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回答时间：2024-04-19 11:25
一、给水度
给水度在地下水分析研究中是一个十分重要的水文地质参数。一般认为，给水度指单位体积的饱和岩体中所能释放的重力水体积和饱和岩体体积之比。通常在应用中，普遍把地下水位上升某一高度能储蓄多少水也同样用给水度μ来表示。显然，地下水位降幅给水度与地下水位升幅饱和差，两者不可能相等，但是在潜水位变动带中，它们的数值是很接近的。目前，分析计算给水度值的方法很多，但各种方法都有一定的假设和适用条件，有些方法在使用中还存在这样或者那样的问题，故在实际工作中，能够常用的方法亦不太多。
鉴于上述情况，根据灌区实际情况，采用地下水长观资料和灌区非稳定抽水试验相结合分析计算μ，利用地下水位动态资料及气象资料，依据阿维扬诺夫经验公式的假定，用相关分析法求μ，对地下水浅埋区、径流作用较为微弱的地区比较适宜。泾河二级阶地地区，由于阶面宽阔、水力比降比较平缓，潜水水位变幅带岩性在垂向与径向的分布差异较小，潜水流向多呈北西-南东向，渗径长，径流作用相对微弱。对于含水层下部有粗颗粒分布的一级阶地地区，取其大值平均值，其余则取算术平均值。非稳定流抽水试验求μ，是在泰斯公式基础上演变而来的，因而推导其数学模型时，假定了若干边界条件，实际试验中，边界条件比较复杂，很难对假设条件完全符合。利用水位恢复法确定μ，然后和地下水位动态资料分析对比，并根据灌区内含水层岩性、富水性及水文地质资料综合分析、比拟，给出了7区各水文地质分区的给水度值（表7-1）。
二、渗透系数
渗透系数为水力坡度（又称水力梯度）等于1时的渗透速度。影响渗透系数K值大小的主要因素是岩性及其结构特征。确定渗透系数K值有抽水试验、室内仪器（吉姆仪、变水头测定管）测定、野外同心环或试坑注水试验以及颗粒分析、孔隙度计算等方法。其中，采用稳定流或非稳定流抽水试验，并在抽水井旁设有水位观测孔，确定K值的效果最好。根据灌区抽水试验资料及相关水文地质勘察规范确定渗透系数K（表7-2）。
表7-1 灌区给水度μ值 Table7-1 Specific yield in Jinghui Canal Irrigation District
表7-2 灌区渗透系数K值 Table7-2 Hydraulic conductivity in Jinghui Canal Irrigation District
三、降水入渗补给系数
降水入渗是指大气降水除去地表径流，坑、塘滞蓄、植物截流及蒸发外，通过地表下渗到地层中的水量和降水量之比，称为降水入渗系数，用a′表示，在水文计算中经常采用。而计算降水对地下水的补给时，则将渗入地表以下的水量分为两部分：一部分补给地下水位以上饱气带士壤的含水量，另一部分是当含水量超过了士壤的田间最大持水量时，在重力作用下继续下渗补给地下水，引起地下水位的上升，后一部分补给地下水的水量与降水量之比，称为降水入渗补给系数，用a表示。目前计算a值的方法较多，主要的有水均衡法，回归分析法，地中渗透仪实测法及通过雨后地下水位的升幅和给水度的乘积与降水量之比来推求。根据灌区现有的地下水观测资料，采用地下水升幅法进行分析计算，确定各计算分区的降水入渗补给系数年均值 。
在平原地区，利用降水过程前后的地下水水位观测资料，可以计算潜水含水层的一次降水入渗系数，可采用下式近似计算：
α＝μ（hmax-h±∆h·t）/X （7-1）
式中：a为次降水入渗系数；hmax为降水后观测孔中的最大水柱高度，m；h为降水前观测孔中的水柱高度，m；∆h为临近降水前，地下水水位的天然平均降（升）速，m/d；t为从h变到hmax的时间，d；X为t日内降水总量，mm。
在平原区，地下水侧向流动比较缓慢，天然条件下，地下水位升幅完全代表了地下水含水层所获得的降水入渗补给量。因此，年降水入渗补给系数为降水所引起的地下水升幅之和乘以给水度与年降水量的比值。
灌区农业节水对地下水空间分布影响及模拟
式中：μ为给水度；∆hi为降水引起的次水位升幅；N为全年降水次数，i＜N；∑pi＝p年为年降水总量；Ni为年内降水引起水位升幅的有效补给的次数，N1＜N。
根据灌区地下水位动态资料及降水等观测资料，采用地下水升幅法进行分析计算，不同埋深计算分区的降水入渗补给系数见表7-3。
表7-3 灌区年降水入渗补给 Table7-3 precipitation infiltration supply coefficient in Jinghui Canal Irrigation District
四、灌溉入渗补给系数
灌溉入渗补给系数即灌溉水灌入田间后（田间面积包括斗渠系在内），由于士壤的垂直下渗作用，入渗水量一部分被作物吸收利用；一部分蓄存于饱气带士壤空隙中；还有一部分水（超过士壤最大持水量的多余水量），在重力作用下继续下渗，补给地下水，引起地下水位上升。把这后一部分补给地下水的水量与田间净灌水量之比，称为灌溉入渗补给系数。灌溉入渗补给系数包括渠灌田间入渗补给系数β渠和井灌回归补给系数β井。
灌溉入渗补给系数与士壤的性质、士壤垂向渗透系数、灌水量大小以及地下水埋深密切相关。灌水量大、士壤垂直入渗速度大、地下水埋藏浅、则灌溉入渗补给系数大，反之则小。在进行地下水资源评价时，灌溉入渗补给量是潜水含水层的最重要的补给源之一，而灌溉入渗补给量计算的准确与否，则取决于灌溉入渗补给系数（β）值。
由于时间及资料所限，采用实际调查法，结合灌区较长系列的地面水引灌资料及地下水位动态资料，通过对较大范围内与灌溉入渗补给有关的诸因素进行调查，并与该范围内地下水位动态资料相关联，然后分析计算灌溉入渗补给系数。调查内容包括，观测井在斗渠系范围各放水时段的田间净灌水量；各放水时段的实际灌溉面积；各放水时段实际灌溉面积内，由灌溉入渗引起的地下水位升幅值；灌前或灌后有无降雨及开采因素存在。计算公式如下：
灌溉入渗补给系数指某一时段田间灌溉入渗补给量与灌溉水量的比值，即
β＝hr/h灌（7-3）
式中：β为灌溉入渗补给系数；hr为灌溉入渗补给量，mm；h灌为灌溉水量，mm。
灌溉入渗补给系数也可采用试验方法加以测定。试验时，选取面积为F的田地，在田地上布设专用观测井。测定灌水前的潜水位，然后让灌溉水均匀地灌入田间，测定灌水流量，并观测潜水位变化（包括区外水位）。经过∆t时段后，测得试验区地下水位平均升幅∆h，用下列公式计算：
灌区农业节水对地下水空间分布影响及模拟
式中：μ为给水度；∆t为计算时段，s；∆h为计算时段内试验区地下水位平均升幅，m；Q为计算时段内流入试验区的灌水流量，m3/s；F为小区试验区面积，m2。结合灌区实际调查资料和小区试验资料确定灌溉入渗补给系数（表7-4）。
表7-4 灌区灌溉入渗补给系数 Table7-4 Irrigation in filtration supply coefficient in Jinghui Canal Irrigation District
井灌回归补给系数β井是指地下水开采回归水量与地下水开采量之比值，综合灌区实际，井灌回归补给系数统一取0.17。
五、渠系渗漏补给系数
渠系渗漏补给系数是指渠系渗漏补给量Q渠系与渠首引水量Q渠首引的比值。渠系渗漏补给系数m值主要的影响因素是渠道衬砌程度、渠道两岸包气带及含水层岩性特征、包气带含水量、地下水埋深、水面蒸发强度、渠系水位以及过水时间。可根据渠系有效利用系数η确定m值。
渠系有效利用系数η为灌溉渠系送入田间的水量与渠首引水量的比值，数值上等于干支斗农毛各级渠道有效利用系数的乘积（本次渠系渗漏补给量仅计算干、支两级渠道，斗、农、毛三级渠道的渠系渗漏补给量计入田间入渗补给量中，故η值在使用上是干、支两级渠道有效利用系数的乘积）。计算公式：
m＝γ·（1-η） （7-5）
式中：γ为修正系数（无因次）。实际上，渠系渗漏补给量是指Q渠道引·（1-η）减去消耗于湿润渠道两岸包气带士壤和浸润带蒸发的水量、渠系水面蒸发量、渠系退水量和排水量。修正系数γ为渠系渗漏补给量与Q渠道引·（1-η）的比值，通过有关试验资料或调查分析确定。γ值的影响因素较多，主要受水面蒸发强度和渠道衬砌程度控制，其次还受渠道过水时间长短、渠道两岸地下水埋深以及包气带岩性特征和含水量多少的影响。γ值的取值范围一般在0.3～0.9之间，水面蒸发强度大（即水面蒸发量E0值大）、渠道衬砌良好、地下水埋深小、间歇性输水时，γ取小值；水面蒸发强度小（即水面蒸发量E0值小）、渠道未衬砌、地下水埋深大、长时间连续输水时，γ取大值。通过灌区相关资料调查分析，灌区干支渠系渗漏补给系数取0.1156。
六、潜水蒸发系数
潜水蒸发系数是指潜水蒸发量E与相应计算时段的水面蒸发量E0的比值，即
C＝E/E0 （7-6）
影响潜水蒸发系数C的主要因素是水面蒸发量E0、包气带岩性、地下水埋深Z及植被状况等。可利用浅层地下水水位动态观测资料通过潜水蒸发经验公式拟合分析计算。根据灌区水均衡试验场地中渗透仪对不同岩性、地下水埋深、植被条件下潜水蒸发量E的测试资料与相应水面蒸发量E0计算潜水蒸发系数C。分析计算潜水蒸发系数C时，使用的水面蒸发量E0一律为E601型蒸发器的观测值，应用其他型号的蒸发器观测资料时，应换算成E601型蒸发器的数值。据此计算灌区年平均蒸发强度的范围为0.1947～0.3143mm/d，平均值为0.2550mm/d，蒸发系数值为0.0711～0.1029，平均值为0.0875。
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