CN106570340A - 河道横剖面地下水径流量估算方法 - Google Patents
河道横剖面地下水径流量估算方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106570340A CN106570340A CN201610999264.1A CN201610999264A CN106570340A CN 106570340 A CN106570340 A CN 106570340A CN 201610999264 A CN201610999264 A CN 201610999264A CN 106570340 A CN106570340 A CN 106570340A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- section
- river
- river course
- runoff
- groundwater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 8
- 239000002352 surface water Substances 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 13
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 8
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000011160 research Methods 0.000 claims description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 abstract 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000205 computational method Methods 0.000 description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 2
- 230000008676 import Effects 0.000 description 2
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 2
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 241000272165 Charadriidae Species 0.000 description 1
- 241001484259 Lacuna Species 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16Z—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G16Z99/00—Subject matter not provided for in other main groups of this subclass
Landscapes
- Revetment (AREA)
Abstract
本发明公开了一种河道横剖面地下水径流量估算方法,它是根据河流一定长度区间内总流量基本不变,河道内地表水径流与地下水径流相互转化的特点,通过实测不同代表性断面地表水径流量,来估算河道剖面地下水径流量。采用本发明的流程和计算方法,可以简便而有效地计算河道横剖面地下水径流量,不需要对河道内覆盖层进行大量复杂的地质勘察,并解决山区峡谷地区广泛存在的孤块石架空的紊流状态下的地下水径流量计算问题,也可以用于排泄型河流渗漏量的估算。可以为因大坝建设产生的减脱水河段的地下水补给需水量提供较为准确的参数,避免常规方法计算的生态流量的缺项,保护生态环境。
Description
技术领域
本发明属于水文地质和环境工程技术领域,发明涉及河道剖面地下水径流量,特别是深厚覆盖层河段中地下水径流量的计算问题。
背景技术
在对河流进行开发建设的过程中,修筑大坝截断河流,可能造成大坝下游河道减脱水,特别是许多中小流域,通过引水式电站形式梯级开发,导致河流发生部分河段断流,水生态系统受到严重破坏。近年来,环境问题受到重视,水利水电工程减脱水河段的生态流量下放成为一个必须的内容,这就涉及到流量的计算和确定,目前有较多的计算方法,这些方法中均要求河道内产生一定的河道径流量,河道内要产生地表径流,必须首先将河道地下孔隙内充满,地下水位抬升至河道表面,否则将漏失,即首先应确定河道地下水径流量。
在一种河道生态流量地下水补给需水计算方法专利中,建立了一套相应的计算方法。其中对河道剖面地下水径流量的计算是根据剖面覆盖层面积、水力梯度和渗透系数,按照达西定律,采用下式计算:
QA=K1Adi
该方法需要查明河道覆盖层的水文地质特征,现场勘察工作量较大,取得相关参数的成本较高,且地下水流态必须满足层流的条件,对山区峡谷地区广泛存在的孤块石架空的紊流状态下的地下水径流计算不适用。
发明内容
根据河流一定长度区间内总流量基本不变,河道内地表水径流与地下水径流相互转化的特点,建立一种通过实测不同代表性断面地表水径流量,来估算河道剖面地下水径流量的方法。以避免对河道内覆盖层进行大量复杂的地质勘察,并解决山区峡谷地区广泛存在的孤块石架空的紊流状态下的地下水径流计算问题。
河道中的地表水径流与地下水径流是可以相互转化的。不发生渗漏的基岩河段,河道总径流量基本上为地表水径流,地下水径流量几乎可以忽略不计;而深厚覆盖层的河段地表水部分转化为地下水,地表水径流量会减小。在枯水期,地下水径流量比例增大,深厚覆盖层河段的地下径流比例更大。山区河流河道内覆盖层主要为砂卵砾石,甚至孤块石,渗透系数大;如果覆盖层内存在架空现象,地下径流量会急剧增加,甚至占河道径流量的绝大部分。对于排泄型河流,河道总流量将发生漏失,排泄型河段以下的总流量会减小。
因此,本发明根据河流一定长度区间内总流量基本不变,河道内地表水径流与地下水径流相互转化的特点,通过实测不同代表性断面地表水径流量,来估算河道剖面地下水径流量。
其中,对枯期覆盖层河段存在断流时段的河流,其河道横剖面地下水径流量按如下步骤估算:
步骤1:通过地质调查确定需要研究的河流深厚覆盖层河段A;
步骤2:在选取河段A上游最近位置寻找基岩河段B;
步骤3:观察河段A的流量变化,确定河段A地表水径流刚好消失的时段,测量河段B各横剖面的地表水径流量,分别为QB1、QB2、…、QBn。其中最大值为QB,QB代表了此时刻河道总径流量,也为河道横剖面地下水径流量Q:
Q=QB。
其中,对枯期不断流的河流,其河道横剖面地下水径流量按如下步骤估算:
步骤1:通过地质调查确定需要研究的河流深厚覆盖层河段A;
步骤2:在选取河段A上游最近位置寻找基岩河段B;
步骤3:在枯水期测量河段A各横剖面的地表水径流量,分别为QA1、QA2、…、QAn,其中最小值为QA;
步骤4:同时测量河段B各横剖面的地表水径流量,分别为QB1、QB2、…、QBn,其中最大值为QB,QB代表了河道总径流量;
步骤5:根据下式计算得到河道横剖面地下水径流量Q:
Q=QB-QA。
本发明的有益效果如下:采用本发明的流程和计算方法,可以简便而有效地计算河道横剖面地下水径流量,不需要对河道内覆盖层进行大量复杂的地质勘察,并解决山区峡谷地区广泛存在的孤块石架空的紊流状态下的地下水径流量计算问题,也可以用于排泄型河流渗漏量的估算。可以为因大坝建设产生的减脱水河段的地下水补给需水量提供较为准确的参数,避免常规方法计算的生态流量的缺项,保护生态环境。
附图说明
图1是河道纵剖面示意图;
图2是图1中的河流横剖面A示意图;
图3是图1中的河流横剖面B示意图。
附图标记说明:1-库水位,2-大坝,3-基岩,4-河水位,5-覆盖层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1:
首先看图1,图1展示了本实施例的河道纵剖面示意图。图中可以看到,在河道上游设有一个大坝2,大坝2壅高了水位,因此库水位1高于河水位4。大坝2建在基岩3上。沿河道上游向下游,根据地质不同,划分为河段B和河段A,河段B位于基岩上,即基岩河段B,而河段A上有深厚覆盖层5,则称为河流深厚覆盖层河段A。
河段B和河段A所在的河流横剖面分别选择两个代表断面,即代表断面B和代表断面A,两个代表断面的横剖面示意图如图2和图3所示。
一、对枯期覆盖层河段断流的河流
1.通过地质调查确定需要研究的河流深厚覆盖层河段A;
2.在选取河段A上游最近位置寻找基岩河段B,如果河段A上游较近区间不存在基岩河段,可以以覆盖层规模、渗透性和河流比降都较小的河段代替,河段B与河段A之间需避免有地表支流或者大规模泉水等汇入;
3.观察河段A的流量变化,在河段A地表水径流刚好消失的时段,测量河段B各横剖面的地表水径流量,分别为QB1、QB2、…、QBn。其中最大值为QB,QB代表了此时刻河道总径流量,也为河道横剖面地下水径流量Q:
Q=QB。
二、对枯期不断流的河流
1.通过地质调查确定需要研究的河流深厚覆盖层河段A;
2.在选取河段A上游最近位置寻找基岩河段B,如果河段A上游较近区间不存在基岩河段,可以以覆盖层规模、渗透性和河流比降都较小的河段代替,河段B与河段A之间需避免有地表支流或者大规模泉水等汇入;
3.在枯水期测量河段A各横剖面的地表水径流量,分别为QA1、QA2、…、QAn。其中最小值为QA。
4.同时测量河段B各横剖面的地表水径流量,分别为QB1、QB2、…、QBn。其中最大值为QB,QB代表了河道总径流量。
5.根据下式计算得到河道横剖面地下水径流量Q:
Q=QB-QA。
当然,以上只是本发明的具体应用范例,本发明还有其他的实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明所要求的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种河道横剖面地下水径流量估算方法,其特征在于:根据河流一定长度区间内总流量基本不变,河道内地表水径流与地下水径流相互转化的特点,通过实测不同代表性断面地表水径流量,来估算河道剖面地下水径流量。
2.根据权利要求1所述河道横剖面地下水径流量估算方法,其特征在于:对枯期覆盖层河段存在断流时段的河流,其河道横剖面地下水径流量按如下步骤估算:
步骤1:通过地质调查确定需要研究的河流深厚覆盖层河段A;
步骤2:在选取河段A上游最近位置寻找基岩河段B;
步骤3:观察河段A的流量变化,确定河段A地表水径流刚好消失的时段,测量河段B各横剖面的地表水径流量,分别为QB1、QB2、…、QBn。其中最大值为QB,QB代表了此时刻河道总径流量,也为河道横剖面地下水径流量Q:
Q=QB。
3.根据权利要求1所述河道横剖面地下水径流量估算方法,其特征在于:对枯期不断流的河流,其河道横剖面地下水径流量按如下步骤估算:
步骤1:通过地质调查确定需要研究的河流深厚覆盖层河段A;
步骤2:在选取河段A上游最近位置寻找基岩河段B;
步骤3:在枯水期测量河段A各横剖面的地表水径流量,分别为QA1、QA2、…、QAn,其中最小值为QA;
步骤4:同时测量河段B各横剖面的地表水径流量,分别为QB1、QB2、…、QBn,其中最大值为QB,QB代表了河道总径流量;
步骤5:根据下式计算得到河道横剖面地下水径流量Q:
Q=QB-QA。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610999264.1A CN106570340A (zh) | 2016-11-14 | 2016-11-14 | 河道横剖面地下水径流量估算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610999264.1A CN106570340A (zh) | 2016-11-14 | 2016-11-14 | 河道横剖面地下水径流量估算方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106570340A true CN106570340A (zh) | 2017-04-19 |
Family
ID=58541866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610999264.1A Pending CN106570340A (zh) | 2016-11-14 | 2016-11-14 | 河道横剖面地下水径流量估算方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106570340A (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104679985A (zh) * | 2015-01-21 | 2015-06-03 | 河海大学 | 一种dhsvm模型的改进方法 |
CN104732073A (zh) * | 2015-03-04 | 2015-06-24 | 河海大学 | 地表水-地下水耦合模拟的计算方法 |
CN105022922A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-11-04 | 中国水利水电科学研究院 | 基于水循环全过程非饱和带土壤水分消耗特性的评价方法 |
CN105550501A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-05-04 | 中国水利水电科学研究院 | 一种流域/区域干旱演变驱动机制的识别方法 |
CN105608307A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-05-25 | 中国水利水电科学研究院 | 一种水资源干旱评价系统 |
-
2016
- 2016-11-14 CN CN201610999264.1A patent/CN106570340A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104679985A (zh) * | 2015-01-21 | 2015-06-03 | 河海大学 | 一种dhsvm模型的改进方法 |
CN104732073A (zh) * | 2015-03-04 | 2015-06-24 | 河海大学 | 地表水-地下水耦合模拟的计算方法 |
CN105022922A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-11-04 | 中国水利水电科学研究院 | 基于水循环全过程非饱和带土壤水分消耗特性的评价方法 |
CN105550501A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-05-04 | 中国水利水电科学研究院 | 一种流域/区域干旱演变驱动机制的识别方法 |
CN105608307A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-05-25 | 中国水利水电科学研究院 | 一种水资源干旱评价系统 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
杨智: ""鄂尔多斯高原海流兔河地下水和地表水交互作用关系研究"", 《中国博士学位论文全文数据库 基础科学辑》 * |
高树东: ""潍坊市地下水资源评价"", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库 (硕士) 基础科学辑》 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Fu et al. | Role of epikarst in near‐surface hydrological processes in a soil mantled subtropical dolomite karst slope: Implications of field rainfall simulation experiments | |
Chen et al. | Hydrologic analyses of acidic and alkaline lakes | |
Alderwish | Induced recharge at new dam sites-Sana’a Basin, Yemen | |
CN108316924B (zh) | 一种保水采煤矿井/矿区等级划分方法 | |
Fu et al. | Assessment of submarine groundwater discharge in the intertidal zone of Laizhou Bay, China, using electrical resistivity tomography | |
CN106202911B (zh) | 一种河道生态流量地下水补给需水计算方法 | |
CN105243177A (zh) | 海岸带地下淡水向海洋的排泄量计算方法 | |
Zhu et al. | Estimation of groundwater residence time and recession rate in watershed of the Loess Plateau | |
Ibn Ali et al. | A method to estimate aquifer artificial recharge from a hill dam in Tunisia | |
CN106570340A (zh) | 河道横剖面地下水径流量估算方法 | |
CN109632254B (zh) | 一种坝库水利工程影响下的河流泥沙输移比确定方法 | |
Liu et al. | Effects of rainfall intensity on the sediment concentration in the Loess Plateau, China | |
Li et al. | Effective water quantity of multi-source water recharging aquifers in Yufuhe River based on groundwater and surface water semi-coupled modelling | |
CN104899454A (zh) | 一种适用于土岩组合地层的地铁隧道裂隙水渗水量预测方法 | |
Ahn et al. | A study on the effectiveness of radar rainfall by comparing with flood inundation record map using KIMSTORM (Grid-based KIneMatic Wave STOrm Runoff Model) | |
Patowary et al. | A modified hydrodynamic model for routing unsteady flow in a river having piedmont zone | |
Hou et al. | Factors driving riverbed scouring and sedimentation in the Bayangaole to Toudaoguai reaches of the Upper Yellow River | |
Wen et al. | Preliminary study on runoff analysis of karst landforms in Yunnan Province | |
CN113375751B (zh) | 一种深厚覆盖层河床大坝渗漏量检测方法 | |
Sleep et al. | Effects of initial conditions on the results of transient seepage analyses | |
Choi et al. | Sensitivity Analysis of Artificial Recharge in Consideration of Hydrogeologic Characteristics of Facility Agricultural Complex in Korea: Hydraulic Conductivity and Separation Distance from Injection Well to Pumping Well | |
CN106801400A (zh) | 一种山丘区季节性河流长度的定量估算方法 | |
Jaworska-Szulc et al. | Monitoring Salt Water Intrusion During Construction of a Road Tunnel under the Martwa Wisła River in Gdańsk | |
Hong et al. | Agricultural radial collector wells in South Korea and sustainability | |
Cao et al. | Hydrogeological settings for underground dam construction–Four case studies from southwest karst area of China |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170419 |