刘雅彬 张毅
【摘要】水文地质参数的计算与确定,是地下水资源评价中一项重要的研究内容,其计算结果的精度将直接影响水资源的评价精度。本文通过对大气降水入渗系数、潜水蒸发强度、渗透系数和给水度等参数具体的确定,各个参数运用各自不同的确定方法来进行了叙述,为后续继续进行地下水资源的计算与评价奠定了基础,通过阿拉善右旗雅布赖盆地水文地质参数确定的实例来论述水文地质参数确定的一些方法。
【关键词】水文地质参数;地下水资源;评价;计算;方法
水文地质参数的计算与确定,是地下水资源评价中一项重要的研究内容,其计算结果的精度将直接影响水资源的评价精度。地下水资源计算中涉及的主要参数有降水入渗系数α、含水层的渗透系数K、导水系数T、导压系数a、弹性释水系数μ*(潜水含水层给水度μ)、影响半径R等,各参数根据不同情况采用不同的方法分别计算与确定。
1、水文参数
1.1 大气降水入渗系數(α)。大气降水入渗补给主要受包气带岩性、水位埋深、地貌及降水特征等因素影响。依据上述因素,工作区分为基岩区(I)、碎屑岩区(II)、山前冲洪积平原区(III)、覆沙滩地区(IV)、湖盆滩地区(V)和风积沙区(VI)共六个不同入渗区。
本次计算大气降水入渗系数时,利用不同地貌单元的地下水动态观测资料,气象资料采用雅布赖气象站降水观测资料。应用如下公式进行近似计算:
2.1.2 非稳定流计算公式
(1)拐点法。对带1个观测孔的单孔非稳定流抽水试验首先根据观测孔的水位降深资料在单对数纸上作S-lgt关系曲线。
由于后期水位趋于稳定,可在图上求得最大降深值Smax,由Si=1/2Smax算出Si,由Si在S-lgt上找到拐点P。确定P的坐标值Si、Ti。
求取拐点处曲线的斜率ii,通常用拐点所在曲线的直线部分的斜率来代替,即时间取一个对数周期时对应的水位降深值△S=ii,带入以下公式计算。
非稳定流试验计算参数时,均采用双对数曲线和单对数曲线(包括直线法、恢复水位法、配线法)计算水文地质参数,参数计算精度较高,从计算结果看,三种方法均比较接近,考虑到恢复水位时无抽水影响,水位观测数据相对准确,基本上无三维流和紊流以及井损影响,因此本次渗透系数主要选用恢复水位法计算结果。
稳定流抽水试验计算参数时,采用裘布依公式和大落程水位恢复法计算。裘布依公式所计算的水文地质参数与恢复水位法所求参数相比,结果均偏大,所以在选用时,一般选由大落程抽水时的水位恢复资料求得的参数作为单孔的水文地质参数。
由于本次水量评价只对第四系含水岩组进行计算评价,故参数只选取各第四系勘查孔的水文地质参数值,所选用的参数值见表3。
上述所选用的参数与前人及邻区同类地层参数相符,可作为资源计算依据。
2.2 给水度(μ)。本次抽水试验时间最长为65h,后期曲线特征不明显,根据抽水试验资料计算给水度较为困难,每个勘探孔钻探施工中在不同深度均采取了水理性质样,测得给水度见表5。考虑到钻探取芯过程中,样品扰动较大,细颗粒物质有不同程度的损失,代表性偏差较大,测定值误差较大,故仅作参考,在资源量计算中主要依据含水层岩性特征采用经验数值(水文地质手册及前人区域资料)并适当参考测定值确定(见表4)。
3、结语
利用稳定流单孔抽水试验确定的参数一般误差较大,其主要原因包括:抽水水位降深较大时井壁及抽水井周围会产生三维流、滤水管长度小于含水层厚度及井损的影响等。利用非稳定流抽水试验确定的参数较为准确,在有非稳定流抽水试验资料时,先用非稳定流抽水试验资料进行计算。
参考文献:
[1]冯润田.内蒙古自治区东胜区—伊金霍洛旗地下水资源勘查与区划报告[R].鄂尔多斯,2013.
[2]侯光才,张茂省.鄂尔多斯盆地地下水勘查研究[M].北京:地质出版社,2008.
[3]张毅.内蒙古自治区雅布赖盆地东部水文地质普查报告[R].鄂尔多斯,2015.
[4]汪民,万力.水文地质手册[M].北京:地质出版社,2012.
作者简介:刘雅彬(1982-),女,蒙古族,内蒙古鄂尔多斯人,研究生,内蒙古自治区第二水文地质工程地质勘查院,工程师。研究方向:水文地质、工程地质、环境地质。