水文地质参数的计算
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水文地质参数计算公式水文地质参数是指在水文地质调查中通过采集和分析水文地质数据所得到的一系列参数指标,用于描述地下水的含水层性质和地下水运动规律,是研究地下水资源开发利用和环境保护的重要依据。
常见的水文地质参数包括压力系数、渗透系数、有效孔隙度、地下水涌泉速度等。
压力系数是指地下水压力与深度之比。
通常参考大量的水井资料计算得到,可以通过以下公式计算:P = ρgh其中,P为地下水压力(单位:帕),ρ为水的密度(单位:千克/立方米),g为重力加速度(单位:米/秒的平方),h为地下水埋深(单位:米)。
渗透系数是指单位时间内,单位毛管头差下,单位面积上地下水通过含水层的能力。
可以通过以下公式计算:k=qL/(At)其中,k为渗透系数(单位:米/秒),q为单位时间内通过含水层单位面积的水流量(单位:立方米/秒),L为毛管头差(单位:米),A为含水层截面积(单位:平方米),t为时间(单位:秒)。
有效孔隙度表示岩石或土壤中所含明显的和普遍存在的有益于地下水储存和运动的微小空隙的相对比例。
可以通过以下公式计算:n=(Vv/Vt)*100%其中,n为有效孔隙度(单位:%),Vv为有效孔隙体积(单位:立方米),Vt为总体积(单位:立方米)。
地下水涌泉速度是指单位时间内从地下储层出流的地下水量与地下储层的面积之比。
可以通过以下公式计算:Q=Aq其中,Q为地下水涌泉速度(单位:立方米/秒),A为出水面积(单位:平方米),q为单位时间内流出地下水量(单位:立方米/秒)。
除了以上所述的水文地质参数,还有一些重要的参数,如渗透率、含水层厚度、孔隙度、地下水补给量等,具体的计算公式可以根据不同的研究目的和数据条件来选择和应用。
水文地质参数的计算需要借助于有关的实测数据和地质勘探资料,能够提供科学、准确的参数数据,为地下水资源开发和管理提供科学依据。
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.。
水文地质参数计算及水文地质参数经验值1渗透系数k计算公式见表10.23-1〜10.23-2。
表10.23-1潜水非完整井(非淹没过滤器井壁进水)1 .河床下抽水2 .过滤器安置在含水层上部或 中部3. <>j (一般 c V2 〜3m)4. H1V0.5H 1. 过滤器安置在含水层中部2.心3H3. rs (03^.4)// 4 .单孔1. 过滤器位于含水层中部2. 单孔④扃式中:H1—至过滤器底 部的含水层深度单孔 0.366(?, 0.66f—,S123 .条件同上4 .有一个观测孔0,366Q(lg/?-lgrJS+小⑦0.I6Qg.・S,)2,3 lg1 .过滤器位于含水层下部2.单孔上表中,①〜⑤是潜水非完整井(非淹没过滤器井壁进水)计算公式;⑥〜⑩是潜水非完整井(淹没过滤器井壁进水)计算公式。
表10.23-2根据水位恢复速度计算渗透系数图形计算公式适用条件说明TTTTTTTTT k = 1.57c(/^ -/r,),(&十勺)1.承压水层2.大口径平底井(或试坑)求得一系列与水位恢复时间有关的数值k,那么可作闩⑺曲线,根据此曲k S - h),(龙+s2)1.条件同上2.大口径半球状井底(或试⑨0.36皿1跖-也舟1.条件同上2.一个观测孔0.73Qpg/?lg9)W+/)2影响半径R根据计算公式确定影响半径(R),目前大多数只能给出近似值,常用公式见表10.23-3。
表10.23-3 根据计算公式确定影响半径(R)3水文地质参数经验值如表10.23-4〜1().23・8。
注:此表系根据冀、豫、鲁、苏北、淮北、北京等省市平原地区局部野外试验资料综合表10.23-5砾石渗透系数表10.23-6给水度经验值表10.23-7影响半径经验值注:《水利水电工程地质手册》认为,粗砂,粒径0.5〜2.0mm 时,R 为100〜150m。
表10.23-8根据单位出水量、单位水位下降确定影响半径R经验值单位出水重(L/s • m)单位水位降低(m/L • s)影响半径R(m)。
一般规定8.1.1 水文地质参数的计算,必需在分析勘探区水文地质条件的基础上,合理地选用公式(选用的公式应注明出处)。
8.1.2 本章所列潜水孔的计算公式,当采用观测孔资料时,其利用范围应限制在抽水孔水位下降漏斗坡度小于1/4处。
渗透系数8.2.1 单孔稳固流抽水实验,当利用抽水孔的水位下降资料计算渗透系数时,可采用下列公式:1 当Q~s(或Δh2)关系曲线呈直线时,1)承压水完整孔:(8.2.1-1)2)承压水非完整孔:当M>150r,l/M>时:(8.2.1-2)或当过滤器位于含水层的顶部或底部时:(8.2.1-3)3)潜水完整孔:(8.2.1-4)4)潜水非完整孔:当>150r,l>时:(8.2.1-5)或当过滤器位于含水层的顶部或底部时:(8.2.1-6)式中K——渗透系数(m/d);Q——出水量(m3/d);s——水位下降值(m);M——承压水含水层的厚度(m);H——自然情形下潜水含水层的厚度(m);h——潜水含水层在自然情形下和抽水实验时的厚度的平均值(m);h——潜水含水层在抽水实验时的厚度(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Δh2)关系曲线呈曲线时,可采用插值法得出Q~s 代数多项式,即:s=a1Q+a2Q2+……a n Qn (8.2.1-7)式中a1、a2……a n——待定系数。
注:a1宜按均差表求得后,可相应地将公式(8.2.1-1)、()、()中的Q/s和公式()、()、()中的以1/a1代换,别离进行计算。
3 当s/Q (或Δh2/Q)~Q关系曲线呈直线时,可采用作图截距法求出a1后,按本条第二款代换,并计算。
8.2.2 单孔稳固流抽水实验,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Δh2)在s(或Δh2)~lgr关系曲线上能连成直线,可采用下列公式:1 承压水完整孔:(8.2.2-1)2 潜水完整孔:(8.2.2-2)式中s1、s2——在s~lgr关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值(m);——在Δh2~lgr关系曲线的直线段上任意两点的纵坐标值(m2);r1、r2———在s(或Δh2)~lgr关系曲线上纵坐标为s1、s2(或)的两点至抽水孔的距离(m)。
第一种模式承压水含水层厚降深影响半径代号QQ M S R 单位立方米/小时立方米/天升/秒米米米模式自动计算自动计算自动计算输入输入输入结果20.67011836496.082841 5.7416995441.4 3.3218.54546最大水量(1.75倍降深36.17270712868.14497110.047974441.4 5.8118.54546最大水量(降深到顶板622.593926414942.2542172.94276441.410018.54546第二种模式承压水影响半径依据经验公式含水层厚降深影响半径代号QQ M S R 单位立方米/小时立方米/天升/秒米米米模式自动计算自动计算自动计算输入输入输入正常水量7.83517209188.044132.1764367441.41 5.642196正常水量正常水量)(lg 73.200Lgr R MS K Q -=)(lg 73.200Lgr R MS K Q -=最大水量(1.75倍降深12.23566883293.656052 3.3987969441.4 1.759.831468最大水量(降深到顶板392.12404329410.97704108.92335441.4100558.6261第一种模式潜水潜水计算涌水量含水层厚降深影响半径代号H0S R单位立方米/小时立方米/天升/秒米米米模式自动计算自动计算自动计算输入输入输入正常水量561.833937213484.0145156.06498800.7638.0258537.22最大水量(1.75倍降深)494.879236311877.1017137.46645800.71116.543758537.22最大水量(降深到含水层厚度的一半)439.524560810548.5895122.09016800.7400.378537.22第二种模式潜水潜水计算涌水量含水层厚降深影响半径代号H0S R单位立方米/小时立方米/天升/秒米米米模式自动计算自动计算自动计算输入输入输入正常水量561.810323313483.4478156.05842800.7638.0258540.097最大水量(1.75倍降深)462.572488711101.7397128.49236800.71116.5437514943.05最大水量(降深到含水层厚度的一半)466.621136811198.9073129.61698800.7400.375360.086承压转潜水计算涌水量第一种模式含水层厚度降深影响半径代号m SR单位立方米/小时立方米/天升/秒米米米Q 流量Q正常水量Q 正常水量)(lg 2(366.1220Lgr R hw m m H K Q ---=))(lg )2(366.10LgrRS S HKQ --=)(lg )2(366.10LgrRS S HKQ --=正常水量30.59348499734.243648.498190340.15240.31563.04最大水量(1.75倍降深)-20.47614172-491.4274-5.68781740.15420.5251056.593最大水量(降深到含水层厚度的一半)26.81982868643.6758887.449952440.15220.225554.6423承压转潜水计算涌水量第一种模式含水层厚度降深影响半径代号m S R单位立方米/小时立方米/天升/秒米米米模式自动计算自动计算自动计算输入输入输入正常水量65.522242581572.5338218.20062340.15240.31215.365最大水量(1.75倍降深)-19.69363061-472.64713-5.47045340.15420.5251338.262最大水量(降深到含水层厚度的一半)25.67795563616.2709357.132765540.15220.225702.1497水文地质参数:非完整承压水井第一种模式有效厚度降深影响半径代号Q Ma S R0单位立方米/小时立方米/天升/秒米米米模式自动计算自动计算自动计算输入输入输入正常水量36.38257768873.18186410.10627210076022600水文地质参数:非完整承压水井第二种模式有效厚度降深影响半径代号QMa SR0单位立方米/小时立方米/天升/秒米米米流量Q )(lg 2(366.1220Lgr R hw m m H K Q ---=)2M()Mat ()Lgr (lgR S Ma 2.73K Q 21⨯⨯-⨯⨯=2M()Mat ()Lgr (lgR S Ma 2.73K Q 21⨯⨯-⨯⨯=正常水量10.79999094259.199783 2.999997510079.35185.4203进水厚度降深影响半径代号Q Q L Sw R=1.6×L单位立方米/小时立方米/天升/秒米米米模式自动计算自动计算自动计算输入输入输入结果5.345752542128.298061 1.4849313100 3.32160最大水量(1.75倍降深)9.355066948224.521607 2.5986297100 5.81160最大水量(降深到顶板)161.01664283864.3994344.726845100100160最大水量(降深到底板)322.03328577728.7988689.45369100200160渗透系数渗透系数降深代号KMS 单位立方米/小时立方米/天升/秒米/天米米模式自动计算自动计算自动计算输入输入输入结果1093.87652326253.0365303.854590.1400500正常水量含水层初期突然弹性释放计算(非稳定流量Q井壁进水的非完整计算计算)6.1(lg 73.20Lgr L LS K Q W -=)(1416.34u W SM K Q ⨯⨯⨯⨯=Q(m³/h)Q(m³/d)19.7472.812.4297.6R:影响半径实际观测水井半径渗透系数水头高于顶板高度rw KH 米米/天米输入输入输入0.05650.3120.05650.3120.05650.312100影响半径依据经验公式推算:R=10sk^0.5+rw水井半径渗透系数水头高于顶板高度rw KH 米米/天米输入输入输入0.05650.312)7300Lgr R MSK0.05650.3120.05650.312100R:影响半径实际观测水井半径渗透系数剩余厚度rw Khw 米米/天米输入输入输入2.820.0559162.7152.820.0559-315.8042.820.0559400.37影响半径依据经验公式推算:R=2s(kh)^0.5+rw水井半径渗透系数剩余厚度rw Khw 米米/天米输入输入输入2.820.0559162.7152.820.0559-315.8042.820.0559400.37R:影响半径实际观测水井半径渗透系数从地板起算的水头高度剩余厚度rwKH0hw米米/天米米)220Lgr R hw m m H ---)))0LgrS S H-输入输入输入输入9750.00623240.32.760.0628240.3-180.2252.760.0628240.320.075影响半径依据经验公式推算:R=2s(kh)^0.5+rw水井半径渗透系数从地板起算的水头高度剩余厚度rw K H0hw米米/天米米输入输入输入输入9750.00623240.302.760.0628240.3-180.2252.760.0628240.320.075R:影响半径实际观测钻孔半径坑道内有效揭露厚度渗透系数r t K米米米/天输入输入输入4450100.008影响半径依据经验公式推算:R=10SK^0.5+rw钻孔半径坑道内有效揭露厚度渗透系数rtK 米米米/天)g 2(220Lgr R hw m m H ---)41)Mat 2Ma ()Ma t ()r S 21-⨯⨯⨯41)Mat 2Ma ()Ma t ()r S 21-⨯⨯⨯输入输入输入0.05500.054574条件:L/Rw>5水井半径渗透系数水头高于顶板高度含水层厚度rw K H M米米/天米米输入输入输入输入10.31210010.31210010.31210010010.312100100井半径时间储水系数泰斯井函数泰斯井函数误差r t s弹u W(u)W(u)最后一项误差米天输入输入输入自动计算自动计算2.50.10.00013.91E-059.573171 1.51582E-25非稳定流)Q(L/S) 5.472222 3.444444Q(L/S) 5.472222 3.444444。