1. 水動(dòng)力彌散系數(shù)
在研究地下水溶質(zhì)運(yùn)移問題中，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)過程和空隙結(jié)構(gòu)特征對溶質(zhì)運(yùn)移過程的影響。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，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^大以至于可以忽略分 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。
2. 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)而釋放(或貯存)的彈性水量，用從 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、髙等于含 水層厚度的柱體中所釋放(或貯存)的水量，用^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)也稱為彈性貯水系數(shù)。
貯水系數(shù)是沒有量綱的參數(shù)，其確定方法是通過野外非穩(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，具體步驟詳見地下水動(dòng)力學(xué)相關(guān)書籍。
3. 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)f及厚度y有關(guān)，即f愈大愈小，則越流補(bǔ)給的能力就愈大。 當(dāng)?shù)叵滤闹饕_釆含水層底頂板均為弱透水層時(shí)，開釆層和相鄰的其他含水層有水力聯(lián)系時(shí)，越流是開采層地下水的重要補(bǔ)給來源。
越流系數(shù)C7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)通過兩含水層之間弱透水層的單位面積的水量。顯然，當(dāng)其他條件相同時(shí)，越流系數(shù)越大，通過的水量就愈多。
越流因素5或稱阻越系數(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?？捎孟率奖硎荆?BR> (3-32)
式中：T——抽水含水層的導(dǎo)水系數(shù)，m2/d; bf——弱透水層的厚度，m;
K'——弱透水層的滲透系數(shù)，m/d;
B——越流因素，m。
弱透水層的滲透性愈小，厚度愈大，則越流因素5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。對于一個(gè)完全不透水的覆蓋巖 層來說，越流因素S為無窮大，而越流系數(shù)C7為零。越流因素和越流系數(shù)的測定 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)書籍。
6.降水入滲補(bǔ)給系數(shù)
(1) 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補(bǔ)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)^是指降水滲入量與降水總量的比值，a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a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)無量綱系數(shù)，其值變化于0?1,表3-21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。
(2) 降水入滲補(bǔ)給系數(shù)的確定方法。
常用地下水位動(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)和開釆。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)。
表3-21不同巖性和降水量的平均年降水入滲補(bǔ)給系數(shù)值
P年/mm
巖性
黏土
亞黏土
亞砂土
粉細(xì)砂
砂卵爍石
50
0 ?0.02
0.01 ?0.05
0.02 ?0.07
0.05—0.11
0.08 ?0.12
100
0.01 ?0.03
0.02—0.06
0.04 ?0.09
0.07 ?0.13
0.10 ?0.15
200
0.03 ?0.05
0,04 ?0.10
0.07 ?0.13
0.10 ?0.17
0.15 ?0.21
400
0.05-0.11
0.08 ?0.15
0.12 ?0.20
0.15—0.23
0.22-0.30
600
0.08 ?0.14
0.11-0.20
0.15-0.24
0.20—0.29
0.26 ?0.36
800
0.09-0.15
0.13-0.23
0.17?0.26
0.22—0.31
0.28 ?0.38
1 000
0.08 ?0.15
0.14 ?0.23
0.18-0.26
0.22 ?0.31
0.28 ?0.38
1 200
0.07 ?0.14
0.13 ?0.21
0.17 ?0.25
0.21 ?0.29
0.27-0.37
1 500
0.06 ?0.12
0.11 ?0.18
0.15-0.22
1 800
0.05 ?0.10
0.09 ?0.15
0.13 ?0.19
注：東北黃土@與表中亞粘土
推近，陜北黃土含有裂隙，其#與表中亞砂土 @相近（引自水利電
a = jU(hmax -h±lsh.t)lX (3-33)
•一次降水入滲系數(shù);
一降水后觀測孔中的水柱尚度，m;
-降水前觀測孔中的水柱高度，m;
一臨近降水前，地下水水位的天然平均降(升)速，m/d;
觀測孔水柱高度從A變到Amax的時(shí)間，山 -t日內(nèi)降水總量，m。
根據(jù)降水過程前后的地下水位觀測資料計(jì)算潛水含水層的一次降水入滲系數(shù)， 可釆用下式近似計(jì)算降水入滲補(bǔ)給系數(shù)：
式中：(X-
t —
X -
這種方法的適用條件是幾乎沒有水平排泄的潛水。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。
在研究地下水溶質(zhì)運(yùn)移問題中，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)過程和空隙結(jié)構(gòu)特征對溶質(zhì)運(yùn)移過程的影響。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，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^大以至于可以忽略分 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。
2. 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)而釋放(或貯存)的彈性水量，用從 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、髙等于含 水層厚度的柱體中所釋放(或貯存)的水量，用^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)也稱為彈性貯水系數(shù)。
貯水系數(shù)是沒有量綱的參數(shù)，其確定方法是通過野外非穩(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，具體步驟詳見地下水動(dòng)力學(xué)相關(guān)書籍。
3. 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)f及厚度y有關(guān)，即f愈大愈小，則越流補(bǔ)給的能力就愈大。 當(dāng)?shù)叵滤闹饕_釆含水層底頂板均為弱透水層時(shí)，開釆層和相鄰的其他含水層有水力聯(lián)系時(shí)，越流是開采層地下水的重要補(bǔ)給來源。
越流系數(shù)C7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)通過兩含水層之間弱透水層的單位面積的水量。顯然，當(dāng)其他條件相同時(shí)，越流系數(shù)越大，通過的水量就愈多。
越流因素5或稱阻越系數(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?？捎孟率奖硎荆?BR> (3-32)
式中：T——抽水含水層的導(dǎo)水系數(shù)，m2/d; bf——弱透水層的厚度，m;
K'——弱透水層的滲透系數(shù)，m/d;
B——越流因素，m。
弱透水層的滲透性愈小，厚度愈大，則越流因素5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。對于一個(gè)完全不透水的覆蓋巖 層來說，越流因素S為無窮大，而越流系數(shù)C7為零。越流因素和越流系數(shù)的測定 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)書籍。
6.降水入滲補(bǔ)給系數(shù)
(1) 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補(bǔ)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)^是指降水滲入量與降水總量的比值，a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a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)無量綱系數(shù)，其值變化于0?1,表3-21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。
(2) 降水入滲補(bǔ)給系數(shù)的確定方法。
常用地下水位動(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)和開釆。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)。
表3-21不同巖性和降水量的平均年降水入滲補(bǔ)給系數(shù)值
P年/mm
巖性
黏土
亞黏土
亞砂土
粉細(xì)砂
砂卵爍石
50
0 ?0.02
0.01 ?0.05
0.02 ?0.07
0.05—0.11
0.08 ?0.12
100
0.01 ?0.03
0.02—0.06
0.04 ?0.09
0.07 ?0.13
0.10 ?0.15
200
0.03 ?0.05
0,04 ?0.10
0.07 ?0.13
0.10 ?0.17
0.15 ?0.21
400
0.05-0.11
0.08 ?0.15
0.12 ?0.20
0.15—0.23
0.22-0.30
600
0.08 ?0.14
0.11-0.20
0.15-0.24
0.20—0.29
0.26 ?0.36
800
0.09-0.15
0.13-0.23
0.17?0.26
0.22—0.31
0.28 ?0.38
1 000
0.08 ?0.15
0.14 ?0.23
0.18-0.26
0.22 ?0.31
0.28 ?0.38
1 200
0.07 ?0.14
0.13 ?0.21
0.17 ?0.25
0.21 ?0.29
0.27-0.37
1 500
0.06 ?0.12
0.11 ?0.18
0.15-0.22
1 800
0.05 ?0.10
0.09 ?0.15
0.13 ?0.19
注：東北黃土@與表中亞粘土
推近，陜北黃土含有裂隙，其#與表中亞砂土 @相近（引自水利電
a = jU(hmax -h±lsh.t)lX (3-33)
•一次降水入滲系數(shù);
一降水后觀測孔中的水柱尚度，m;
-降水前觀測孔中的水柱高度，m;
一臨近降水前，地下水水位的天然平均降(升)速，m/d;
觀測孔水柱高度從A變到Amax的時(shí)間，山 -t日內(nèi)降水總量，m。
根據(jù)降水過程前后的地下水位觀測資料計(jì)算潛水含水層的一次降水入滲系數(shù)， 可釆用下式近似計(jì)算降水入滲補(bǔ)給系數(shù)：
式中：(X-
t —
X -
這種方法的適用條件是幾乎沒有水平排泄的潛水。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。