16.3 校准目标3(单点水量)

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16.3 校准目标3(单点水量)

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水量信息对校正水流模型来说至关重要。大量材料说明,模型校准是一个非唯一性的过程。许多参数组合可能显著不同,但能够提供与水位观测值同等合理匹配的模拟结果。非唯一性问题是模型校准及预测的根本难题,根本的解决办法只有获取更多类型的实地数据和更准确的参数范围。

人们对地下水的诉求,归根结底会落实在地下水的流量上:供水井每年可开采水量是多少?矿井排水需要配置多大功率的水泵?含水层每年的地下水可开采量是多少?多大量的地下水受到了污染?处理多少吨的地下水才能使其水质达到标准等等。比较容易观测的是地下水排出地表的流量:开采井或排水井的出水量可以直接安装水表或使用堰箱进行观测;比较集中的泉水可以在出口设置堰渠,观测过水高度并通过经验公式换算为流量;有些地下水排泄地带与地表水混流而不易观测,这时可以分别观测排泄区上下游的河道流量进行差减得到地下水的排泄量,也可以观测上下游河水中化学指标(温度,电导率等)的变化进行混合计算得到排泄可采用流速法手工测流作为补充手段。

大型河流流量数据主要依靠水文站资料;小型河流则经常需要手工测量。一般使用流速法测量河流流量,使用方程Q=V*A计算。其中,Q是流量,V是平均流速,A是河道截面面积。河道截面面积根据河道水位和河道形态确定。在野外,河道截面被等分为数段,通过测量每一河段的水深计算河段截面面积。

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分割河道截面

 

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测量河段水深,计算河段面积示意图

 

对常见水流,平均流速采用0.2/0.6/0.8深度法进行计算;对水深低于6cm的河段,平均流速采用0.9*Vmax方法进行计算。

 

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分割河段

 

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测量流速

 

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沿河流进行电导率(图中红色数字)勘察是有效的测量河流排泄量的手段