[发明专利]海岸带地下淡水存在垂向水头差时咸淡水界面位置计算方法

摘要

本发明公开了海岸带淡水带地下水存在垂向水头差时的咸淡水界面位置的确定方法。通过考察滨海均质各向同性潜水含水层咸淡水界面上任意点的压力平衡关系，推导出根据界面上任意点的咸水水头和淡水水头的界面位置表达式。当淡水带的淡水水头随观测点的位置降低呈线性升高(或降低)时，通过考察淡水水头与观测点高程的线性表达式的斜率和截距，推导出根据淡水带任意两点的淡水水头和咸水带任意点的咸水水头计算界面高程的公式。这种方法需要在同一地点打3个相邻的深度不同的测压孔观测水头，2个打到淡水带，1个到咸水带。也可以推导出用压力表示的公式，需要打1个观测孔，在不同深度安装3个测压计观测压力，2个安装在淡水带，1个在咸水带。

主权项

1.一种淡水带地下水存在水头差(不满足裘布依假设)的海岸带咸淡水界面位置的确定方法，其特征是：通过考察淡水带地下水存在水头差的滨海均质各向同性潜水含水层咸淡水界面上任意点的压力平衡关系，即该点单位水平面积的淡水水柱与该点单位水平面积的咸水水柱应保持平衡，推导出根据界面上任意点的咸水水头h_s和淡水水头h_i来确定咸淡水界面高程z_i的表达式：z_i＝(1+δ)h_s‑δh_i其中δ＝ρ_f/(ρ_s‑ρ_f)，ρ_s和ρ_f分别为咸水和淡水的密度。假定淡水带的淡水水头随观测点的位置降低而升高，建立水头h与观测点位置z之间的线性关系：h＝bz+h₀其中b为淡水水力梯度(斜率)，h₀为高程为0时水头(截距)，可以依据淡水带任意两点的高程z_f1、z_f2和对应的水头h_f1、h_f2来确定。从而推导出根据咸水带任意点的咸水测压水头和淡水带任意两点的淡水水头确定咸淡水界面高程的公式(水头公式)：又可以根据说头和压力之间的关系，推导出根据咸水带任意点的压力P_A和淡水带任意两点的压力P_C、P_D确定咸淡水界面高程的公式(压力公式)：