未考虑含水层的水力传导系数的经验模型对含水层水文地质模型计算的影响

Oberdorfer和Buddemeier分析了一些小珊瑚岛上淡水透镜体厚度的观测值，发现在透镜体厚度和年降雨量与岛宽的对数之间存在一种关系，从而提出了一个计算小珊瑚岛礁淡水透镜体厚度的经验模型：

式中　H——淡水透镜体厚度，m；

　　　P——年降雨量，m/a；

　　　w——岛宽，m。

但这一经验模型没有考虑含水层的水力传导系数。(www.xing528.com)

Bailey等用上述解析模型和经验模型，计算了一些环礁上不同宽度的背风岛和迎风岛单层含水层淡水透镜体的最大厚度，并与观测值进行了比较，如图8.2所示。计算使用的年回补率为2 m/a，水力传导系数为50 m/d，这是典型的环礁岛宽度范围内的参数值。

图8.2　单层含水层水文地质模型计算值与透镜体厚度观测值的比较

由图8.2可见，单层模型用于背风岛时明显地高估了透镜体的厚度，因为该模型没有考虑水力传导系数的垂向分层，还有一个原因是GHD假设透镜体的边界在50%而不是测量时规定的2.5%海水含盐量的地方。然而，对于迎风岛，这些模型的确提供了合理的结果，因为迎风环礁岛上层含水层具有较高的水力传导系数，透镜体底部达不到不整合面。这样，迎风岛就可按均质含水层处理，计算结果就和实测结果比较一致。Oberdorfer和Buddemeier的经验模型因为不考虑水力传导系数，所以，当用于具有较高水力传导系数的迎风岛时，这一模型明显地高估了透镜体的厚度；当用于背风岛时，也高估了透镜体的厚度，仅反映了背风岛透镜体厚度变化的一般趋势。

上述解析模型和经验模型具有明显局限性，主要是这些模型未能全面考虑水文地质特征（水力传导系数、水力传导系数的竖直分层、岛宽、礁盘）和流动过程（竖直流、混合、上下含水层间的接触面），这些都是控制珊瑚岛礁淡水透镜体厚度的重要因素。