專(zhuān)門(mén)水文地質(zhì)學(xué)第六章水文地質(zhì)參數(shù)的計(jì)算水文地質(zhì)參數(shù)是表征巖土水文地質(zhì)性能大小的數(shù)量指標(biāo)，是地下水資源評(píng)價(jià)的重要基礎(chǔ)資料，主要包括含水層的滲透系數(shù)和導(dǎo)水系數(shù)、承壓含水層貯水系數(shù)、潛水含水層的給水度、弱透水層的越流系數(shù)及含水介質(zhì)的水動(dòng)力彌散系數(shù)。水文參數(shù)是表征與巖土性質(zhì)、水文氣象等因素有關(guān)的性能大小的相關(guān)指標(biāo)，主要包括降水入滲系數(shù)、潛水蒸發(fā)系數(shù)、灌溉水回滲補(bǔ)給系數(shù)。確定這些水文地質(zhì)參數(shù)的方法可以概括為兩類(lèi)：一類(lèi)是用水文地質(zhì)試驗(yàn)法（如野外現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)、注水試驗(yàn)、滲水試驗(yàn)及室內(nèi)滲壓試驗(yàn)、達(dá)西試驗(yàn)、彌散試驗(yàn)等），這種方法可以在較短的時(shí)間內(nèi)求出含水層參數(shù)而得到廣泛應(yīng)用；另一類(lèi)是利用地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)資料來(lái)確定，是一種比較經(jīng)濟(jì)的水文地質(zhì)參數(shù)測(cè)定方法，并且測(cè)定參數(shù)的范圍比前者更為廣泛，可以求出一些用抽水試驗(yàn)不能求得的一些參數(shù)?！?.1給水度的確定方法一、影響給水度的主要因素給水度是表征潛水含水層給水能力和儲(chǔ)蓄水量能力的一個(gè)指標(biāo)，在數(shù)值上等于單位面積的潛水含水層柱體，當(dāng)潛水位下降一個(gè)單位時(shí)，在重力作用下自由排出的水量體積和相應(yīng)的潛水含水層體積的比值。給水度不僅和包氣帶的巖性有關(guān)，而且隨排水時(shí)間、潛水埋深、水位變化幅度及水質(zhì)的變化而變化。各種巖性給水度經(jīng)驗(yàn)值見(jiàn)表6-1。表6-1各中巖性給水度經(jīng)驗(yàn)值巖性給水度巖性給水度粘土0.02～0.035細(xì)砂0.08～0.11亞粘土0.03～0.045中細(xì)砂0.085～0.12亞砂土0.035～0.06中砂0.09～0.13黃土狀亞粘土0.02～0.05中粗砂0.10～0.15黃土狀亞砂土0.03～0.06粗砂0.11～0.15粉砂0.06～0.08粘土膠結(jié)的砂巖0.02～0.03粉細(xì)砂0.07～0.010裂隙灰?guī)r0.008～0.10巖土性質(zhì)對(duì)給水度的影響，主要有三個(gè)方面，即巖土的礦物成分，顆粒大小、級(jí)配及分選程度，空隙情況。不同的礦物成分對(duì)水分子的吸附力不同，吸附力與給水度成反比；巖土顆粒從兩個(gè)方面影響給水度，一是吸附的水量不同，顆粒小的吸附水量多，相應(yīng)的給水度就小，顆粒粗的吸附水量少，給水度則大；二是顆粒大小、級(jí)配及分選程度決定了空隙大小，級(jí)配愈不均勻，給水度就愈小，反之，級(jí)配均勻，給水度愈大。不同水質(zhì)的水，其粘滯性及與巖土顆粒的相互作用力的大小是不相同的。粘滯性大的給水性弱；粘滯性小的給水性強(qiáng)。同時(shí)水中所含化學(xué)成分的種類(lèi)及含量的多少，與水溫的高低關(guān)系密切。水溫愈高，水中溶解的物質(zhì)愈多，含量愈大；反之亦然。另外，水溫常常受氣溫的影響，因此水溫與氣溫也往往影響給水度的大小。潛水變幅帶給水度受毛管水上升高度的影響很明顯。潛水位在毛細(xì)管水上升高度范圍內(nèi)，土層重力疏干排水過(guò)程完成后，土中除保持結(jié)合水、孔角毛管水、懸掛毛管水外，而且還有毛管上升水，即土層在重力水疏干過(guò)程結(jié)束后，實(shí)際持水量大于其最大的田間持水量。地下水埋深愈淺，保持在其中的毛管上升水量就多，則給水度愈?。坏叵滤裆钣?，在變幅帶內(nèi)的毛管上升水就保持得愈小，則給水度相應(yīng)增大。當(dāng)?shù)叵滤裆畹扔诨虼笥诿芩畲笊仙叨群?，毛管上升水才不影響給水度的大小，其值才趨于穩(wěn)定。二、給水度的確定方法潛水含水層的給水度可利用單孔非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)觀測(cè)孔的水位下降資料計(jì)算確定，或采用野外試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)的方法確定，但必須保持含水層的天然結(jié)構(gòu)。（一）非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)法利用非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)確定潛水含水層的給水度，必須選擇合適的數(shù)學(xué)模型，并且觀測(cè)孔離抽水井的距離和深度、抽水延續(xù)時(shí)間、抽水量的控制和動(dòng)水位的觀測(cè)等都必須滿(mǎn)足一定的技術(shù)要求，才能取得較好的結(jié)果。1.井流公式求解潛水井流問(wèn)題的主要方法就是利用博爾頓模型和紐曼模型。（1）博爾頓井流模型的解析解表達(dá)式：（適用于小的t值）（6-1）（適用于大的t值）式中s—觀測(cè)孔水位降深（m）；r—觀測(cè)孔距抽水井的距離（m）；T—導(dǎo)水系數(shù)（m2/d）；S—貯水系數(shù)；Q—抽水量（m3/d）α—延遲指數(shù)的倒數(shù)；D—疏干因素，—博爾頓井函數(shù)，可查閱相關(guān)書(shū)籍。（2）紐曼井流模型的解析解表達(dá)式：對(duì)于降深前期和降深后期可分別求解。對(duì)于和抽水井深度相同的觀測(cè)孔有：降深前期的解為（6-2）降深后期的解為（6-3）（6-3）式中Kr—橫向滲透系數(shù)（m/d）；Kz—垂向滲透系數(shù)（m/d）。以上兩個(gè)井流模型的解分別做出了潛水含水層中完整井定流量抽水時(shí)的博爾頓標(biāo)準(zhǔn)曲線（AＰrickett）和紐曼標(biāo)準(zhǔn)曲線（ＳＰＮeuman）。2.求解水文地質(zhì)參數(shù)通常根據(jù)抽水試驗(yàn)的s～t曲線，進(jìn)行解析推斷，求出給水度，主要有兩種方法。（１）標(biāo)準(zhǔn)曲線法（配線法）配線法的具體步驟各教科書(shū)中均有詳細(xì)介紹，需要指出的是，為了求取給水度值，主要是擬合抽水試驗(yàn)的s～t曲線（取雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)）的后半部分曲線，所以抽水試驗(yàn)延續(xù)的時(shí)間應(yīng)足夠長(zhǎng)，使得較好的擬合。（２）直線圖解法將實(shí)測(cè)的降深資料作在單對(duì)數(shù)坐標(biāo)系上，降深s取普通坐標(biāo)，時(shí)間t為對(duì)數(shù)坐標(biāo)。對(duì)于潛水來(lái)說(shuō)，降深前期和降深后期的曲線為大致平行的兩條直線，中間為一條近乎水平的線相連。求給水度時(shí)，利用降深后期的直線。求出該直線斜率i（相當(dāng)于一個(gè)對(duì)數(shù)周期的降深差）和該直線在橫軸上的截距t０。按下列公式計(jì)算：（6-4）（6-4）（二）漏斗疏干法在潛水面平緩、天然地下徑流量很小的地區(qū)，抽水井所抽出的水主要來(lái)自降落漏斗疏干的水量，隨著抽水時(shí)間的延長(zhǎng)，降落漏斗在不斷擴(kuò)展，只要將某一時(shí)刻以前抽出的水量，除以該時(shí)段的降落漏斗體積，即可得到給水度，計(jì)算公式如下：（6-5）式中Ｑ—抽水井的流量（m3/d）t—抽水開(kāi)始以后的時(shí)間（d）V—降落漏斗的體積（m3）降落漏斗的形狀一般為不規(guī)則的漏斗形。當(dāng)觀測(cè)孔較多時(shí)，可根據(jù)實(shí)測(cè)的降落漏斗形狀和漏斗內(nèi)降深等值線，算出漏斗體積V。（三）筒測(cè)法筒測(cè)法是使用一種特制的簡(jiǎn)易測(cè)筒，筒內(nèi)盛入原狀土，然后設(shè)法讓筒內(nèi)原狀土達(dá)到飽和，進(jìn)而使之在重力作用下自由排水，從而測(cè)定排除的水量，借以推求原狀土的給水度。圖6-1筒測(cè)法裝置示意圖圖6-1筒測(cè)法裝置示意圖1—試驗(yàn)測(cè)筒；2—濾料池；3—排水閥；4—供水閥；5—供水水箱；6—測(cè)壓管；7—排水口；8—法蘭盤(pán)（四）試坑法試坑法的基本原理是測(cè)量土層的體積飽和含水率和田間持水率，然后計(jì)算其差值即為給水度。測(cè)試分析步驟如下：1.挖掘一大小適當(dāng)?shù)脑嚳樱冻鲇蠼o水度的土層，用環(huán)刀取土樣，測(cè)定土樣的干容重；（6-6）式中—環(huán)到所取土樣體積（cm3）；—烘干土樣的重量（g）。2.將試坑內(nèi)欲測(cè)的土壤泡水一定的時(shí)間，使其孔隙被水飽和，然后舀干余水，取土樣測(cè)定重量含水率；（6-7）式中—濕土的重量（g）；3.將土層用濕物覆蓋，防止土層水分蒸發(fā)。這時(shí)，飽和含水量中的重力水下滲，每隔一定時(shí)間取土測(cè)定土樣的重量含水率；4.將測(cè)得的重量含水率換算成體積含水率；（6-8）式中—水的重率，；—土壤中水的體積（cm3）。5.將不同的值點(diǎn)繪曲線（如圖6-2），在t=0時(shí)刻的值為體積飽和含水率（容水度或孔隙度），而曲線的水平段相當(dāng)與田間持水率（持水度）。如圖6-2中，體積飽和含水率為43.2%，田間持水率為37.2%，因此所測(cè)土樣（亞砂土）的給水度為6.0%。

專(zhuān)門(mén)水文地質(zhì)學(xué)§6.2滲透系數(shù)和導(dǎo)水系數(shù)圖6-2土壤含水率變化曲線導(dǎo)水系數(shù)即含水層的滲透系數(shù)與其厚度的乘積。其理論意義為水力梯度為1時(shí)，通過(guò)含水層的單寬流量，常用單位是m2/d。導(dǎo)水系數(shù)只適用于平面二維流和一維流，而在三維流及剖面二維流中無(wú)意義。利用抽水試驗(yàn)資料求取含水層的滲透系數(shù)及導(dǎo)水系數(shù)方法視具體的抽水試驗(yàn)情況而定，下面就各種情況下的計(jì)算公式加以簡(jiǎn)述，其原理及具體計(jì)算步驟可參考地下水動(dòng)力學(xué)相關(guān)教材。一、單孔穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)抽水孔水位下降資料求滲透系數(shù)1.當(dāng)Q～s（或）關(guān)系曲線呈直線時(shí)，（1）承壓水完整孔：(6-9)（2）承壓水非完整孔：當(dāng)M﹥150r，l/M﹥0.1時(shí)，(6-10)當(dāng)過(guò)濾器位于含水層的頂部或底部時(shí)，(6-11)（3）潛水完整孔：(6-12)（4）潛水非完整孔：當(dāng)﹥150r，l/﹥0.1時(shí)，(6-13)當(dāng)過(guò)濾器位于含水層的頂部或底部時(shí)，(6-14)式中K—滲透系數(shù)（m/d）；Q—出水量（m3/d）；s—水位下降值（m）；M—承壓水含水層的厚度（m）；H—自然情況下潛水含水層的厚度（m）；—潛水含水層在自然情況下和抽水試驗(yàn)時(shí)的厚度的平均值（m）；h—潛水含水層在抽水試驗(yàn)時(shí)的厚度（m）；l—過(guò)濾器的長(zhǎng)度（m）；r—抽水孔過(guò)濾器的半徑（m）；R—影響半徑（m）。2.當(dāng)Q～s（或）關(guān)系曲線呈曲線時(shí)，采用插值法得出Q～s代數(shù)多項(xiàng)式，即：(6-15)式中a1、a2……an—待定系數(shù)。a1宜按均差表求得，可相應(yīng)地將公式中的Q/s和公式中的以1/a1代換，分別進(jìn)行計(jì)算。3.當(dāng)（或）～Q關(guān)系曲線呈直線時(shí)，可采用作圖截距法求出a1后，按上述方法計(jì)算。二、單孔穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)觀測(cè)孔水位下降資料求滲透系數(shù)當(dāng)利用觀測(cè)孔中的水位下降資料計(jì)算滲透系數(shù)時(shí)，若觀測(cè)孔中的值s（或）在s（或）～關(guān)系曲線上連成直線，可采用下列公式：1.承壓水完整孔：(6-16)2.潛水完整孔：(6-17)式中s1、s2—在s～關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值（m）；、—在～關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值（m2）；r1、s2—在s（或）～關(guān)系曲線上縱坐標(biāo)為s1、s2（或、）的兩點(diǎn)至抽水孔的距離（m）；三、在沒(méi)有補(bǔ)給條件下單孔非穩(wěn)定流抽水水位下降資料求滲透系數(shù)單孔非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)，在沒(méi)有補(bǔ)給條件下，利用抽水孔或觀測(cè)孔的水位下降資料計(jì)算滲透系數(shù)時(shí)，可采用下列公式：1.配線法（1）承壓水完整孔：(6-18)(6-18)（2）潛水完整孔：(6-19)或(6-19)式中W(u)—井函數(shù)；S—承壓水含水層的釋水系數(shù)；μ—潛水含水層的給水度。2.直線法當(dāng)（或）<0.01時(shí)，可采用公式或下列公式：（1）承壓水完整孔：(6-20)（2）潛水完整孔：(6-21)式中s1、s2—觀測(cè)孔或抽水孔在s～關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值（m）；、—觀測(cè)孔或抽水孔在～關(guān)系曲線的直線段上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)值（m2）；r1、s2—在s（或）～關(guān)系曲線上縱坐標(biāo)為s1、s2（或、）兩點(diǎn)相應(yīng)的時(shí)間（min）。四、有越流補(bǔ)給條件下單孔非穩(wěn)定流抽水水位下降資料求滲透系數(shù)單孔非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)中，在有越流補(bǔ)給（不考慮弱透水層水的釋放）條件下，利用s～關(guān)系曲線上拐點(diǎn)處的斜率計(jì)算滲透系數(shù)時(shí)，可采用下式：(6-22)式中r—觀測(cè)孔至抽水孔的距離（m）；B—越流參數(shù)；mi—s～關(guān)系曲線上拐點(diǎn)處的斜率。注：1.拐點(diǎn)處的斜率，應(yīng)根據(jù)抽水孔或觀測(cè)孔中的穩(wěn)定最大下降值的1/2確定曲線的拐點(diǎn)位置及拐點(diǎn)處的水位下降值，再通過(guò)拐點(diǎn)作切線計(jì)算得出。2.越流參數(shù)，應(yīng)根據(jù)，從函數(shù)表中查出相應(yīng)的r/B，然后確定越流參數(shù)B。五、利用抽水試驗(yàn)水位恢復(fù)資料求滲透系數(shù)1.停止抽水前，若動(dòng)水位已穩(wěn)定，可采用公式計(jì)算，式中的mi值應(yīng)采用恢復(fù)水位的s～曲線上拐點(diǎn)的斜率。2.停止抽水前，若動(dòng)水位沒(méi)有穩(wěn)定，仍呈直線下降時(shí)，可采用下列公式計(jì)算：(1)承壓水完整孔：(6-23)(2)潛水完整孔：(6-24)式中tk—抽水孔從開(kāi)始到停止的時(shí)間（min）；tT—抽水停止時(shí)算起的恢復(fù)時(shí)間（min）；s—水位恢復(fù)時(shí)的剩余下降值（m）；h—水位恢復(fù)時(shí)的潛水含水層的厚度（m）。

專(zhuān)門(mén)水文地質(zhì)學(xué)§6.3水動(dòng)力彌散系數(shù)一、基本概念在研究地下水溶質(zhì)運(yùn)移問(wèn)題中，水動(dòng)力彌散系數(shù)是一個(gè)很重要的參數(shù)。水動(dòng)力彌散系數(shù)是表征在一定流速下，多孔介質(zhì)對(duì)某種污染物質(zhì)彌散能力的參數(shù)，它在宏觀上反映了多孔介質(zhì)中地下水流動(dòng)過(guò)程和空隙結(jié)構(gòu)特征對(duì)溶質(zhì)運(yùn)移過(guò)程的影響。水動(dòng)力彌散系數(shù)是一個(gè)與流速及多孔介質(zhì)有關(guān)的張量，即使幾何上均質(zhì)，且有均勻的水力傳導(dǎo)系數(shù)的多孔介質(zhì)，就彌散而論，仍然是有方向性的，即使在各向同性介質(zhì)中，沿水流方向的縱向彌散和與水流方向垂直的橫向彌散不同。一般地說(shuō)，水動(dòng)力彌散系數(shù)包括機(jī)械彌散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)。當(dāng)?shù)叵滤魉佥^大以致于可以忽略分子擴(kuò)散系數(shù)，同時(shí)假設(shè)彌散系數(shù)與孔隙平均流速呈線性關(guān)系，這樣可先求出彌散系數(shù)再除以孔隙平均流速便可獲取彌散度。分子擴(kuò)散系數(shù)與介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。經(jīng)驗(yàn)證明：(6-25)式中——溶質(zhì)在靜水中的分子擴(kuò)散系數(shù)，它主要取決于溶質(zhì)分子的特性和溫度；——多孔介質(zhì)的彎曲度。機(jī)械彌散系數(shù)是一個(gè)與地下水流速有關(guān)的量。在各向同性介質(zhì)中，經(jīng)試驗(yàn)證明為：(6-26)式中——Kronecker記號(hào)，當(dāng)時(shí)，，當(dāng)時(shí)，；——縱向彌散度；——橫向彌散度；——地下水實(shí)際速度，、為實(shí)際速度的分量；二、水動(dòng)力彌散系數(shù)確定的試驗(yàn)方法水動(dòng)力彌散系數(shù)可通過(guò)室內(nèi)或現(xiàn)場(chǎng)彌散試驗(yàn)確定。彌散系數(shù)的計(jì)算方法一般分兩類(lèi)：一是利用解析公式直接或間接求解；二是采用標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比法。1.一維室內(nèi)彌散試驗(yàn)測(cè)定水動(dòng)力彌散系數(shù)（1）試驗(yàn)原理以人工配制的均質(zhì)各向異性巖樣，進(jìn)行示蹤劑注入實(shí)驗(yàn)。具體假設(shè)及要求如下：=1\*GB3①.試驗(yàn)流場(chǎng)為均質(zhì)不可壓縮的穩(wěn)定的一維流場(chǎng)，滲流為定水頭補(bǔ)給的一維彌散；=2\*GB3②.多孔介質(zhì)是均質(zhì)的，滲透系數(shù)，孔隙度和彌散系數(shù)都是常數(shù)；=3\*GB3③.流體是不可壓縮的均質(zhì)液體，密度、粘滯度為常數(shù)，溫度不變；=4\*GB3④.試驗(yàn)土柱（或砂柱）及其中之流體，示蹤劑的初始濃度為一定值。=5\*GB3⑤.t=0時(shí)刻，在土柱一端（x=0）瞬時(shí)注入定濃度示蹤劑溶液（濃度為0.01mol/L的NaCl溶液）。計(jì)算公式：（6-27）（6-28）（6-29）式中：C—t時(shí)刻計(jì)算點(diǎn)的濃度；—觀測(cè)點(diǎn)的濃度峰值；X—計(jì)算點(diǎn)的坐標(biāo)；t—時(shí)間；D—彌散系數(shù)（m2/d）；U—地下水的實(shí)際流速；圖6-3實(shí)驗(yàn)裝置圖1、4、12，閥門(mén)；2.導(dǎo)氣管；3.馬氏瓶；5、13，出水管；6、7、8.取樣出口；圖6-3實(shí)驗(yàn)裝置圖1、4、12，閥門(mén)；2.導(dǎo)氣管；3.馬氏瓶；5、13，出水管；6、7、8.取樣出口；9.裝樣筒；10.測(cè)壓管；11.過(guò)濾板為峰值到達(dá)時(shí)間;利用（6-27）式繪制CR～tR理論曲線。（2）試驗(yàn)裝置及步驟實(shí)驗(yàn)裝置包括裝樣筒、供水瓶、電導(dǎo)率儀和測(cè)壓管、燒杯。如圖所示：裝樣筒長(zhǎng)60cm，直徑為14cm的有機(jī)玻璃圓筒，裝樣長(zhǎng)度為56cm。其中左側(cè)安裝測(cè)壓管（圖6-3中位置10）觀測(cè)各點(diǎn)水頭，右側(cè)（圖中位置6、7、8）用于取樣測(cè)量電導(dǎo)率（濃度值）。因?yàn)榈叵滤魉僖话爿^?。垂┧坎淮螅刹捎民R氏瓶供水，用于飽和土樣、控制穩(wěn)定供水。打開(kāi)閥門(mén)4和12，保持定水頭供水。出口5可用于控制定水頭水位。試驗(yàn)中觀測(cè)流體中濃度的儀器為電導(dǎo)率儀，通過(guò)測(cè)定流體的電導(dǎo)率就可知道流體的濃度。=1\*GB3①.裝樣：為了制造與天然相同的模擬條件，根據(jù)試樣的濕容重和體積計(jì)算出所需要的試樣的重量，經(jīng)過(guò)分層搗實(shí)裝入砂柱內(nèi)，基本可保持與天然狀態(tài)下相同的容重；=2\*GB3②.飽和試樣：把供水瓶與試樣底部的出水口相連，打開(kāi)閥門(mén)由下而上充水，以便使試樣中的空氣完全排出。完全飽和后，把供水瓶按實(shí)驗(yàn)裝置圖連接，自上向下供水；=3\*GB3③.測(cè)量滲透速度：根據(jù)實(shí)驗(yàn)中在一定時(shí)間內(nèi)的出水量與裝樣筒橫截面積的比值求出滲透速度；=4\*GB3④.在裝樣筒頂部瞬時(shí)加入示蹤跡，記時(shí)間t=0。此時(shí)閥門(mén)4可適當(dāng)控制供水量，使水位保持穩(wěn)定。=5\*GB3⑤.每間隔一分鐘從6、7、8三個(gè)觀測(cè)孔取出溶液，測(cè)電導(dǎo)率值；直到電導(dǎo)率值達(dá)到穩(wěn)定。（3）資料整理=1\*GB3①.在一般坐標(biāo)系和半對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中分別繪制～曲線；=2\*GB3②.用一般坐標(biāo)曲線求參數(shù)；在圖中找出值分別等于0.84和0.16所對(duì)應(yīng)的時(shí)間和按下式計(jì)算水動(dòng)力彌散系數(shù)(6-30)式中——水動(dòng)力彌散系數(shù)（m2/d）；——計(jì)算點(diǎn)的坐標(biāo)；——滲流的實(shí)際速度（m/d）。=3\*GB3③.用配線法求參數(shù)；在同理論曲線相同模數(shù)的半對(duì)數(shù)坐標(biāo)中作～實(shí)際材料曲線，用曲線同圖6-4～曲線配線，可求得P值，按下式求參數(shù)。(6-31)2.野外單井二維水質(zhì)彌散試驗(yàn)確定水動(dòng)力彌散系數(shù)（1）原理在地下水一維流場(chǎng)中，失蹤劑的二維彌散的解：(6-32)令，（即單井水質(zhì)彌散）代入上式：(6-33)利用上式可以得到(6-34)(6-35)式中——含水層滲透系數(shù)（m/d）；——水力梯度。其它符號(hào)意義同前。（2）實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)前，要測(cè)定實(shí)驗(yàn)井水中示蹤劑的本底濃度，然后，將一定濃度的示蹤劑（NaCl或I131溶液）瞬時(shí)注入井中，立即用投源器上、下拉動(dòng)，使其溶混均勻，按一定的時(shí)間間隔取樣或用電導(dǎo)率儀、放射性同位素示蹤儀，測(cè)其濃度，觀測(cè)累積時(shí)間為10分、30分、60分、120分、180分、240分、320分……，繪制C(t)～t關(guān)系曲線，最后用單井水質(zhì)彌散理論，計(jì)算和。

專(zhuān)門(mén)水文地質(zhì)學(xué)§6.4其它水文地質(zhì)參數(shù)一、貯水率和貯水系數(shù)貯水率和貯水系數(shù)是含水層中的重要水文地質(zhì)參數(shù)，它們表明含水層中彈性貯存水量的變化和承壓水頭（潛水含水層中為潛水水頭）相應(yīng)變化之間的關(guān)系。貯水率表示當(dāng)含水層水頭變化一個(gè)單位時(shí)，從單位體積含水層中，應(yīng)水體積膨脹（或壓縮）以及介質(zhì)骨架的壓縮（或伸長(zhǎng)）而釋放（或貯存）的彈性水量，用表示，它是描述地下水三維非穩(wěn)定流或剖面二維流中的水文地質(zhì)參數(shù)。貯水系數(shù)表示當(dāng)含水層水頭變化一個(gè)單位時(shí)，從底面積為一個(gè)單位、高等于含水層厚度的柱體中所釋放（或貯存）的水量，用S表示。潛水層水層的貯水系數(shù)等于貯水率與含水層的厚度之積再加上給水度，潛水貯水系數(shù)所釋放（貯存）的水量包括兩部分，一部分是含水層由于壓力變化所釋放（貯存）的彈性水量，二是水頭變化一個(gè)單位時(shí)所疏干（貯存）含水層的重力水量，這一部分水量正好等于含水層的給水度，由于潛水含水層的彈性變形很小，近似可用給水度代替貯水系數(shù)。承壓含水層的貯水系數(shù)等于其貯水率與含水層厚度之積，它所釋放（或貯存）的水量完全是彈性水量，承壓含水層的貯水系數(shù)也稱(chēng)為彈性貯水系數(shù)。貯水系數(shù)是沒(méi)有量綱的參數(shù)，其確定方法是通過(guò)野外非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)，用配線法、直線圖解法及水位恢復(fù)等方法進(jìn)行推求，具體步驟詳見(jiàn)地下水動(dòng)力學(xué)相關(guān)書(shū)籍。二、越流系數(shù)和越流因素表示越流特性的水文地質(zhì)參數(shù)是越流系數(shù)和越流因素。越流補(bǔ)給量的大小與弱透水層的滲透系數(shù)及厚度有關(guān)，即愈大愈小，則越流補(bǔ)給的能力就愈大。當(dāng)?shù)叵滤闹饕_(kāi)采含水層底頂板均為弱透水層時(shí)，開(kāi)采層和相鄰的其他含水層有水力聯(lián)系時(shí)，越流是開(kāi)采層地下水的重要補(bǔ)給來(lái)源。越流系數(shù)表示當(dāng)抽水含水層和供給越流的非抽水含水層之間的水頭差為一個(gè)單位時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)兩含水層之間弱透水層的單位面積的水量。顯然，當(dāng)其它條件相同時(shí)，越流系數(shù)越大，通過(guò)的水量就愈多。越流因素B或稱(chēng)阻越系數(shù)，其值為主含水層的導(dǎo)水系數(shù)和弱透水層的越流系數(shù)的倒數(shù)的乘積的平方根?？捎孟率奖硎?6-36)式中——抽水含水層的導(dǎo)水系數(shù)（m2/d）；——弱透水層的厚度（m）；——弱透水層的滲透系數(shù)（m/d）——越流因素（m）。弱透水層的滲透性愈小，厚度愈大，則越流因素越大，越流量愈小。自然界越流因素的值變化很大，可以從只有幾米到幾千米。對(duì)于一個(gè)完全不透水的覆蓋巖層來(lái)說(shuō)，越流因素為無(wú)窮大，而越流系數(shù)為零。越流因素和越流系數(shù)的測(cè)定方法也是野外抽水實(shí)驗(yàn)，可參考地下水動(dòng)力學(xué)等相關(guān)書(shū)籍。有越流補(bǔ)給時(shí)的非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)確定越流因素、越流系數(shù)及弱透水層的滲透系數(shù)，主要原理及方法如下。越流含水層進(jìn)行非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)，可采用類(lèi)似于泰斯公式求含水層參數(shù)的配線法。由下式：(6-37)(6-38)對(duì)式和式兩邊分別取對(duì)數(shù)，得(6-39)(6-40)在與標(biāo)準(zhǔn)曲線坐標(biāo)尺度相同的透明雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，點(diǎn)繪資料曲線～，并重疊在標(biāo)準(zhǔn)曲線～上，保持坐標(biāo)軸平行移動(dòng)，直至資料曲線與某一條標(biāo)準(zhǔn)曲線重合為止。此時(shí)，記錄下該標(biāo)準(zhǔn)曲線的,并讀出任意配合點(diǎn)的下列四個(gè)數(shù)據(jù)，即、、、，按及可以計(jì)算出和，從而釋水系數(shù)也可求得。與此同時(shí)，越流因素，越流系數(shù)，弱透水層的滲透系數(shù)等均可確定。三、降水入滲補(bǔ)給系數(shù)（一）基本概念降水是自然界水分循環(huán)中最活躍的因子之一，是地下水資源形成的重要組成部分。地下水可恢復(fù)資源的多寡是與降水入滲不給量密切相關(guān)的。但是，降落到地面的水分不能直接到達(dá)潛水面，因?yàn)樵诘孛婧蜐撍嬷虚g隔著一個(gè)包氣帶，入滲的水必須在包氣帶中向下運(yùn)移才能到達(dá)潛水面。降水入滲補(bǔ)給系數(shù)α是指降水滲入量與降水總量的比值，α值的大小取決于地表土層的巖性和土層結(jié)構(gòu)、地形坡度、植被覆蓋以及降水量的大小和降水形式等，一般情況下，地表土層的巖性對(duì)α值的影響最顯著。降水入滲系數(shù)可分為次降水入滲補(bǔ)給系數(shù)、年降水入滲補(bǔ)給系數(shù)、多年平均降水入滲補(bǔ)給系數(shù)，它隨著時(shí)間和空間的變化而變化。降水入滲系數(shù)是一個(gè)無(wú)量綱系數(shù)，其值變化于0～1之間，表6-2為水利電力部水文局綜合各流域片的分析成果，列出了不同巖性在不同降水量年份條件下的平均年降水入滲補(bǔ)給系數(shù)的取值范圍。表6-2不同巖性和降水量的平均年降水入滲補(bǔ)給系數(shù)值巖性P年（mm）粘土亞粘土亞砂土粉細(xì)砂砂卵礫石500～0.020.01～0.050.02～0.070.05～0.110.08～0.121000.01～0.030.02～0.060.04～0.090.07～0.130.10～0.152000.03～0.050.04～0.100.07～0.130.10～0.170.15～0.214000.05～0.110.08～0.150.12～0.200.15～0.230.22～0.306000.08～0.140.11～0.200.15～0.240.20～0.290.26～0.368000.09～0.150.13～0.230.17～0.260.22～0.310.28～0.3810000.08～0.150.14～0.230.18～0.260.22～0.310.28～0.3812000.07～0.140.13～0.210.17～0.250.21～0.290.27～0.3715000.06～0.120.11～0.180.15～0.2218000.05～0.100.09～0.150.13～0.19注東北黃土與表中亞粘土相近，陜北黃土含有裂隙，其與表中亞砂土相近（引自水利電力部水文局《中國(guó)地下水資源》）。（二）降水入滲補(bǔ)給系數(shù)的確定方法1.利用地下水位動(dòng)態(tài)資料計(jì)算降水入滲補(bǔ)給系數(shù)這種方法適用于地下水位埋藏深度較小的平原區(qū)。我國(guó)北方平原區(qū)地形平緩，地下徑流微弱，地下水從降水獲得補(bǔ)給，消耗于蒸發(fā)和開(kāi)采。在一次降雨的短時(shí)間內(nèi)，水平排泄和蒸發(fā)消耗都很小，可以忽略不計(jì)。根據(jù)降水過(guò)程前后的地下水位觀測(cè)資料計(jì)算潛水含水層的一次降水入滲系數(shù)，可采用下式近似計(jì)算降水入滲補(bǔ)給系數(shù)：(6-41)式中—一次降水入滲系數(shù)；—降水后觀測(cè)孔中的最大水柱高度（m）；—降水前觀測(cè)孔中的水柱高度（m）；—臨近降水前，地下水水位的天然平均降（升）速（m/d）；—觀測(cè)孔水柱高度從變到的時(shí)間（d）；X—日內(nèi)降水總量（m）。這種方法的適用條件是幾乎沒(méi)有水平排泄的潛水。在水力坡度大、地下徑流強(qiáng)烈的地區(qū)，降水入滲補(bǔ)給量不完全反映在潛水面的上升中，而有一部分水從水平方向排泄掉了，則會(huì)導(dǎo)致計(jì)算的降水入滲系數(shù)值偏小。如果是承壓水，水位的上升不是由于當(dāng)?shù)厮康脑黾?，而是由于壓力的變化，以上情況本方法不適用。2.回歸分析法確定降水入滲補(bǔ)給系數(shù)根據(jù)降水量和地下水的排泄量的系列資料，可用逐步回歸分析法估算降水入滲補(bǔ)給量，從而可以確定降水入滲補(bǔ)給系數(shù)。地下水的排泄量（主要指水平排泄，不包括潛水蒸發(fā)等垂直排泄）對(duì)于降水量存在時(shí)間滯后，用地下水的排泄量來(lái)代表同期的降水入滲補(bǔ)給量是錯(cuò)誤的。但只要有地下水排泄量（河流基流量、礦坑排水量、泉流量等）的系列資料和降水量的系列資料，用逐步回歸分析法求出各時(shí)段降水量對(duì)于地下水排泄量的貢獻(xiàn)，可以大致估算出降水入滲補(bǔ)給量。以當(dāng)月的降水量和前幾個(gè)月的降水量為自變量，共有n+1個(gè)自變量，，，…，。自變量可適當(dāng)取多一些。地下水排泄量為因變量。根據(jù)引入變量的數(shù)目和樣本的大小，算出自由度和。給定顯著水平，查表得到臨界的檢驗(yàn)值，然后進(jìn)行逐步回歸計(jì)算。如果算得的值大于，則認(rèn)為這一自變量的影響是重要的，引入回歸方程。否則予以剔除。最后得到的方程只包含對(duì)因變量影響顯著的個(gè)自變量，，，…，，即對(duì)地下水排泄量影響不大的月份的降水量不引入回歸方程。最后得到的回歸方程如下：(6-42)式中，，，…，—對(duì)地下水排泄量有顯著影響的個(gè)月的降水量；，，，…，—回歸系數(shù)考慮到入滲的機(jī)制，只有當(dāng)降水量大于臨界降水量后，才能產(chǎn)生入滲?？蓪?duì)作為自變量的降水量減去某一常數(shù)后，再進(jìn)行回歸計(jì)算。如再考慮到雨型的影響，可對(duì)七、八月份等有暴雨月份的自變量再乘以某一系數(shù)。3.水文分割法確定降水入滲補(bǔ)給系數(shù)（1）基本原理該方法適用于無(wú)地下水動(dòng)態(tài)資料，而有河流水文站流量資料的山丘區(qū)。干旱地區(qū)流域的流量過(guò)程線峰形尖瘦，洪水幾乎全部都是地表徑流，雨強(qiáng)唱成為影響產(chǎn)流的第一位因素；濕潤(rùn)地區(qū)流域的流量過(guò)程線峰形平緩，洪水中地下徑流的比重相當(dāng)大，雨量是決定徑流深度的第一位因素。一般講，干旱地區(qū)以超滲產(chǎn)流為主，濕潤(rùn)地區(qū)以蓄滿(mǎn)產(chǎn)流為主。在濕潤(rùn)或半濕潤(rùn)地區(qū)，包氣帶含水量一般那較高，下部常年保持田間持水量，僅在地表附近幾十厘米范圍內(nèi)，由于蒸發(fā)，含水量經(jīng)常變化，常低于田間持水量。若以標(biāo)記達(dá)到田間持水量時(shí)的單位面積的包氣帶柱體所含水量（以mm計(jì)），以標(biāo)記某一時(shí)刻包氣帶柱體實(shí)際所含的水量(以mm計(jì))，則(-)就是包氣帶的缺水量。當(dāng)流域上發(fā)生降雨時(shí)，雨量補(bǔ)足包氣帶缺水量之后全部形成徑流(包括地表徑流和地下徑流)。這種產(chǎn)流方式稱(chēng)蓄滿(mǎn)產(chǎn)流?？蓪⑸鲜鲫P(guān)系寫(xiě)成水量平衡式(6-43)式中——降雨量（mm）；——地表徑流量（mm）；圖6-6流域蓄水容量曲線圖6-5理想情況下的降雨徑流相關(guān)圖——地下徑流量（mm）；圖6-6流域蓄水容量曲線圖6-5理想情況下的降雨徑流相關(guān)圖——總徑流（mm）。根據(jù)上式的產(chǎn)流模型，降雨徑流相關(guān)因?yàn)橐幌盗?取不同數(shù)值時(shí))平行的直線，見(jiàn)圖6-5。但對(duì)一個(gè)流域來(lái)說(shuō)，包氣帶的缺水量各處不等。團(tuán)而降雨后各處產(chǎn)流有先有后，產(chǎn)流量也不相等。我們可用一個(gè)流域蓄水容量曲線來(lái)表達(dá)包氣帶缺水量在流域上的分布，見(jiàn)圖6-6。圖中縱座標(biāo)代表包氣帶的蓄水容量，即全部達(dá)到田間持水量時(shí)包氣帶所含的水量與最干旱時(shí)刻包氣帶含水量之差。橫座標(biāo)為f/F，f代表包氣帶蓄水容量小于或等于的流域面積，F(xiàn)是全流域面積。有了這樣一條曲線，只要知道起始時(shí)刻流域的含水量，就可由降雨量求得總徑流(固中陰影部分的面積)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)南方濕潤(rùn)地區(qū)的流域蓄水容量曲線可用b次方拋物線擬合”。即(6-44)式中——流域包氣帶蓄水容量的最大值；圖6-7流域的降雨徑流相關(guān)曲線其中（流域平均包氣帶的蓄水容量）圖6-7流域的降雨徑流相關(guān)曲線根據(jù)式(6-43)畫(huà)出的降雨徑流相關(guān)圖如圖6-7。有了降雨徑流相關(guān)圖后，為了確定降雨后的產(chǎn)流量，還必須知道流域的實(shí)際的包氣帶含水量。的計(jì)算方法如前述。求得總徑流量R后，若知道地表徑流，那么地下徑流量()也不難求得了。一個(gè)河流的流量由兩部分組成，一部分是本次或本時(shí)段形成的地表徑流。另一部分為地下徑流，亦稱(chēng)基流?？梢酝ㄟ^(guò)分割河流流量過(guò)程線的方法把兩部分區(qū)分開(kāi)來(lái)，這種方法亦稱(chēng)水文分割法。如果通過(guò)水文分割能求得某次降水或某一時(shí)段降水形成的地下徑流，則該值相當(dāng)于該次降水或該時(shí)段的如滲補(bǔ)給量，則可以求的相應(yīng)的降水入滲補(bǔ)給系數(shù)。（2）水文分割方法水文分割方法很多，有直線法、標(biāo)準(zhǔn)退水曲線法、庫(kù)捷林法、水化學(xué)法（同位素）等。這里以標(biāo)準(zhǔn)退水曲線法為例進(jìn)行簡(jiǎn)介。圖6-8推求退水標(biāo)準(zhǔn)退水曲線示意圖（根據(jù)施成熙等）圖6-8推求退水標(biāo)準(zhǔn)退水曲線示意圖（根據(jù)施成熙等）圖6-9加里格斯法分割地下水示意圖加里格斯法是使標(biāo)準(zhǔn)退水曲線與流量過(guò)程線重合，從起漲點(diǎn)A沿標(biāo)準(zhǔn)退水曲線延伸到C（圖6-9）；同樣，將退水段由B點(diǎn)前推到D，連結(jié)C和D，ABCD連線下的陰影部分即為地下徑流量。這種方法適合于地下水與河水無(wú)水力聯(lián)系的情況。用退水曲線來(lái)分割地下水，顯然比直線分割法進(jìn)了一步，因退水曲線是從實(shí)際資料中分析出來(lái)的，在一定程度上反映了地下水補(bǔ)給河水的規(guī)律性。四、潛水蒸發(fā)系數(shù)潛水蒸發(fā)是指潛水在土壤水勢(shì)作用下運(yùn)移至包氣帶并蒸發(fā)成為水汽的現(xiàn)象。在潛水埋深較小的地區(qū)，潛水蒸發(fā)是潛水的主要排泄途徑，直接影響到潛水位的消退。單位時(shí)間的潛水蒸發(fā)量成為潛水蒸發(fā)強(qiáng)度，潛水蒸發(fā)強(qiáng)度的變化既受潛水埋深的制約，又受氣象、土壤、植被等因素的影響。（一）潛水蒸發(fā)強(qiáng)度確定1.經(jīng)驗(yàn)公式法我國(guó)水利電利部水文局1982年11月編制的《地下水資源調(diào)查和評(píng)價(jià)工作技術(shù)細(xì)則》推薦下列三個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算潛水蒸發(fā)強(qiáng)度。（1）阿維里揚(yáng)諾夫公式（1965年）：(6-45)式中—時(shí)段內(nèi)日平均水面蒸發(fā)量（mm/d）;—時(shí)段內(nèi)地下水平均埋深（m）；—潛水停止蒸發(fā)時(shí)的地下水埋深，又稱(chēng)潛水蒸發(fā)極限埋深（m）；n—與包氣帶土質(zhì)、氣候有關(guān)的指數(shù)，一般取1～3。（2）沈立昌雙曲線型公式（1979年）：(6-46)式中k—標(biāo)志土質(zhì)、植被、水文地質(zhì)條件及其它因素的綜合指數(shù)；a，b—指數(shù)（無(wú)因次）；其它符號(hào)意義同前。（3）葉水庭指數(shù)型公式（1977年）：(6-47)式中—衰減指數(shù)；其它符號(hào)意義同前。上述三種經(jīng)驗(yàn)公式，各地應(yīng)根據(jù)地下水動(dòng)態(tài)資料分析選用。式中各指數(shù)和系數(shù)可通過(guò)圖解分析或回歸分析計(jì)算確定。目前計(jì)算潛水蒸發(fā)量時(shí)，用得較多的經(jīng)驗(yàn)公式是阿維里揚(yáng)諾夫公式。公式中各水文地質(zhì)參數(shù)確定方法如下：=1\*GB3①值的確定：圖6-10△h～△關(guān)系曲線以一定時(shí)段（如十日、五日等）為單位，從實(shí)測(cè)資料中摘出響應(yīng)的和，繪制關(guān)系曲線，見(jiàn)圖6-10，使曲線尾端順勢(shì)延長(zhǎng)，與軸相交，可以近似地得到值。圖6-10△h～△關(guān)系曲線這里有兩個(gè)問(wèn)題值得注意：第一，怎樣取時(shí)段內(nèi)值的問(wèn)題，一種方法是取時(shí)段始末的均值，這樣求出的值略偏小，另一種方法是取時(shí)段末刻的埋深值。第二是曲線尾端延長(zhǎng)的任意性問(wèn)題，曲線的延長(zhǎng)使得值可能偏大或偏小一點(diǎn)，對(duì)值影響不大，但宜通過(guò)多次綜合分析后確定。另外，潛水蒸發(fā)極限埋深一方面與土質(zhì)有關(guān)，其次也與作物等因素有關(guān)。例如，根據(jù)安徽省水利科學(xué)研究院五道溝試驗(yàn)場(chǎng)資料，在無(wú)作物的條件下，亞粘土的潛水蒸發(fā)極限埋深2.3～2.5m，亞砂土為4.0m；在有作物條件下，亞粘土的潛水蒸發(fā)極限埋深3.2～3.5m，亞砂土為5m左右。=2\*GB3②n值的確定：根據(jù)式(6-45)可寫(xiě)出：即(6-48)對(duì)上式兩端取對(duì)數(shù)，得：(6-49)以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和點(diǎn)繪在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，配出直線，其斜率即為n值。當(dāng)時(shí)，公式可寫(xiě)成：即(6-50)可見(jiàn)，在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，對(duì)應(yīng)于橫軸時(shí)的縱截距讀數(shù)的倒數(shù)即為μ值。利用時(shí)的橫截距亦可求出μ值，即可得到(6-51)n值可由相關(guān)圖中直接求得。如果在雙對(duì)數(shù)紙上回歸直線正好為45°，即有n=1，此時(shí)橫截距的讀數(shù)為μ值。=3\*GB3③水面蒸發(fā)強(qiáng)度的確定：氣象部門(mén)公布的蒸發(fā)量為氣象觀測(cè)站利用蒸發(fā)器觀測(cè)記錄的數(shù)據(jù)。國(guó)內(nèi)水文氣象站網(wǎng)主要使用三種類(lèi)型的水面蒸發(fā)器；即20型、80(套盆)型和E601型，水面蒸發(fā)器的口徑、水深、材料、安裝方式、顏色等，都對(duì)蒸發(fā)量的測(cè)試結(jié)果有很大的影響。為了提高水面蒸發(fā)的觀測(cè)精度，我國(guó)水文、氣象部門(mén)在部分觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站基礎(chǔ)上上對(duì)上述影響因素進(jìn)行了大量的觀測(cè)實(shí)驗(yàn)和對(duì)比，除標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)器外（10m2或20m2蒸發(fā)池），每種蒸發(fā)器必須有自己的折算系數(shù)，經(jīng)折算后的蒸發(fā)量，才與自然水體的蒸發(fā)量相接近。國(guó)內(nèi)外圍繞蒸發(fā)器折算系數(shù)的確定已作了大量的研究工作，我國(guó)部分地區(qū)水面蒸發(fā)折算系數(shù)如表6-3。表6-3我國(guó)部分地區(qū)水面蒸發(fā)折算系數(shù)表地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)器蒸發(fā)器類(lèi)型折算系數(shù)1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年北京100m2E6010.820.810.870.961.061.020.93φ80cm0.690.710.740.820.850.980.92φ20cm0.440.450.500.530.620.630.54遼寧20m2E6010.940.901.011.081.111.071.02φ80cm0.701.001.001.301.501.851.23φ20cm0.520.570.670.770.850.760.69重慶100m2E6010.710.710.730.760.890.900.870.910.940.940.900.850.85φ80cm0.700.620.530.530.620.600.580.660.730.830.890.880.68φ20cm0.550.500.460.480.560.560.560.630.680.740.780.720.60廣東20m2E6010.850.860.810.900.920.981.031.021.051.030.980.930.96φ80cm0.720.690.630.640.640.700.710.740.760.840.850.810.73φ20cm0.690.670.650.670.680.750.780.800.820.880.900.790.76福建20m2ГГИ30001.000.900.860.780.880.860.970.931.101.151.020.960.98E6011.060.970.930.900.920.901.011.001.181.251.101.071.03φ80cm1.251.030.880.750.901.010.930.991.071.261.071.031.01湖北10m2E6010.980.960.890.880.890.930.950.971.031.031.061.020.97φ80cm0.920.780.660.620.650.670.670.730.880.871.011.040.79φ20cm0.640.570.570.460.530.570.590.660.750.740.890.800.65江蘇20m2E6011.020.940.90.860.880.920.950.971.011.031.061.090.97φ80cm0.980.750.710.660.660.70.730.770.880.911.031.080.82φ20cm0.810.680.630.50.560.620.630.690.790.790.830.720.69吉林20m2ГГИ30000.730.850.910.971.031.02φ80cm0.620.650.680.770.900.97φ20cm0.510.550.650.680.760.70新疆20m2ГГИ30000.820.800.850.77φ80cm0.690.830.700.61φ20cm0.500.550.580.52注引自沈振榮主編《水資源科學(xué)試驗(yàn)與研究——大氣水、地表水、土壤水、地下水相互轉(zhuǎn)化關(guān)系》圖6-11地中滲透儀示意圖2.地中滲透儀法圖6-11地中滲透儀示意圖地中滲透儀是測(cè)定潛水蒸發(fā)、降水入滲、凝結(jié)水量的裝置。該儀器的組成部分主要可分為承受補(bǔ)給和蒸發(fā)的圓筒部分和人工控制地下水位以及進(jìn)行觀測(cè)的給水裝置部分。以上兩部分有連通管聯(lián)結(jié)起來(lái)。試驗(yàn)測(cè)筒中裝置著當(dāng)?shù)氐脑瓲钔翗樱湎聣|有礫石和砂層（濾層），經(jīng)過(guò)給水裝置在測(cè)筒中造成人工控制的固定地下水位，當(dāng)測(cè)筒中的水位因蒸發(fā)作用而降低時(shí)，給水裝置中的自動(dòng)給水瓶的進(jìn)氣管斜口露出水面，容器就開(kāi)始向潛水位控制筒補(bǔ)水，待地下水位回升到固定位置后，即停止補(bǔ)水。所補(bǔ)的水量為地下水的蒸發(fā)量，然后，根據(jù)此蒸發(fā)量可換算成單位面積及單位時(shí)間時(shí)潛水蒸發(fā)強(qiáng)度。（二）潛水蒸發(fā)系數(shù)潛水蒸發(fā)系數(shù)是平原地區(qū)三水轉(zhuǎn)化關(guān)系及水資源評(píng)價(jià)的一個(gè)重要參數(shù)。潛水蒸發(fā)系數(shù)是指潛水蒸發(fā)量與水面蒸發(fā)量的比值。潛水蒸發(fā)量受氣象因素影響，并和潛水埋深、包氣帶巖性、地表植被覆蓋情況有關(guān)。潛水蒸發(fā)與水面蒸發(fā)在蒸發(fā)動(dòng)力條件等方面，具有相似之處，用如下公式表達(dá)，即(6-52)式中—潛水蒸發(fā)量；—水面蒸發(fā)量；—潛水蒸發(fā)系數(shù)。表6-4所列不同巖性、不同埋深及不同水面蒸發(fā)強(qiáng)度條件下的潛水蒸發(fā)系數(shù)值。潛水蒸發(fā)系數(shù)是估算潛水蒸發(fā)量的重要參數(shù)。20世紀(jì)70年代，我國(guó)主要根據(jù)潛水動(dòng)態(tài)資料采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算潛水蒸發(fā)系數(shù)值，但是這樣存在問(wèn)題，如怎樣選擇計(jì)算公式、蒸發(fā)時(shí)段如何確定、退水段有側(cè)向排泄時(shí)怎樣分析等。所以，近年來(lái)國(guó)內(nèi)傾向于采用均衡場(chǎng)地中滲透儀實(shí)測(cè)值。表6-4潛水蒸發(fā)系數(shù)C值表地區(qū)年水面蒸發(fā)量（mm）包氣帶巖性地下水埋深（m）0.51.01.52.0黑龍江流域季節(jié)凍土區(qū)600～1200亞粘土0.01～0.150.08～0.120.06～0.09亞砂土0.21～0.260.16～0.210.13～0.170.08～0.14粉細(xì)砂0.23～0.370.18～0.310.14～0.260.10～0.20內(nèi)陸河流域嚴(yán)重干旱區(qū)1200～2500亞粘土0.22～0.370.09～0.200.04～0.100.02～0.04亞砂土0.26～0.480.19～0.370.15～0.260.08～0.17其它地區(qū)800～1400亞粘土0.40～0.520.16～0.270.08～0.140.04～0.08亞砂土0.54～0.620.38～0.480.26～0.350.16～0.23粉細(xì)砂0.50左右0.07左右0.02左右0.01左右黑龍江流域季節(jié)凍土區(qū)600～1200亞粘土0.04～0.080.03～0.060.02～0.040.01～0.03亞砂土0.05～0.110.04～0.090.03～0.080.03～0.07粉細(xì)砂0.06～0.150.03～0.100.01～0.070.01～0.05內(nèi)陸河流域嚴(yán)重干旱區(qū)1200～2500亞粘土0.02～0.030.01～0.020.01～0.020.01～0.02亞砂土0.05～0.100.03～0.070.02～0.050.01～0.03其它地區(qū)800～1400亞粘土0.03～0.050.02～0.030.02～0.030.01～0.02亞砂土0.09～0.150.05～0.090.03～0.060.01～0.03粉細(xì)砂*引自水利電力部水文局，中國(guó)地下水資源。五、灌溉入滲補(bǔ)給系數(shù)當(dāng)引外水灌溉時(shí)，灌溉水經(jīng)過(guò)渠系引入田間，灌溉水入滲補(bǔ)給地下水稱(chēng)為灌溉入滲補(bǔ)給，分為渠系的滲漏補(bǔ)給（條帶狀下滲）與田間灌溉入滲補(bǔ)給（面狀下滲）兩類(lèi)。有的地區(qū)利用當(dāng)?shù)氐乃矗ㄈ绯槿〉叵滤┻M(jìn)行灌溉，灌溉水入滲后，地下水得到的補(bǔ)給應(yīng)稱(chēng)之為灌溉回滲，