探;4.水文地质(现场)试验;5.地下水动态观测;6.室内分析、鉴定、模拟试验和实验。
新技术与新方法(1)遥感技术(2)同位素技术(3)GIS技术(4)核磁共振技术五、水文地质调查工作的类型:区域水文地质调查、专门性水文地质调查六、区域水文地质调查(1)目的:掌握区域水文地质条件与地下水基本特征,为区域水资源规划、综合利用、水环境保护等奠定基础,为国民经济远景规划或专门性水文地质调查提供具体的水文地质背景资料。
(2)任务:查明区域地下水的基本类型及各类地下水埋藏分布条件,地下水的水量与水质形成条件,地下水资源的概括数量,地下水与区域地表水的关系,以及与区域环境条件的关系。
(3)调查方法的特点:小比例尺(一般小于l:10万),注重以地下水资源与流域及行政区域单元结合划界,应用区域地质、水文、气象、遥感、GIS等技术和资料,采用均衡法进行地下水量概算。
七、专门性水文地质调查(1)目的:为某项具体工程建设项目的设计提供所需要的水文地质资料,同时也可以为地下水某方面研究提供依据。
(2)任务:详查水文地质条件,有针对性地进行某个专门项目或具体亟待解决问题的调查,提供工程项目设计所要求的水文地质资料。
(3)调查方法的特点:比例尺根据工作任务而定,一般要求大于1:5万。
导水系数名词解释
导水系数名词解释
导水系数是一个物理性质参量,它表示土壤中的水体可以导通多少,也表示土壤中水体的流动性。
它可以用来衡量土壤的饱和性、渗透性或渗透性,也可以用来评估土壤的水分损耗或移动性。
一般情况下,导水系数越大,土壤中的水体就越容易流动,损失也会更多。
它的主要单位是每英尺每年(ft/yr),一般来说,土壤导水系数
越大,土壤就越容易流动,同时也表明,土壤中的水体损失也会更多。
导水系数如何计算?
通常,可以通过测量某一土壤样本的实际渗透率来计算导水系数,其计算方法如下:
1.用土壤样本的总体积减去其中的孔隙体积。
2.将剩余的实体体积乘以土壤的重量密度来计算出实际的土壤
体积。
3.计算渗透率并除以年度地表变化的面积,从而得出单位体积渗透率。
4.再将单位体积的渗透率除以有效土层厚度,最终得到导水系数的值。
- 1 -。
专门水文地质学--渗透系数和导水系数
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§6.2渗透系数和导水系数
渗透系数又称水力传导系数,是描述介质渗透能力的重要水文地质参数。
根据达西公式,渗透系数代表当水力坡度为1时,水在介质中的渗流速度,单位是m/d 或cm/s 。
渗透系数大小与介质的结构(颗粒大小、排列、空隙充填等)和水的物理性质(液体的粘滞性、
容重等)有关。
导水系数即含水层的渗透系数
与其厚度的乘积。
其理论意义为水
力梯度为1时,通过含水层的单宽流量,常用单位是m 2/d 。
导水系数只适用于平面二维流和一维流,而在三维流及剖面二维流中无意义。
利用抽水试验资料求取含水层的渗透系数及导水系数方法视具体的抽水试验情况而定,下面就各种情况下的计算公式加以简述,其原理及具体计算步骤可参考地下水动力学相关教材。
一、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Q ~s (或2h ∆)关系曲线呈直线时,
(1)承压水完整孔:r R
sM Q K ln 2π= (6-9)
(2)承压水非完整孔: 当M ﹥150r ,l /M ﹥0.1时, )12.1ln (ln 2r
M
l l M r R sM Q K ππ-+=
(6-10) 当过滤器位于含水层的顶部或底部时,
)]2.01ln([ln 2r
M
l l M r R sM Q K +-+=
π(6-11) (3)潜水完整孔:r
R
h H Q K ln )(22-=π (6-12)
(4)潜水非完整孔:
图6-2 土壤含水率变化曲线
当h ﹥150r ,l /h ﹥0.1时,)12.1ln (ln )
(2
2r h
l l h r R h H Q K ππ⋅-+-=
(6-13) 当过滤器位于含水层的顶部或底部时,
)]2.01ln([ln )(22r h
l l h r
R h H Q K +-+-=
π (6-14)
式中 K —渗透系数(m/d );
Q —出水量(m 3/d ); s —水位下降值(m );
M —承压水含水层的厚度(m );
H —自然情况下潜水含水层的厚度(m );
h —潜水含水层在自然情况下和抽水试验时的厚度的平均值(m ); h —潜水含水层在抽水试验时的厚度(m );
l —过滤器的长度(m );
r —抽水孔过滤器的半径(m ); R —影响半径(m )。
2. 当Q ~s (或2h ∆)关系曲线呈曲线时,采用插值法得出Q ~s 代数多项式,即:
n n Q a Q a Q a s +++= 221 (6-15)
式中 a 1、a 2……a n —待定系数。
a 1宜按均差表求得,可相应地将公式中的
Q/s 和公式中的
2
2h
H Q
-以1/ a 1代换,分别进行计算。
3. 当Q s /(或Q h /2∆)~Q 关系曲线呈直线时,可采用作图截距法求出a 1后,按上述方法计算。
二、单孔稳定流抽水试验观测孔水位下降资料求渗透系数
当利用观测孔中的水位下降资料计算渗透系数时,若观测孔中的值s (或2h ∆)在s (或2h ∆)~r lg 关系曲线上连成直线,可采用下列公式:
1.承压水完整孔:1
221ln )(2r r s s M Q
K ⋅-=
π (6-16)
2.潜水完整孔:122
221ln )
(r r h h Q
K ⋅∆-∆=
π (6-17) 式中 s 1、s 2 —在s ~r lg 关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值(m );
21h ∆、2
2h ∆—在2h ∆~r lg 关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值
(m 2);
r 1、s 2 —在s (或2h ∆)~r lg 关系曲线上纵坐标为s 1、s 2(或2
1h ∆、
2
2h ∆)的两点至抽水孔的距离(m );
三、在没有补给条件下单孔非稳定流抽水水位下降资料求渗透系数
单孔非稳定流抽水试验,在没有补给条件下,利用抽水孔或观测孔的水位下降资料计算渗透系数时,可采用下列公式:
1. 配线法
(1)承压水完整孔:
)(08.0u W Ms
Q K =
t
r KM S u 2
4⋅=
(2)潜水完整孔:
)(159.02
u W h Q K ∆= 或 )(
08
.0u W s h Q
K =
t r KH u 24⋅=μ
t
r h K u 2
4⋅=μ
式中 W(u)—井函数;
S —承压水含水层的释水系数; μ—潜水含水层的给水度。
2. 直线法
当KMt S r 42(或t
h K r 42μ)<0.01时,可采用公式或下列公式: (1)承压水完整孔:1
212ln )(4t t s s M Q
K ⋅-=
π (6-20)
(2)潜水完整孔:12212
2ln )
(2t t h h Q
K ⋅∆-∆=
π (6-21) 式中 s 1、s 2 —观测孔或抽水孔在s ~t lg 关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标
值(m );
21h ∆、2
2h ∆—观测孔或抽水孔在2h ∆~t lg 关系曲线的直线段上任意两点
的纵坐标值(m 2);
r 1、s 2 —在s (或2h ∆)~t lg 关系曲线上纵坐标为s 1、s 2(或2
1h ∆、
2
2h ∆)两点相应的时间(min )。
四、有越流补给条件下单孔非稳定流抽水水位下降资料求渗透系数
(6-18) (6-19)
单孔非稳定流抽水试验中,在有越流补给(不考虑弱透水层水的释放)条件下,利用s ~t lg 关系曲线上拐点处的斜率计算渗透系数时,可采用下式:
B
r i e m M Q
K /43.2⋅⋅⋅=
π (6-22)
式中 r —观测孔至抽水孔的距离(m );
B —越流参数;
m i —s ~t lg 关系曲线上拐点处的斜率。
注:1. 拐点处的斜率,应根据抽水孔或观测孔中的稳定最大下降值的1/2确定曲线的拐点位置及拐点处的水位下降值,再通过拐点作切线计算得出。
2. 越流参数,应根据i
i
B
r B r m s K e 3
.2/0
/=⋅,从函数表中查出相应的r /B ,然后确定越流参数B 。
五、利用抽水试验水位恢复资料求渗透系数
1. 停止抽水前,若动水位已稳定,可采用公式 计算,式中的m i 值应采用
恢复水位的s ~⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛+T k
t
t 1lg 曲线上拐点的斜率。
2. 停止抽水前,若动水位没有稳定,仍呈直线下降时,可采用下列公式计算:
(1)承压水完整孔: )1ln(4T
k t t Ms Q
K +=
π (6-23) (2)潜水完整孔: )1ln()
(22
2T k t t h H Q
K +-=
π (6-24) 式中 t k —抽水孔从开始到停止的时间(min );
t T —抽水停止时算起的恢复时间(min );
s —水位恢复时的剩余下降值(m );
h —水位恢复时的潜水含水层的厚度(m )。