地下水水文学.ppt

?开采补给量：（1）夺取地表水的补给量夺取河水补给指开采条件下，除了取出部分天然补给量，尚能夺取的额外补给量，如：当在靠近地表水体的地方由于强烈抽取地下水，造成地下水位大幅度下降，会造成地表水入渗量的增加。河水第95页，共139页，星期日，2025年，2月5日（2）夺取相邻含水层的补给量弱透水层例，当开采区承压水头低于潜水位时，则发生潜水补给承压含水层的现象。当开采层与相邻的含水层有水力联系时，可通过弱透水层从压力水头高的向低的含水层补给。潜水面承压水位面第96页，共139页，星期日，2025年，2月5日（3）夺取开采地段以外含水层的补给量由于开采引起地下水位下降，造成原有的地下水分水岭外移，使得原来流动外区的地下水流到本区所增加的补给量。原有的分水岭位置开采后分水岭位置第97页，共139页，星期日，2025年，2月5日（4）夺取含水层消耗的补给量地下水溢出带或地下水埋深较浅的地段蒸发损失大，当开采后潜水位下降，造成蒸发损失减少，而原先要损失的量则变成了地下水补给量。?是开采前，不参与研究区的水分循环，仅是在开采后才被夺取过来。?其数量不仅取决于水文气象条件和地质条件，与开采的程度有极大关系。开采补给量的特点：第98页，共139页，星期日，2025年，2月5日2）降落漏斗：RR水位面水头面SS当水井开始抽水时，井中的水位迅速下降，井周围的地下水位也随之下降，形成以井为轴心的同漏斗形状相似水位面（潜水）或水头面（承压水），称降落漏斗。第63页，共139页，星期日，2025年，2月5日3）影响半径R：井中心的水位下降值S称为降深，随着抽水继续进行，降深S加大，漏斗逐渐扩大，到相当一段时间后，涌水量Q稳定不变，S不再下降，漏斗范围亦不扩大，这时地下水向井的运动便是稳定流运动。从井中心到漏斗边缘的距离R，称影响半径。理论上，R应为无穷大，实际应用上，定义为从井的轴线到水位降深S观测不到的位置的水平距离。第64页，共139页，星期日，2025年，2月5日R的影响因素：R的确定：1）由野外试验确定；?抽水量Q：Q??R?；?渗透系数K：K??R?;?井的最大降深SW：SW??R?第65页，共139页，星期日，2025年，2月5日承压含水层：2）由经验公式估算：潜水含水层：其中，SW~井中水位降深；H0~含水层厚度。细沙R＝25～200m中沙R＝100～500m粗沙R＝400～1000m不同岩性含水层的影响半径经验值：第66页，共139页，星期日，2025年，2月5日1．地下水向井的稳定流运动已知：含水层水平、均质、各向同性，含水层厚度为M，渗透系数K，起始水头为H0，抽水稳定后井内的水位Hw，影响半径R，井管半径为rw。求：（1）抽水量Q（2）承压水头线方程H(r)解：这是轴对称问题，由裘布依假定，过水断面可用垂直的圆柱代替，则井的涌水方程为：2)地下水向承压完整井的运动第67页，共139页，星期日，2025年，2月5日RHwSwH0MQr地下水向承压完整井的运动示意图00rrHsrw第68页，共139页，星期日，2025年，2月5日对分离变量后积分（rw?R，Hw?H0）得：式中，H0~影响半径R处的压力水头；Hw、rw~抽水井内的水位和井半径。由上式可知，已知井的降深Sw则可求到Q。Q与降深Sw为一次方关系。?求井的抽水量Q第69页，共139页，星期日，2025年，2月5日由上式，已知Q，可求出承压完整井任一径向距离r与该处的压力水头H（或降深S）的关系式，称为降落漏斗曲面方程。?求压力水头H或降深S与径向距离r的关系改变积分上限变量（rw?r，Hw?H）得：由此得：承压水降落曲线方程第70页，共139页，星期日，2025年，2月5日已知：假设隔水底板水平，含水层为均质、各向同性，初始含水层厚度为H，渗透系数K，抽水稳定后井内的水位hw，影响半径R，井管半径为rw。求：（1）潜水水位线方程h(r)（2）抽水量Q解：这是轴对称问题，由裘布依假定，过水断面可用垂直的圆