水文地质概念

1.渗透系数K简介又称水力传导系数(hydraulicconductivity)。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： K=kpg/n，式中k为孔隙介质的渗透率，它只与固体骨架的性质有关， k为渗透系数；n为动力粘滞性系数；p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值渗透系数的应用地下水流速的确定：在地下水等水位图上的地下水流向上，求出相邻两等水位线间的水力梯度，然后利用公式计算地下水的流速V=kI式中：V---地下水的渗流速度(m/d)K---渗透系数(m/d)I 水力梯度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1=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(coefficientoftransmissivity)，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。对某一垂直于地下水流向的断面来说，导水系数相当于水力坡度等于1时流经单位宽度含水层的地下水流量。导水系数大,表明在同样条件下，通过含水层断面的水量大,反之则小。导水系数只有当地下水二维流动时才有意义，对于三维流动是没有意义的。2.导水系数科技名词定义中文名称：导水系数英文名称：coefficientoftransmissivity定义：单位水力坡度，单位时间通过单宽介质的水量，其量纲为L2T,是表示岩土层输水性大小的指标。所属学科：水利科技（一级学科）；水文、水资源（二级学科）；水资源（水利）（三级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布英文：transmissivity，coefficientoftransmissivity释文：表示含水层全部厚度导水能力的参数。导水系数：水力坡度等于1时，通过整个含水层厚度M上的单宽流量。用T表示导水系数T与渗透系数K的关系：T=KM3．给水度科技名词定义中文名称：给水度英文名称：specificyield定义：含水层的释水能力。它表示单位面积的含水层，当潜水面下降一个单位长度时在重力作用下所能释放出的水量。所属学科：地理学（一级学科）；水文学（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布specificyield我们把地下水位下降一个单位深度，从地下水位延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释出的水的体积，称为给水度。饱和的土壤或岩层在重力作用下排出的水量与土壤或岩层体积的比值。在数值上它等于容水度减去持水度。正文含水层的释水能力。它表示单位面积的含水层，当潜水面下降一个单位长度时在重力作用下所能释放出的水量（见图）。数值上，给水度等于释出的水的体积与释水的饱和岩土总体积之比。即式中卩为给水度；V为释水的饱和岩土总体积；Vg为在重力作用下排出的水的体积。给水度大，说明含水层能够释放的水量大，反之则小。给水度是地下水资源评价、地下水动态预测、农田排水和地表水、地下水相互转化规律研究中的重要参数。迟后排水饱和岩土的释水并非瞬时完成，而要持续一定的时间。这种现象称迟后排水。因而从开始排水算起，经过不同的时间排出的水量不等，测得的给水度随时间而变。一般所说的给水度是指排水结束以后的给水度。影响因素给水度大小与含水层岩性有关。松散沉积物含水层的颗粒粗、大小均一,则给水度大；反之,颗粒细、大小不均，则给水度小。颗粒所含的胶体成分也影响给水度值。给水度的大小还与潜水面的埋藏深度有关，当潜水面埋藏深度小于岩土中毛细管水最大上升高度时，给水度是一个变数，潜水面埋藏深度越浅，给水度越小。只有当潜水面较深时，给水度才是常数。测定方法 测定给水度的方法常用的有：①筒测法。将含水层原状土样不扰动地装入试验圆筒，充分饱和后将水排出，测定排出水的体积，计算给水度。岩土颗粒愈细,排水所需的时间愈长，在测定给水度时，要考虑迟后排水的影响。②非稳定流抽水试验。在潜水含水层中进行抽水，固定抽水量，观测不同时间的地下水位，绘制地下水位降深随时间的变化曲线，并把它与标准曲线对比，算出给水度。③水量平衡法。根据降水、蒸发、地下水位和地下水开采量等资料，通过建立一定地区和时段的地下水水量平衡方程来估算地区的平均给水度。④数值解法。把地下水非稳定流动方程和定解条件离散化，用有限单元法或有限差分法，根据区内各垂向补给量、排水量和各观测井地下水位变化的资料反求给水度。（1）指地下水位下降一个单位深度，从地下水位延伸到的表面的单位面积岩石柱体在重力作用下所释放出来的水的体积，常用小数表示，无量纲.其大小与岩性，地层结构，空隙大小与性质，水位埋深（在毛细带内）及水位降速有关.（2）是饱和介质在重力排水作用下可以给出的水体与多孔介质体积之比.specificyield弹性释水系数中文词条名：弹性释水系数（弹性给水度）英文词条名：elasticdrainableporosity单位面积承压含水层在压力下降一个单位时所释放出的水量，又称弹性给水度。导压系数a

导压系数-----表示弹性液体在弹性多孔介质中不稳定渗流时，压力变化传递快慢的一个参数，单位是cm2/s，导压系数用希腊字母c表示，它是地层有效渗透率K除以流体粘度p与综合压缩系数Ct乘积pCt所得的商。即c=K/(pCt)。6.弱透水层渗透系数K'⑴透水层的认定一般情况下，渗透系数大于1米/昼夜的岩层可认为透水，呈层状称透水层，呈带状称透水带，而渗透系数小于0.001米/昼夜的岩层，称为不透水层。渗透系数介于1—0.001米/昼夜者为半透水或弱透水层。只有透水层才有可能成为 含水层。疏松的砂卵石层；半固结而富空隙的砂砾岩；富有裂隙的基岩；喀斯特发育的碳酸岩，既能容水，又能透过和排出重力水，都具备成为含水层的条件。在自然条件下，透水层要成为含水层，必须在透水层下部有不透水层或弱透水层存在的储水构造，才能保证渗入透水层中的水聚集和储存起来。吿林吿林大爭栉品课2专1水丸他廉学R隸门也丸地质甲Z渗透系数和导水為数诵港器数只称爪力儒■Z渗透系数和导水為数诵港器数只称爪力儒■離虬-cJiii述介廡瀑透代力的川憾水工地质詹数"柜加达西住式.舉览系数认衣」i本力坡麼为1时卜水衽仆质中的帧連度，单位卮mAl前皿弘沁磁人小弓介啧的船构(嗽粒丸冰、排列、空呼填等,利水的物耶儿喷I淌帕时*扁』容重才水孫数即訐木；二询儀透眾.啟4J1：怡圈F庄此兀理论意又为水力梯度为1H-1-通过停水H的•巾宽療量,乱川单J|曲三瀏龈剖制二维流屮兀意5C址m-k-牙水系数!汹用；¥止二维it和一錐S乙利用抽水试验挺料耒取含水层的整透系難及导水系救打法视具体的抽朮试验情况而定,下面就各种情况下的计算公式加次简述，其臣理艮具悴计算步驟可楼罟地下水动力学相关報乩—、单孔稳定谎抽水试验抽水孔水■&♦降资料求渗透系数1. —、单孔稳定谎抽水试验抽水孔水■&♦降资料求渗透系数1. （或A/i2）X系曲线呆宜线时,「I）承压水完整孔：AT=—^―ln-r⑵承尿水非完整孔；心）时.Kj比:左滤黠位于含水层的..：■!部或底部时-Q.RM-/,I.12M(In—I In )r1 肿K=-^—ln-1-^—^ln(：l[■O^—>J(6-II)r! r(6-ID)（4）潜水非完整孔:(6-13)(6-13)当讨滤器晳」•含?K层的门瞎或I.注I；时.K [ln-+-^ln（l-d.2-i|兀（H_「h）rI ri6-14）.iVI1尺一潘透泵数Hll/r.；tt?—,"1./]JiL^ni'/iLJ：卜胖『ImhM-爪11■:水■含水bMUY度in->!H—〕然情;忙卜蓿木含术忙「仙度5）；h一潜水含忒「I啊情hlTMili朮试验IM沦"度NT15if：Ilii-.^―需卅舎卅口的I冰试瓏忖I'tW度5必 旳1过戯&刑心度'-IT.；：『捕水孔过滤器的Yit（m>；R—黑响半忙（rm几2晋©r仲Aft'）.盖毎曲践浪I由瑕时，液刖怖『附:需口旷数务顶止，IM£二”[Q+订-电」+ +叫Q" <6-1jI'I'a.-.q?……召一W拳数.心订樹勺片农求轧山申丨吨地鹄如1屮|门U°”以I仙代也分丄迅斤汁辰H~—氈3.WQ〔或AA-/C2）號剽H钱呈闻线汕叮采川柞圏觀?I儷求川血匸,損上逑"法计算a

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