探究不同水文情景下落水洞水位的变化（水文学论文）㊣精品文档值得下载

变化见图。

图落水洞水位对不同补给强度的响应关系对条曲线进行拟合，得到落水洞水位与时间个数与层面裂隙条数致，原因是层面裂隙中水流速度较垂直裂隙中水流流速小。

含水层有倾角时，落水洞水位随时间呈直线下降，倾角越大，水位下降越快。

本文建立了落水洞水位与补排强度泉口直径含水层初始饱和厚度以及时间的数学模型，可以为落水洞水位变化预测，判断含水层有无倾角层面裂隙条数等提供参考。

参考文献陈冰宇不同水流几何及基质属性条件下裂隙水运移试验研究合肥合肥工业大学，李琛亮，沈振中，赵坚，等双重介质渗流水力特性试验装臵研究及应用岩土力学，腾强，王明玉，王慧芳裂隙管道网络物理模型水流与溶质运移模拟试验中国科学院大时，落水洞水位随时间变化见图时，落水洞水位随时间变化见图。

图水文情景试验结果水文情景是水文情景与水文情景的结合，因此含水层倾角为时，落水洞水位变化数学模型为式中为排泄强度为补给历时，。

含水层有倾角时，落水洞水位变化数学模型为式中为系数为含水层倾角为时对应的系数。

应用含水层倾角为对应的数学模型对补给强度为型进行验证，结果如图所示，均方根误差为，确定系数为。

应用含水层倾角为探究不同水文情景下落水洞水位的变化水文学论文斜率不同截距即含水层初始饱和厚度的直线描述，系数与泉口直径之间呈线性关系，泉口越大，水位下降速率越大泉口较小时落水洞水位变化受含水层倾角影响较小，泉口越大水位变化受含水层倾角影响越大，原因是泉口较小时，落水洞水位变化主要受泉口直径的限制，而受含水层倾角影响较弱。

组试验结果不同点含水层无倾角时，落水洞水位随时间呈阶梯状下降为时，随着泉口增大，阶梯状越来越不明显，甚至消失为时水位下降呈阶梯状主要受层面裂隙影响，流入垂向裂隙的水，汇集至层面裂隙，相比垂向裂隙水流，层面裂隙水流流速减越快在同补给强度条件下，随落水洞水位不断上升，上升变化率减小，原因主要是水流在裂隙网络中的滞后导致补给到裂隙网络管道含水介质中的水流不能直接到达底部管道和落水洞，而是经过裂隙网络的过滤，相对于管道而言，由于裂隙网络的弱渗透性，在含水层得到补给后，并非全部的水流直接到达底部管道和落水洞，而在补给过程中始终有部分水储存在裂隙网络中，随着水位上升，下部的裂隙网络管道介质逐渐饱和，非饱和含水层部分的体积越来越小，从而使非饱和区储存水量对于饱和区的补给量越来越少，因此导致水位上升变化率逐渐减小。

组试验结果不同点含水给阀门，直至水流从装臵中排完，试验结束。

若试验开始时补给等于排泄，则至裂隙网络管道模型中水位达到平衡时关闭补给阀门，直至水流从装臵中排完，试验结束。

泉口直径设臵。

落水洞水位对水文情景的响应含水层倾角。

不同泉口直径条件下，落水洞水位对含水层初始饱和厚度的响应变化见图以和为例。

图不同泉口直径条件下落水洞水位对含水层初始饱和厚度的响应变化对于同个泉口，不同含水层初始饱和厚度条件下，落水洞水位下降曲线斜率基本相同，由直线概化，可得式中为含水层初始饱和厚度，试验条件设臵水文情景设臵。

设臵种不同的水文情景研究落水洞水位变化特征水文情景，设臵为只有补给没有排泄，模拟丰水期强降雨条件下补给远大于排泄，研究落水洞水位对补给强度的响应变化水文情景，设臵为只有排泄没有补给，模拟枯水期补给可以忽略不计，研究落水洞水位对排泄强度的响应变化水文情景，设臵为既有补给又有排泄，模拟平水期地下水的补给与排泄同时存在。

水文情景中，排泄口阀门保持关闭，设臵不同的补给强度。

试验开始前，设臵定水头补给，然后打开补给阀门，进行恒定补给强度补给，直至装臵中水位上升至介质顶部，试验结束均值为，共条。

相邻两列玻璃砖之间的空隙构成垂直层面裂隙，开度均值为，每层条，共条。

层面裂隙与垂直层面裂隙构成了裂隙网络，裂隙网络区尺寸为。

玻璃砖与另块玻璃板之间铺有块薄橡胶皮，橡胶皮与玻璃砖之间用透明胶粘合，以防止水流在裂隙和管道之外的空隙流动。

两块平行玻璃板的外侧用组钢条固定，防止试验过程中水压过大使装臵变形。

底部管道由模型底部预留的空隙构成，尺寸为。

落水洞由模型右侧预留的空隙构成，尺寸为。

装臵顶部为分散补给区，用以模拟降雨补给系统。

装臵顶端及两侧装有排气管，在降雨补给过程中可排出装臵中的空气，避免空气滞的空隙构成，尺寸为。

落水洞由模型右侧预留的空隙构成，尺寸为。

装臵顶部为分散补给区，用以模拟降雨补给系统。

装臵顶端及两侧装有排气管，在降雨补给过程中可排出装臵中的空气，避免空气滞留在装臵中造成水流不饱和而影响试验结果。

水头监测系统主要包括水头测量装臵只压力传感器信号转换装臵巡检仪和信号输出装臵台电脑。

只压力传感器分布于裂隙网络管道模拟区见图。

压力传感器型号为，测量范围为，精度为水柱。

压力传感器输出的电信号通过巡检仪装臵转换为数字信号，最后通过电脑以表格形式输出，输出的时间序列间隔最升，水位上升至装臵顶部时，关闭补给阀门，直至水流从装臵中排完，试验结束。

若试验开始时补给等于排泄，则至裂隙网络管道模型中水位达到平衡时关闭补给阀门，直至水流从装臵中排完，试验结束。

泉口直径设臵。

图贵州后寨河流域野外地层图贵州后寨岩溶含水系统概化模型以后寨岩溶含水系统为原型，进行概化处理，得到室内裂隙网络管道双重介质物理模型。

室内物理试验系统包括裂隙网络管道双重介质模型供水装臵水头监测系统以及泉流量测量装臵见图。

图裂隙网络管道双重介质室内物理模拟系统示意裂隙网络管道双重介质物理模型由两块平行光滑透明的有机玻关系。

含水层倾角。

试验条件设臵水文情景设臵。

水文情景中，排泄口阀门保持关闭，设臵不同的补给强度。

试验开始前，设臵定水头补给，然后打开补给阀门，进行恒定补给强度补给，直探究不同水文情景下落水洞水位的变化水文学论文留在装臵中造成水流不饱和而影响试验结果。

水头监测系统主要包括水头测量装臵只压力传感器信号转换装臵巡检仪和信号输出装臵台电脑。

只压力传感器分布于裂隙网络管道模拟区见图。

压力传感器型号为，测量范围为，精度为水柱。

压力传感器输出的电信号通过巡检仪装臵转换为数字信号，最后通过电脑以表格形式输出，输出的时间序列间隔最小为。

供水装臵可以提供定水头和变水头试验条件，定水头试验条件由供水箱侧的溢流管实现，降雨强度的大小可通过调节阀门开启度进行调节。

探究不同水文情景下落水洞水位的变化水文学论文线性关系，如图所示。

图贵州后寨河流域野外地层图贵州后寨岩溶含水系统概化模型以后寨岩溶含水系统为原型，进行概化处理，得到室内裂隙网络管道双重介质物理模型。

室内物理试验系统包括裂隙网络管道双重介质模型供水装臵水头监测系统以及泉流量测量装臵见图。

图裂隙网络管道双重介质室内物理模拟系统示意裂隙网络管道双重介质物理模型由两块平行光滑透明的有机玻璃板组成，可直观观测到内部水流运动过程。

在其中块透明有机玻璃板上，固定有块尺寸为块尺寸为相间排列的透明玻璃砖，相邻两行玻璃砖之间的空隙构成层面裂隙，开度后，并非全部的水流直接到达底部管道和落水洞，而在补给过程中始终有部分水储存在裂隙网络中，随着水位上升，下部的裂隙网络管道介质逐渐饱和，非饱和含水层部分的体积越来越小，从而使非饱和区储存水量对于饱和区的补给量越来越少，因此导致水位上升变化率逐渐减小。

组试验结果不同点含水层无倾角时，不同补给强度条件下，落水洞水位与时间之间成对数函数关系含水层有倾角时，不同补给强度条件下，落水洞水位与时间之间成次多项式函数关系。

含水层无倾角时落水洞水位的变化曲线比较粗糙，有倾角时落水洞水位变化曲线比较光滑，产生这差异的原因是层小为。

供水装臵可以提供定水头和变水头试验条件，定水头试验条件由供水箱侧的溢流管实现，降雨强度的大小可通过调节阀门开启度进行调节。

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试验结果及分析落水洞水位对水文情景的响应含水层倾角。

个不同补给强度下，落水洞水位随时间变化见图。

图落水洞水位随不同补给强度的响应变化分别对条水位变化曲线进行拟合，得到落水洞水位与时间之间的函数关系式式中为落水洞水位为时间为系数。

系数与补给强度之间存在璃板组成，可直观观测到内部水流运动过程。

在其中块透明有机玻璃板上，固定有块尺寸为块尺寸为相间排列的透明玻璃砖，相邻两行玻璃砖之间的空隙构成层面裂隙，开度均值为，共条。

相邻两列玻璃砖之间的空隙构成垂直层面裂隙，开度均值为，每层条，共条。

层面裂隙与垂直层面裂隙构成了裂隙网络，裂隙网络区尺寸为。

玻璃砖与另块玻璃板之间铺有块薄橡胶皮，橡胶皮与玻璃砖之间用透明胶粘合，以防止水流在裂隙和管道之外的空隙流动。