马 荣,石建省,刘继朝
中国地质科学院水文地质环境地质研究所,石家庄 050061
水文地质参数的空间变异性是影响地下水水流和溶质运移产生不确定性的主要原因,其中渗透系数和孔隙度及二者间的相关性一直是研究的热点[1-3]。与测井解释[4-6]、抽水试验[7]等相比,应用经验公式[8-11]根据沉积样品的粒度分布特征和孔隙度计算含水层渗透系数具有计算过程简单、成本较低、且在计算过程中对研究区水文地质条件没有过多依赖性等优点,但其在应用中也存在一些局限性:在计算中仅涉及体积分数为10%~60%的颗粒级配关系,对于超出这个范围之外的土体粒径及体积分数就不能很好地反映出来,无法给出一个相对精确的渗透系数值。Song等[12]在2009年对 Hazen等8种经验公式进行了对比,所有的计算结果均大于实测的渗透系数值;现有的12种经验公式都有其特定的使用范围,如 Hazen、Beyer和Kozeny-carman公式由于在计算过程中未考虑土体颗粒与地下水之间的电化学反应,故其无法计算细粒样品的渗透系数;而Slichter公式仅对中、细颗粒沉积样品的计算效果较好[13]。在面临沉积环境较为复杂的研究区时,需选择多种经验公式来计算样品的渗透系数;更为重要的是,通过经验公式所计算的渗透系数并非含水层真实的水平或垂向渗透系数,故需要将其与抽水试验等所取得的渗透系数进行数据拟合,但在实际应用中,由于抽水段与采样位置不能一一对应,从而导致最终的计算结果难以令人信服[14-15]。……