平原水库蓄水侵没范围计算

段凯敏

(长江工程职业技术学院,武汉 430212)

1 引 言

平原水库蓄水后库水位均高于原地下水位,将引起水库周边地下水位的升高,土层中毛细管水的上升将会造成农田沼泽化、盐渍化,建筑物地基强度降低甚至破坏,道路翻浆、泥泞、中断交通等不良后果,引起环境的恶化。因此水库蓄水侵没是平原水库建设重要的环境工程问题,评价水库蓄水侵没范围是其重要的工作内容。

一般将产生侵没的地下水埋深称为地下水临界深度。地下水临界深度对于建筑物、道路和各种农作物等即是地下水的安全埋藏深度,也称为侵没标准。建筑物的侵没标准一般为基础埋深下的毛细管上升高度,农作物的侵没标准是农作物根系深度加根系下的毛细管上升高度。水库蓄水后地下水位超过地下水埋深临界深度,则该区域即为侵没区。

确定水库蓄水后坝后地下水位的升高值至今没有满意的方法,笔者通过工程实践认为,可以使用地下水动力学的河渠水位上升、河渠附近潜水的非稳定运动公式计算水库蓄水引起的地下水位雍高值,进而可以判定侵没范围。

2 工程数学模型

河渠水位上升(下降)为定值、河渠附近潜水的非稳定运动公式是由潜水含水层中地下水非稳定运动Boussinesq方程推导出的,有如下假设:

(1)含水层均质,各向同性,侧向无限延伸。位于水平隔水层上,不计上部入渗;

(2)原始潜水面水平,水力坡度为零;

(3)河渠水位瞬时上升,上升幅度为 Δh0,t=h0,t-h0,0,上升后保持不变;