本發(fā)明屬于水文地質(zhì)實(shí)驗(yàn)，尤其涉及一種原位測(cè)試河湖床滲透系數(shù)的方法。

背景技術(shù)：

1、天然條件下，河湖與含水層水力聯(lián)系密切，基本上是豐水期河湖滲漏補(bǔ)給含水層，枯水期地下水排泄補(bǔ)給河湖。在我國(guó)北方大部分地區(qū)，長(zhǎng)期超采地下水，引起地下水位持續(xù)下降，導(dǎo)致河湖與含水層脫節(jié)，地下水位低于河湖床高程，河湖單方向滲漏補(bǔ)給地下水，河湖逐漸萎縮甚至干涸。了解河湖與含水層間的相互作用關(guān)系以及水量交換特征，是河湖保護(hù)和管理的前提。

2、針對(duì)上述問題，亟需提出一種原位測(cè)試河湖床滲透系數(shù)的方法，為科學(xué)定量評(píng)估河湖-地下水間的交換水量提供依據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種原位測(cè)試河湖床滲透系數(shù)的方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種原位測(cè)試河湖床滲透系數(shù)的方法，包括以下步驟：

3、當(dāng)河湖與含水層交接，獲取河湖與含水層間的側(cè)向滲透系數(shù)；

4、當(dāng)河湖與含水層不交接，獲取河湖與含水層間的垂向滲透系數(shù)；

5、基于河湖與含水層間的側(cè)向滲透系數(shù)和垂向滲透系數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，獲得河湖與含水層間的滲透系數(shù)；

6、基于所述河湖與含水層間的滲透系數(shù)，評(píng)估河湖與地下水間的交換水量。

7、可選地，當(dāng)河湖與含水層交接，獲取河湖與含水層間的側(cè)向滲透系數(shù)的過程包括：

8、在地下水井中選取點(diǎn)位放置智能化地下水流速儀，獲取地下水流速；在河湖床上選取點(diǎn)位插入垂向直管，測(cè)量河湖床上選取點(diǎn)位的水位；地下水井中和河湖床上選取的點(diǎn)位在一條水平線上，獲取地下水井中和河湖床上選取的點(diǎn)位之間的水平距離；

9、獲取地下水井選取點(diǎn)位的水位，基于所述地下水井選取點(diǎn)位的水位、所述河湖床選取點(diǎn)位的水位、所述地下水流速和地下水井中和河湖床上選取的點(diǎn)位之間的水平距離之間的函數(shù)關(guān)系，獲得河湖與含水層間的側(cè)向滲透系數(shù)。

10、可選地，所述河湖與含水層間的側(cè)向滲透系數(shù)的公式如下所示：

11、k側(cè)＝v×l/h1-h2

12、其中，k側(cè)為河湖與含水層間的側(cè)向滲透系數(shù)，v為地下水流速，l為地下水井中選取點(diǎn)位和河湖床上選取點(diǎn)位之間的水平距離，h1為地下水井選取點(diǎn)位的水位，h2為河湖床選取點(diǎn)位的水位。

13、可選地，獲取河湖與含水層間的側(cè)向滲透系數(shù)的過程還包括：

14、布置側(cè)向滲透系數(shù)觀測(cè)儀器和垂向滲透觀測(cè)儀器。

15、可選地，當(dāng)河湖與含水層不交接，獲取河湖與含水層間的垂向滲透系數(shù)的過程包括：

16、在河湖床選取點(diǎn)位插入垂向直管，預(yù)設(shè)觀測(cè)時(shí)間段，獲取觀測(cè)時(shí)間段前后時(shí)刻獲取的河湖床選取點(diǎn)位的水位，獲取垂向直管插入河湖床的沉積物厚度；基于觀測(cè)時(shí)間段前后時(shí)刻獲取的河湖床選取點(diǎn)位的水位以及沉積物厚度之間的函數(shù)關(guān)系，獲得河湖與含水層間的垂向滲透系數(shù)。

17、可選地，所述河湖與含水層間的垂向滲透系數(shù)的公式如下所示：

18、

19、其中，k垂為河湖與含水層間的垂向滲透系數(shù)，lv為垂向直管插入河湖床的沉積物厚度,t1、t2為兩個(gè)觀測(cè)時(shí)刻，h1為t1時(shí)刻觀測(cè)的河湖床選取點(diǎn)位的水位，h2為t2時(shí)刻觀測(cè)的河湖床選取點(diǎn)位的水位。

20、可選地，獲取河湖與含水層間的垂向滲透系數(shù)的過程還包括：

21、布置垂向滲透觀測(cè)儀器。

22、可選地，河湖與含水層間的滲透系數(shù)的公式如下所示：

23、

24、其中，k為河湖與含水層間的滲透系數(shù)，k垂為河湖與含水層間的垂向滲透系數(shù)，k側(cè)為河湖與含水層間的側(cè)向滲透系數(shù)。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果：

26、現(xiàn)有技術(shù)中的河湖原位測(cè)試河湖床沉積物滲透系數(shù)都是通過單一的直管法，但它僅僅代表垂向滲透系數(shù)，而對(duì)于河湖與含水層交互密切的情況，側(cè)向交換量往往占據(jù)主導(dǎo)，針對(duì)上述問題，本發(fā)明觀測(cè)側(cè)向滲透系數(shù)，然后基于河湖與含水層間的側(cè)向滲透系數(shù)和垂向滲透系數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，直接求取河湖床真實(shí)的滲透系數(shù)；

27、本發(fā)明通過原位測(cè)試河湖床滲透系數(shù)的方法，獲取真實(shí)的河湖與含水層間滲透系數(shù)，為科學(xué)定量評(píng)估河湖-地下水間的交換水量提供了關(guān)鍵參數(shù)。

技術(shù)特征：

1.一種原位測(cè)試河湖床滲透系數(shù)的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位測(cè)試河湖床滲透系數(shù)的方法，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的原位測(cè)試河湖床滲透系數(shù)的方法，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位測(cè)試河湖床滲透系數(shù)的方法，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的原位測(cè)試河湖床滲透系數(shù)的方法，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位測(cè)試河湖床滲透系數(shù)的方法，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種原位測(cè)試河湖床滲透系數(shù)的方法，包括以下步驟：當(dāng)河湖與含水層交接，獲取河湖與含水層間的側(cè)向滲透系數(shù)；當(dāng)河湖與含水層不交接，獲取河湖與含水層間的垂向滲透系數(shù)；基于河湖與含水層間的側(cè)向滲透系數(shù)和垂向滲透系數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，獲得河湖與含水層間的滲透系數(shù)；基于所述河湖與含水層間的滲透系數(shù)，評(píng)估河湖與地下水間的交換水量。本發(fā)明通過原位測(cè)試河湖床滲透系數(shù)的方法，獲取真實(shí)的河湖與含水層間滲透系數(shù)，為科學(xué)定量評(píng)估河湖?地下水間的交換水量提供了關(guān)鍵參數(shù)。

技術(shù)研發(fā)人員：吳初,朱永楠,陸垂裕,趙勇,姜珊,孫青言,劉蓉,嚴(yán)聆嘉,周航,劉思遠(yuǎn)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)水利水電科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30