吉林大学学报(地球科学版) 2014, 44(2) 610-618 DOI:     ISSN: 1671-5888 CN: 22-1343/P

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地质工程与环境工程
由温度时序资料反演地下水流速的两种解析解及其比较
吴志伟1, 2,宋汉周1
1.河海大学地球科学与工程学院,南京210098;
2.东北电力设计院,长春130033
摘要

应用河床温度时序资料对地表水与地下水交换过程进行评价。首先假设半无限空间上部温度边界按正弦波动,由1D地下水渗流传热模型,得到采用温度衰减规律计算地下水流速的解析模型;典型的解析模型求解有Hatch解析解和Keery解析解, Hatch解考虑了热弥散效应所引入的误差,因此其计算精度优于Keery解。然后基于典型渗透性介质,通过算例讨论了解析模型的适用性和局限性。研究结果表明:只有研究区能简化为均质多孔介质、地下水的1D垂向运动占主导地位时,才能采用解析法确定地下水流速;采用常规的测点距离(1.0 m左右),振幅比法能有效评价流速在(-1.0~8.0)×10-5 m/s的地下水活动,而相位滞后法能有效评价流速在(0.0~1.6)×10-4 m/s的地下水活动;采用温度时序资料解析模型计算地下水流速时,2个测点间必须存在振幅衰减或相位滞后,因此需要预估研究区地下水流速以便设置合理的测点间距。实例研究表明,该解析方法能够有效地评价地表水与地下水交换的时域特征。

关键词: 地表水与地下水交换 渗流速度 温度 时序资料 解析模型
收稿日期  2013-08-03   修回日期    网络版发布日期  2014-03-26  
DOI:
基金项目:

国家自然科学基金项目(41272265);江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目(CX09B_167Z)

通讯作者:
作者简介: 吴志伟(1985-),男,博士研究生,主要从事地下水、应用地球物理探测研究,E-mail:wzw85@126.com

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