发布网友 发布时间:2022-04-22 08:17
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热心网友 时间:2023-07-14 21:50
假设海岸带含水层符合图7.16的假设。由式(7.79)描述的潮汐效率随距海岸距离x的负指数函数衰减关系可以求出衰减常数β为
地下水科学专论
由式(7.80)描述的滞后时间随距海岸距离x的线性变化关系可以求出斜率b为
地下水科学专论
由式(7.87)和式(7.88)可知,如果通过潮汐效应野外水位观测资料能够确定潮汐效率的衰减系数β和滞后时间的斜率b,则承压含水层储水系数与导水系数的比值S/T便可以确定。如果承压含水层的储水系数和导水系数中的一个参数为已知,则可以求得另外一个参数。例如,已知含水层的渗透系数和厚度,即已知导水系数,就可以求得储水系数。一般来说,利用潮汐效应观测资料,不能同时确定承压含水层储水系数和导水系数两个参数。为了简单和方便,有时把β称为潮汐传播系数。潮汐传播系数描述的是潮汐引起的压力波在含水层中传播的容易程度,与含水层的储水系数、导水系数和潮汐周期有关。
在1992年9月18~22日在广西北海市北部海岸曾在10个观测孔开展潮汐效应地下水位观测(图7.13)。在观测期间没有降雨,气压效应也可以忽略不计。观测孔地下水位变化曲线如图7.20所示。
图7.20 海潮与地下水位变化(1992年9月18~22日)
根据上述同一时间的观测资料确定潮汐效率,并在潮汐效率与距离的关系图上作散点图(图7.21)。可以看出,潮汐效率随距离大体上呈负指数函数衰减。实际观测数据与理论结果有一些差别,这可能是受一些因素的影响所致,例如,实际海岸边界并非垂直边界、含水层并非严格均质、可能存在少量越流、隔水顶板延伸到海里一定距离等。由图7.21可以推测在北海市北部海岸在距海岸约3300m以远的地下水位已不受海潮波动的影响,此时地下水位的变幅已小于1cm。
图7.21 潮汐效率与距离的关系
图7.22表示的是依据上述同一次观测资料绘制的滞后时间与距离的关系散点图,两者之间大体上呈线性关系,实际资料与理论结果也有一些偏差,其原因与潮汐效率与距离关系的情形类似。
图7.22 滞后时间与距离的关系
从图7.21和图7.22可以确定潮汐传播系数(衰减常数)β=0.00188921/m和斜率b=0.0001227d/m。对于t0=24.7h,按公式(7.87)的潮汐效率方法求得的比率S/T=1.169×10-6d/m2,而按公式(7.88)的滞后时间方法求得比率S/T=1.84×10-7d/m2。已知含水层的渗透系数为30m/d,厚度为25m,即T=750m2/d=31.25m2/h,用潮汐效率方法求得承压含水层的储水系数S为8.7675×10-4,用滞后时间方法求得承压含水层的储水系数S为1.38×10-4(Zhou,2008),二者的数值较为接近。
用潮汐效应地下水位观测数据可以研究含水层的参数,这在一定程度上可以减少抽水试验求参数的费用。但是,这种方法不能同时求得含水层的储水系数和导水系数,另外要求观测孔尽可能多、观测时间间隔尽可能短。