推求潜水变幅带给水度μ的非稳定流公式法
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第四章抽水试验抽水试验是确定含水层参数,了解水文地质条件的主要方法。
采用主孔抽水、带有多个观测孔的群孔抽水试验,包括非稳定流和稳定流抽水实验,要求观测抽水期间和水位恢复期间的水位、流量、水温、气温等内容。
要求了解试验基地及其所在地区的水文气象、地质地貌及水文地质条件,了解并掌握抽水试验的目的意义、工作程序、现场记录的主要内容、数据采集与处理方法,掌握相关资料的整理、编录方法和要求,了解对抽水试验工作质量进行评价的一般原则,能够利用学过的理论及方法进行水文地质参数计算,并对参数的合理性和精确性进行分析和检验。
§4.1 基本要求掌握抽水试验的目的、分类、方法及抽水试验准备工作。
4.1.1 抽水试验的目的(1) 确定含水层及越流层的水文地质参数:渗透系数 K、导水系数 T、给水度、弹性释水系数∗、导压系数 a、弱透水层渗透系数 K'、越流系数 b、越流因素 B、影响半径 R等。
(2) 通过测定井孔涌水量及其与水位下降(降深)之间的关系,分析确定含水层的富水程度、评价井孔的出水能力。
(3) 为取水工程设计提供所需的水文地质数据,如影响半径、单井出水量、单位出水量、井间干扰出水量、干扰系数等,依据降深和流量选择适宜的水泵型号。
(4) 确定水位下降漏斗的形状、大小及其随时间的增长速度;直接评价水源地的可开采量。
(5) 查明某些手段难以查明的水文地质条件,如确定各含水层间以及与地表水之间的水力联系、边界的性质及简单边界的位置、地下水补给通道、强径流带位置等。
4.1.2 抽水试验分类抽水试验主要分为单孔抽水、多孔抽水、群孔干扰抽水和试验性开采抽水。
(1)单孔抽水试验:仅在一个试验孔中抽水,用以确定涌水量与水位降深的关系,概略取得含水层渗透系数。
(2)多孔抽水试验:在一个主孔内抽水,在其周围设置若干个观测孔观测地下水位。
通过多孔抽水试验可以求得较为确切的水文地质参数和含水层不同方向的渗透性能及边界条件等。
1 适用范围1.1本技术要求专门为“全国地下水资源及其环境问题调查评价”项目(以下简称“项目”)制定。
1.2本技术要求详细叙述了各种水文地质参数获取方法、观测试验、数据测试和计算方法,对不同的方法和计算公式的适用条件进行了分析,提出了地下水参数系列化的基本要求。
1.3 本技术要求可供相关项目中水文地质参数的获取和校正参考使用。
2 目 的在以往调查、研究基础上,重点在地下水强烈开采,使地下水循环和水文地质条件发生显著变化的地区,补充调查地下水参数随相关因素变化的状况,并深入研究参数获取的方法,规范有关地下水参数试验、计算方法和注意事项,完善分区参数系列。
3 基本原则3.1 本项目调查要在以住工作基础上选准工作重点和突破点,坚持“有所为有所不为,缺什么补什么”的原则,对以往资料不能照抄照搬,要注重资料的二次开发。
3.2工作中要认真分析和总结近20年来由于气象和水资源开采状况变化,所导致的地下水补给、径流、排泄条件和数据的变化。
3.3 对所涉及的参数的获取方法、观测试验、测试和计算,以及系列统计组成方面存在的不足加以重新认识,选择急需要解决的主要问题,重点投入补充调查、资料搜集、观测试验和计算工作,做到在继承的基础上有所提高,有所发展。
3.4对已有参数或者参数系列进行补充和完善,在地下水主要开采地区初步形成水文地质参数系列。
4 符 号α——降水入渗补给系数;渠系有效利用系数P ——降雨量 (mm)(年降水量P年,次降水量P x)h ——地下水埋深 (m)Δh——水位变幅(m)N——降水次数;观测数据系列组数;总频数μ ——给水度μ'——弱含水层重力给水度T ——含水层导水系数 (m2/d)K ——含水层渗透系数 (m/d)K' ——弱含水层渗透系数(m/d)Q ——抽水井出水量(m3/d);河渠径流量(m3/d)ε——潜水蒸发强度ε0——水面蒸发强度L ——潜水蒸发极限深度(m);有效滤水管长度(m);河渠长度(km)m ——潜水综合蒸发系数C ——潜水蒸发系数K z ——垂向渗透系数 (m/d)K r ——径向渗透系数 (m/d)μe ——抽水前期含水层弹性释水系数μy ——抽水后期含水层弹性释水系数s ——越补含水层释水系数s a——弹性释水系数s y——抽水后期水位变动带延迟释水率s s——比弹性释水系数,s a /M,M:含水层厚度s'——弱透水层释水系数a ——含水层压力传导系数 (m2/d)k'/m' ——越流系数(1/d)S —— 水位降深 (m)R ——抽水孔影响半径 (m)H——含水层厚度(m)r w ——抽水孔半径 (m)r——观测孔距主孔的距离(m)η——单宽河渠入渗补给系数(包括河渠两侧)η'——河渠回渗补给系数β——灌溉入渗补给系数F——灌溉面积;蒸发面积;集水面积(km2)M——承压含水层厚度(m);越流含水层厚度(m);地下水径流模数(m3/km.a)M'——弱含水层厚度(m)I——水力坡度W(u)——承压水完整井泰斯井函数5 降水入渗补给系数5.1降水入渗补给系数变化规律认识地下水不开采处于完全自然状态时,从长期均衡的角度看。
稳定非均匀流计算公式(一)稳定非均匀流计算公式在流体力学中,稳定非均匀流(Steady Nonuniform Flow )是指流体在一个稳定的状态下,其流速、流量等参数在空间上存在变化的情况。
为了描述和计算这种流体流动的特性,需要使用一些计算公式。
以下是一些常用的稳定非均匀流计算公式及其解释。
流速计算公式1. 渐变流速计算公式V =kx +C- 公式解释:渐变流速计算公式描述了流速随位置的变化情况,其中k 是斜率,x 是位置,C 是常数项。
2. 折线段流速计算公式V ={V 1x ≤x 1V 2x 1<x ≤x 2V 3x >x 2- 公式解释:折线段流速计算公式描述了流速在不同位置上的分段情况,其中x 1和x 2是两个分段点的位置,V 1、V 2和V 3分别是对应分段的流速值。
流量计算公式1. 截面流量计算公式Q=V⋅A- 公式解释:截面流量计算公式描述了在给定截面上的流体流量,其中Q是流量,V是流速,A是截面的面积。
2. 定积分流量计算公式Q=∫Vba(x)⋅dx- 公式解释:定积分流量计算公式描述了流速随位置变化的情况下,通过对流速函数进行积分来计算流量,其中a和b是积分区间的起始和结束位置。
压力计算公式1. 流速和压力关系计算公式Δp=12ρV2- 公式解释:流速和压力关系计算公式描述了流体在稳定非均匀流动过程中,流速和压力之间的关系,其中Δp是压力的变化量,ρ是流体的密度,V是流速。
2. 流量和压力关系计算公式Δp=8μQ πr4- 公式解释:流量和压力关系计算公式描述了流体在稳定非均匀流动过程中,流量和压力之间的关系,其中Δp是压力的变化量,μ是流体的黏度,Q是流量,r是流体通过的管道的半径。
示例说明•示例1:应用渐变流速计算公式假设某管道上流体的流速在位置x=0处为2 m/s,在位置x=10处为5 m/s。
则根据渐变流速计算公式,可以得到在任意位置x处流速的近似值为V=5−210−0x+2例如,在位置x=5处流速的近似值为V=5−210−0×5+2=•示例2:应用截面流量计算公式假设某管道的截面面积为1 m^2,流速为3 m/s。
平原水库建设对地下水水位的影响预测周亚群;娄云;喻光晔【期刊名称】《治淮》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】3页(P64-66)【作者】周亚群;娄云;喻光晔【作者单位】淮河水资源保护科学研究所 233001;淮河水资源保护科学研究所233001;淮河水资源保护科学研究所 233001【正文语种】中文平原水库对水资源的蓄积和调剂起了很大作用,但对周边环境也有很大影响,可能存在地基软弱、地基液化、渗漏、周边浸没等问题。
这些问题均与地下水环境的改变密切相关,一系列工程措施改变了地下水的赋存环境及补径排条件,使工程建设区附近及下游片区地下水位降低或上升。
目前国内外采用的地下水水位预测方法主要有回归分析法、数理统计法、模糊数学法、灰色系统法和人工神经网络法,单一的预测方法各有其优劣势。
为提高地下水位预测精度,可采用多种方法融合或变权组合使用的方法。
我国针对平原水库地下水环境影响评价可参考的资料少,导则中也没有给出专门的公式,因此探索平原水库建设对地下水水位的影响具有重要的实用价值。
本文以拟建的辛集洼水库为例,采用潜水井非稳定流公式预测水库运行期正常工况及事故工况下,库水渗漏对地下水水位的抬升幅度,分析可能产生的土壤次生盐渍化问题并提出相应的控制措施。
拟建辛集洼水库位于山东省滨州市邹平县城北侧,孙镇辛集村南,距县城约15km。
工程规模为中型,总库容3078万m3,死库容364万m3,蓄水位19.11m。
主要建筑物工程有引水渠、渠道交叉建筑物、围坝、截渗沟、出入库泵站、出入库涵洞、供水工程、管理设施等。
引水渠全长6.045km,设计流量为14m3/s;围坝为复合土工膜防渗体土坝,坝顶高程21.34m;围坝外距坝轴线65.50m处设截渗沟;入库最大设计流量14.0m3/s,最小设计流量4.5m3/s;出库设计流量1.56m3/s,共设4台机组;工业供水管道全长约12.6km;生活供水管道全长7.813km;日供水13.47万m3。
第六章水文地质参数的计算水文地质参数是表征岩土水文地质性能大小的数量指标,是地下水资源评价的重要基础资料,主要包括含水层的渗透系数和导水系数、承压含水层贮水系数、潜水含水层的给水度、弱透水层的越流系数及含水介质的水动力弥散系数。
水文参数是表征与岩土性质、水文气象等因素有关的性能大小的相关指标,主要包括降水入渗系数、潜水蒸发系数、灌溉水回渗补给系数。
确定这些水文地质参数的方法可以概括为两类:一类是用水文地质试验法(如野外现场抽水试验、注水试验、渗水试验及室内渗压试验、达西试验、弥散试验等),这种方法可以在较短的时间内求出含水层参数而得到广泛应用;另一类是利用地下水动态观测资料来确定,是一种比较经济的水文地质参数测定方法,并且测定参数的范围比前者更为广泛,可以求出一些用抽水试验不能求得的一些参数。
§6.1给水度的确定方法一、影响给水度的主要因素给水度是表征潜水含水层给水能力和储蓄水量能力的一个指标,在数值上等于单位面积的潜水含水层柱体,当潜水位下降一个单位时,在重力作用下自由排出的水量体积和相应的潜水含水层体积的比值。
给水度不仅和包气带的岩性有关,而且随排水时间、潜水埋深、水位变化幅度及水质的变化而变化。
各种岩性给水度经验值见表6-1。
表6-1 各中岩性给水度经验值岩性给水度岩性给水度粘土 0.02~0.035 细砂 0.08~0.11亚粘土 0.03~0.045 中细砂 0.085~0.12亚砂土 0.035~0.06 中砂 0.09~0.13 黄土状亚粘土 0.02~0.05 中粗砂 0.10~0.15黄土状亚砂土 0.03~0.06 粗砂 0.11~0.15 粉砂 0.06~0.08 粘土胶结的砂岩 0.02~0.03粉细砂 0.07~0.010 裂隙灰岩 0.008~0.10岩土性质对给水度的影响,主要有三个方面,即岩土的矿物成分,颗粒大小、级配及分选程度,空隙情况。
不同的矿物成分对水分子的吸附力不同,吸附力与给水度成反比;岩土颗粒从两个方面影响给水度,一是吸附的水量不同,颗粒小的吸附水量多,相应的给水度就小,颗粒粗的吸附水量少,给水度则大;二是颗粒大小、级配及分选程度决定了空隙大小,级配愈不均匀,给水度就愈小,反之,级配均匀,给水度愈大。