潮汐环境影响下水文地质参数计算研究
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水文地质参数计算与评价实验报告实验报告:水文地质参数的计算与评价一、引言水文地质参数是指描述水文地质条件的物理参数,对于水文地质调查和水文地质工程设计具有重要的意义。
本实验通过实地勘察和实验室测试的方法,对水文地质参数进行计算和评价。
本报告将详细介绍实验的目的、原理、方法、结果和讨论。
二、实验目的1.理解水文地质参数的概念和重要性;2.学会使用实地勘察和实验室测试的方法计算水文地质参数;3.掌握水文地质参数的评价方法。
三、实验原理1.水负荷试验:通过向井或孔隙中注入一定量的水,观察水位上升的情况,根据注入的水量和孔隙容积计算孔隙度和渗透系数。
2.介质颗粒分析:采用筛分和沉降法,将不同粒度的颗粒分离出来,计算颗粒组成和含水率。
3.渗透试验:在实验室中制备模型,通过施加一定的压力差和时间,测量渗透流量,并计算渗透系数。
四、实验方法1.实地勘察:选择一片地块,选取观测点,在井内注入一定量的水,观察水位上升的情况,并记录注水量和孔隙容积。
2.实验室测试:收集地块中的土样,进行介质颗粒分析和渗透试验,得到颗粒组成、含水率和渗透系数。
五、实验结果和讨论1.水负荷试验:根据实地勘察得到的数据,计算出孔隙度和渗透系数,用于评价地块的水文地质条件。
2.介质颗粒分析:通过实验室测试得到的颗粒组成和含水率,分析土壤的结构和水分状况,对水文地质条件进行评价。
3.渗透试验:根据实验室测试得到的渗透系数,评价土壤的渗透性能,为地下水运动和水文地质工程设计提供参考。
六、结论通过实地勘察和实验室测试的方法,成功计算和评价了水文地质参数。
根据计算和评价结果,可以得到地块的孔隙度、渗透系数、颗粒组成等参数,为水文地质调查和水文地质工程设计提供了重要的依据。
此外,本实验还掌握了水文地质参数的计算和评价方法,对于进一步研究水文地质领域具有一定的参考价值。
1.水文地质参数计算与评价实验指导书2.XXX等.水文地质学.北京:科学出版社,2024.。
潮汐龙口水力计算设计潮型及参数选择研究袁建忠【摘要】针对青草沙水库工程,分析了在龙口水力模拟计算中几个常见的问题,即应关注模型的范围,明确潮型设计中的潮位站是龙口计算的设计代表站还是龙口计算的验证站,模型设计应避免因计算范围过大而造成设计潮型的坦化;设计潮型的涨率明显影响龙口的水力参数,对于特别重要的龙口,应选用涨率较大的潮型作为设计潮型;糙率增加导致龙口计算流速相应减小,但设计潮型涨率对龙口流速的影响明显大于糙率的影响;建筑物概化对龙口流速也会产生较大影响.因此,龙口处的地形和被封堵的建筑物断面应尽可能细化,避免模拟计算中龙口水力参数失真.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2013(044)021【总页数】4页(P64-66,95)【关键词】数值模拟;潮汐龙口;设计潮型;参数选择;青草沙水库;长江口【作者】袁建忠【作者单位】上海勘测设计研究院,上海200434【正文语种】中文【中图分类】TV135青草沙水库及其取输水泵闸工程位于长江口长兴岛西北侧水域。
南侧为长江口南港河段,北侧为长江口北港河段。
工程的主要功能是在非咸潮期自流引水入库供水,在咸潮期通过水库预蓄的调蓄水量和抢补水来满足上海市的原水供应需求。
至2010年和2020年,水库总库容将分别达到4.85亿m3和5.27亿m3,2020年水库供水规模为719万m3/d,水库水质符合《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》Ⅱ类标准。
工程于2007年12月正式开工,2011年6月8日全面建成通水。
根据水动力数学模型和物理模型试验成果,经过多龙口、北堤双龙口、东堤深槽龙口等多方案论证,综合龙口数学模型和物理模型有关成果、东堤实施过程沉降控制的要求以及地形条件等,最后推荐采用东堤深槽龙口及北堤副龙口方案,见图1。
即:东龙口在保护期按复式断面设置,龙口中心宽度800 m、底高程-4.0 m,龙口两端各设宽50 m、高程为0 m的平台;相应北堤副龙口规模拟定为宽300 m、底高程-1.5 m。
海潮引起有越流的滨海承压含水层地下水头变化的数值模拟海潮是指海洋中由于重力作用和地球自转以及受到其他环境因素影响而产生的涨落现象。
海潮的涨落还会影响到沿海地区的地下水流动,特别是在滨海承压含水层中,海潮引起的越流会对地下水头产生一定的影响。
为了研究海潮对地下水头的影响,需要进行数值模拟。
滨海承压含水层是指处于地下几十到几百米深的含水层,其上覆土层不足以承受地下水压力,从而形成了一定的承压状态。
在滨海承压含水层中,地下水受到多种因素的影响,包括海潮、降雨、河川水量等。
其中,海潮引起的越流是滨海承压含水层中的一种重要因素。
为了模拟海潮对地下水头的影响,可以利用数值模拟的方法。
数值模拟是一种基于数学模型的模拟方法,通过计算机模拟可以得到各种复杂系统的行为和演变规律。
在这里,可以建立一个包含地质、水文和海洋学等多个方面的数学模型来进行模拟。
首先,需要建立地质和水文模型。
滨海承压含水层是一种特殊的地下水层,需要考虑其地质特征和水文特征。
在地质模型中,需要考虑地下含水层的结构、岩性和渗透性等因素。
在水文模型中,则需要考虑地下水的产生、流动和消失等因素。
通过建立地质和水文模型,可以计算出地下水的流量、速度和压力等参数。
其次,需要建立海洋学模型。
海洋学模型是指对海洋的涨落、流动和盐度等特征进行建模计算。
在海洋学模型中,需要考虑海洋的潮汐和潮流等因素,以及海洋和地下水之间的交互作用。
通过建立海洋学模型,可以计算出海洋和地下水之间的交互作用和越流量。
最后,利用以上模型,就可以计算出海潮引起的越流对地下水头的影响。
通过模拟计算,可以得到在不同的海潮条件下,地下水头的变化趋势和幅度。
比如在涌潮期间,地下水头会受到较大的影响,而在落潮期间则影响相对较小。
总之,海潮对滨海承压含水层中地下水头的影响是一个复杂的问题,需要综合考虑地质、水文和海洋学等多个方面的因素。
通过数值模拟的方法,可以对海潮引起的越流对地下水头的变化进行准确的模拟和预测,对保护滨海地区的地下水资源具有重要意义。
厦门海底抽水试验水文地质参数分析王瑞芳;匡建平;张中信;马野【摘要】水文地质参数对海底隧道及道路、桥梁的设计、施工具有重要的指导作用,对施工的安全及建成后的运营成本控制有重要影响.根据厦门第二东通海底砂层的承压完整井抽水试验三个落程数据,绘制出相应的抽水试验曲线,得出抽水井和观测井的动水位及静水位和潮汐水位基本同步波动、略有滞后的规律.依据稳定流裘布依公式和非稳定流配线法分析厦门第二东通海底抽水试验数据,考虑到受海水潮汐影响,对其渗透系数和影响半径的求解方法进行分析和探索,并推广到具有观测井的承压完整井的海上抽水数据处理,可为类似工程实践提供参考.【期刊名称】《重庆建筑》【年(卷),期】2019(018)002【总页数】4页(P46-49)【关键词】抽水试验;水文参数;稳定流;非稳定流;配线法【作者】王瑞芳;匡建平;张中信;马野【作者单位】武汉科技大学城建学院土木系,湖北武汉 430065;中南勘察设计院勘察中心,湖北武汉 430070;武汉科技大学城建学院土木系,湖北武汉 430065;武汉科技大学城建学院土木系,湖北武汉 430065【正文语种】中文【中图分类】P6410 引言随着社会经济和交通通行的发展,地铁、海底隧道、长江隧道等相继开工,需要确定含水层的水文地质参数如渗透系数、导水系数、影响半径等参数,为设计、施工提供参数。
目前,确定水文参数的方法很多,马晨光[1]提出用观测孔水位恢复公式和等代大井联立求解基坑潜水含水层渗透系数和影响半径,且与实际情况接近;李术才等[2]以青岛胶州湾海底隧道工程为背景,通过数值计算、模型试验与现场监测数据分析等手段相结合的方法,对海底隧道建设期涌水量的预测进行了研究,得出合理的渗透系数;徐杨青等[3]对长江I级阶地含水层的水文参数进行了分析,得出了相应的基本规律和特性;赵琳琳等[4]结合长春地铁一号,采用多种方法来确定含水层的水文参数;王辛[5]等以三门湖抽水试验为依据,对稳定井流理论的裘布依模型和非稳定流理论的泰斯模型进行了分析对比。
井水位的潮汐现象是地下水诸多潮汐现象中最早被观测到的,早在1879年捷克的达尔乔特(Duchort )地区就观测到井水位具有潮汐现象。
20世纪60年代,Melchior 对该现象做了较为系统的研究后指出其是固体潮体膨胀导致的,随后Bredehoeft [1]等相继展开了研究并指出气压和固体潮都可引起含水层体膨胀。
随着我国地下水井网的建设逐步完善,井水位潮汐现象被广泛观测到,学者们相继展开了深入研究。
1969~1980年蔡祖煌[2]等在研究洼里井的水位动态时详细分析了水位潮汐现象,认为洼里井短趋势升降由日周期变化组成,后者又由持续数小时的短时间升降组成;日周期变化由日、月位置和引力变化引起可记录地球固体潮,重力值最大时引力最小,固体潮为低潮,地壳压缩引起地下水位上升,水位最高;反之,重力值最小时引力最大,固体潮为高潮,地壳引张引起地下水位下降,水位最低。
1984年田竹君[3]等选择地震地下水观测资料,计算地球固体潮参数并进行了水位固体潮特征、机理的研究。
2002年张昭栋[4]等总结了潮汐现象的统一数学物理方程。
利用有源项压力扩散偏微分方程来处理固体潮、气压和地表水体负载潮汐对承压含水层作用,并给出了固体潮、气压和地表水体负载潮汐现象统一数学方程及其解的数学表达式。
该统一方程解的表达式也充分地说明,井水位对固体潮、气压、地表水体负荷潮等因素的响应系数和相位差是频率的函数。
在广西郁江流域中游地区进行水文地质勘察过程中,对诸多水文地质井水位进行了为期近9个月的观测,发现其水位均不同程度地具有潮汐现象,本文选择02号井进行相关分析后全面分析了其微动态信息特征。
1研究资料概况与井水位微动态观测的效能1.1研究资料概况02号井位于郁江流域中游的溶蚀-堆积岩溶平原地貌区(99°12′E ,22°41′N )。
揭露地层自上而下:0.00~1.98m 为第四系(Q 4pd )植物层、1.98~23.00m 为第四系摘要:对横县02号井水位和气压近9个月的观测数据采用小波变换进行长趋势变化和短周期变化的分离,然后利用Clark 气压估计方法和固体潮估计方法,对其气压效应和固体潮效应进行深入探讨,分析该井水位微动态信息特征。