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1、《水资源研究》第29卷第2期(总第107期)2008年6月地下水流量过程线的分析方法12杨远东刘予伟(1.长江水利委员会水政局,湖北武汉430010;2.长江水利委员会水文局,湖北武汉430010)摘要:采用API模型,利用南方湿润地区一个实验性流域的出口断面流量、流域内降雨量及分布在流域内不同高程的地下水位观测井的水位变化分析地下水流量过程线,得出了模型中不同Z、K值对计算成果的影响。关键词:地下水;流量过程线;湿润地区;计算地下水流量;K为地下水线性水库的调蓄系数,可应用实测流量1概述退水段资料求得。20世纪80年代初,我国开展了第一次水资源调查和评价工当有入流I时,地下
2、水水量平衡方程式为:作。在水利部水文局《地下水资源调查和评价工作细则》中规定dG1=(I-G)(2)用本站河川径流量分析出的地下水径流,可作地下水资源来研dtK究[1]。此后20年来,各方面陆陆续续提出了许多改进,使用水取有限差形式有:文学方法来分析出地下径流过程线和地下水量逐渐趋于完善。G2-G1=1(I1+I2-G1+G2)(3)[2～8]ΔtK22基流分析方法很多,国内外均有过一些叙述,有的还列[9][10,11]式中相应时段Δt的时段初、末的入流、出流分别为I1、I2、G1、入我国的规范中,近年来也有人进行了一些分析探讨。G2;I为形成地下水流量的“虚拟”入流量;G则
3、为演算的地下水这些方法大致可分为4大类:①直线分割法,包括水平直线分出流量。割法,斜(直)线分割法(即通称的直线斜割法),斜直线分割法又整理(3)式后,可得:有所谓“一切法”“、二刀法”“、多刀法”等;②以河川径流作为入1流的演算分析法;③以“地下净面”为入流的演算分析法;④曲(K-Δt)I1+I22I1+I2线分割法。其中斜直线分割法,由于其计算简便应用较多,但G2=(2)+1(2-G1)(4)(K+Δt)是,由于径流终止点的不易选定,尤其是连续多峰型的流量过程2线则更无从着手,存在盲目性和任意性,使分割出的基流呈斜直便可由起始的地下水流量G1,选用的计算时段Δt,系数K[
4、3]线型无法辨其涨落峰谷,其成果不尽理想。林斯雷认为“:没及入流I1、I2,演算出地下水流量G2。循此,便能推算出全部地下有实在的根据来区分河道中任何时刻的地表径流和地下径流,水流量过程线G～t来。这样即可分析出净峰流量,相应径流而这两个组成部份的含义又是比较任意的,所以基流分割方法深及地下水径流总量,以供洪水分析、水文预报和水资源评价的往往也是任意的”。这就使得将河川径流划分为地表径流和地基本要求。下径流的方法尚处于不够严密和不成熟的阶段,值得多方面加API模型[6,7]认为下述假定是合理的:以探索。笔者认为W.T.西纳等所提出的API模型中关于地下I=Z(Q-G)(5)水
5、分割的方法是可取的,从而加以延伸至由年河川径流分析出式中Q为河川径流量;Z为比率参数。年的地下水流量过程。该模型需优选的参数少,计算简便,易于显然(Q-G)就是地表径流,Z代表了作为地下水流量的对参数进行评述。以南方湿润地区一个实验性流域的出口断面入流值I和相应时刻地表径流量(Q-G)的比值。此Z值需要一流量,流域内降雨量及分布在流域内不同高程的地下水位观测定的约束条件加以控制后,才能获得。在已知河川径流过程线Q井的水位变化来评述所建议的地下水流量方法的合理性。～t及推算的地下水流量过程线G～t后方能有相应的I～t,而此I～t又依赖于(Q～G)～t关系。如果河川径流退水曲线2
6、基本公式的推导(并用以代替地下水流量过程线)稳定,并作为判断依据,就可河川径流过程线退水曲线通用公式为:以达到径流分割获得地下水径流的目的。-ΔtPKGt=G0e(1)因此,当已知某一个Z值后,按(4)式进行逐时段演算,在式中G0为起始时刻的地下水流量;Gt为起始时刻后时段Δt的演算到地下水流量过程符合退水过程时,就可以认为这个Z值收稿日期:2007-11-02作者简介:杨远东,男,长江水利委员会水政局,教授级高级工程师。·8·是合适的。表1某站一次洪水这就存在一个优选Z值的问题。nQG0.5nQG0.5nQG0.5将(5)代入(4)中,便可得到下列计算公式:122.322.
7、3101060153.225519148127.8766ZC0(Q1+Q2)+(G2-ZG0)G1230.721.030811738167.026320132120.2232G2=(1+ZC)(6)335.120.082412526171.139021119112.83570437219.534313404169.618122106105.7360式中5107024.329514317164.95772399.098.99021Δt6107044.686015266158.56902492.092.66
