0033] 式（10)相当于式（2)，即Ghyben-Herzberg公式。可见，Ghyben-Herzberg公式是式 (9)的一个特例。
[0034] 式(9)表明咸淡水界面的位置可以依据咸水带水头和潜水位来确定，它将界面的 位置与咸水带咸水水头和潜水位联系起来。只要满足相应的假设条件，式(9)的计算结果将 是合理的。但是，如果不满足裘布依假设，特别是靠近海岸和远离海岸，式(9)的计算结果将 带来一些误差。此外，与Ghyben-Herzberg公式只需要1个观测孔相比，这一方法需要2个测 压孔，分别揭露潜水位和咸水带。 4.
【附图说明】
[0035] 图1为海岸带静水条件下潜水含水层咸淡水界面示意图。
[0036] 图1中，Μ为咸淡水界面B点在海平面之下的深度，if为咸淡水界面B点在任意基准 面之上的高度，hf为与B点在同一垂直线上的潜水面E点相对于海平面的高度，p s和pf分别为 咸水和淡水的密度。
[0037] 图2为两种流体之间的分界面示意图。
[0038]图2中，z为界面B点相对于任意基准面的高度，pjPp2分别为流体1和流体2的密度。 [0039]图3是海岸带满足Dupuit假设的潜水含水层咸淡水界面示意图。
[0040] 图3中，pdPpf分别为咸水和淡水的密度，h^A点咸水测压水头标高，hi为界面B点 淡水水头标高，hf为C点的淡水水头标高，h w*E点潜水面标高，并且hw=hi，zA咸水带A点标 尚，zi为界面上B点的标尚，zf为淡水带C点的标尚，Zw为潜水面E点标尚。 5.
【具体实施方式】
[0041] 通过考察咸淡水界面之上和之下任意点的水头描述，可以推导出根据咸水带任意 点咸水测压水头和淡水带任意点淡水测压水头确定咸淡水界面位置的计算公式（zhou， 2011)。在图3中同样假定①滨海潜水含水层是均质各向同性的，②地下水流是稳定流并向 海里排泄，③淡水带地下水流动满足裘布依假设。描述海岸带同一垂直线上淡水带任意点C 点的淡水测压水头的公式为：
[0043]式中：hf为C点的淡水水头，zf为C点的标高，Pf为C点的压力。对于咸水带任意点A 点，可以给出其咸水水头为：
[0045]式中PS*A点的压力。
[0046] Ps可以表示为A点至B点的咸水水柱、B点至C点的淡水水柱和C点至E点的淡水水柱 的压力之和，因而式（12)可以进一步表示为：
[0052]式（15)给出了根据海岸带同一垂直线上咸水带任意点的咸水水头匕和淡水带任 意点的淡水水头hf确定咸淡水界面位置的公式，h4Phf可以通过相邻的2个测压孔来测定。
[0053] 特别地，当A点和C点同时位于界面上的B点时，式（15)就相当于描述界面位置的 Hubbert公式(7)。因此，描述界面位置的Hubbert公式可以看成是式（15)的一个特例。
[0054] 如果淡水带C点位于潜水面上，即hf = hw，则式（15)成为式(9)。而且，当C点位于潜 水面上且A点的咸水水头与海平面相同时，式（15)就成为Ghyben-Herzberg公式。由于A点和 C点是任意的，所以式（15)是在满足相关假定条件下确定咸淡水界面位置的一般公式。显 然，Ghyben-Herzberg公式、描述界面位置的Hubbert公式和式(9)都可以看成是式（15)的一 个特例。由于h s未必与平均海平面相同，而且hf比hw更易于测定，故式(15)更加具有一般性。
[0055] 式（15)表明界面的位置可以依据咸水带任意点（自界面往下)咸水水头和淡水带 任意点（自潜水面至界面)淡水水头来确定，它将界面的位置与咸水带水头和淡水带水头联 系起来。只要满足相应的假设条件，式（15)的计算结果将是合理的。但是，如果不满足 Dupuit假设，特别是靠近海岸和远离海岸，式（15)的计算结果将带来一些误差。此外，这一 方法也需要2个相邻的测压孔，分别揭露潜水带和咸水带。在实际中，咸淡水界面位置可以 利用式(15)来确定。
[0056] 参考文献
[0057] Bear,J.1979.Hydraulics of groundwater.McGraw-Hi11,Inc,London
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[0064] 周训，金晓媚，梁四海，沈晔，张红梅.2010.地下水科学专论.北京:地质出版社。
【主权项】
1. 一种淡水带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 考察满足裘布依假设的滨海均质各向同性潜水含水层咸淡水界面之下咸水带中任意点的 压力平衡关系，单位水平面积从潜水面到界面处的淡水水柱加上从界面处到该点的咸水水 柱，应与该点处所存在的咸水水柱保持平衡，可以推导出根据界面以下咸水带中任意点的 咸水测压水头和界面以上同一垂直线上点的淡水潜水位来计算咸淡水界面位置的数学公 式。通过考察咸淡水界面之上和之下任意点的水头描述，可以推导出根据咸水带任意点咸 水测压水头和淡水带任意点淡水测压水头确定咸淡水界面位置的一般公式。2. 根据权利要求1所述的确定海岸带咸淡水界面位置的方法，其特征是：需要观测咸水 带中任意点的咸水测压水头和淡水带的潜水位。3. 根据权利要求1所述的确定海岸带成淡水界面位置的一般公式，其特征是：需要观测 咸水带中任意点的咸水测压水头和淡水带任意点的淡水测压水头。4. 根据权利要求1所述的确定海岸带咸淡水界面位置的方法，其特征是：需要2个相邻 的不同深度的测压孔，分别揭露咸水带任意点和淡水带的潜水位。5. 根据权利要求1所述的确定海岸带咸淡水界面位置的一般公式，其特征是：需要2个 相邻的不同深度的测压孔，分别揭露咸水带任意点和淡水带任意点。
【专利摘要】本发明公开了淡水带满足裘布依假设的海岸带咸淡水界面位置的确定方法。通过考察满足裘布依假设的滨海均质各向同性潜水含水层咸淡水界面之下咸水带中任意点的压力平衡关系，单位水平面积从潜水面到界面处的淡水水柱加上从界面处到该点的咸水水柱，应与该点处所存在的咸水水柱保持平衡，可以推导出根据界面以下咸水带中任意点A的咸水测压水头和界面以上同一垂直线上E点的淡水潜水位来计算咸淡水界面位置的数学公式。通过考察咸淡水界面之上和之下任意点的水头描述，可以推导出根据咸水带任意点A咸水测压水头和淡水带任意点C淡水测压水头确定咸淡水界面位置的一般公式。这两种方法各需要2个相邻的测压孔，分别揭露潜水带和咸水带。
【IPC分类】G01M10/00
【公开号】CN105606336
【申请号】CN201510546065
【发明人】周训
【申请人】中国地质大学（北京）
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年9月1日