弯曲河段潜流带渗透系数与水交换变异特征研究

发布时间：2021-03-22 17:20

　　潜流带是河水与地下水相互作用的过渡区域,在河流水量交换、物质迁移储存、河道良好生态维护等方面有着不可或缺的作用。潜流带渗透系数直接影响着河流与地下水的动态变化,反映着河流-地下水水量交换过程。研究潜流带渗透系数与水交换在弯曲河段的变异特征对于弯曲型河流河水与地下水的水量动态平衡以及水资源的科学管理具有重要的理论与现实意义。本文选择北洛河弯曲河段为研究对象,采用竖管水头下降法对不同研究时段河床沉积物的垂向渗透系数和垂直水力梯度进行现场试验并利用达西定律计算潜流带水交换量,分析河床沉积物垂向渗透系数与潜流带水交换的变异特征及其内在联系并探究其引起其变异性的主要因素。研究结果表明:（1）河床沉积物的垂向渗透系数的变异特征为:2015年7月>2016年7月>2016年1月,即夏季的垂向渗透系数大于冬季。2015年7月河床沉积物的渗透系数具有较强的变异性。在垂直水流方向上,垂向渗透系数,由河道中间向两岸逐渐减小;水流方向上,上游河段渗透系数逐渐减小,下游河段渗透系数逐渐增大,即越靠近河段弯曲处,河床沉积物的渗透系数越小。因此在弯曲河段及其上下游河床的渗透系数在水流方向上具有先减小后增... 

【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２研宄区域及研宄点位置示意图??

两端开口薄壁的透明塑料管垂直轻轻打入河床沉积物后，会在塑料管中形成一定长度的??沉积物；然后将河水从塑料管上端开口处注满管内，形成一定的水位差。同时每隔一段??时间用记录管内水头的位置，共记录３－５次，以减小计算过程中的误差（见图３）。同时在??试验过程中应尽量保持适当的力度和频率，避免破坏沉积物结构性状。在此次研宄中，??透明塑料管的长度为１６０?ｃｍ，内直径为５．４?ｃｍ。最后运用公式对所冇测试点位的河床沉??积物垂向渗透系数值进行计算。其计算公式如下：??７ｌＤ??Ｋｖ?＝?Ｕｍ?＋?－＼ｎ｛＾??ｔ２－ｔｘ?＼ｈ２）?（２．１）??式中，心为河床沉积物的垂向渗透系数；Ｚｖ为管中沉积物的厚度；／Ｕ和＆分别为Ａ和??＆时刻管子中的水位；为管子的内径；心为河床沉积物水平向渗透系数。??在计算中，私是未知数。依据Ｃｈｅｎ研宄结果，心值对水头的影响不大［７５］。当￡ｖ／Ｄ＞??１０，取ｗ＝ｌ或ｍ＝１０，两者所计算的尺ｖ误差值小于２．５％。／？＝１代表各向同性沉积物；ｗ＝１０??代表异常各向异性沉积物［７５］。??通常情况下，Ａ是大于足“勺。因此，当Ｚｖ远大于Ｄ时，方程（１）能够被简化为：??＾ｖ＝－＾－ｌｎＷ??’２－’１（２．２）??简化方程的误差与二和乃的比值有关。当ｌ＜ｍ＜５时，如果Ｉｖ／Ｄ＞５，那么简化方程??的误差将小于５?％。在本研究中

图４河床垂直水力梯度现场测定示意图??

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]渭河河床沉积物渗透系数空间变异性研究[D]. 沈鹏云.西北大学 2012
[2]半干旱地区河床渗透系数空间变异性研究[D]. 高敏.长安大学 2012
[3]基于抽水试验的潜水含水层水文地质参数计算分析[D]. 马晨光.西安建筑科技大学 2011



本文编号：3094176